發動機和法拉利一樣快不難，難在還要比它更平順安靜

我在日本有好幾個車評人朋友，如前F1車手中谷明彥，這哥們經常裝X於無形。他說到以前跑勒芒比賽自己開保時捷，卻羨慕旁邊開馬自達的。羨慕的原因不是馬自達得第一，而是覺得自己的保時捷太快了，大直線能開到370km/h。要是開馬自達就會安全很多，那車只能開到350km/h。

除了賽車他經常給廠家做新車測試，比如雷克薩斯LFA的紐北版就是他在紐博格林賽道上調校的。他教過我一個考驗發動機靜謐性和平順性的方法，就是放一個礦泉水瓶在運轉的發動機上，如果靜謐性好的話那瓶水基本不會有振動。

講這個方法的時候他還講了一個故事，說有款車的動力系統在時速240km的情況下依舊安靜平穩。別說在發動機上放礦泉水了，就是架滿高腳杯在發動機蓋上也不會倒。

這款車就是第一代雷克薩斯LS 400。

還記得雷克薩斯開發第一代LS時的目標之一是什麼嗎？250km/h的最高時速。

這是什麼概念？1983年確定要做雷克薩斯這個高端品牌並決定研發LS時，法拉利V8跑車308 QV的極速是255km／h。當然LS作為主打豪華車市場的旗艦級轎車，自然是方方面面都要做到最好，一個堪比超跑的性能指標就沒什麼可大驚小怪的了。

2017年雷克薩斯發布了第五代全新旗艦級豪華轎車LS，相比它的前輩，「Exhilarating Performance（令人振奮的性能）」依舊是它的開發目標之一，所以今天我們就來聊聊這款車的動力系統怎麼樣。

我將從四個方面來談談全新LS的動力系統：

• 全新LS都有什麼動力系統
• 新車的動力系統有哪些新設計
• 動力系統開發人員的採訪
• 歐美、日本都怎麼評價全新LS的動力系統

在進入正題之前，先一句話介紹一下本場的主角——全新LS：雷克薩斯旗艦豪華轎車，預售價90～130萬元，競品車型有寶馬7系、賓士S級、奧迪A8等。

既然講動力系統，就先來看看這款車的動力系統究竟都有什麼吧：

一、全新LS都有什麼動力配置可選？

1、目前全球市場上的全新LS共有幾款車型？

LS 350、LS 500、LS 500h

2、三款車型有幾種動力搭配？

三款車型分別使用三款發動機，其中有一個採用的是混合動力。

LS 350搭載8GR-FKS發動機，V6自然吸氣，排量3.5升。動力輸出315匹，扭矩380牛·米。

LS 500 搭載V35A-FTS，V6渦輪增壓，排量3.5升。動力輸出421匹，扭矩600牛·米。目前國內無此車型。

LS 500h搭載8GR-FXS發動機與2NM型交流電動機組成的多級全混動系統。汽油機為3.5升V6自然吸氣發動機。多級全混動系統綜合動力輸出359匹。

3、新車型有什麼變速器？

全新LS有兩款變速器，一款是世界首台搭載於旗艦級豪華轎車的10速自動變速器；另一款是在LS 500h上搭載的多級全混動變速器。

從第四代LS發布開始，LS在變速器技術領域一直處於世界領先地位，在2006年率先發布8速自動變速器。第五代LS又率先使用10速自動變速器。

新變速器的特點在於除了起步外，每擋都帶有液力變矩器鎖止功能，可以實現和手動擋一樣的傳動效率。另外10個擋位相比現款的8AT擁有更寬的尺比範圍、有更多的高速擋來實現動力輸出和燃油經濟性的兼得。平順性就不說了，上同樣的高度，10級樓梯和8級、6級樓梯哪個省力？跨步小，結果顯而易見。

多級全混動變速器在行星齒輪結構的變速機構後，接入4速自動變速器。通俗來說ECVT就是帶有發電機、電動機和行星齒輪的變速器，除了可以提供電驅動的能力外，還與4速自動變速器結合，可以模擬出10個擋位，讓動力輸出的範圍更廣。此外，這套全新的多級全混動變速系統對電動機和發動機的動力輸出同時進行放大，讓動力輸出更加澎湃。這也是多級全混動系統的核心奧秘所在。

從下圖能看出這個縱向設計的變速器，前半段是由齒輪結構連接的兩個電機，後半段則連接了兩個常規行星齒輪組。

這套變速器解決了多級全混動系統布局的問題，也使多級全混動系統工作時間與變速範圍變得更廣，在各種工況之下都能以最佳狀況運行。那麼，這套系統到底是怎麼工作的呢？

4、LS 500h的多級全混動系統到底是什麼樣？

說到混動系統，先來科普一下現在世面上都有什麼混動系統：

入門級：將電動機與發動機曲軸相連，不管曲軸前端或者後端都可以，差別是一個用皮帶軟連接，一個用螺栓硬連接。不過，這些都受發動機的牽制，只能發揮較弱的輔助動力，比如第二代NSX後部的輔助電機，是一個安裝在發動機飛輪處的直驅電機。

