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丰田开不坏,真是因为技术落后?

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发表于 2020-10-12 23:33 | 显示全部楼层 |阅读模式
提到丰田车,绝大部分人首先想到的形容词一定是可靠耐用,毕竟这也是丰田品牌一直以来的立足之本。不过,在车迷之间也有一种说法,说丰田可靠性好是因为使用的东西没有技术含量,换句话说就是技术落后,没什么可坏的地方......

对于这种说法,估计很多真正懂丰田的人便会和我一样无法苟同了。因为当你了解过丰田集团的技术路线后,你就会发现,他们不仅有着十分先进的技术,而且在某些技术的追求上,甚至比那些所谓的“技术取向”品牌还要激进得多!话不多说,今天我就来带大家领略一番,丰田这些年在先进技术上的追求!


作为汽车的核心,首先我们来领教一下丰田在发动机领域的技术和成绩。大家都知道,最近几年汽车厂商非常喜欢用热效率来衡量发动机技术是否先进,而在这个领域,丰田就非常有发言权了。丰田近些年不仅在大力普及他们的混动系统,同时为了追求极致省油,丰田的内燃机热效率也在不断挑战着上限。

2014年,7.5代凯美瑞搭载的6AR 2.0L自然吸气发动机,拥有39%的热效率,超越了同时期的马自达SkyActiv-G发动机,是当年所有非混动车型中热效率最高的机器。为了实现6AR超高的热效率,丰田为这台机器装上了高效的D4-S双喷射系统,VVT-iW双可变气门正时系统、水冷EGR废气循环系统、12.7:1的超高压缩比以及通过电控系统模拟的阿特金森循环等技术。换句话说,6年前的丰田2.0L自吸发动机,在技术层面依旧可以媲美6年后大部分机型。

此外,在混动车型方面,上一代卡罗拉混动使用的1.8L 8ZR-FXE发动机就已经达到了40%的热效率。要知道,这是一款诞生于5年前的发动机,热效率就已经超过了目前市面上大部分的机器。

至于TNGA架构普及之后,丰田发动机的热效率更是不断向上探索,混动车型使用的2.0L/2.5L发动机,热效率也已经达到了41%。而非混动车型的2.0L/2.5L发动机,热效率也高达40%。


这里做个简单的对比,马自达刚刚在国内上市的2.0L压燃发动机,最大功率180马力,最大扭矩230N·m,还需要加95号汽油。而丰田亚洲龙上的2.0L M20A发动机,没有任何增压、混动装置的辅助,就能做到178马力、210N·m的动力输出,而且只需要加92号汽油。



除了自然吸气发动机外,丰田的增压发动机虽然不像欧洲厂家那么出名,但是技术含量可是一点都不低。我们这里且不说“上古神器”2JZ-GTE了,就说5年前发布的8AR-FTS 2.0T发动机,它在当年就做到了36%的热效率,这对于5年前的涡轮增压发动机来说,是一个非常优秀的热效率水平。此外,8AR也是地球上首款同时具有双循环、双喷射、双涡管技术的民用涡轮增压发动机。


而我们熟悉的卡罗拉1.2T车型所使用的9NR-FTS(海外版称8NR)发动机,则是诞生于2014年,它的热效率更是达到了36.2%,是当年热效率最高的涡轮增压发动机。


在海外版雷克萨斯LS 500上,丰田还有一台代号V35A-FTS的3.5T V6双涡轮增压发动机,最大功率421马力,最大扭矩600N·m,热效率达到了37%,是目前全球热效率最高的大排量双涡轮增压发动机。


如果你是一个越野爱好者,对于丰田的越野车产品必然有一定的了解。而在越野车领域,丰田除了极为经典的2.7L、4.0L等汽油发动机外,还有大名鼎鼎的柴油增压发动机。这其中,当属普拉多、海拉克斯等车型上的1GD-FTV 2.8T四缸柴油机最具有代表性了。

这台2.8T 1GD发动机诞生于2015年,使用了直列四缸DOHC结构,每缸四气门,拥有15.6:1的压缩比,在VGT可变截面涡轮以及共轨高压直喷系统的帮助下,做到了44%的热效率,并且最大能输出204马力、500N·m的优秀动力,油耗也做到了仅11.2L/100km的水平。


除了优秀的动力和燃油经济性外,丰田的这台2.8T柴油发动机还拥有非常优秀的可靠性,在普拉多服役的中东、东南亚、美洲等地区,这台发动机在艰苦环境下的表现非常稳定可靠,搭载这台发动机的皮卡海拉克斯,更是成为恐怖分子的指定战车......



