Budowa napędu w hybrydach Toyoty

Stosunkowo niskie zużycie paliwa to prawdopodobnie najlepsza zachęta do zakupu samochodu z napędem hybrydowym. Bycie eko jest trendy, a zakup auta hybrydowego to doskonały sposób na to, by wyrazić troskę wobec środowiska. Jak działa napęd hybrydowy i jakie korzyści przynosi on użytkownikom?

Hybrid Synergy Drive, w skrócie HSD, to nazwa technologii hybrydowego napędu samochodów, opracowanej przez koncern Toyota. Jednostki napędowe HSD wykorzystywane są między innymi w samochodach Toyota Yaris Hybrid, Toyota Auris Hybrid, Toyota Prius i Toyota Camry Hybrid. Japońska firma udostępnia ponadto licencję na technologię HSD firmie Nissan, a współpracujący z Toyotą producent podzespołów Aisin Seiki Co. oferuje podobne przekładnie hybrydowe innym firmom motoryzacyjnym.

Technologia Hybrid Synergy Drive jest najbardziej zaawansowanym, pełnym systemem hybrydowym na świecie. Łączy w sobie silnik benzynowy z dwoma silnikami elektrycznymi, zapewniając niskie zapotrzebowanie na paliwo, znikome emisje CO2 oraz niezwykle cichą i komfortową jazdę. Przyglądnijmy się hybrydzie z bliska. 

Pełen napęd hybrydowy

Napęd hybrydowy samochodów marki Toyota składa się z silnika spalinowego połączonego z silnikiem elektrycznym, co gwarantuje o wiele lepsze osiągi i mniejsze spalanie. Silnik elektryczny odzyskuje energię między innymi powstającą podczas hamowania. Nadwyżki energii mogą być przekazywane w trakcie jazdy ze stałą prędkością lub magazynowane w baterii pojazdu aż do czasu powtórnego wykorzystania. Dwa źródła napędu doskonale ze sobą współpracują, uzupełniając się i oferując użytkownikom lepszą dynamikę i większą oszczędność od tej, którą oba rozwiązania dawałyby podczas indywidualnej pracy. 

Silnik spalinowy jest bardzo wydajny, przekazuje moc za pomocą elektronicznie kontrolowanej bezstopniowej skrzyni biegów. Oszczędny i niezwykle dynamiczny silnik potrafi zapewnić użytkownikowi potrzebną moc i w tym samym czasie zasilać generator w celu odpowiedniego ładowania akumulatorów. Pod maską znajduje się także inwerter – urządzenie, które steruje przepływem prądu do i z akumulatorów oraz adaptuje napięcie dostarczane silnikowi elektrycznemu w celu zwiększenia wydajności. Oprócz tego, inwerter odpowiada za prawidłowy przepływ prądu do systemu klimatyzacji, co pozwala zachować we wnętrzu pojazdu odpowiednią temperaturę nawet w przypadku, gdy silnik spalinowy nie pracuje. 

Silnik elektryczny bez problemu napędza koła. Generator ładuje baterię i ponownie napędza silnik elektryczny. Mało tego, akumulatory umieszczone pod tylnym siedzeniem są ładowane zawsze podczas zwalniania i hamowania, a także dzięki generatorowi przez silnik spalinowy. Umiejscowienie akumulatorów skutkuje lepszym rozkładem masy, co pozytywnie wpływa na właściwości jezdne pojazdu. Zastosowanie przekładni planetarnej pozwala dzielić napęd pomiędzy silnik spalinowy i elektryczny, co doskonale zastępuje tradycyjną skrzynię biegów. 

Budowa systemu HSD

Zasadniczym źródłem energii jest tłokowy silnik spalinowy, zaś skrzynię biegów, alternator i rozrusznik zastępują:

• MG1 – silnik-generator prądu przemiennego z wirnikiem z magnesami trwałymi, który pełni rolę rozrusznika podczas uruchamiania silnika spalinowego, zaś generatora w trakcie przyspieszania,
• MG2 – silnik-generator prądu przemiennego z wirnikiem z magnesami trwałymi, który pełni funkcję głównego silnika elektrycznego o dużym momencie obrotowym.