進階級：電動機位於離合器和變速器之間、變速器輸出軸或是後軸的位置。這種布局方式，電動機不會受發動機干涉，只要電池有電，便可以單獨工作。要是沒電了，就只能先充電再工作，不能邊充邊工作。這種方式不管是動力性還是自由度都比入門級要好，大眾家的混動系統一般這麼設計。

高階級：近年來雷克薩斯採用了新型的混合動力系統，將電動機集成在變速器中。好處在於電動機和發動機都可以在獨立工作的基礎上，邊充電邊工作，使混動系統的工作效率更高。此外全新雷克薩斯多級全混動系統，在加入了4速自動變速器之後，可以模擬10擋變速，對發動機的輸出也進行放大，令綜合動力輸出大大提升，既可以在起步時，提供如跑車般的加速，也可以在高速巡航時，有更好的燃油經濟性。

5、2017年還有什麼新發動機問世？

在全世界範圍內，各大廠商都在壓縮發動機排量，原來5.0、6.0升的發動機都在淘汰行列。日系廠商這邊豐田、本田、馬自達推出了一系列1.5T、2.0L、2.2L、2.5L的Downsize發動機。雷克薩斯也為全新的旗艦車型LS和LC開發了3.5L的主力發動機。歐系廠家如保時捷、奧迪也推出了新的2.9升和3.0升、4.0T的V6、V8發動機。

總體來看，降低排量是大趨勢，增加熱效率和使用渦輪增壓是在這一大前提下保證動力不變的主要手段。

2017年新發動機一覽

在這樣一個大環境下，雷克薩斯的旗艦車型全新LS全系搭載3.5升發動機，緊隨世界主流的腳步。

二、新車動力系統有哪些部分是新設計？

1、回顧歷代LS動力系統

初代LS 400搭載1UZ V8自然吸氣發動機，排量4.0升。這代動力系統除了出色的性能，具備和當年的超跑不相上下的250km/h極速外，最重要的一項指標是靜謐性。在時速240km/h的情況下，發動機雜訊控制和穩定性都是非常強的。

為了達到這樣的效果，凸輪軸、油底殼、曲軸都經過精密的平衡設計，甚至正時皮帶都做了平衡性設計。

下面的視頻是當年的廣告，LS 400在台架上跑到極速時，放在發動機上的香檳塔依然可以穩如泰山。

視頻鏈接：https://v.youku.com/v_show/id_XMjczNjc0MzQ0.html?spm=a2h0k.8191407.0.0&from=s1.8-1-1.2

第二代LS繼續沿用4.0升發動機，動力輸出提升5馬力，但是更注重扭矩輸出，提升了10牛·米。為了提升燃油經濟性，在進排氣系統和活塞、曲軸上都進行了輕量化設計。缸頭也換用鋁合金材質，保證強度的情況下最大限度減重。

下圖是減重部件的對比，連桿、活塞和曲軸都從造型、斷面厚度和尺寸上進行偷輕處理。左側是減重後的設計，右側是初代車型上的設計。

第三代LS 430搭載3UZ-FE V8自然吸氣發動機，排量從4.0升擴缸到4.3升。新發動機以達到當時世界最新排放法規要求為開發目標，保證動力性能不下降還要控制排放。在性能方面使用VVT-i連續可變氣門正時系統，注重低轉速域的扭力表現，改善整體的燃油經濟性。動力輸出280匹。

新引擎在每分鐘1300轉時便開始輸出扭矩，到4000轉這一常用轉速範圍內都有充沛的扭矩平原，對比原來提升了10%的性能。另外通過優化發動機內部冷卻水路徑以及用鉻和鎳材質的閥門，來改善發動機高速狀態下的高溫問題，使空燃比接近理想狀態，從而改善燃油經濟性。再搭配首次使用的三元催化改善排放。

第四代LS有兩款發動機，分別是4.6L和5.0L的V8發動機。LS在發展中，初期要達到高性能，中期要降低油耗，以及提升扭矩讓日常駕駛更輕鬆。另外，因為世界環境變化，解決排放問題成為了共同的課題，如何保證性能、燃油效率不變，也成了考驗車企實力的指標。因此，第四代車型的目標便是完善發動機的細節設計，進一步地提升動力性並保證較低的燃油消耗，比如採用混合動力系統來改善。

2、看完了LS動力系統的發展，全新LS的動力總成有哪些新亮點？

• 8GR-FXS有什麼新亮點？

在中國市場，全新LS主要搭載的是8GR-FXS發動機。這款發動機是雷克薩斯旗下GR系列發動機的終極進化版，以GS上的2GR-FXS為基礎打造，對運動件和活塞都經過了輕量化設計，氣缸蓋和排氣頭段一體化設計，這也是奧迪、大眾近年來都採用的設計方法。最大動力與扭矩都向高轉速區域移動，提升車輛的運動性能。

