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丰田TNGA:从里到外,重新缔造汽车
2017-09-26 09:42 来源:四川新闻网汽车频道综合

  汽车行业的企业家们,总喜欢把“颠覆性”挂在嘴边,但你有没有发现?真正称得上颠覆性的东西,比如U盘,比如苹果,无不始于一个全新的想法,始于全新的模式,而不是旧有模式下的一个更新产品。


  想想汽车业百多年发展,当手工生产不能满足消费需求时,泰勒发明了流水线,让汽车进入快速生产模式,那是70年前;当生产提速品类增加,流水线缺陷率高居不下时,丰田发明了TPS,开启由量到质的精益生产模式,那是40年前;如今,丰田以年产销过千万辆的成绩,站上全球汽车行业顶端,而丰田内部却酝酿着一场变革,这恐怕是继TPS之后,再一次重大的生产模式改革,丰田称之为TNGA。

  说TNGA是平台,那你就是真不懂


  现阶段,模块化研发+规模化生产,是汽车企业提升竞争力的好方法,大众的MQB,日产雷诺的CMF,宝马的CLAR等都是如此。短时间内,这种模式的确可以降低成产成本,减轻企业负担,但它始终没有跳出逐步改良的造车模式,下一年对手又升级了,那是跟还是不跟呢?


  丰田的答案是研发出TNGA全新架构,来应对时间跨度的考验。在实践TNGA时,丰田不仅革新了汽车的策划与研发,还彻底改进了生产工艺、零部件采购机制,乃至物流体系,通过TNGA,丰田集团进行的是一次整体的变革。


  丰田认为汽车的核心是基础性能,也就是由动力系统、车架和底盘组成的驾乘体验感,这些价值决定了消费者主要的好感度。如果大幅度提升这些核心部件的优势,保持它们更长效的竞争力,消费者和企业就能从中受益。TNGA不是要抛弃模块化,但更重要的是拔高车型优势,让对手们短时间内不可能靠近。


  美好颜值靠的就是“矮”


  看4月上海车展亮相的两台概念车,在TNGA理念下,丰田可是大变样,造型炫酷、冲击力十足,很容易第一眼就打动消费者。这时你可能会说,概念车通常都是很酷的,但量产车就差远了。不过TNGA会颠覆你这个想法,北美第八代凯美瑞就是一辆外形最接近概念车的量产车。

  右车为概念车“丰巢Fun”


  

图为北美第八代凯美瑞


  TNGA车型极具动感的设计是丰田压缩了发动机罩下方上百个零部件体积,并把保险杠后方三个散热器巧妙设计,最终让工程机械占用极小空间,才达到设计上的高自由度,使得设计师有了施展才华的空间。


  在大家心目中,外观设计是可以天马行空的东西,对此设计师肯定无比委屈,设计师的自由度真有那么大?打个比喻,跑车都非常漂亮,但当你坐进去的时候,你会发现漂亮的外壳之下,空间实在憋屈,谈不上什么舒适感,这就是一种“二律背反”现象,要么为美感牺牲空间,要么为空间牺牲美感,很难两全。

  TNGA的开发初衷,就是让车身重心降低,类似跑车的效果和姿态,但又不想压缩家用轿车的实用空间。为解决此“二律背反”问题,开发者想出的办法,就是完全推翻丰田已有的零部件设计方案,以低重心化的超高标准,从无到有重新开发,这就涉及几乎全车零部件,都要遵循紧凑化、小型化和巧妙化设计思想,这才有了北美第八代凯美瑞看上去既有跑车的颜值,又有轿车的实用空间。但这种颠覆一切的勇气,也只有立志革新的丰田才能做得出。

  “以驾驶者为中心”,司机是老大


  丰田以前的车型开发过程中,在汽车总布局、车架、悬挂、转向等全部确定好了之后,才是汽车座椅的开发和安置,这样易于执行,不足是驾驶者在车内的姿势及各种功能的操作自由度,都会因机械布局优先而有所限制,难免需要人去适应车。


  从TNGA开发视频能领略到,在全新TNGA架构下,丰田来了个彻底反转。视频刚开始就是一个座椅,然后驾驶者坐上去,自然伸展手脚,于是出现了踏板、方向盘、仪表、档杆、车底平台等直到一个完整的汽车透视图。这就是丰田TNGA以驾驶者为中心的开发思路。

