Toyota představuje nové motory, převodovky a zdokonalené hybridní soustavy pohonu
Zdroj: archiv redakceJde o emise, i když nejenom o ně, každopádně nové technologie by měly úhrnem přispět ke snížení emisí CO2 minimálně o 15 %. Společnost Toyota Motor Corporation vyvinula ve snaze vylepšit jízdní schopnosti a ekologické parametry svých vozů vyspělé motory a převodovky (včetně úprav hybridní soustavy pohonu) založené na nové podvozkové platformě TNGA (Toyota New Global Architecture). Nové pohonné jednotky se postupně začnou objevovat ve vozech značky Toyota od začátku roku 2017.
Prostřednictvím platformy TNGA se Toyotě podařilo změnit základní konstrukci automobilu. Promítlo se to např. do snížení linie kapoty a těžiště celého vozu nebo zavádění dalších inovací ke zlepšení jízdních schopností. Konstruktéři usilovali o zlepšení elementárních vlastností vozidla, kterými jsou jízda, řízení a brzdění.
Soustředili se tak na platformy vozidel, přičemž nyní, od uvedení čtvrté generace modelu Prius v roce 2015, rozšiřují nasazování nových platforem v rámci celé produktové nabídky. Toyota souběžně vyvíjela i nové pohonné jednotky, které výrazně zlepšují samotnou jízdu i dosahované ekologické parametry.
Nově vyvinuté pohonné jednotky od Toyoty charakterizuje nízká hmotnost, kompaktní rozměry a nízké těžiště. Detailní zaměření na základní výkonové charakteristiky vozidla se odrazilo ve vývoji motorů s velmi rychlým spalováním, stejně tak jako vysoce účinných vícestupňových převodovek. Důležitá byla i standardizace základní konstrukce všech těchto nových jednotek, a tak byl uplatněn modulární návrh (jednotná konstrukce), jenž se stal základem pro budoucí výrobu „solidně postavených vozů“.
Nový zážehový čtyřválec 2,5 litru s přímým vstřikováním paliva
Novou řadu spalovacích motorů Toyota pojmenovala „Dynamic Force Engines“. Konstruktéři usilovali o maximální využití potenciálu nových motorů, a proto celou jejich konstrukci koncipovali v souladu s platformou TNGA. Cílem inovace celé konstrukce a uspořádání bylo dosáhnout vysoké úrovně jízdních schopností s příkladnými ekologickými parametry. Konstrukční úpravy budou i nadále pokračovat, ve snaze dosažené parametry nových motorů ještě zdokonalit.
Nové motory používají technologii vysokorychlostního spalování se systémem variabilního řízení. Dosahují i vyšší termodynamické účinnosti, což se odráží ve vysokém výkonu díky menším energetickým ztrátám např. v souvislosti s výfukovou a chladicí soustavou nebo pohybem mechanických částí. Součástí nové řady jednotek je benzínový motor 2,5 litru dosahující jedné z nejvyšších úrovní termodynamické účinnosti na světě – 40 procent v případě vozů poháněných samotnou zážehovou jednotkou, resp. 41 procent v případě hybridních vozidel. U tohoto nového, důkladně promyšleného a výrazně modernizovaného motoru byla uplatněna řada nových technologií, jakou je např. řešení pro mimořádně přesné řízení, díky kterému jednotka velmi dynamicky reaguje na pokyny od řidiče a dosahuje vysokého točivého momentu v širokém pásmu otáček.
Nová osmi- a desetistupňová automatická převodovka s přímým řazením (Direct Shift-8AT & Direct Shift-10AT)
Toyota vyvinula dvě nové automatické převodovky – osmistupňové ústrojí Direct Shift-8AT, resp. desetistupňovou převodovku Direct Shift-10AT. U obou jednotek byla uplatněna řada opatření k minimalizaci ztrát energie a zvýšení účinnosti přenosu sil. Ke zpracování povrchů ozubených kol byla využita nová technologie snižující koeficient tření při záběru kol. Konfigurace třecího materiálu uvnitř spojky prošla optimalizací, díky které se podařilo snížit ztráty točivého momentu otáčející se spojky přibližně o 50 % (v porovnání s běžnou šestistupňovou převodovkou). Výsledkem těchto a dalších opatření je jeden z celosvětově nejlepších parametrů účinnosti přenosu. Oproti podobným běžným jednotkám jsou nové automatické převodovky kompaktnější a lehčí, což se odráží i ve snížení spotřeby paliva. Nižší těžiště převodového ústrojí kromě toho znamená vyšší jízdní stabilitu v přímém směru i při průjezdu zatáčkami.
