国产插混,眼下大有掀翻日系经济型家用轿车地位的趋势。预计将于今年底、明年初首发的全新换代丰田卡罗拉,或将成为全村的希望。从最近曝光的信息来看,换代后的卡罗拉有望采用丰田全新发动机。在这个节骨眼上,推出全新发动机,丰田的目标显然是混合动力部分。结合刚推出的第五代HEV技术,丰田全新发动机,能够给换代后的卡罗拉带来怎样的效果呢?
还用自然吸气?跑城区和高速油耗都低
丰田的全新发动机,主打一个“复古”。不仅是依旧在经济型产品上,坚持自然吸气发动机。而且连发动机的底层逻辑,或许都开始往增大口径、缩短行程的高转速路线回调。目前来看,新发动机有1.5L和2.0L两种排量。其中1.5L提供自然吸气和涡轮增压版本,而2.0L则是仅提供涡轮增压。不过对丰田卡罗拉而言,对其意义更大的当然是1.5L自然吸气发动机。但这会出现小马拉大车的情况吗?其实丰田推出的一揽子全新发动机,都假定了会同步携带电动机。
之所以这样说,就是因为它们都是高转速发动机类型。根据丰田的介绍,新发动机的体积和整体高度,相比同排量的现款发动机,减少了10%(仅以1.5L自然吸气为例)。减少高度,很显然就是缩短行程。但排量不变,那就只能加大缸径了。不过现款1.5L是三缸,新款为四缸,这本身就有利于降低缸体高度。假设缩短的10%高度都落在缸体上,原本97.6mm的行程,就缩短为约87.8mm。计算下来,单缸缸径就大约是73.8mm。推出其缸径行程比,大约是不到1.19,而现款则超过了1.21。最明显的还是更高性能的全新2.0T,其高度相比现款2.4T也减少了10%。根据前面的测算方式,这意味着新发动机的缸径行程比仅有约1.06,而现款2.4T则为约1.14。
虽然前面这种将整体高速降低,完全归结于缸体行程减少的算法,并不严谨。但从数值差异来看,很显然丰田确实在新发动机上,没有一路去卷眼下国产插混车型喜欢走的窄长型缸体路线。诚然,短行程发动机同样抛弃了低扭,进一步迎合了高强度工况下,燃油发动机直驱的效率优势。但这也带来了一系列问题,比如说低工况发动机的发电效率,过于强调后段是否会导致油、电耦合差异太大等等。
可是这一系列潜在问题,如果落到丰田THS混动身上,就能产生“抵消”的效果。首先,即便升级到第五代THS,电池技术有了长足进步,但本质上这仍然是一套依托小容量电池的HEV混动系统。电池容量小,对发动机发电效率的要求,也就不会太高。事实上,通过前面测算的数据,我们也会发现,在经济型的1.5L自然吸气发动机上,丰田大概率仍会保留相对可观的行程,以达到借助长行程惯性做功,省油发电的效果。至于追求大功率的2.0T版本,丰田则彻底不装了。反正大马力发动机在出力时,顺手就能把充电问题给解决了。这套逻辑同样适配携带大电池的PHEV车型,只不过这种适配也更像是一种“外挂油箱”的效果,取决于具体的市场需求。
至于油电输出调校差异加大,从而带来的耦合问题。不要忘记,THS可是行星齿轮结构。这种长期被称呼为E-CVT的功率分流结构,压根就不存在所谓的耦合,也就不存在所谓的顿挫。只是曾经丰田混动在发动机介入输出时,高转速电机带着发动机转速飞涨,导致NVH难以控制的问题,在新车上,大概率也不会得到根治。虽然新的内燃机更注重马力,不至于被电机带着嘶吼。但高转速内燃机的特性,本身就会带来较大的声浪。
卡罗拉油耗再降,就跟比亚迪插混差不多了?
简单来说,丰田全新发动机有别于前作的重点,在于将驱动电机的作用,完全纳入内燃机的开发中来。但是在围绕HEV为核心,兼容PHEV的技术思路下。丰田更愿意将电机和内燃机的驱动职能划分得更为清晰,以获得更好的能耗与性能体验。所以造就了全新开发的内燃机,却有着更为“复古”的高转速特点。
回到全新一代的丰田卡罗拉身上,加入其立足1.5L混合动力,虽然相比眼下的1.8L混动,在排量上会更小。但如果新发动机会如本田那样,在混合动力框架下,全面更新燃油直喷技术。那么仅在内燃机部分的性能表现上,全新的1.5L就能扳回一城。另外,第五代THS就算与2.0L发动机匹配的总成,其电机功率也被提升至83kW,而眼下的卡罗拉1.8L混动的驱动电机,仅72kW。更不用说,新一代发动机的尺寸全部被大幅缩小。理论上,完全可以适配更大马力的驱动电机。所以全新一代丰田卡罗拉在性能部分,大概率是会超过现款的表现。
当然,这里面还有一个对燃油经济性的取舍问题。考虑到丰田卡罗拉毕竟是一款经济型家用轿车,就连丰田在这台全新1.5L自然吸气发动机上,也是采取的相对保守的开发策略。新车的油耗表现低于现款1.8L混动最低4.06L/100km(WLTC工况)将是大概率事件。如果全新一代的丰田卡罗拉的油耗来到“3L时代”,这也将意味着,仅讨论馈电油耗部分,其表现已经追上了以比亚迪为主的中国插混产品。
最后,降低高度、缩小尺寸的内燃机系统,还有助于全新一代的丰田卡罗拉,设计出更加低矮、平滑,更利于空气动力学的迎风面。这点在现阶段各路渠道曝光的效果图中,已经可以窥见端倪。更何况如此,还可以帮助新车降低油耗。甚至,发动机舱的缩小,还有助于新车通过做大座舱空间,优化自使用TNGA架构以来,后独立悬架对乘用空间的挤占现象。
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