另外針對進氣效率問題，專門改進了正時系統。進氣控制採用了VVT-iW系統，將原本的可變正時角度提高至更廣的範圍，可使發動機從低至高轉速範圍均實現大扭矩輸出。加上這款發動機採用阿特金森循環，有利於提升車輛在低負荷狀態下的燃油經濟性，同時保證低溫啟動性能不受影響。

這款發動機還採用了缸內直噴和進氣歧管噴射兩種燃料注入方式，搭配有優化後的進氣系統，可以令混合氣更加高效地參與燃燒。所帶來的效果就是提高燃油經濟性與動力性。

• 10AT有什麼新技術？

前面說過這款變速器是世界首台搭載於旗艦級豪華轎車的10AT，由愛信主導開發，最大的特點是體積和原來的8AT相比幾乎沒有變化，控制住了尺寸和重量。

它的開發目標主要有三點：

• 感受良好的換擋節奏
• 傳遞直接的動力反應
• D擋範圍內可以隨心所欲地進行變速控制

為了實現第一點，10個擋位可以提供比6AT和8AT更平緩的換擋節奏，這個前面講過了。另外在油壓路徑進行最短處理，所有移動部件都做了輕量化設計，以最大限度地減少震動。所以這個變速器的平順性可想而知。

為了實現後兩點，這款變速器在設計上也有不少創新，比如2擋以上的擋位都帶有鎖止功能，即傳動系統和發動機硬連接，令動力傳遞更直接，減少動力損耗。控制系統的調校專門針對換擋反應進行改進，D擋時的換擋反應是0.2秒，M模式下是0.1秒。踩油門的時機與加速、減速的時機都匹配得比原來8AT更快。

三、動力系統開發人員怎麼看這套動力系統？

10速變速器的設計過程中什麼故事？

雷克薩斯變速系統開發部的長谷川善熊評價這套動力系統是個性與節奏兼備的。他在開發這台10AT的時候，回想到原來思考範圍太狹隘。原來只考慮直線行駛時的頓挫還有換擋時機，但是現在他會考慮很多，彎道中是什麼樣的狀態、通過彎心加速時扭矩不夠該怎麼辦，下坡時發動機制動並伴隨彎道時，變速器又該是什麼樣。

長谷川說很多人有定勢思維，覺得AT有很長的發展歷史，很難有大的突破。但這種既定概念經常會產生干擾，而他要做的就是將注意力放在10AT上，打破既定思維，明確一個又一個的挑戰是什麼，再去完成挑戰。除了這些以外，開發工程師長谷川認為這款動力系統中的變速器是目前世界上齒比、舒適性、個性和節奏搭配最好的一個設計。

這套動力系統的聲音是怎麼設計的？

這套動力系統的聲音也是開發重點，即不能缺少性能感，也不能讓人覺得吵。發動機聲包含聲音和振動，雷克薩斯動態性能開發主管井藤進矢就是負責這部分的開發。

雖然引擎聲音的定義是各種各樣的。基本的聲音都是來自吸氣和排氣。同時如何抵消車身和發動機主體振動也是他所負責的項目。因為聲音是分性質的，有的好聽，有的讓人厭惡，但總歸是由人來決定，所以就努力創造讓人們喜歡的聲音。大部分人感官上持續聽到聲音會覺得疲倦，所以他們將發動機聲音設定在某一時刻爆發，慢慢地增加清晰度，並做成優雅和興奮兼備的音色，在發動機四千轉時顯現出來，並且不會蓋過排氣聲，這樣前後呼應，從而營造出舒服並令人喜悅的性能感。

四、外媒怎麼評價全新LS？

美國媒體《Motor Trend》用「這不是我爸爸的LS，雷克薩斯重塑LS」為標題來表達全新LS的革新性進化。

媒體《Automobile》則用「是的，更漂亮，更運動，但全新LS是更好的雷克薩斯嗎？」來做作為試駕文章的標題

而文章的結論給了肯定的答案：「說白了，全新雷克薩斯LS從各方面看都是一個很好的車。雖然它不是占統治地位的，但是一個有資格挑戰頂級旗艦市場的車型。從雷克薩斯宣稱這是一個堪比初代LS的新車來看，全新LS將是一個『驚世駭俗』的豪華車型。儘管前途未卜，但預測這款車會賣得好，會讓車主滿意。「

美國媒體《Car & Drive》首次參加全新LS試駕會後評價到：可選的空氣懸架在行駛中表現出色，後輪轉向系統也能幫助全新LS在不影響直線穩定性的情況下提升靈活性，整個轉向過程令人滿意。

C&D的導語言為：一款車型能否重塑一個品牌？雷克薩斯可以做到

1989年的初代LS贏得C&D的讚譽，C&D相信新款車型能重複那個壯舉，靜待未來進行更深入的測試。

總結：

初代LS從雷克薩斯品牌誕生開始就為自己立下趕超世界的目標，尤其在動力性能方面做到與超跑比肩的水準。在後續車型發展中，也不斷升級動力系統尋求更好的車輛性能。全新LS在動力系統上開創了多級全混動系統和10AT等領先世界的新科技，雷克薩斯想憑藉全新LS的優勢再創初代車型誕生時的輝煌。

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