说完发动机,就该说变速箱了。在丰田主流的变速箱产品布局里,主要可以分为传统AT变速箱以及CVT变速箱。这里我们先来聊聊AT变速箱。一提到丰田的AT变速箱,很多人都会想到他们祖传的4AT、6AT。的确,此前在各家逐渐普及5AT甚至6AT的时代,丰田的部分车型确实还在坚守着4AT。而当各家的7速甚至8速变速箱都陆陆续续装车后,丰田集团的主流车型则还在使用看似“老旧”的6AT变速箱。

现款LS搭载全球首台10AT
但恐怕很多人不知道的是,全球第一台量产的8AT以及全球第一台量产10AT车型,都是丰田造出来的。而他们分别应用在了第4代雷克萨斯LS以及第5代雷克萨斯LS上。

相比奔驰、采埃孚、通用等品牌的AT变速箱,丰田旗下爱信的AT变速箱,虽然在运动性能上要略逊一些,但是论平顺性、可靠性那绝对是行业领先的水平。如今,丰田旗下的凯美瑞、亚洲龙、LS等TNGA架构的新车型,均实现了8AT和10AT变速箱的普及。如今再说丰田的变速箱落后,实在是有失公允了。


除了AT变速箱以外,日系品牌还极其喜欢CVT变速箱,目前丰田、本田、日产、三菱、斯巴鲁基本都普及了CVT产品。而这其中,丰田再次在CVT领域创新出了个新东西,就是TNGA架构下全新的DirectShift CVT变速箱,也就是我们俗称的D-CVT。

众所周知,CVT的动力传递可以简单概括为两个锥轮通过一条钢带或者钢链相连,通过调整锥轮的直径达到调速目的。但这也就意味着,钢带和锥轮之间是依靠滑动摩擦力进行动力传递的,因此这个摩擦力终归是有上限的,这也就在一定程度限制了变速箱内部能够承受的最大扭矩。

也正是因为这种特性,CVT变速箱不如传统的多挡位变速箱靠齿轮硬链接传递动力来的直接。尤其是在静止起步时,由于CVT变速箱在体积有限的情况下不能承受过大的扭矩,就会进一步加剧车辆起步“肉”的感觉。

为了改善CVT起步无力的现象,丰田想出了一个非常巧妙的解决方案,那就是给CVT变速箱加一个单独的起步齿轮结构,在车辆静止起步时,先通过一组固定齿比的齿轮传动,等车辆达到一定的时速后,再切换到钢带传动。这样就能同时兼顾齿轮起步的动力感受以及CVT变速箱的平顺性和燃油经济性了。

目前国内能买到的新2.0L自吸发动机+CVT变速箱的TNGA架构新车,都使用了这台D-CVT变速箱,从实际的驾驶感受来说,确实在起步阶段更加直接轻快,并且齿轮和钢带之间切换时也几乎不可感知,平顺性相当好。


既然提到丰田的技术,混动自然是最关键的核心技术之一。作为地球上最早全面推广混动系统的车企,丰田的THS混动系统如今已经发展到了相对成熟的阶段。从结构上来说,THS系统可以简单理解为由一台高效内燃机+E-CVT变速箱+电池组构成。


其中,高效内燃机我们上文已经提过了,而丰田混动系统的关键,就在于这个独特的E-CVT结构。很多人会误以为它就是加了电机的CVT,其实不然。虽然名字叫CVT,可本质上丰田混动的E-CVT在结构形式上和传统的CVT没有任何关系。


E-CVT的内部由一套极为复杂的行星齿轮组结构组成,同时还包括两台电机,一台与发动机相连,另外一台则与车轮驱动轴相连。两台电机之间依靠行星齿轮组结构进行调速,形成类似传统CVT变速箱的运转形式。此外,负责驱动轴的电机还能够通过电池组进行供电驱动,实现低速状态下的纯电行驶。


当然啦,这里只是非常简单地介绍了一下E-CVT的运转模式,从研发的工程学角度来说,丰田的E-CVT绝对是极为优秀的汽车工业作品。按理说,如此先进且复杂的混动结构,很多人一定会误以为它故障率很高。但实际上,丰田的混动系统极为可靠,自当年普锐斯普及混动系统以来,从来就没有爆出过大面积的质量问题,市场表现足以证明一切。


