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减排与电动化 聊丰田TNGA架构动力系统

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● 长冲程、高压缩比的全新2.5L自然吸气发动机

  新凯美瑞上搭载的2.5L自然吸气发动机是首款诞生自TNGA架构的发动机产品,其代号为“A25A-FXS”。这款发动机经过不同的调校后会搭载在传统燃油车型以及混合动力车型之上。

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丰田2.5L A25A-FXS发动机主要参数
应用车型 传统燃油车型 混合动力车型
排量(mL) 2487 2487
缸径(mm) 87.5 87.5
行程(mm) 103.4 103.4
压缩比 13:1 14:1
进气形式 自然吸气 自然吸气
供油方式 直喷 直喷
最大马力(Ps) 205 177
最大功率转速(rpm) 6600 5700
最大扭矩(N·m) 250 220
最大扭矩转速(rpm) 4800 3600-5200

  A25A-FXS发动机采用的是长冲程设计,活塞行程与气缸直径的比值为1.2。长冲程设计配合大调整范围、电机控制的进气门正时调节机构,可在部分负载区间实现膨胀比大于压缩比的阿特金森工作循环以提升发动机的燃油经济性。

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  应用在传统燃油车型上的A25A-FXS发动机压缩比为13:1,而应用在混合动力车型上的A25A-FXS发动机压缩比为14:1。在目前的中国市场上,只有马自达创驰蓝天系列发动机(排量为1.5L、2.0L、2.5L)采用了高达13:1的压缩比。采用更高的压缩比能够提升发动机的热效率,从而实现燃油经济性的提升,这也是未来发动机的重要发展方向之一。

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  一般的发动机气缸盖气门座位置会安装一个气门座圈,安装座圈后,气门工作时会直接与座圈接触而不是气缸盖气门座位置。这个气门座圈由合金铸铁或粉末冶金或奥氏体钢材料制成,耐高温和冲击载荷的能力比普通铸铁或铝合金强。气门座圈的存在可以延长气缸盖的使用寿命。A25A-FXS发动机利用激光熔覆工艺在气缸盖进气门气门座位置焊接上一层高强度的合金来充当气门座圈(熔覆合金后还需要进行后续的机加工,排气门依然采用传统的气门座圈实现增强耐久性的目的)。

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  在冷却系统方面,A25A-FXS发动机采用了电动水泵、水套垫片,并在气缸盖上集成了EGR废气再循环冷却管路。电子水泵工作时不直接消耗发动机动力,降低了发动机的负载;水套垫片对冷却液起到导流作用,能够在高负载工况时降低排气门附近的温度,降低爆震发生的几率,为发动机工作在高压缩比提供保证;EGR废气再循环冷却管路集成化对发动机小型化有一定的贡献。

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  4-2-1排气系统由于排气管路比普通的4-1排气系统更长,所以会导致三元催化器升温更慢。为解决这个问题,丰田在避免排气干涉的前提下缩短了4-2-1排气系统的管路长度,让发动机排气口更接近三元催化器;同时通过采用升温更快的三元催化器来满足暖机工况的排放指标。如果我们对比马自达的4-2-1排气系统以及该丰田发动机的排气系统,我们可以看出丰田的这套4-2-1排气系统管路更短、更直,这都是为了加速三元催化器升温的针对性设计。(点击查看马自达4-2-1排气系统解析

2.5L A25A-FXS发动机与2.5L 5AR-FE发动机参数对比
型号 A25A-FXS 5AR-FE
排量(mL) 2487 2494
缸径(mm) 87.5 90
行程(mm) 103.4 98
压缩比 13:1 10.4
进气形式 自然吸气 自然吸气
供油方式 直喷 多点电喷
最大马力(Ps) 205 184
最大功率转速(rpm) 6600 6000
最大扭矩(N·m) 250 235
最大扭矩转速(rpm) 4800 4100

  相比现款凯美瑞上搭载的2.5L 5AR-FE发动机,应用在传统燃油车型上的A25A-FXS发动机热效率由5AR-FE发动机的35%提升至40%,最大马力提升了21马力,达到205马力,最大扭矩提升了15牛·米,达到250牛·米。A25A-FXS发动机相比旧款发动机,在动力性能和燃油经济性上有了全面的提升。这款发动机目前是世界上热效率最高的量产2.5L汽油发动机

