更省油性能更強 豐田新動力總成誕生

　　【太平洋汽車網 技術頻道】豐田不久前公布了基于TNGA架構的新動力總成單元，其中包括了新型無級變速器（CVT）、6速手動變速器、2.0升發動機、2.0升混合動力系統和四驅系統，這些動力總成有什么突破性的技術以及性能表現呢？未來又會用在什么車型上呢？下面我們一起來看看吧。

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　　在2016年之時豐田就發布了一套基于TNGA架構的動力系統，其中包括了2.5L自吸發動機、8AT等等，而現在豐田又公布的TNGA架構新動力總成中包括了：2.0L雙噴射自然吸氣發動機、新CVT、新6MT、2.0L混合動力系統以及新的適時四驅系統、E-Four電四驅系統。

　　任何傳動系統的基本功能都是為了獲得傳動效率、高效的發動機傳動和靈敏的換擋響應速度。為了進一步改善這些功能，豐田在機械損耗、換檔響應上做出了優化改善。 這些改善將會帶來了更為直接和順暢的駕駛體驗。并且豐田官方表示，經過實驗證明，相比現有傳動系統，Direct Shift-CVT新型無級變速器燃油效率提高了6％。

　　豐田的新CVT變速器主要有兩個技術亮點，一是采用新型啟動齒輪結構，實現了傳動效率的提高和傳動比增大15％；二是通過縮小鋼帶的角度和將皮帶輪小型化，使得換擋速度得以提升20%。換擋速度的改善有助于駕駛響應性的提升。

1、搭載啟動裝置

　　Direct Shift-CVT是世界上第一款搭載的啟動裝置（啟動齒輪）的乘用車CVT變速器，這個裝置的搭載有助于在傳動鋼帶效率較差的、傳動比較低的情況下，提高低速傳動效率。而整個啟動齒輪實際上可以稱為是一個小型的2AT變速器，專門負責低速區間。

　　傳動系統在完全停止的狀態下采用啟動裝置（啟動齒輪），從而產生強大的能量。Direct Shift-CVT通過啟動裝置（啟動齒輪）的使用，解決了目前市面上CVT變速器普遍存在的，在起步時踩油門時所產生的瞬間動力反應遲滯的問題，同時也減小了鋼帶工作負荷。而CVT起步反應遲滯、比較“肉”是因為CVT本質是依靠鋼帶與鋼帶輪之間的摩擦傳遞動力，如果扭矩過大的話可能會損傷CVT部件，所以一般CVT所能承受的扭矩都偏小一些。正因為這個結構上的bug，所以很多時候在地板油或大腳油門時發動機的扭矩輸出會受到一定的限制，而豐田加入了這個小型的2AT就能較好的處理這個問題，CVT安心負責中高速區間，低速區間2AT負責。

　　隨著啟動裝置的采用，傳動鋼帶的主要負責的是中高速區間，所以變速器的整個傳動比范圍也被擴大，從而實現CVT 7.5的傳動比，更寬的傳動比有利于高速巡航時節省燃油。

２、鋼帶角度縮小

　　我們都知道，CVT的傳動鋼帶是被輪子“夾著”傳遞動力的，而如果需要把CVT的傳動比做的比較寬，在不加入啟動齒輪的前提下，解決方案只能是增大鋼帶輪直徑、加寬鋼帶輪的夾角。但這樣帶來的后果就是傳動比變換比較慢。不過豐田因為加入了啟動齒輪，所以鋼帶并不需要覆蓋太寬的傳動比，所以豐田將鋼帶輪夾角從11度減小到9度，這樣使得換檔速度也得到不少提升，官方表示換檔速度提高了20％。

３、皮帶輪尺寸減小

　　相比現款的CVT，新CVT的皮帶輪尺寸更小。由于采用啟動裝置（啟動齒輪）使輸入負荷減少，因此可以減少鋼帶和皮帶輪組件的尺寸。而皮帶角度的變窄以及皮帶輪直徑減少，使Direct Shift-CVT新型無級變速器換檔速度提升20%。

