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“自私的理想”造就雷克萨斯极致的兼融

导语:长期以来,雷克萨斯品牌给人的印象一直是与“匠人”、“匠心”挂钩的,而作为品牌基石的“YET兼融之道”,你可以将其理解为“匠心精神”的进阶诠释。“古典与科技”、“平稳与运动”、“优雅与锋芒”、“高性能与高效能”……这在常人看来需要进行妥协的矛盾双方,的工程师和设计师们却为了实现两者的极致兼融,倾其一生去寻找答案。

提起全混动科技,当之无愧可称之为这一领域的代表性企业。相比其它厂商,丰田/几乎拥有世界最全的相关专利体系,也因此可以游刃有余的选择最优化的技术进行组合、创新。在最新推出的第七代ES上,他们就基于原有的技术体系进行了新的尝试,本着兼融之道理念,在发动机、电动机、驱动桥以及电池组等方面取得了全面的升级。

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一、或许,混合动力技术的结论不应仅是“节油”

如果梳理一下技术层面的历史和代表车型就会发现,当系统实现了最初级的“节油”效果之后,技术工程师努力的方向绝不是在“省油”的道路上越走越远,而是试图不断地为系统赋予更多的价值。

▼2005年1月,雷克萨斯RX 400h的面世象征着全混动车型开启了新纪元。image003.jpg

▼2005年9月,GS 450h向世人展现了系统不仅可以省油,还可以在高性能方面有所建树。image005.jpg

▼2007年4月,全新旗舰车型LS 600hL实现了电动化4WD四轮驱动系统,一举成为全球最顶级的豪华轿车。Lexus-LS_600h_L-2008-1280-05副本.jpg

▼2012年,随着第六代 300h发布,巨大的销量使其成为全球范围内最受欢迎的豪华品牌轿车,同时在中国市场也成功占据绝对领先的市场地位。Lexus-ES_300h-2013-1280-07副本.jpg

2018年4月,时隔六年后第七代 300h正式发表,其搭载了全新一代全混动科技,将拥有世界领先热效率(41%)的2.5升L4、全新的变速系统、更轻薄更强大的电池组等机构,完美整合,令全混动科技在高性能与高效能的兼融上,更进一步。

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从2005到2018,从RX 400h到第七代 300h,13年间,在对全混动技术的研究道路上从未停歇。如何利用技术的更迭,让技术除了省油以外,还能够拥有与传统汽油动力引擎相同甚至更好的动力性能,这个看似相悖的研发目标却一直是技术工程师们努力的方向之一。

二、提升热效率,才能实现整体动力性能的兼顾革新

我们知道,汽车产品最核心的技术就是动力系统。而衡量一款好坏的重要指标除了常见的功率、扭矩之外,还有什么呢?那便是近来各个车企都频繁提及、并竞相比拼的热效率了。而全新 300h之所以能做到性能与效能前所未有的双生共赢,除了整套全混动系统复杂精密的协同工作外,最关键的恐怕就要数其搭载的全新2.5升L4了,它以惊人的高热效率,为整套全混动系统的杰出表现奠定了坚实基础。

那么,究竟什么是热效率?

公式点来说,热效率就是输出的机械能与燃烧燃油产生的化学能之间的比率。要知道,燃烧后产生的能量,绝大部分都会通过多种方式损失掉,而实际留存下来用于运转的机械能,却仅仅只占很少的一部分。也就是说,一台的热效率越高,代表它的能量损失越低。

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举几个例子,传统蒸汽机的热效率是4%-8%左右,普通机的热效率在25%-35%之间。而日本作为一个地窄人多、资源匮乏的国家,各厂商对节能方面的研究自然也比欧洲厂商更为用心,像马自达的创驰蓝天技术、本田的VTEC TURBO,都已经达到了38%左右的热效率。而,早在上一代 300h搭载的上就已经取得了38.5%的极高热效率,这在当时便位列世界第一。

而在现款最新的雷克萨斯ES 300h上,所使用的热效率不但进入了“40”俱乐部,甚至已然突破40%,达到了全球领先的41%!

