发动机小型化时代,丰田入局底气几何?

汽车大事记 2021-12-22

丰田新车丰田日本汽车

2049 字丨阅读本文需 11 分钟

[ 当下,什么样的动力系统,才真正符合中国汽车消费市场?]

中国乘用车市场经历连续26年高速增长,在2018年迎来拐点。在传统燃油车与新能源汽车“新老交替”时分,汽车市场就已经进入新的发展阶段。节能减排,作为一个全球性课题,它始终萦绕在各大汽车品牌的前行路上。

放眼全球,欧盟、美国、日本早在十多年前,便制定针对节能减排的一系列措施,包括征收碳税、强制二氧化碳减排等,中国也提出要在2025年达到3-4L/100km的控制线。在这种大趋势之下,不少车企主动或被动地加入了优化和升级动力系统的队伍里,这其中,“发动机小型化”的策略尤为明显。

然而,在中国市场,小排量发动机似乎始终处在不被看好的阶层。穷源朔流,90年代初期,伴随夏利、奥拓等一众小车走进家门,自那时起,有关小排量发动机与车型的各种讨论延续至今。

直到丰田的加入,结果会不会变得不一样?

用技术革新打消顾虑 丰田这次来真的

01

2011年,中国江苏省常熟市,当时丰田汽车公司社长丰田章男用中文宣布“中国最重要”的时候,标志着丰田汽车研发中心(中国)有限公司(简称TMEC)项目正式动工。

作为丰田全球六家研发中心之一,该中心和丰田其他研发中心不同的是,TMEC主要作用是让丰田旗下产品适应中国本土路况,并促进丰田推出更多更适合中国道路环境、用车环境的车型。

也正因如此,丰田基于TNGA架构,研发出了TNGA 1.5L发动机。尽管这台发动机兼顾驾驭性能和高效节油的优势,但在发动机小型化的问题上,在中国市场仍面临不少挑战。近日,笔者有幸来到位于常熟的丰田TMEC研发中心,借此机会去了解丰田的底气何在。

对于TNGA 1.5L发动机,国内消费者普遍存在的顾虑集中在,新技术的推出,五年甚至十年后,是否会出现如抖动加剧、保值率下降、动力减弱、噪音加大等问题。为此,丰田工程师特意拿来了两件行驶10年的发动机减震支架,并分别安装到2021款1.5L卡罗拉及2021款1.5L雷凌车上,用于模拟长时间与长距离的使用情景。

(新车全新减震器支架)

(旧车老化减震器支架)

静态体验上,工程师将两台车的发动机转速拉升至3000rpm,得益于在发动机舱内侧添加的3层隔音结构,以及在发动机表面增加了一层EPDM的隔音涂层,从而做到进一步降低发动机传递到车内的噪音,提高车辆静谧性。从分贝仪测量数据来看,在转速逐渐被拉高的情况下,两台车的噪音变化并不大。

(2021款1.5L卡罗拉静态2000-3000rpm分贝仪测试数据)

(2021款1.5L雷凌静态2000-3000rpm分贝仪测试数据)

接下来工程师同样将转速拉升至3000rpm,利用测振仪测试车辆内部的抖动情况。针对振动问题,除了常规的平衡轴之外,丰田还针对TNGA 1.5L发动机内部的零件进行了改良,削弱怠速抖动感。同时,在液力变矩器内加设叶轮重量块和弹簧装置形成动态阻尼块,进一步减少发动机的振动水平,因此,我们可以看到,高转速下,两台车的数值均保持在0.1mm/s左右。

(2021款1.5L卡罗拉静态2000-3000rpm测振仪测试数据)

(2021款1.5L雷凌静态2000-3000rpm测振仪测试数据)

动态体验上,TNGA 1.5L车型的动力总成能够带来更平顺的驾驶体验,同时121匹的最大马力,在直线加速上并不会显得很拖沓,加上得益于TNGA架构下的轻量化、低重心的优势,它依旧能给到笔者不错的驾驶乐趣。同时,试驾的两款车,来自发动机的抖动和噪音感知均不明显,反而更多的是源自胎噪和风噪。

发动机小型化 丰田底气何在?

02

针对发动机小型化策略,美系车已经在点“撤回键”,而日系车则在点“发送键”,提高小排量车型的价值感成为包括丰田在内的日系品牌需要重点考虑的问题。

搭载在全新卡罗拉和雷凌上的TNGA 1.5L发动机在技术上,丰田与过去竞品的造法不同。丰田的TNGA 1.5L发动机依托TNGA架构并基于当前主力发动机进行模块化开发,如同为500cc的单缸模块,以及80.5mmx97.6mm的缸径和长冲程,和自家的2.0L、2.5L自然吸气发动机技术是相通的。

此外, TNGA 1.5L发动机供油方式变为缸内直喷,压缩比上升到13:1,减少热量损失的同时,提升了发动机热效率达到40%,和其他竞品全新研发的发动机相比,在稳定性上也更有保障。

至于在NVH层面,丰田采用了扩大发动机和变速箱的接触面,使得1.5L这套发动机的动力总成刚性比2.0L/2.5L动力总成提高6%,同时优化气缸体、气缸盖、曲轴箱、正时链条等主要零部件的刚度,以及在平衡轴从动齿轮采用的减震效果更好的树脂工艺,让这台发动机实现更好的NVH和轻量化,做到同排量最轻,因此在实测体验上,才能达到这样出色的表现。

也许最好的时代要来了

03

不可否认,环保与电动化是汽车行业未来前行的核心趋势,但电动化是一个漫长且循序渐进的过程,新能源车在当下仍需要相当长的时间,才能完全取代内燃机,而在环保进程加速的前提下,发动机小型化已然成为了汽车走向电动化的桥梁。

随着技术的进步,这一类型的发动机正越来越完善,这点毋庸置疑。落实到用户层面,结合《2019小排量发动机市场趋势与使用满意度白皮书》不难发现,在国内市场,没有体验过小排量车型的潜在用户与真实车主之间,在认知方面存在明显差异,换言之,仍有许多消费者对小排量发动机及车型存在“误解”。

与此同时,在很多消费者都在关心的保值率上,有数据显示,2021年丰田品牌TNGA车型三年车辆保值率持续上升,以今年9月统计为例,在合资品牌3年车辆保值率方面,丰田品牌TNGA车型保值率达到了86.4%,环比8月提升了1.9%。

当我们回过头来看丰田这个世界上久负盛名的汽车企业选择相信小排量车型时,或许小排量发动机最好的时代就要开始了。

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