自私的表现 “自私的理想”造就雷克萨斯极致的兼融

2019-01-02 - 自私

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,雷克萨斯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。

自私的表现 “自私的理想”造就雷克萨斯极致的兼融
自私的表现 “自私的理想”造就雷克萨斯极致的兼融

提起全混动科技,雷克萨斯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/雷克萨斯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。

自私的表现 “自私的理想”造就雷克萨斯极致的兼融
自私的表现 “自私的理想”造就雷克萨斯极致的兼融

一、或许,混合动力技术的结论不应仅是“节油”

如果梳理一下雷克萨斯在混合动力技术层面的历史和代表车型就会发现,当混合动力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,而是试图不断地为混合动力系统赋予更多的价值。

自私的表现 “自私的理想”造就雷克萨斯极致的兼融
自私的表现 “自私的理想”造就雷克萨斯极致的兼融

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

▼2005年9月,GS 450h向世人展现了混合动力系统不仅可以省油,还可以在高性能方面有所建树。

▼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混合动力旗舰豪华轿车。

▼2012年,随着第六代ES 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混合动力轿车,同时在中国市场也成功占据绝对领先的市场地位。

2018年4月,时隔六年后第七代ES 300h正式发表,其搭载了雷克萨斯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发动机、全新的混合动力变速系统、更轻薄更强大的混合动力电池组等机构,完美整合,令雷克萨斯全混动科技在高性能与高效能的兼融上,更进一步。

从2005到2018,从RX 400h到第七代ES 300h,13年间,雷克萨斯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,让雷克萨斯的混合动力技术除了省油以外,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。而衡量一款汽车发动机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、并竞相比拼的发动机热效率了。而全新ES 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发动机了,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,热效率就是发动机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,发动机的汽油燃烧后产生的能量,绝大部分都会通过多种方式损失掉,而实际留存下来用于发动机运转的机械能,却仅仅只占很少的一部分。也就是说,一台发动机的热效率越高,代表它的能量损失越低。

举几个例子,传统蒸汽机的热效率是4%-8%左右,普通汽油机的热效率在25%-35%之间。而日本作为一个地窄人多、资源匮乏的国家,各汽车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。而雷克萨斯,早在上一代ES 300h搭载的发动机上就已经取得了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,所使用的发动机热效率不但进入了“40”俱乐部,甚至已然突破40%,达到了全球领先的41%!

要知道,越往后,其实发动机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ES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,雷克萨斯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,雷克萨斯的工程师们经过多方尝试,最终在发动机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°),并增加了气门直径,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。

● 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喷油嘴,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、低油耗。

● 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机油泵。通过机油泵内的油压调整环的动作,控制外转子偏芯,连续的控制机油泵的机油输出量,因此可根据引擎的运转状态提供对应的机油输出量(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),减少了机油泵无用工作,并减少了引擎工作时候的额外摩擦损失。

除了上述发动机方面的新技术以外,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”理念,雷克萨斯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,在雷克萨斯的每一款产品、乃至每一处细节部分的开发过程中,雷克萨斯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,雷克萨斯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(后来的丰田自动车技监、丰田车体副社长)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”的品牌理念,便是“YET兼融之道”的初始与前身,而这一哲学思想,也成为雷克萨斯品牌和产品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ES上,为了能使发动机盖更加低矮化,因此发动机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。

另外,为了使全新ES 300h混合动力车能实现与汽油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。

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。而后来量产时发现,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。

从雷克萨斯品牌创立初期至今,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,如果说雷克萨斯的产品研发理念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ES的混合动力系统上,我们看到的就是一种近乎极致的兼融……

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