除了E-CVT以外,混动系统的电池组也是非常关键的一个部分。由于THS混动系统对于电池组的需求在于快充快放,不需要长久储能和长距离的纯电行驶,因此丰田选择了更为耐用的镍氢电池组,这种电池形式在安全性方面也要比目前电动车使用的三元锂电池组更加出色。


此外,相比锂离子电池,镍氢电池要更为环保。镍氢电池的主要成分为镍和稀土,两者都有较高的回收价值。以水为电解质溶液则不容易污染环境,所以属于环境友好型,也更符合丰田混动系统对于环保理念的追求。


不过呢,由于镍氢电池更适合浅充浅放的工况,并且能量密度相对比较低,基本只适合轻混或丰田这种混联式混动的结构。因此,丰田推出的PHEV/EV车型并没有搭载镍氢电池,而是换用了更加适合纯电行驶的锂离子电池组。例如国内在售的插电混动的卡罗拉双擎E+和纯电动的C-HR EV,就是使用了锂离子电池。而普通混动版卡罗拉,则是镍氢电池。但是无论是哪一种电池版本,丰田都提供了8年/20万公里的电池质保,也说明丰田对于自己的电池技术有着相当强的信心。



其实对于目前主流的汽车来说,各家在减震系统上的技术差距并不是非常大,并且在过去几年里,减震技术也没有太多的进步。但如果你是一个越野玩家,那你一定对丰田越野车的减震系统耐用度有所耳闻。


众所周知,通常我们所说的减震系统寿命,主要是指减震桶压缩回弹的次数,车辆在越平整的道路上行驶,减震压缩回弹的次数越少,寿命也就越长。而在越野工况,尤其是长距离搓板路穿越时,车辆的减震便会在短时间内进行高频率的压缩和回弹,从而对减震器的耐用性提出严苛的考验。


而丰田越野车的减震系统,在舒适性与其它品牌无异,甚至更好的前提下,还能做到极其出色的耐用性,即使是高强度的连续越野,减震系统也很少出现漏油甚至避震筒“爆掉”的情况。这一点,看过《越野路书》三江源那集的同学一定深有体会!

同时,丰田减震系统的耐用,也不仅体现在传统的液压避震上,甚至连普拉多上的空气悬挂,都拥有超过其他越野车的可靠性及耐用性。只需对比隔壁奔驰GLE按升降次数计算寿命的空气悬挂,你就会明白普拉多的空气悬挂是有多靠谱了!



很多人觉得丰田车可靠,是因为车内的电子部件比较少,其实这也是误区之一。如果我告诉你,丰田早在17年前的2003款普锐斯上就用上了电动助力转向以及全电动空调压缩机,足足领先了目前主流的电动车几乎20年,你还会觉得丰田的电气化技术落后吗?


其实先进的电子部件在丰田系的车中非常常见,例如丰田皇冠以及雷克萨斯LS上的自动摆风空调出风口,即使历经多年依旧可以稳定工作。而10多年前丰田豪华车上的高端配置,例如当时最先进的后排腿托、电动安全带高低调节、GPS导航、座椅按摩等功能,只要是正常使用,同样不会出任何故障。


而在上文提到的混动系统里,丰田还有一套非常复杂的能量管理单元,负责根据车辆的状态来调整混动系统的电力走向,这东西论先进程度可是远超如今的轻混以及插混车型的。



看到这,相信大家对丰田的技术也有一个相对客观的判断了。他们可靠性的来源并非源于“技术落后”,因为相比同时期的其它品牌,丰田的技术不但不落后,甚至还有不少领先行业的前瞻技术。

就像此前我们写过的文章《丰田集团远比你想象的要强大......》中所说的,丰田旗下拥有一套完整的汽车研发、制造、生产的供应链体系,这不但让丰田拥有了更低的造车成本,同时还能对产品的上游供应链有更强的把控能力。

由此可见,丰田的可靠并不是靠技术落后换来的,而是依靠强大的供应链整合能力以及更高标准的质量把控才得以实现的。假使丰田的技术真的落后,那又怎么可能研发出极为复杂的混动系统,以及常年霸占发动机热效率榜的发动机呢?
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