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技术:丰田5.0L V12,日系引以为傲的发动机,为何只有280马力

选车侦探 1860浏览 2024-11-09 IP属地: 陕西

还记得丰田制造的V12发动机吗?这款神秘的V12仅用在丰田在本土市场推出的世纪轿车上,而世纪又被誉为日本的“劳斯莱斯”,代号为1GZ-FE的自吸V12发动机诞生于上世纪90年代,经过20年的连续生产,于2017年停产,这款发动机应用了日系车中尖端的技术,为何到2017年,一款5.0L发动机的输出功率还没有突破300马力,代表日系车多缸发动机技术落后吗?下面我们从技术方面来详细解读。

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为何只有280马力?

1GZ-FE是一款5.0L自然吸气V12发动机。截至2024年,没有第二家日本主流汽车制造商打造量产V12,这与V12发动机的定位有关,除了超跑,V12通常用在豪华轿车上,而日系车中豪华轿车并不多,丰田专门为第二代世纪打造了1GZ。

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其额定功率为280马力,这是因为九十年代日本汽车制造商之间限制马力的“君子协定”。在少数出口到国外的世纪中,发动机功率略微上升,达到312马力,对于一款到2017年还在产的V12来说,数字并不耀眼。

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发动机技术--气缸和燃烧室

除了日本的“君子协定”,这与世纪的定位也有关,兰博基尼、法拉利、捷豹、宝马、奔驰等品牌的V12通常为高性能跑车开发,这些发动机强调高转速下的功率表现。1GZ则注重低转速扭矩,采用了80.8mm的长行程设计,几乎与81mm的缸径一致,配备48气门双顶置凸轮轴。

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这是一款适合在市区使用的低转速V12发动机,世纪轿车的主要作用就是接待政客和富豪,起步平稳是重点,根据日本汽车工程师协会的文件,丰田在开发时就专注于低转速输出,4000rpm爆发峰值扭矩481Nm,但1200rpm就可以获得超过400Nm的扭矩,这意味着怠速起步就充满力量,即使车重数吨,也不会影响起步速度,同时自吸输出线性。

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1GZ 具有倾斜挤压燃烧室,燃烧室边缘有狭窄区域,当活塞压缩空气燃料混合物时,气体可以流动。头部的半球形弧线让混合气实现湍流效果,同时引向火花塞。这种设计适合四气门头部,可实现更清洁、更高效的燃烧,利于燃油经济性,没错,在V12上,丰田也没有“忘记本性”。

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独立进气口和节气门体

这款发动机专用于世纪轿车,因此必须平稳运行,V12本身就是平稳的代表,震动小,丰田还使用了双ECU,控制每个气缸组的单独节气门体。工程师们放弃了油门线控设计,转而采用电控设计,让ECU电脑打开/关闭阀门,同时对每个气缸组的点火、正时进行管理,提供更平稳的怠速。

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豪华轿车还要考虑稳定性,为了进一步减少故障率,V12的独立节气门设计可以让发动机仅用一个缸运转,12缸被分成独立的实体,由单独的燃油泵供油,如果其他气缸组发生故障,车辆也可以前进。

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丰田的可变气门正时系统在1GZ推出前几年就已面世,也用在了V12上,进一步控制发动机振动,特别是在怠速时,可以消除微弱的震动。为了减轻重量,V12尽量使用铝材,同时提高60度发动机缸体的强度,5.0L V12比老款的V8热效率高了13%,在更高的转速下,油耗降低了30%,在90年代,这款V12的低转速扭矩超过了欧系V12,同时拥有更低的油耗。

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2010年,为了满足严格的排放标准,对发动机进行了修改,略微降低了功率,峰值扭矩降低到460 Nm,由于世纪产量小,发动机也连续生产了20年,没有重大改进,逐渐被欧系对手甩在身后。

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实际表现

由于丰田主要在本土市场出售世纪轿车,因此这款V12车型形象神秘,并没有新车的媒体测试信息,但时隔多年,一些二手车流通到全球,Myron Vernis是经典车收藏家,拥有V12世纪轿车,外媒对这款车进行了测试,其表显里程达到15.5万公里。

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当启动这台V12后,1GZ立即进入稳定的怠速状态,几乎听不到声音,坐在驾驶座上,很难判断发动机是否在运转,地板、座椅或方向盘都感觉不到任何振动。即使踩下油门,声音也会略有增加,没有V12的高昂声浪,由于没有转速表,甚至无法判断发动机转速。

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选车侦探观点:丰田在九十年代开发出这款自吸V12发动机,结合了当时的尖端技术,目标只有一个,那就是让世纪成为真正的乘坐者之车,V12安静、震动微弱、耐用、低转速大扭矩,特性更接近如今的电动车。但另一方面,V12高转速无力,对于5.0L发动机来说,高转功率严重不足,转向手感麻木,转向没有明显的回馈,当然驾驶这款车的大多数是专职司机。大家觉得丰田发动机技术怎么样?欢迎讨论。

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