Jak działa hybryda Toyoty?

Ponad 20 lat doświadczenia, znajomość potrzeb kierowców oraz najnowsze rozwiązania technologiczne, stosowane w produkcji - wszystko to sprawia, że auta hybrydowe Toyoty cieszą się ogromnym zainteresowaniem oraz są cenione na całym świecie. Hybrydy czwartej generacji tego producenta są w stanie, pracować przez większość czasu wyłącznie w trybie elektrycznym, a także odznaczają się rekordowo niskim zużyciem paliwa, emisją spalin i CO2. Jak działa napęd hybrydowy marki Toyota i dlaczego warto na niego postawić? Sprawdźmy!

Czym jest napęd hybrydowy Toyoty?

Hybryda stanowi połączenie tradycyjnego silnika benzynowego, elektrycznego, generatora i akumulatora trakcyjnego. Istotnym komponentem jest też przekładnia planetarna, która pozwala na efektywne sterowanie całym układem. Tworzą ją odpowiednio dopasowane koła zębate, których ułożenie jest objęte patentem i sprawia, że napęd Toyoty jest tak efektywny. Przekładnia planetarna umożliwia między innymi ruszanie bez konieczności uruchamianie silnika benzynowego, a także ładowanie baterii podczas postoju auta.

W hybrydach Toyoty kluczową rolę odgrywają dwa elektryczne silniki MG1 i MG2. Jaka jest ich rola? MG1 powoduje rozdział energii wytworzonej przez silnik spalinowy - jej część trafia na koła, a pozostała może zostać zmagazynowana w baterii. Pełni także funkcję rozrusznika. Z kolei MG2, czyli główny silnik elektryczny, napędza koła i wykorzystuje prąd wytworzony przez MG1 (oraz zgromadzony w baterii). Dzięki temu, że odzyskuje on część energii kinetycznej podczas zwalniania i hamowania, napęd hybrydowy ogranicza spalanie i zużywa o wiele mniej paliwa niż pojazdy z konwencjonalnymi silnikami. Warto również dodać, że silnik MG2 jest kontrolowany w taki sposób, by uniemożliwiać ruch samochodu - oznacza to, że pojazd z układem hybrydowym nie potrzebuje systemu wspomagania ruszania na wzniesieniu.

Do innych atutów hybryd Toyoty zaliczamy:

• pracę w trybie bezstopniowym, dzięki której obroty silnika spalinowego są stale utrzymywane w punkcie najwyższej sprawności, co pozwala z jednej strony oszczędzać paliwo, a z drugiej ograniczyć zużycie jednostki spalinowej;
• możliwość ruszania i nabierania prędkości z małym obciążeniem w trybie EV, w którym jedynym źródłem napędu jest silnik MG2;
• nowoczesne i niezwykle wydajne falowniki oraz akumulatory litowo-jonowe.

Wszystko to sprawia, że samochody hybrydowe Toyoty zapewniają większą moc i moment obrotowy, są niezawodne i funkcjonalne, a także nie emitują szkodliwych spalin. Co więcej, jazda nimi to czysta przyjemność, dlatego wybiera je coraz większa liczba kierowców.

Jak działa hybryda będąca połączeniem silnika elektrycznego i silnika spalinowego (Hybrid Synergy Drive)?

Aby lepiej wyjaśnić zasadę działania samochodów z napędem elektrycznym i spalinowym Toyoty, warto skupić się na poszczególnych procesów zachodzących w trakcie jazdy. 

• Ruszanie. W jego trakcie pierwszy uruchamia się silnik elektryczny MG2 - spalinowy może brać udział w ruszaniu tylko w przypadku rozładowania się akumulatora, ale i tak nie bierze udziału w przekazywaniu napędu na koła. Jest to bardzo dobre rozwiązanie, ponieważ silnik spalinowy jest w tej fazie najmniej wydajny. Rozruch silnika benzynowego odbywa się za sprawą MG1.
• Toczenie się. W jego trakcie hybryda najczęściej korzysta z silnika elektrycznego - spalinowy uruchamia się tylko, gdy potrzebna jest dodatkowa moc. Warto zauważyć, że prędkość obrotowa silnika spalinowego nie zmienia się podczas toczenia i jest tylko lekko podwyższona względem obrotów biegu jałowego.
• Przyspieszanie. Samochód hybrydowy jest napędzany wyłącznie na silniku elektrycznym. Spalinowy uruchamia się tylko wtedy, gdy brakuje mocy - w takiej sytuacji, jednostka zarządzająca pracą napędu, dobiera sprzęgnięcie w MG1 w taki sposób, by utrzymać silnik spalinowy na optymalnych obrotach. Dzięki temu zmiana przełożenia następuje płynnie, a zwiększanie prędkości odbywa się bardzo efektywnie.
• Jazda ze stałą prędkością. Gdy silnik spalinowy nie jest mocno obciążony, pracuje generator MG1, który doładowuje baterię trakcyjną. W momencie zwiększenia obciążenia (np. podczas jazdy pod górkę) do akcji wkracza MG2.
• Zwalnianie i hamowanie. Zdjęcie nogi z pedału przyspieszenia albo wciśnięcie hamulca powoduje, że silnik spalinowy wyłącza się lub wchodzi na obroty biegu jałowego. Podczas wytracania prędkości jednostka elektryczna MG1 jest odpowiedzialna za naładowanie akumulatora trakcyjnego i przekazanie kół koronowych MG2. Proces hamowania w hybrydzie jest nie tylko efektywny i komfortowy, ale również ogranicza zużycie klocków hamulcowych.

Warto pamiętać, że we współczesnych hybrydach Toyoty stosowane są nowoczesne rozwiązania, które odbiegają od tych znanych z pierwszej generacji. Przykład? W pierwszej i drugiej generacji układu hybrydowego Toyoty silniki elektryczne były ułożone na jednej osi. Dzisiaj znajdują się na dwóch równoległych osiach, co wpłynęło na zmniejszenie szerokości przekładni o 47 mm oraz jej masy o 20%. Względem poprzednich generacji samochody Toyoty są też bardziej różnorodne - w ofercie producenta znajdują się np. nowoczesne hybrydy plug-in, które można podłączać do zewnętrznych źródeł prądu i które są jeszcze bardziej wydajne (np. Toyota Prius)

Czy warto postawić na samochód hybrydowy nowej generacji?

Tak, napęd Hybrid Synergy Drive oraz nowoczesne rozwiązania sprawiają, że samochody Toyoty z silnikiem spalinowym i elektrycznym są oszczędne, ciche, zapewniają doskonałą płynność działania i emitują mniej szkodliwych spalin. Jazda nimi jest przyjemna, a duża różnorodność dostępnych modeli (Toyota Prius, Toyota Yaris, Toyota Corolla, Toyota CHR czy Toyota RAV4) pozwala każdemu kierowcy znaleźć coś idealnego dla siebie.

Autor: Piotr Czernecki