Przekładnia planetarna doskonale rozdziela moc – dzięki inteligentnemu sterowaniu pracą silnika spalinowego i obu elektrycznych silników-generatorów zapewnia odpowiedni przepływ mocy między poszczególnymi elementami układu. Przepływem mocy steruje układ mikroprocesorowy z odpowiednim oprogramowaniem. W ten sposób realizowane są funkcje bezstopniowej skrzyni biegów. 

Rewolucyjny silnik

Wysokie osiągi i doskonałe właściwości jezdne samochodów hybrydowych są wynikiem współpracy silnika elektrycznego oraz dynamicznej i niezwykle wydajnej jednostki benzynowej VVT-i. To rewolucyjne połączenie pozwala cieszyć się użytkownikom niewiarygodnym przyspieszeniem podczas ruszania i wyprzedzania. Silnik spalinowy VVT-i w układzie hybrydowym oferuje optymalne połączenie przyjemnej jazdy, zmniejszonego zużycia paliwa oraz redukcji emisji spalin, a wszystko dzięki wykorzystaniu innowacyjnego systemu zmiennych faz rozrządu. 

Jazda samochodem hybrydowym jest oszczędna i dynamiczna. Zastosowanie dwóch źródeł napędu o zupełnie odmiennych cechach pracy pozwala uzyskać maksymalny moment obrotowy generowany przez silnik elektryczny już od samego początku. 

Tryby pracy

Układ hybrydowy umożliwia automatyczną współpracę dwóch napędów – silnika spalinowego i elektrycznego; oba napędy wiedzą kiedy i z jaką mocą powinny pracować. Kierowca ma oczywiście wpływ na to, jakie źródło napędu wybierze. 

W hybrydach Toyoty umieszczony jest specjalny wskaźnik systemu hybrydowego, który informuje kierowcę o aktualnym trybie jazdy:

1. Tryb EV – Cicha jazda wyłącznie z napędem elektrycznym, bez zużycia paliwa, bez zanieczyszczeń.
2. Tryb Eco – Jazda z minimalnym wpływem na środowisko, optymalizacja pracy obu źródeł napędu.
3. Tryb Power – Pełne, dynamiczne przyspieszenie, osiągane po maksymalnym wciśnięciu pedału gazu.
4. Tryb Normalny – Standardowa, jednostajna jazda bez nagłego przyspieszania; tryb pracy charakterystyczny dla jazdy ze stałymi prędkościami.

Zalety hybrydy

Posiadanie auta z napędem Hybrid Synergy Drive to przede wszystkim ekologia i oszczędność. W dobie ekologicznych rozwiązań to zdecydowanie napęd przyszłości. Toyota gwarantuje bezawaryjność swoich hybryd oraz niskie koszty utrzymania takiego pojazdu. Hybryda pozwala w znaczny sposób zminimalizować koszty paliwa. Napęd hybrydowy Toyoty w porównaniu do tradycyjnych rozwiązań, pozwala zaoszczędzić użytkownikowi na paliwie nawet 24 tysiące złotych przez cały okres gwarancyjny. 

Samochody hybrydowe są tanie w eksploatacji. Hybrydy nie posiadają bowiem typowych części narażonych na zużycie – brak koła dwumasowego, sprzęgła, alternatora, rozrusznika i pasków klinowych z pewnością pozwoli użytkownikom odetchnąć z ulgą. Ponadto napęd hybrydowy wspomaga hamowanie, co przekłada się na mniejsze zużycie klocków i tarcz hamulcowych. Specjaliści potwierdzają, że takie rozwiązania pozwalają zaoszczędzić około 10 tysięcy złotych względem auta zasilanego tradycyjnym źródłem napędu. Co więcej, Hybrydy Toyoty zajmują wiodące miejsca w rankingach zadowolenia klientów i bezawaryjności aut przeprowadzanych przez niezależne instytuty badawcze. 

Jazda przy użyciu wyłącznie silnika elektrycznego jest niezwykle cicha oraz całkowicie pozbawiona spalin i szkodliwych emisji. Komfort prowadzenia takiego pojazdu jest naprawdę wysoki. Silnik spalinowy włącza się delikatnie, płynnie dostarczając mocy do układu. Komfort jazdy w codziennej eksploatacji Toyoty z napędem hybrydowym wzrasta dzięki wyposażeniu modeli w innowacyjną, elektronicznie sterowaną przekładnię automatyczną, która nie wymaga ingerencji użytkownika. System hybrydowy Toyoty jest bezpieczny, trwały i całkowicie bezobsługowy. Czego chcieć więcej?