小型发动机领域竞争激烈，原始设备制造商几乎始终在追求效率。传统上，业内人士在尖端工程技术方面会参考德国制造商，但近年来，一家日本领军企业却占据了主导地位。丰田在提高三缸发动机生产标准方面做了哪些努力？德国制造商是否已经落后了？
丰田1.6升三缸发动机羞辱德国小型发动机精英
2020年，丰田放出一则大胆声明，承诺将推出全球最强劲的量产三缸发动机。这款发动机搭载于2020款GR Yaris，其中G16E-GTS发动机最初在欧规版车型中可输出257马力和266磅-英尺的扭矩。几年后，丰田进一步提升了标准，将欧规GR Yaris的发动机调校至280马力/6500转/分和288磅-英尺的扭矩。随着2024年的公告，丰田在与德国竞争对手的竞争中，在量产三缸发动机领域拔得头筹。当时最先进的德规三缸发动机搭载于Mini 1.5升B38发动机，但输出功率仅为156马力。
G16E-GTS 内部
那么，丰田的三缸发动机究竟有何过人之处？这款1.6升直列三缸发动机拥有87.5 x 89.7毫米的缸径和冲程，静态压缩比高达10.5:1。它配备了双喷射系统，将进气道喷射和缸内直喷相结合，从而更高效地处理混合气，降低爆震风险，并应对燃油质量的变化。涡轮增压方面，丰田增加了一个单涡管滚珠轴承单元。将这种高效的设计与紧凑的排量、双喷射和高效的增压相结合，您将获得非常顺畅的动力输出。
丰田在2024年对这款发动机进行了改进，强化了气门传动系统部件，增加了新的排气门材料，并提高了直喷压力。因此，通过重新校准、调整公差和改进材料，它能够在不改变缸体的情况下获得更高的性能。现在，它拥有一台运行非常接近机械应力和热力学性能极限的微型发动机，但至关重要的是，它符合排放标准，并且完全可以进行量产。
为什么没有一家德国汽车制造商能达到这一产量
比较德国苹果和日本苹果，我们首先可以看看宝马的模块化发动机计划，该计划围绕 B38 1.5 升三缸发动机展开。该公司在其紧凑型车型和各种Mini中广泛使用这种发动机。在动力装置目前最强大的状态下，可输出 156 马力。2024款 Mini Cooper C的燃油经济性数据明显低于丰田改进的三缸发动机。当您比较功率密度或每升马力时，差异最为明显。丰田 G16E-GTS 每升可输出 175 马力，而 B38 每升可输出 104 马力。从宝马的角度来看，对于高档小型车来说，这是一个不错的数字，但丰田的产品相形见绌。
说到大众，动力方面的不足再次凸显。大众1.0升TSI Polo搭载的EA211发动机功率为115马力，功率密度为115马力/升。与丰田的发动机相比，大众最高效的汽油发动机在升功率方面仍然处于较低水平。这些德国汽车制造商倾向于使用更多气缸来提升动力，而不是试图最大限度地发挥三缸发动机的潜力，而1.4升大众EA211发动机就是四缸发动机。
当你观察AMG或宝马M等其他德国高性能发动机时，你再次看到的是更大的排量、更多的气缸数，以及可能的混合动力。这些汽车制造商似乎对丰田的做法不感兴趣，丰田的做法是在法规和生产要求的范围内尽可能地推动其三缸发动机的发展。因此，丰田的发动机不仅在这项特定的规格比较中领先，而且还取得了明显的胜利，主要是因为德国原始设备制造商选择不直接竞争。
宝马和AMG的销量更高，但并非在这个级别
梅赛德斯-奔驰拥有一款动力强劲的2.0升四缸发动机，无疑是市面上性能最极致的紧凑型发动机之一。M139发动机可输出416马力和369磅-英尺的扭矩，但它的复杂程度要高得多，拥有更大的排量和更复杂的冷却系统，而且价格也高得多。宝马M3和M4搭载的S58是一款3.0升直列六缸发动机，虽然输出功率可达503马力，但你看到的是一个完全不同的级别，有着不同的限制条件和市场愿景。因此，这类发动机并非真正试图在最小排量下提高密度；相反，它们致力于在高性价比和绝对动力的领域中运行。如果在排量和缸数方面将丰田与德国顶级车型进行比较，丰田无疑会胜出。
拉力赛助力打造世界最强三缸发动机
如果丰田想要突破三缸发动机性能的极限，就必须确保其发动机能够持久耐用。因此，该公司在生产设施方面投入了大量精力，并专注于赛车运动领域的性能。首先，丰田确保GR Yaris车型来自元町工厂一条非常专业的生产线，这与标准的Yaris生产截然不同。
由于 GR Yaris 本质上是世界拉力锦标赛的认证车型，丰田将竞赛精神融入了从底盘到传动系统的方方面面。丰田还开发了G16E 发动机的氢燃料版本，以展示公司的技术灵活性。由此诞生的 GR Yaris H2 已在比赛中亮相，它基于相同的核心架构，但显然能够应对一些严肃的实验。
GR Yaris 的不断进化彰显了丰田在工程领域的领先地位
丰田并没有满足于2020款车型和发动机的既有成就。在2024年的改款中，该公司提升了动力输出，并在六速iMT手动变速箱的基础上增加了GR-DAT八速自动变速箱。这款车型于2024年4月开始在日本全国上市，随后国际市场也迅速跟进。
在美国，GR Corolla搭载相同的 G16E-GTS 发动机，但此版本可输出 300 马力和 295 磅英尺的扭矩。这一发展表明，丰田在针对特定市场规格方面拥有足够的灵活性，能够在保持相同物理模块和架构的同时，对性能进行调整。
这款发动机如何影响两升以下发动机的性能
有些主机厂如果能将四缸发动机的升功率达到175马力，或许就心满意足了。然而，丰田凭借其1.6升三缸发动机G16E-GTS实现了这一目标，远远领先于任何一款主流德国量产三缸发动机。丰田的这一举措开创了先例。他们的努力表明，只要对小型发动机进行深入研究，就能提供足以匹敌大型发动机的性能，而且公司并不一定需要添加混合动力技术才能达到这一目标。因此，丰田不仅超越了德国的小型发动机技术，而且还重塑了整个市场格局。目前，三缸量产发动机的动力之争显然属于日本。
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