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。
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%。
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。
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。
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。
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。
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