尽管电动化趋势盛行,但丰田仍在研发新型汽油发动机

文摘   2025-01-26 00:00   湖南  

这家日本企业在日本展示了两款新型发动机,它们能够使用多种燃料,且凭借紧凑的尺寸为新的车辆设计提供了可能,同时也不会让驾驶乐趣打折扣。

丰田展示了新研发的汽油发动机。

鉴于当前电动汽车发展存在不确定性,丰田加大对汽油发动机研发的投入,时机似乎恰到好处。这家全球最大的汽车制造商正在研发新一代的发动机系列,这些发动机尺寸更小、更清洁且动力更强。由于其体积小巧,还能使汽车设计别具一格。

本月,丰田以一款 2.0 升涡轮增压发动机让人们提前领略了这项技术,该发动机将于 2025 年在一款新型中置发动机跑车上进行赛道测试。这一动力系统基于去年 5 月首次亮相的技术打造。

这一系列经过全新改进的紧凑型发动机,将使汽车设计得以彻底革新,实现更低的发动机罩、更小的发动机舱、更流畅的车身线条以及类似电动汽车的车身比例。

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多种可能性

这些发动机不仅可以使用从合成汽油到氢气等一系列清洁燃料,还能与电动机相结合,这是丰田应对二氧化碳排放问题的一大利器。

1 月 10 日,丰田在东京车展上,将这款 2.0 升涡轮增压发动机安装在一辆改装后的 GR Yaris 上进行展示,该车今年将参加日本的耐力赛。丰田对内燃机的专注,与 1 月初拉斯维加斯国际消费电子展(CES)上展示的大多数行业新动态形成鲜明对比,在 CES 上,重点聚焦于电动汽车和自动驾驶汽车。

丰田 GR Yaris M 概念车:这款 2.0 升涡轮增压发动机将安装在 Yaris 赛车上,丰田计划今年驾驶该车参加日本的耐力赛。

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对设计的影响

正如丰田管理层向《汽车周刊》姊妹刊物《汽车新闻》所解释的那样,这家日本领先的汽车制造商希望兼得两全之美。“我们想向客户展示,我们能够提供一款既具运动性又环保的发动机。” 负责内燃机开发的总经理北谷浩德在去年 10 月的一次采访中表示。

在讨论转型问题的采访中,工程师和设计师们表示,下一代动力系统将对未来丰田和雷克萨斯品牌汽车的性能和外观产生重大影响。

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至少两款新发动机

目前正在研发的至少有两款发动机,一款 1.5 升发动机和一款 2.0 升发动机。1.5 升发动机将有自然吸气和涡轮增压两种版本。北谷浩德称,这款发动机是丰田未来混合动力汽车的完美搭配。而 2.0 升涡轮增压发动机则可作为独立的内燃机使用。“我们可能会将其用于赛车运动。” 北谷浩德说。

尽管电动汽车兴起,丰田依然认为内燃机有着巨大潜力。作为全球领先的混合动力汽车销售商,丰田预计,在其逐步向全电池电动化转型的过程中,更小、更高效的发动机将成为其未来汽油 - 电动混合动力汽车的秘密武器。

考克斯汽车公司(Cox Automotive)数据显示,去年美国电动汽车销量增长 7.3%,达到约 121 万辆,而整个汽车行业增长 2.5%,总销量达 1603 万辆。然而,特朗普政府可能带来政策和监管方面的变化,从尾气排放标准到关税和激励措施等各方面都会受到影响,这很可能对电动汽车的需求发展产生作用。

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混合动力概念的趋势

展望 2025 年,考克斯汽车公司预计电动汽车市场份额将从 2024 年的约 7.5% 提升至 10%。考克斯称,今年美国每售出四辆车中就有一辆将是电动汽车,这里的电动汽车包括纯电动汽车和混合动力汽车。标准混合动力和插电式混合动力汽车预计将占美国整体市场的 15% 左右。而所有这些混合动力汽车仍然需要内燃机。