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要知道,越往后,其实技术的发展就越接近极限,而到现在,即便是再想提高1%的热效率也是件相当困难的事情。所以在全新上能取得如此成绩,可想而知,工程师们为了要实现高性能与高效能两者间的极致兼融,付出了多大的努力。

三、那么,是如何做到领先全球的41%热效率的呢?

从技术角度来看,为了达到这41%的极高热效率,的工程师们经过多方尝试,最终在方面主要采用了以下三项新技术来帮助实现。

● 高速燃烧技术 

实现高速燃烧,从而同时确保低燃费·高出力的最关键之处在于进气部分的设计。相较之旧型引擎,扩大了气门夹角(从原有的31°扩大至41°),并增加了直径,由此增加了进入引擎的空气的流量。同时,进气口改为直线延伸至阀座表面的设计,在加大空气流量的同时,增强了缸内滚流,从而确保了高速燃烧,使通常矛盾的高输出、低油耗得以并重的实现。

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● 多孔式直喷喷油嘴 

使用了能够强化缸内滚流和具有高喷雾自由度的多孔式直喷,改善了缸内的燃料和空气的混合效果,对实现高速燃烧做出了贡献,同样确保了高输出、低

● 连续可变容量机油泵(变幅摆线式)

世界首个应用了变幅摆线式的连续可变容量。通过内的油压调整环的动作,控制外转子偏芯,连续的控制机油输出量,因此可根据引擎的运转状态提供对应的输出量(低转速·低负荷时,降低输出量从而降低油压,以降低摩擦阻力;高转速·高负荷时,提高输出量从而提高油压,保证高保护性),减少了无用工作,并减少了引擎工作时候的额外摩擦损失。

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除了上述方面的新技术以外,工程师们还将新开发的电池组、自动滑行控制系统以及全新的ECVT变速机构等相结合,从而综合起来实现了41%的热效率,使全新一代混动系统达到高性能与高效能的完美兼融。

四、靠着“YET兼融之道”工程师们一次又一次的实现了“自私的理想”

其实,不光是全混动技术,在的每一款产品、乃至每一处细节部分的开发过程中,的工程师与设计师们都会展开一场博弈。而为了能尽可能实现设计师们“自私的理想”,又不放弃自身的追求,的工程师们需绞尽脑汁,努力寻求将矛盾双方发挥到极致的办法。事实上,第一代LS总工程师铃木一郎(后来的自动车技监、车体副社长)先生在LS研发过程中所体现的“决不妥协,力求每个细节都做到极致”的品牌,便是“YET兼融之道”的初始与前身,而这一哲学思想,也成为品牌和产品30年来不断发展壮大的灵魂和基石。

这其中有一些比较著名的案例,比如在全新上,为了能使发动机盖更加低矮化,因此舱里的很多部件都被设计得更小型化、位置摆放也更低,这才得以实现较上代车型低15mm的数据,以实现设计与空气动力学的兼融。

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另外,为了使全新 300h混合动力车能实现与版车型完全一样的后备箱空间,工程师们便想到使用PEVE新开发的锂离子电池组立而成的动力电池组(单个电池容量4.0Ah)。得益于电池的轻量、高出力化,实现了在确保足够动力电池组容量的前提下,缩小动力电池组的体积和重量。同时,也得益于冷却系统的紧凑化,电池组得以缩小至可安放于后排座椅的坐垫之下,实现了空间和动力的兼融。

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我们之前在写LC文章时还曾提到过,当初LF-FC概念车推出后大受欢迎,但由于这完全是出于外形考虑的设计,几乎没有考虑量产化。而后来量产时,其前轮非常靠前,导致给车灯留下的位置很小。为了解决这一难题,工程师们就不得不使用更多新技术,将灯组体积做得特别薄,这才将设计师们脑海里的图纸概念真正带到了消费者身边,实现了理想与现实的兼融。

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品牌创立初期至今,与上述几点类似的“兼融”案例可谓是数不胜数,在这里我们也仅仅只是例举了最近的一些比较知名的案例。想了解更多的朋友,也可以关注我们的往期文章查看。


兼融,就是化局限为极致,如果说的产品研发透露出的是一种兼融之道的话,那么在动力系统,尤其是全新系统上,我们看到的就是一种近乎极致的兼融……


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