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动力方面，全新凯美瑞一共有2.0L和2.5L两个排量可供选择，其中全新的2.5L发动机代号为5AR-FE，采用丰田双VVTi和谐波进气系统，最大功率135kW/6000rpm，最大扭矩235Nm/4100rpm，相比老款的2.4L发动机，性能上有了不小的提升。至于2.0L排量的低端车型，由于不是主打车型，丰田仍将继续沿用老款的发动机和5速自动变速箱。
与全新2.5L发动机相匹配的是一台来自爱信的6速手自一体变速箱，更绵密的齿比让新变速箱的换挡比老款的5速变速箱更加顺畅，配备坡道逻辑控制系统是它的一大亮点，车辆在经过复杂的上下坡道路时，变速箱能根据实际路况自动判断，选择上坡逻辑和下坡逻辑功能，采用最合适的档位，避免频繁换档，提高行驶的舒适性，并延长变速箱和刹车片的寿命。
丰田通过提升发动机的排量和压缩比得到了比老款发动机更佳的性能，但相比德系竞争对手的涡轮增压+双离合DSG，新凯美瑞的动力系统算不上先进，属于目前市场上较为主流的技术，但是成熟的技术在故障率和保养方面都有一定优势，而且提高了压缩比之后，发动机仍然保持着不太高的油品要求，93号汽油就可以满足。
全新配备的动力系统在经过升级后，表现也是可圈可点。油门踏板的回馈力度比较适中，发动机的的反应也非常迅速，延续了丰田车起步轻盈的特点，全新升级的变速器带来了更加平顺的动力输出，绵密的齿比让人几乎难以察觉它的换档过程。坐在车内以适中的力度踩下油门，不管是转速表，还是速度指针，都呈线性上升的趋势，没有大起大落的爆发力，但如果你想要超车，只要深踩油门，变速器跟发动机的匹配还是相当默契的，能够迅速的降挡提速，不会给人拖泥带水的感觉。
在正常的驾驶情况下，动力系统会默认运行经济模式，将转速保持在2000rpm以下，这样可以很好的控制油耗，在切换至“S”手动换挡模式之后，变速器将不再受限于经济模式，不到红线不会自动升挡。当深踩油门将转速提升至2000rpm之后，发动机的扭矩输出能够轻松推动车身，不过这个过程却来得非常线性，不会带来多么强烈的推背感。总的来说，新的动力系统日常驾驶完全够用，偶尔深踩油门也能够有点小激情，如果对比德系竞争对手的涡轮增压动力，自然显得爆发力有所不足，但选择新凯美瑞的用户，相信更多的是冲着它的舒适性而来的。
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