这正发挥了丰田的优势。2024 年,丰田在美国的电动汽车销量增长 53%,达到 100 万辆。其在当地销量中的占比从去年的 29% 提升至 43%。几乎所有这些电动汽车都是混合动力汽车。在其他地区,其市场份额最近也有所回升。

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中置发动机跑车的复兴

去年,丰田和雷克萨斯仅售出两款纯电动汽车,即丰田 bZ4X 和雷克萨斯 RZ。尽管它们的销量几乎翻了一番,但仍仅为 28267 辆。北谷浩德表示,在未来的丰田混合动力汽车中,电动机的作用将得到最大化,而内燃机的作用将最小化。内燃机将承担更大比例的驱动负荷。

更紧凑的发动机也将带来更具创意的布局设计。本月在东京车展上展示的 GR Yaris M 概念赛车,暗示了未来的发展方向。该车将在车辆中部安装新型 2.0 升涡轮增压发动机,这表明中置发动机将重返丰田的产品阵容。

搭载中置发动机和后轮驱动的运动型 MR2 于 2007 年停产,而汽车行业内关于其精神继任者回归的传言甚嚣尘上。

在一个越来越多消费者习惯电动汽车现代外观的市场上,更小的发动机缸体将有助于实现更接近电动汽车的车身比例。这种新外观需要更低的发动机罩和更短的前后悬。这是丰田首席汽车专家、董事长丰田章男的要求,即形式应服从功能。

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丰田下一代发动机潜力十足

“每次我向丰田章男展示最终设计时,他都会看一下前翼子板,然后问:‘我们能不能把它再降低一点?’” 丰田首席品牌官兼全球设计总监西蒙・汉弗莱斯去年向《汽车新闻》表示。“他推动的是组件的最小化,这带来了很多设计优势。” 汉弗莱斯说,“设计师们一直向工程师抱怨的一件事就是发动机罩的高度。”

例如,即将推出的 1.5 升四缸自然吸气发动机,其体积比丰田目前的发动机小 10%,高度低 10%。1.5 升涡轮增压发动机的体积比其涡轮增压同类产品小 20%,高度低 15%。

而 2.0 升涡轮增压发动机在体积和高度上比它将取代的 2.4 升涡轮增压发动机小 10%。这款 2.0 升发动机的功率比当今的 2.4 升涡轮增压发动机更高,同时比丰田现有产品线中的 2.4 升和 2.0 升涡轮增压发动机更省油。

雷克萨斯 LF - ZC 概念车:新发动机使车辆能够设计得更扁平。

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丰田在日本移动出行展上展示新设计趋势

北谷浩德表示,工程师们通过缩短活塞行程,在一定程度上缩小了发动机尺寸。因此,这些发动机将比现有发动机更短、更窄,能够适配更流畅的电动汽车设计。楔形的雷克萨斯概念车 LF - ZC 和 LF - ZL 就是这种新外观的范例。

北谷浩德称,一个功能上的优势是更好的空气动力学性能,这将有助于提高燃油效率和续航里程。他说,这款新的 1.5 升发动机将覆盖目前由 1.5 升至 2.5 升发动机提供动力的车辆级别。

丰田已经在研发下一代电动汽车平台,该平台基于 LF 概念车打造,预计从 2026 年起应用于雷克萨斯的一款量产电动汽车。这种新的车身轮廓既可以用于下一代电动汽车,也可用于搭载这些未来发动机的汽车。

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适用于电动汽车平台的汽油发动机

丰田正在重新思考其研发方法,从电动汽车平台出发,逆向研发一组能够适配电动汽车框架的改良发动机。丰田设想将这些发动机与一系列混合动力和插电式混合动力概念相结合。

“你可以打造出一款极其流畅、运动的低姿态车型,比例完美。” 汉弗莱斯说,“但另一方面,对于注重空间的汽车、商用汽车而言,空间需求是个关键。你可以最大化车内空间、行李空间和载货空间。”

汉弗莱斯表示,虽然 2023 年日本移动出行展上展示的雷克萨斯概念车让人略窥一二,但预计今年秋季东京车展开幕时会有更多更新,这至少是他们的目标。

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