值得期待！性能與節能兼得，Toyota TNGA新引擎與變速箱解析

Toyota 在 2018 年 2 月 26 日，正式於官方網站上公布以 TNGA 底盤平臺為基礎所開發出的新世代動力與傳動系統，其中包含新款 2.0 升 Dynamic Force 汽油引擎、2.0 升 THS II 油電複合動力、Direct Shift-CVT 無段變速箱，以及新款 6 速手排與四驅系統等。

而 U-CAR 在原廠消息公佈後沒多久，便上刊了該資訊的相關報導 (報導連結在此) 。此外，由於原廠表示目標要在 2023 年前，於美國、歐洲、日本及中國等主要市場所銷售的新車，80%的新車都使用新世代 TNGA 平臺的動力與傳動系統，也就是說 Toyota 此波釋出的新款動力與傳動系統，有極高的機率將使用於新一代 Corolla Altis 及 RAV4 等 Toyota 在國內的暢銷車款之上。

Toyota 預計將在 2023 年前，讓旗下 80%的車款都使用以 TNGA 平臺為基礎所開發出的新動力與傳動系統，原廠已為此架構出非常豐富的動力與傳動系統組合，來對應不同款式與功能的車型。

既然重要性如此之高，因此 U-CAR 除了首篇報導之外，本文將再花費篇幅進行機械結構細節的探討，讓 U-CAR 讀者能更了解 Toyota 新動力與傳動系統的進化重點。

Direct Shift-CVT 無段變速箱，加入啟動齒輪設計，強化加速反應

相較於之前的 Super CVT-i，Toyota 這次發表的 Direct Shift-CVT，從字義上便清楚表明它有著更直接的傳遞過程與效率，先從結果面來看，原廠表示 Direct Shift-CVT 將比目前的 CVT 變速箱在油耗經濟性上改善 6%。

Toyota 新推出的 Direct Shift-CVT 變速箱，加入全球首見的 Launch Gear 啟動齒輪設計，將讓該變速箱在低速運轉狀態擁有更快、更直接的反應。

其中最大功臣，在於加入原廠稱為 Launch Gear (啟動齒輪) 的設計，Toyota 聲稱此設計為世界首例，主要重點在於低速域狀態 (例如起步)，變速箱將由一只額外設計的齒輪直接進行傳動，來達到加速反應更直接的效果，而後的中高速域 Launch Gear 將脫離，系統切換為傳統 CVT 運作。

原廠表示 Launch Gear 的加入，有效的降低了變速箱的輸出負載，因此傳動鋼帶和主、副普利盤的尺寸都得以縮小，運轉慣性減小了，進而讓齒比變化速度比以往增進 20%，加速與再加速表現都將因此獲得強化。

其餘的改變，還包含傳動 V 型鋼帶的夾角角度也比過去更小，能有效增進齒比變化反應與加速反應，搭配上更寬廣的齒比變化範圍，無論動力性能或省油性能均獲得提升。

2.0 升 Dynamic Force Engine，高達 40%的熱效率

Toyota 新發表的 2.0 升 Dynamic Force Engine 直列 4 缸直噴汽油引擎，排氣量為 1,986c.c，壓縮比為 13，並採用 97.6mm 的長衝程式設定 (缸徑為 80.5mm)，可輸出 169 匹/6,600 轉的最大馬力，以及 20.9 公斤米/4,800 轉的最大扭力。

新發表的 2.0 升 Dynamic Force Engine 汽油引擎，熱效率達 40%，並可輸出 169 匹、20.9 公斤米的最大動力。

原廠表示該引擎具備高速燃燒科技與可變控制系統，再加上排氣系統與冷卻系統 (電子節溫器與電子水泵浦) 的配合，達到更少的熱損失，讓熱效率達到 40%的水準，有效的將每一分燃油化作前進的力量，帶來更好的性能輸出與節能效果。

透過修改汽門設置角度，並於汽門座使用雷射鍍層，讓 2.0 升 Dynamic Force Engine 引擎擁有更順暢的進氣過程，並可產生有助於燃油與空氣混和的氣旋，從上圖中可清楚看出 Dynamic Force Engine 擁有比現行款引擎更快、更均勻的燃燒過程。(圖為引擎燃燒室狀態，圖上：油氣爆炸前、圖下：油氣爆炸中)

原廠另針對 2.0 升 Dynamic Force Engine 引擎的引擎腳進行鏡面處裡與雷射刻劃交叉槽線，來達到降低運轉阻力與抗磨損的效果。

從原廠資料來看，原廠所述的高速燃燒科技 (High-speed combustion technology)，主要是透過增大汽門設置角度，再加上雷射鍍層汽門座，使其擁有更順暢的進氣過程，並可在燃燒室內創造出更大、更完整的渦流氣旋，來讓油氣與空氣的混和效果更好。從原廠釋出的影片可以清楚看出，2.0 升 Dynamic Force Engine 引擎比現行款式擁有更快速、更均勻的燃燒過程。

另一方面，原廠也在降低引擎運轉阻力方面做出努力，主要在於活塞裙表面不僅經過鏡面處裡來降低運轉阻力，表面更透過雷射刻畫出交叉槽線，原廠表示此舉將可達到抗磨損的效果。

2.0 升 Toyota Hybrid System II (THS II) 油電系統

此具 2.0 升 THS II 油電複合動力系統，將在未來加入已在使用中的 1.8 升 THS II 與 2.5 升 THS II 油電系統的行列，搭載於不同車型上來提供更多元的選擇。

圖為 2.0 THS II 油電系統的 PCU 動力控制單元，有著比 1.8 THS II 更小、更輕的本體。

這套 2.0 升 THS II 油電系統，包含有上述所提到的 2.0 升 Dynamic Force Engine 汽油引擎、電動馬達、PCU 動力控制單元及鎳氫電池模組。其中 2.0 升引擎的最大動力為 143 匹、18.3 公斤米，電動馬達的最大動力則為 109 匹、20.6 公斤米。原廠目前尚未公布整個油電系統的綜效最大馬力。

電池部分，2.0 升 THS II 所使用的鎳氫電池比起 1.8 升 THS II，電池容量維持在 6.5 安培小時，電壓則從 201.6 伏特提升至 216 伏特，電池模組個數也從 168 個增加至 180 個。其餘的進化還包含有 PCU 比 1.8 THS II 的體積縮小 20%、重量減輕 10%，發電機和電動馬達的體積同樣縮小，並擁有更好的運作效率。