Širší ozubená kola v kombinaci s novým kompaktním měničem momentu pak přinášejí širší využitelný rozsah převodových poměrů. Výsledkem jsou rychlé a hladké reakce na pokyny od akceleračního pedálu.
V případě převodového ústrojí Direct Shift-10AT se počet převodů zvýšil na 10 (v porovnání s osmi v případě ústrojí Direct Shift-8AT), avšak díky jemnému odstupňování převodů bylo možné optimalizovat rozsah využití každého z převodových stupňů, zejména v pásmu nízkých až středních otáček motoru. Výsledné hladké řazení převodovky, která patří k nejrychlejším na světě, evokuje příjemný pocit rytmické práce, příslušející prémiovým vozům s pohonem zadních kol.
Díky uvedeným opatřením se zlepšily klíčové výkonové charakteristiky za typických jízdních situací, od pomalejších přesunů po městě až po cestování na dálnici, a to na úroveň, kterou řidič jednoznačně dokáže rozpoznat a ocenit. Hladká odezva na pokyny od akceleračního pedálu znamená rozjezd vozidla „dle očekávání řidiče“, zatímco při předjíždění vůz nevykazuje prodlevu a rytmicky zrychluje přesně podle pokynů, a to i v případě náhlého a prudkého sešlápnutí plynového pedálu.
Zdokonalení hybridního pohonu Toyota Hybrid System II (THS-II)
Toyota uplatnila technologie snižování rozměrů, hmotnosti a ztrát, stejně jako u čtvrté generace modelu Prius, a zdokonalila svůj hybridní systém pohonu pro motory 2,5 litru. Výsledkem je nový, vysoce výkonný systém Multistage THS II pro vozidla s pohonem zadních kol.
Systém THS II pro spalovací motory 2,5 litru vyniká svými parametry výkonu i spotřeby paliva, kterých dosahuje díky synergii technologií zaměřených na snižování rozměrů, hmotnosti a ztrát v kombinaci s vysokou termodynamickou účinností a výkonem nového motoru, jenž vychází z platformy TNGA.
Soustava pohonu Multistage THS II propůjčuje hybridním vozům zbrusu nové jízdní schopnosti, jež jsou zřejmé z agilní akcelerace z místa nebo bezprostřední zpětné vazby. Kromě zvýšení účinnosti systému při vysokých rychlostech jízdy se zde v těchto chvílích uplatňuje i přerušované zapojování spalovacího motoru, což znamená další snížení spotřeby paliva v tomto režimu.
Optimalizací prošel i systém používaný u plug-in hybridních vozidel (PHV). Nový systém pohonu se dvěma režimy umožňuje, aby elektromotor (jenž se doposud uplatňoval pouze jako generátor energie) přenášel výkon přímo na kola automobilu, což přineslo agilní jízdní schopnosti, a to i v režimu čistého elektromobilu (EV). Z provedených systémových vylepšení varianty PHV jmenujme vysokokapacitní Li-Ion baterii, která výrazně prodlužuje dojezdovou vzdálenost v režimu EV na 60 kilometrů, případně i více.
Nasazení nových pohonných jednotek
Díky uplatnění nové platformy TNGA dosáhli konstruktéři vyšší efektivity při vývoji základních technologií nových pohonných jednotek, ruku v ruce se zvyšováním kvality, což se odrazilo v koordinované nabídce cenově dostupných a vysoce kvalitních vozů. Toyota tak bude moci zákazníkům rychle nabízet stále lepší automobily, které budou ekologicky šetrné a hospodárné.
Během příštích pěti let, tedy do konce roku 2021, Toyota plánuje představit celkem 17 verzí devíti různých motorů, včetně dnes oznámené jednotky 2,5 litru, dále 10 verzí čtyř různých převodových ústrojí, včetně vícerychlostních automatických převodovek a nového typu převodovky s plynule měnitelným převodem (CVT), resp. 10 verzí šesti různých hybridních pohonných ústrojí.
Toyota takto prostřednictvím modulárního vývoje na bázi platformy TNGA uvede v krátkém časovém horizontu širokou škálu nových pohonných ústrojí, které postupně představí v nejrůznějších modelech vozů, počínaje uvedením zcela nového modelu v roce 2017.
Do konce roku 2021 plánuje Toyota uplatnit nové pohony nejméně v 60 procentech vozů Toyota a Lexus prodávaných v Japonsku, Spojených státech, Evropě a Číně. Toyota předpokládá, že tyto vozy prodané na uvedených trzích v roce 2021 přispějí ke snížení emisí CO2 nejméně o 15 procent, počítáme-li pouze zlepšení parametrů spotřeby paliva nových pohonných jednotek.
zdroj: Toyota ČR