  这种思想下诞生了怎样的新车型?为了得到最舒适的驾驶坐姿,新平台把前座后置了大约40mm,增加了座椅20mm滑动可调量,为了让手臂动作更自然,还增加方向盘上下和远近调节幅度,方向柱的倾斜量增加了10mm;为了腿部空间更宽敞,仪表内部的空调组件尺寸缩小60mm,按照开发者的意愿,即使身高差距达到500mm,也就是说从150cm到200cm身高的人,都能在这部车上找到舒适的坐姿。


  对脚下踏板的设计,工程师做了大量真人实验,研究分析驾驶员坐上座椅后双脚的伸展姿态、脚踝的易疲劳角度等,把离合器、油门、刹车踏板的位置、角度和操作力度,完全依照人体工程学标准,做了最优化设置;对手动变速箱的挡杆,也从高度、角度、入挡速度和反馈感做精确调整,争取让身体在舒环境下获得最大快感,用丰田的话说就是,工程师使出浑身解数,要让汽车从普通的交通工具变成驾驶者爱的“伙伴”。

  发动机热效率41%,真的是世界最高


  以前丰田各系列的发动机构造完全不同,技术装备也有很大差别,在TNGA技术规划下,丰田以后的发动机,不论缸数和排量的大小,都会统一机体构造,技术要素也将减少差异,换句话说,TNGA架构下的发动机,个个相似,都拥有超前的技术和性能。

  因为TNGA架构下的动力系统要保持长效优势,所以丰田动力开发工程师对于2.5LDynamicForceEngine,完全是从零开始开发基本架构和部件,并通过高速燃烧技术和可变控制系统,创造出这款具有全球最高40%热效率的发动机(混动版本41%),再次打破了低油耗和强动力不可兼得的“二律背反”现象,旨在打造短时间内无法超越的性能。


  TNGA架构下的车型,追求FunToDrive效果,北美第八代凯美瑞所用的8AT绝对是车中翘楚,因为换挡速度快,这款变速箱被丰田命名为DirectShiftAT。其实,让换挡速度变快并不难,丰田在开发8AT时,更多的精力用在解决各种行车状态下,如起步、加速、急加速情况下,怎样达到又快又顺畅的换挡,而最终的效果,丰田的形容是达到了“最直接畅快的加速效果”,驾驶起来可谓随心所欲。


  1500MPa高强钢,承受90km/h车速撞击


  作为可以高速移动的代步工具,安全如何升级是丰田TNGA架构下技术开发的重中之重。在丰田的眼中,把乘客安全送到目的地是最最神圣的使命,只因为它拥有全球销量第一的荣耀,意味着同时必须肩负全球最大的汽车安全责任。为此,丰田从GOA车身保护和TSS主动预防两个方向做隔代进化,以让TNGA架构下的新车拥有全方位的安心和安全。

  为了确保高度安全性能,新车在主要骨架中采用了拉升强度为1500MPa的热冲压钢材,这是丰田史上强度最高的车用钢板,即使采用通电加热这样的魔鬼测试也不会造成变形,同时也扩大了980MPa冷压超高强度钢的使用比例;除此外,还通过增加车身焊点数量,采用结构用粘结材料等技术,确保车厢在意外发生时成为保护驾乘人员的一个坚固堡垒。

  为了验证新式车架设计的有效性,丰田安全开发中心模拟不同事故做了大量碰撞试验,有时也会拿重达2.5吨的台架试验车,以90km/h的车速来撞击新车,这比全球任何碰撞测试机构的标准都高出一个数量级。事实上,即使采用旧时代GOA车身的凯美瑞,也一直在最权威的IIHS(美国公路安全保险协会)碰撞测试中成绩优异,常年摘得“顶级安全+”评价,相当于拿了碰撞测试中的奥斯卡金奖。诞生于全新TNGA技术下的北美第八代凯美瑞,在被动安全方面可以说实现了跨代进步。


  TNGA的愿景是“制造未来的汽车”,并不是说要制造零排放、无污染的新能源汽车,而是在现有技术下,树立全新标准,把属于未来的性能更优越的汽车,提前展示给消费者。换句话说,消费者还是那个消费者,但TNGA架构下的汽车从未来几年、甚至十几年穿越到现在,让消费提前享用,这便是丰田所说“要造未来之车”,“造短时间内对手无法接近的汽车”的涵义。(稿件图片由厂商提供)

[编辑:周燃]