旨在加速性能要达到与ABB同等的水平,并且燃油经济性要大幅度领先。与老款LS的4.6L自然吸气V8发动机相比,性能大幅度提高。发动机开发目标为310kW功率,90kW/L升功率,600Nm扭矩,1600-4800rpm的广域大扭矩,最大热效率37%。在一系列TNGA发动机技术加持下获得同级别领先的发动机性能,如图2所示。
图1 LS性能和油耗
图2 新型发动机性能和热效率
另外,为了实现涡轮增压发动机良好的驾驶性,尽可能发挥低转速高扭矩的区域,并配合10AT变速箱,实现优雅平顺的加速性能。如图3所示,为丰田内部发动机响应性评价方法,发动机转速从1500rpm开始,全油门,评价单位时间扭矩提高的值。横轴为升功率,纵轴为扭矩响应性。如图所示,新型V6涡轮发动机升功率和响应性都高于丰田旗下发动机。
图3 发动机扭矩响应性
由于新款LS的外观设计有较大变革,从以往四平八稳变为低重心,低发动机舱的设计,也考虑到应对未来排放和油耗法规的操作性,取消了传统的4.8L V8发动机,换上了全新的3.5T V6涡轮增压发动机。但是,从V8变为V6,发动机必然增加了振动,丰田采用了ANC(Active Noise Cancel)和ESE(Engine Sound Enhancement)技术,保持了历代LS一贯的隔音性和NVH性能。发动机小型化后,为了达到竞品V8同样的性能,采用了高效率的双涡轮,并延续了丰田TNGA高速燃烧概念,改善了油耗和性能。下文将做详细介绍。
图4 全新LS外观图
3 提高全负荷性能的技术
3.1 目标性能和扭矩的达成对策
如图5所示,新型V6 V35A发动机的目标性能如下。与上一代LS用的代号1UR-FSE的V8 4.6L NA发动机相比,低转速,高转速的性能都大幅度提高。
图5 老款新款LS发动机性能对比图
作为雷克萨斯的旗舰,设计时尤其重视加速的平顺性——给人一种快但不冲的感觉。所以对涡轮进行了优化设计,重点改善低扭,如图6所示。如果采用丰田8AR-FTS发动机的涡轮(皇冠、汉兰达、GS、NX、RX等),要想达到600Nm的扭矩,转速会在1850rpm。因此,为了改善涡轮迟滞,采用更小型的涡轮,最大扭矩在1600rpm下实现,并且6000rpm下也要达到最大功率310kW,对最大空气流量也有要