丰田旗下引擎面临“大换血”变速器也将调整

推出全新引擎和变速器配置的同时,丰田也在经历更大的转变。

据外媒报道,为在不损失驾驶运动感的情况下提升旗下车型的燃油效率,丰田制定了长达五年的重整计划。作为该计划的一部分,丰田宣布从今年春季开始将大范围地更换旗下车型的动力系统。

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此次引擎更换浪潮从重新设计的Auris掀背车开始,该车型将搭载更加清洁且动力更足的2.0升引擎,并将在本月的日内瓦车展上展出。Auris是在美国出售的卡罗拉iM的欧洲版和日本版,

预计到2023年,丰田旗下80%的全新车型当中将会搭载新的引擎和变速器。

此外,新的产品当中,卡车及混动车型则将搭载更具动态性的全轮驱动系统及无极变速器。无级变速器通过增加一个齿轮状的“起步齿轮(launch gear)”来缓解被外界诟病的橡胶皮带感(rubber-band feel)。

即便是电动化时代已经开启的情况下,该动力系统发展蓝图清楚地表明丰田已经意识到提高传统的内燃机技术是具有非常大潜力的。

丰田动力系统规划首席工程师Mitsumasa Yamagata在制定计划时表示,尽管丰田计划到2030年实现旗下半数车型的电动化,但即便是到了2030年,旗下90%的车辆将依然依赖于内燃机引擎。

丰田旗下仅有10%的车型将放弃内燃机引擎,从而满足纯电动及燃料电池车的发展。因此,丰田目前的关键点则在于提升旗下汽油引擎的燃油效率。Yamagata表示:“引擎和变速器的发展也将有利于减少氮氧化物的排放量和保护环境。”

“大换血”

推出全新引擎和变速器配置的同时,丰田也在经历更大的转变。丰田也向全球发布了名为TNGA的模块化平台。TNGA代表的是丰田全新的全球化架构(Toyota New Global Architecture),基于该平台生产的轿车和卡车在重量上会有所减小,并且生产和修理起来也更为简单。为了匹配这些全新设计的车型,丰田计划在2021年之前基于9款全新引擎推出17个版本。同时,也将基于四款全新变速器推出10个版本,6款混动系统推出10个版本。

到2023年,在美国、欧洲、日本和中国等市场出售的新车当中80%将会搭载这些新的引擎,从而致使丰田整体的排放量对比2015年的水平减少15%。

首款全新引擎技术则是第三代Auris搭载的2.0升Dynamic Force汽油引擎。对比其替代的引擎,Dynamic Force的燃油经济性要高出18%,而当匹配无极变速器使用时,其加速要快出18%。当适配混动系统使用时,该款引擎的燃油经济性能够提高9%,加速时间则能够快出18%。

丰田工程师通过多次调整实现了能效的提升。他们通过提升气缸内的燃料与空气流动来加速燃烧。而该技术通常在方程式1赛车引擎当中采用,被称为“激光熔覆(laser cladding)”。该技术能够使气门座的角度增大,丰田称该技术是首次在量产车辆当中使用。

Yamagata表示,丰田另外也引入了燃油直喷技术,优化气门定时控制以及采用电动水泵来减少机械摩擦。

全新的2.0升引擎热效率达到40%至41%,而上一代引擎仅有37%至38%。首款Dynamic Force引擎为去年在重新设计的凯美瑞轿车当中搭载的2.5升四缸引擎。

变速器调整

在变速器方面,丰田一直试图去解决无极变速器普遍存在的问题。滑轮及皮带式的无级变速器(CVT)因其节能的优点,在丰田旗下车型当中被大范围地使用。但它所使用的橡胶在加速时会有一种打滑的感觉。

丰田对此的解决方案则是在CVT当中安装一个单独的起步齿轮,从而帮助变速器在实现更好的低扭矩状态时立即的咬合。通过实现更大范围的齿轮齿数比,该技术不仅能够提升驾驶感,燃油效率也有所提升。丰田表示,通过该技术能够使燃油经济性对比目前市场的无级变速器提高6%。丰田称其为直接换挡(direct-shift)CVT.

丰田目前的引擎规划也意识到美国市场正快速的向轻卡转移,而丰田掌握该趋势则要晚于其他竞争对手。

丰田目前有两款全时四驱动系统随时可用,该系统可以提升车辆的燃油效率、驾驶稳定性和越野性。该系统可以被用在SUV、跨界车甚至轿车当中。

第一款是动态扭矩矢量全时四驱系统,适配汽油车型,单独向左右轮输出扭矩,从而使驾驶操作感大大提升。另外,在两轮驱动模式下,该系统也可以切断后车轮的驱动回转。

混动版的变速器称为E-Four,后车轮的扭矩对比丰田现款混合动力系统的全时四轮驱动系统要高出30%。

这两款变速器都配备了全新的全时四轮驱动整合管理系统,丰田表示可以更好地实现引擎、变速器和刹车系统的协调工作。

丰田也计划推出一款6速手动变速器,对比即将淘汰的变速器,重量更轻、设计更加紧凑且能效也有所提升。

即便是在大力投资纯电动技术的情况下,丰田也努力提升其传统内燃机引擎的燃油效率。丰田曾一直对电动车技术持怀疑态度,但在去年12月份也宣布在2020年代早期将推出超过10款电动车。

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  • 版权声明:本文源自互联网,于4个月前,由han整理发表,共 1971字。
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目前评论:1   其中:访客  1   博主  0

  1. avatar 早晨

    看了丰田 旗下引擎面临“大换血”变速器也将调整的文章中提到的在CVT变速器中安装一个单独的起步齿轮,以解决CVT变速器在起步状态下工作效率不佳的问题。本人觉得,除了完善目前CVT变速器的不足外还可以探讨齿轮无级减(变)速器的研究。那麽齿轮减(变)速器能否实现无级减(变)速,我个人的看法是可以实现的,首先蝸轮蜗杆机构就可以实现无级变速。我们取与蜗杆螺旋导程角度相同的一个角,在一个圆盘上画一个角,这个角从圆心向外(园盘的边缘)角中间的间隙逐渐变大,可以容下较靠近圆心位置的更多螺距(导程)的螺旋线,这也就形成蜗杆在靠近圆心的位置旋转一周蜗轮旋转一个角位,而在蜗轮外边缘需要蜗杆旋转的圈数是逐渐变大的角内所能容下的螺距,才能旋转相同的角度。这样蜗轮蜗杆就实现了无级减(变)速。但也有一定的不足,就是它的接触齿面的相对滑动速度一般在15m/S以下且发热量大,而且没有大的包络线 在承载力方面较差。需要将蜗轮做成圆弧锥形,蜗杆做成可以包住圆弧锥最大外径1/6的弧形蜗杆。组成一个无级减(变)速器但是它不适合作汽车的变速器因为它的起始变比较高一般是1:10 。
    如果我们按照类似这个思路去解读如何实现其它类型齿轮无级减(变)速,那么可以有许多可以走的道路。比如在齿轮组合机构中采用非连续溢出多余的齿数,或者采用非对称齿齿轮组合等。这些方法在理论上和制造并不难。

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