[汽車之家 技術] 廣汽豐田全新凱美瑞將會在今年11月份上市，它也是首款國產的豐田TNGA（Toyota New Global Architecture，豐田新全球架構）車型。除了煥然一新的外觀內飾外，另一大看點便是源自TNGA架構的全新動力總成，這其中包括了目前量產車中最高燃效的全新2.5L自然吸氣發動機，以及8AT自動變速箱、全新結構的E-CVT自動變速箱。好了，現在讓我們坐下來，看看豐田為這次從“芯”出發做了哪些準備。
● 豐田TNGA架構旗下已有多款量產車型產品
豐田TNGA架構的首款車型是2015年12月在日本率先上市的第四代普銳斯。去年在海外上市的C-HR和今年在海外上市的新凱美瑞同樣源自與TNGA架構。豐田預計，在2021年之前，豐田品牌車型銷量的60%以上將會是TNGA架構衍生出來的產品。
根據目前的消息，率先國產的TNGA架構車型為全新凱美瑞和C-HR。這兩款車型將落戶廣汽豐田，由廣汽豐田位于廣州南沙的全新第三工廠生產，該工廠設計產能為22萬臺/年。而C-HR的“姐妹車型”（就像雷凌和卡羅拉之間的關系）將會由一汽豐田位于天津的全新工廠生產，該工廠設計產能為20萬臺/年。未來一段時間，豐田在中國推出的TNGA架構車型都會由這兩個工廠生產。
豐田TNGA架構的理念與其他廠商采用的模塊化平臺略有區別，除了模塊化生產外，其在項目規劃、產品設計、研發階段形成了更為統一的整體。相比早年間單一車型單一平臺的做法而言，車輛零部件通用率更高。因此，TNGA架構的使用無疑對豐田降低產品研發、制造不同環節的周期、成本都大有裨益。
豐田TNGA架構的應用是的其產品在動力系統、車身結構、制造工藝、懸架系統、空氣動力學、NVH性能以及人體工程學上都作出了優化來實現整車性能的進一步提升，其中又以動力系統的改進最為明顯，這也是下文將要展開講解的內容。
● 進一步實現節能、減排和電動化是TNGA架構動力系統的目標
歐盟排放法規一直倒逼著汽車制造廠商進行技術改進，以降低車輛二氧化碳及有害氣體的排放量。2008年，歐盟確立了2020年歐盟境內銷售的新車二氧化碳排放量要降低至95g/km的目標。作為一個全球性車企，豐田必須在“大限”到來之前把旗下車型產品的排放指標提升至歐盟標準以上，以保持其產品競爭力。按照豐田的計劃，在2021年之前，豐田旗下車型產品的二氧化碳排放量將降低15%以上（相比2015年的產品）。
豐田的節能減排思路在大方向上和各大廠商保持一致，通過提升發動機熱效率、降低發動機運轉損耗以及增強動力系統電動化程度來實現。技術升級的難點在于，在節能減排的同時不能降低動力輸出性能，最好還能夠在輕量化和小型化方面有所建樹。
豐田在過去的日子里都堅持自主研發和精益生產，對技術的專注孕育了全球首款量產混合動力車型普銳斯和全球首款量產氫燃料電池汽車Mirai。但在汽車產業產品迭代提速的今天，為了實現新車型產品的開發及緊跟技術的發展，豐田不得不通過聯合開發和技術共享來緊跟時代發展。豐田經營方式的改變正是為了應對上面提到的技術升級難點眾多與較短開發周期的沖突。從某個程度上來說，TNGA架構帶來的開發周期縮短優勢也是應對產品迭代提速的產物。
電動化是汽車行業未來的重要發展趨勢，而電池、電機、電控這“三電系統”則是成就電動/混動汽車的關鍵因素。有鑒于此，豐田將在2021年前增加電動化技術開發人員30%以滿足電動化技術開發的人員需求。從TNGA架構混合動力系統結構上的重大改變（具體變化我們在下文詳細講解），我們可以看到豐田在電動化領域“招兵買馬”后成果初顯。
● 發動機模塊化設計和柔性化生產
在過去，豐田不同系列的發動機產品會采用不同的設計，零部件通用性不高。而到了TNGA架構，豐田將更多地采用統一的設計以提升零部件通用化率。TNGA架構發動機的氣缸容積和氣缸數實現了模塊化，規格數量相較過去有所減小。工程師通過選取特定的氣缸容積規格以及氣缸數來設計出新的發動機產品。
發動機的模塊化設計使得在工廠可以采用統一的加工設備和工裝來實現發動機零部件的加工及整機組裝工作，提升生產線生產效率和柔性化程度（同一條生產線能共線生產更多種類的發動機）。