4、高傳動效率和增強的燃油經濟性

　　按照豐田的宣傳圖來看，Direct Shift-CVT無級變速器不僅在傳動效率以及傳動比范圍KO掉大部分競品，而且相比于競爭品牌的DCT雙離合（小編想了想，豐田的競爭品牌，現款還在堅持推行DCT的也就只剩下大眾，所以這個競品是大眾也不意外），豐田的CVT在傳動效率與其保持相同的前提下，傳動比范圍要更大。而豐田對比自家的CVT，相比于現款在用的CVT，新的CVT能夠提升6%的燃油效率。

5、直接和快速的換擋響應

　　從圖中我們可以發現，與其他廠家生產的DCT變速箱相比，Direct Shift-CVT新型無級變速器的換擋速度并不完全亞于雙離合變速器，并竟然可以于雙離合變速器換擋速度媲美。不過CVT變速器從結構上來說其實并沒有擋位這說法，只有不斷變化的傳動比，但豐田現款的CVT上也擁有撥片換擋，其擋位其實是模擬擋位，故意設計出來的。

　　下面是豐田Direct Shift-CVT介紹視頻，從該視頻我們可以很清晰地了解到啟動裝置（啟動齒輪）是如何工作的：

　　豐田作為全球性的廠商，自然需要照顧到世界各地的駕駛需求，例如歐洲會比較多出現手動變速器，所以新的TNGA動力總成中，豐田也沒有忘記更新手動變速器，新款6MT實現了更高的傳動效率。

　　新款6MT與現有版本相比，新MT總成的重量減少了7公斤，總長減少了24毫米。 這使它成為世界上最小的變速器之一，小尺寸有助于提高燃油效率。

　　新款的手動變速器還帶有iMT（智能手動變速箱）控制裝置，該裝置可在換檔時自動調節發動機轉速，確保駕駛員平穩換檔，避免不舒適的沖擊，對于新手而言能夠更容易上手。

　　豐田在發動機上還是對自然吸氣情有獨鐘，所以這回發布的新發動機是2.0L自然吸氣。這具2.0L發動機使用的技術其實與目前新凱美瑞上的2.5L發動機是很類相似的，粗暴點來說這具2.0L是由2.5L減小排量而來也不過分。不過出人意料的是，這具2.0L發動機的熱效率水平為：41%（混合動力）、 40%（純燃油），與新凱美瑞的2.5L發動機最高熱效率一致。

　　通過下面的燃油消耗率曲線圖我們可以發現，新款2.0L發動機與現款相比，最大熱效率得到提升，且實現最大熱效率的范圍也擴大了不少，所以新2.0L發動機在綜合工況下燃油經濟性會更好。

　　因為這具2.0L還會搭載混動動力系統，所以相比于純燃油版來說，混合動力版本的最大功率以及扭矩都有所下降，因為混合動力版本有電機輔助輸出，發動機動力可以調弱一些以提升燃油經濟性。

　　前面已經提到，這款2.0L發動機與2.5L有很多的相同技術點，包括了高速燃燒技術、D-4S雙噴射、VVT-iE廣角可變進排氣門正時等待，這些技術為的是壓榨出發動機每一滴油的能量，提升發動機的整體燃油經濟性，同時提升發動機的動力性能表現。

　　對技術有興趣的朋友可以點擊圖片查看2.5L發動機技術解析：

　　豐田2.0L Dynamic Force發動機介紹：

　　這套2.0L混合動力系統發動機自然是選擇上文的TNGA 2.0L發動機，而混合動力系統(PCU、E-CVT)則是使用第二代的THS豐田混動系統，也就是最新一代普銳斯上的那一套。

　　在前不久我們已經對豐田2.5L混合動力系統結構進行過詳細解析，有興趣的朋友可以點擊下圖了解：

　　豐田2.0L混合動力系統介紹：