● 优化液力变矩器后的8AT变速箱

  TNGA架构下的这款应用在前置前驱车型上的8AT变速箱出自爱信(丰田是爱信的其中一个大股东)之手,国产全新凯美瑞即将搭载的就是这款变速箱。TNGA架构下的这款8AT变速箱(下称“丰田全新8AT变速箱”)在液力变矩器总成上有较大的优化。

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  液力变矩器总成主要由锁止离合器、扭转减振器和液力变矩器这三部分组成。丰田全新8AT变速箱采用了多片式锁止离合器,并扩大了锁止离合器的锁止范围(即在更低的车速下,锁止离合器就会结合,使发动机与变速箱之间实现刚性连接),让车辆给人以更好的直接驱动感,提升了变速箱的传动效率和燃油经济性。

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  由于锁止离合器锁止范围的提升,液力变矩器不再需要传递非常大的扭矩,仅仅在起步时实现发动机与变速箱之间的传动工作,所以其尺寸可以设计得更小。同样的设计思路,我们在马自达创驰蓝天6AT变速箱上也能看到(点击查看创驰蓝天6AT变速箱拆解内容)。为了在锁止离合器结合后,有效抑制发动机的振动、冲击传递至变速箱,液力变矩器内部带有一个高阻尼扭转减振器。这个高阻尼减振器内部带有弹簧元件,可对振动和冲击起到缓冲作用。

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  相比旧款的6AT变速箱,丰田全新8AT变速箱的总长度缩小了5mm,齿轮箱的长度缩小了15mm。由于挡位数的增多,丰田全新8AT变速箱的齿比范围更宽广,有利于增强起步时的提速性能及高速巡航时的燃油经济性。

● 应用在后驱车型上的10AT变速箱

  除了上面介绍到的8AT变速箱外,TNGA架构下还有专为前置后驱车型而设计的10AT变速箱。这款全新的10AT变速箱同样由爱信打造。雷克萨斯LC500车型便采用了这款全新的10AT变速箱。丰田下一代皇冠也有可能会采用这款变速箱。

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  与上文介绍的用于横置发动机平台的8AT变速箱一样,这款全新10AT变速箱采用了多片式锁止离合器,同时增大了锁止离合器的锁止范围,让车辆给人以更好的直接驱动感,提升了变速箱的传动效率和燃油经济性。

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  该10AT变速箱主要是为高端车型或注重运动性能的车型配置的,所以其换挡速度至关重要。官方公布该变速箱的换挡时间为220毫秒。这与一直以换挡速度见长的双离合变速箱200毫秒(大众的数据)的换挡时间已非常接近了。

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  • 凯美瑞 2018款 双擎 2.5HQ 旗舰版 阅读测试文章
    加速(0-100公里/小时) 刹车(100-0公里/小时) 油耗(100公里)
    8.44 40.22 5.13
    测试文章:值得推荐的产品 测凯美瑞2.5HQ 旗舰型
    评测编辑-:

    如果我需要一台中型家用车的话,凯美瑞混动肯定是首选,外观、空间,舒适性都没有短板,油耗更是没的说。全新凯美瑞混动的到来,给德系车选手带来的不小的压力。

    评测编辑-:

    我在美国抢先体验了全新的凯美瑞,它的个性,它的改变给我留下了深刻印象,国产之后的全新凯美瑞依然原汁原味的保留了海外版的设计,舒适的乘坐感受是我最喜欢它的地方。

    评测编辑-:

    我是上一代车主,全新凯美瑞混动相比我的老款,有优化,也有退步,比如较为舒适的转向系统、与汽油版相同的后备厢空间以及更加豪华的内饰;遗憾的是油箱小了15升,一箱油现在跑不了1000公里了。

  • 凯美瑞 2015款 骏瑞 2.0S 凌动版 阅读测试文章
    加速(0-100公里/小时) 刹车(100-0公里/小时) 油耗(100公里)
    10.43 39.19 --
    测试文章:更具吸引力 测试新款凯美瑞2.0S凌动版
    评测编辑-:

    新凯美瑞虽然是中期改款,但变化还是挺大的,不仅外观更年轻了,动力系统也升级为直喷发动机,实测成绩表现令人满意,不过这款2.0S凌动版车型缺少了倒车雷达等基本配置,让人觉得挺遗憾的。

