還記得豐田制造的V12發(fā)動機嗎?這款神秘的V12僅用在豐田在本土市場推出的世紀(參數(shù)丨圖片)轎車上,而世紀又被譽為日本的“勞斯萊斯”,代號為1GZ-FE的自吸V12發(fā)動機誕生于上世紀90年代,經(jīng)過20年的連續(xù)生產(chǎn),于2017年停產(chǎn),這款發(fā)動機應用了日系車中尖端的技術,為何到2017年,一款5.0L發(fā)動機的輸出功率還沒有突破300馬力,代表日系車多缸發(fā)動機技術落后嗎?下面我們從技術方面來詳細解讀。
為何只有280馬力?
1GZ-FE是一款5.0L自然吸氣V12發(fā)動機。截至2024年,沒有第二家日本主流汽車制造商打造量產(chǎn)V12,這與V12發(fā)動機的定位有關,除了超跑,V12通常用在豪華轎車上,而日系車中豪華轎車并不多,豐田專門為第二代世紀打造了1GZ。
其額定功率為280馬力,這是因為九十年代日本汽車制造商之間限制馬力的“君子協(xié)定”。在少數(shù)出口到國外的世紀中,發(fā)動機功率略微上升,達到312馬力,對于一款到2017年還在產(chǎn)的V12來說,數(shù)字并不耀眼。
發(fā)動機技術--氣缸和燃燒室
除了日本的“君子協(xié)定”,這與世紀的定位也有關,蘭博基尼、法拉利、捷豹、寶馬、奔馳等品牌的V12通常為高性能跑車開發(fā),這些發(fā)動機強調(diào)高轉速下的功率表現(xiàn)。1GZ則注重低轉速扭矩,采用了80.8mm的長行程設計,幾乎與81mm的缸徑一致,配備48氣門雙頂置凸輪軸。
這是一款適合在市區(qū)使用的低轉速V12發(fā)動機,世紀轎車的主要作用就是接待政客和富豪,起步平穩(wěn)是重點,根據(jù)日本汽車工程師協(xié)會的文件,豐田在開發(fā)時就專注于低轉速輸出,4000rpm爆發(fā)峰值扭矩481Nm,但1200rpm就可以獲得超過400Nm的扭矩,這意味著怠速起步就充滿力量,即使車重數(shù)噸,也不會影響起步速度,同時自吸輸出線性。
1GZ 具有傾斜擠壓燃燒室,燃燒室邊緣有狹窄區(qū)域,當活塞壓縮空氣燃料混合物時,氣體可以流動。頭部的半球形弧線讓混合氣實現(xiàn)湍流效果,同時引向火花塞。這種設計適合四氣門頭部,可實現(xiàn)更清潔、更高效的燃燒,利于燃油經(jīng)濟性,沒錯,在V12上,豐田也沒有“忘記本性”。
獨立進氣口和節(jié)氣門體
這款發(fā)動機專用于世紀轎車,因此必須平穩(wěn)運行,V12本身就是平穩(wěn)的代表,震動小,豐田還使用了雙ECU,控制每個氣缸組的單獨節(jié)氣門體。工程師們放棄了油門線控設計,轉而采用電控設計,讓ECU電腦打開/關閉閥門,同時對每個氣缸組的點火、正時進行管理,提供更平穩(wěn)的怠速。
豪華轎車還要考慮穩(wěn)定性,為了進一步減少故障率,V12的獨立節(jié)氣門設計可以讓發(fā)動機僅用一個缸運轉,12缸被分成獨立的實體,由單獨的燃油泵供油,如果其他氣缸組發(fā)生故障,車輛也可以前進。
豐田的可變氣門正時系統(tǒng)在1GZ推出前幾年就已面世,也用在了V12上,進一步控制發(fā)動機振動,特別是在怠速時,可以消除微弱的震動。為了減輕重量,V12盡量使用鋁材,同時提高60度發(fā)動機缸體的強度,5.0L V12比老款的V8熱效率高了13%,在更高的轉速下,油耗降低了30%,在90年代,這款V12的低轉速扭矩超過了歐系V12,同時擁有更低的油耗。
2010年,為了滿足嚴格的排放標準,對發(fā)動機進行了修改,略微降低了功率,峰值扭矩降低到460 Nm,由于世紀產(chǎn)量小,發(fā)動機也連續(xù)生產(chǎn)了20年,沒有重大改進,逐漸被歐系對手甩在身后。
實際表現(xiàn)
由于豐田主要在本土市場出售世紀轎車,因此這款V12車型形象神秘,并沒有新車的媒體測試信息,但時隔多年,一些二手車流通到全球,Myron Vernis是經(jīng)典車收藏家,擁有V12世紀轎車,外媒對這款車進行了測試,其表顯里程達到15.5萬公里。
當啟動這臺V12后,1GZ立即進入穩(wěn)定的怠速狀態(tài),幾乎聽不到聲音,坐在駕駛座上,很難判斷發(fā)動機是否在運轉,地板、座椅或方向盤都感覺不到任何振動。即使踩下油門,聲音也會略有增加,沒有V12的高昂聲浪,由于沒有轉速表,甚至無法判斷發(fā)動機轉速。
選車偵探觀點:豐田在九十年代開發(fā)出這款自吸V12發(fā)動機,結合了當時的尖端技術,目標只有一個,那就是讓世紀成為真正的乘坐者之車,V12安靜、震動微弱、耐用、低轉速大扭矩,特性更接近如今的電動車。但另一方面,V12高轉速無力,對于5.0L發(fā)動機來說,高轉功率嚴重不足,轉向手感麻木,轉向沒有明顯的回饋,當然駕駛這款車的大多數(shù)是專職司機。大家覺得豐田發(fā)動機技術怎么樣?歡迎討論。
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