    评测编辑-:

    全新2.0L直喷发动机技术含量很高,而且变速箱也从4AT升级到6AT,再加上一副运动感十足的外型,这次中期改款可谓诚意满满,希望它在售价上也不要让我们失望。

    评测编辑-:

    这次中期改款的凯美瑞变化还是非常大的,外观不再是中庸风格,更凸显了年轻运动的风格,另外全新的2.0L直喷发动机+6AT的组合在动力方面也达到了同级别领先的水平,整体来看这次改款还是相当成功的。

  • 凯美瑞 2012款 尊瑞 2.5HQ 旗舰版 阅读测试文章
    加速(0-100公里/小时) 刹车(100-0公里/小时) 油耗(100公里)
    8.12 39.82 5.41
    测试文章:将绿色出行提上日程 测试凯美瑞·尊瑞
    评测编辑-:

    凯美瑞还是那个凯美瑞,驾驶感受没什么变化,只不过现在它带上了绿色环保的帽子,并且实际油耗确实降低了不少,不过混动版车型比普通版高出的几万块钱需要车主斟酌一下,我建议选择低配车型,经济实惠,可以考虑。

    评测编辑-:

    凯美瑞混动版有实际效果,也有实际意义,它不是那种厂家拿来炫耀科技水平、揽生意的招牌,而是真正具备市场竞争力的产品,值得推荐。

    评测编辑-:

    混合动力版凯美瑞确实有明显的省油效果,动力表现也比普通版强,价格肯定要贵一些,但优惠之后也可以接受,总的来说是一款比较实用的混合动力车型。

  • 凯美瑞 2012款 2.5Q G-book旗舰版 阅读测试文章
    加速(0-100公里/小时) 刹车(100-0公里/小时) 油耗(100公里)
    8.66 38.58 9.05
    测试文章:性能全面提升!测试第七代凯美瑞2.5Q
    评测编辑-:

    凯美瑞终于换代了,虽然不是那么彻底,但是各方面的表现都超越了老款。性能上新的2.5发动机表现让我们很吃惊,那种车辆整体各方面的平衡性做的更加出色,我相信它肯定还会热卖的,因为中国人就喜欢这样满足各种需求的产品。

    评测编辑-:

    凯美瑞仍然相当均衡,而且在此基础上整体水准又往上迈了一个台阶,这样的表 现很难挑出什么毛病。

    评测编辑-:

    新凯美瑞外形和内饰依然维持稳重的作风,车内空间也有小幅增加,新换装的发动机使动力有明显提升,丰富的配置也符合消费者的口味,总的来水哦它还是那种中庸车型,适合家用并且兼顾商务用途的全能车,必将继续博得中年消费者的青睐。

  • 凯美瑞 2006款 240V 导航版 阅读测试文章
    加速(0-100公里/小时) 刹车(100-0公里/小时) 油耗(100公里)
    9.73 39.66 9.77
    测试文章:加价1.5万竟如此做工 凯美瑞细节全体验
    评测编辑-:

    大气外形、梦幻仪表、优异GPS、强悍刹车,是我比较欣赏凯美瑞的地方。但是凯美瑞的内饰用料和做工实在让我心寒到低谷,做为一名个人商务精英用户来说,这样的内装质量很难让他们满意。看来广丰下阶段的重点就是提升内部质量。

    评测编辑-:

    在测试的这几天里我也一直在想一个问题,为什么广丰把凯美瑞做成这样?内饰的做工让我开始怀疑这到底是不是一辆丰田的车;和同级别的锐志相比,内饰做工的差距非常明显。唯一吸引人的那就是凯美瑞的外观和内饰设计了,同时刹车性能确实不错。

    评测编辑-:

    凯美瑞的外表能给人带来极大的“诱惑”力,加上强大的GPS与绚丽的仪表盘成为了该车三个最大亮点;不足的是内饰的用料、做工还是需要再提高,这也影响了对该车的印象分;这款凯美瑞的4缸发动机不算先进,不过加速测试与油耗表现中都还可以,看来“应付”中国市场还是没有太大问题,另外,39米的刹车比较出乎意料。

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指导价:17.18-20.68万
级别:中型车
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