A világ legfejlettebb öntöltő hibrid elektromos hajtását kapta meg a Yaris

Az immáron idehaza is rendelhető, koraősszel érkező vadonatúj Toyota Yarisban a világ legfejlettebb, negyedik generációs öntöltő hibrid elektromos hajtása is elérhető, amelynek révén városi forgalomban akár 80%-os tisztán elektromos, fogyasztás és károsanyagkibocsátásmentes üzem sem elképzelhetetlen. Nem véletlen, hogy a Toyota azzal számol, hogy már az értékesítés megkezdésekor is az ügyfelek több, mint egyharmada, később pedig akár a vásárlók több, mint fele dönthet a vadonatúj, környezetbarát hibrid rendszer mellett. A rendszer hatékonyságáról az optimalizált méretű, tömegű és hatásfokú új komponensek gondoskodnak, amelynek révén a vadonatúj 1,5 literes Hybrid Dynamic Force motor minden korábbinál kedvezőbb üzemanyag-fogyasztást és károsanyagkibocsátást kínál, miközben még tovább nőtt a teljesítmény és a forgatónyomaték. Ha mindez nem volna elegendő, a tisztán elektromos, emissziómentes üzem tartománya is számottevően nőtt: akár 130 km/órás sebességig elérhető.

Néhány éve a Yaris volt a világ első kisautója, amely környezetbarát öntöltő hibrid elektromos hajtással is rendelhető volt, így nem meglepő hogy ezúttal is a slágermodell legújabb generációja az, amely a világ legfejlettebb hibrid hajtását kínálja. Az új Yaris a legmodernebb, negyedik generációs Toyota hibrid technológiát használja, és a korábbiaknál kisebb, könnyebb és jobb hatásfokú, új komponenseket alkalmaz. Ez a modell első TNGA motorja. A fejlesztő mérnökök nem pusztán takarékosabb hajtásláncot kívántak alkotni: olyan, élvezetesebben vezethető autót szerettek volna építeni, amelynek hangolása és kalibrálása tökéletesen megfelel az európai utaknak. Az adatok pontosan tükrözik erőfeszítéseik eredményeit. A hajtáslánc 20%-kal takarékosabb, mint korábban, ami átlagos esetben a teljesítmény rovására menne. Itt azonban a motorteljesítmény 16 százalékkal megnőtt (116 LE teljes rendszerteljesítmény), a 0-100 km/óra gyorsulás ideje (9,7 mp) 15 százalékkal javult, és a gázreakció is élesebb. A jármű elektromos (emissziómentes) üzemi tartománya jelentősen kibővült. Akár 130 km/óra sebességig haladhatunk tisztán elektromos üzemben; a jármű városi forgalomban huzamosabb ideig képes benzinmotorja nélkül haladni. Ez azt jelenti, hogy a vezető az akkumulátoros elektromos járművek számos előnyét élvezi, méghozzá kedvezőbb vételára mellett, és anélkül, hogy az akkumulátor töltése miatt kellene aggódnia. A CO2-kibocsátás 85 g/km-re csökkent, a WLTP norma szerint mért, vegyes ciklusú üzemanyag-fogyasztás mindössze 3,7 l/100km (20%-kal kedvezőbb, mint korábban.) Korábban egyetlen Toyota modell sem ért el ilyen kedvező értékeket, ami mindennél jobban szemlélteti a hibrid elektromos technológia azon képességét, hogy még takarékosabb üzemet valósítson meg anélkül, hogy az a menetdinamika rovására menne. A mérnökök nem kisebb célt tűztek ki maguk elé, mint hogy orvosolják a Yaris Hybrid modelleket használó ügyfelektől hallott, leggyakoribb panaszokat. Ezek között említést érdemel az autópályán mutatott előzési gyorsítás (a 80-120 km/óra gyorsulás szintideje 2 másodperccel 8,1 másodpercre csökkent); a kisebb sebességnél mutatott, dinamikusabb, robbanékonyabb gyorsítási képesség (pl. körforgalomból kihajtva); vagy a lineárisabb, természetesebb gyorsulási érzet kanyargós országúton, mint az élvezetes vezetés záloga. A hibrid hajtáslánc mind a négy fő komponense hozzájárul a Yaris kedvezőbb vezethetőségéhez: a vadonatúj Hybrid Dynamic Force benzinmotor, amely ebben a modellben mutatkozik be elsőként; az új lítium-ion akkumulátor csomag; a vadonatúj hibrid erőátviteli egység; valamint a teljesítmény-szabályozó egység. Mindezen komponenseket a TNGA filozófiát szem előtt tartva fejlesztették tovább, így biztosítva a takarékos, nagy hatásfokú kialakítást, valamint az egyszerű sorozatgyárthatóságot.

1,5 literes Hybrid Dynamic Force motor

A vadonatúj 1,5 literes Hybrid Dynamic Force motor ugyanannak a TNGA motorcsaládnak a tagja, mint a Toyota Corolla és C-HR modellekben megtalálható, 2,0 literes, négyhengeres egység. Hosszú löketű, 14,0:1 sűrítési viszonyú motorról van szó, amely nagysebességű égést biztosít jobb hő- és nyomásszabályozás mellett. Mindez hozzájárul a motor kiemelkedően magas termikus hatásfokához (40%), azaz ahhoz, hogy az üzemanyagban rejtőző energiapotenciált a lehető legteljesebb mértékben kiaknázza. Ahogy a Toyota többi hibrid benzinmotorja, ez is Atkinson-ciklus szerint üzemel. Ebben a szívószelepek hosszabban maradnak nyitva, ami késlelteti a sűrítési ütemet. A motor ennek köszönhetően magasabb hatásfokon, takarékosabban üzemel, ám csökken a teljesítménye. Az új motor ennek ellenére 93 LE / 68 kW csúcsteljesítményre képes, maximális forgatónyomatéka 120 Nm, amit már alacsony fordulatszámon (3600/perc) lead. A háromhengeres konstrukció a zajszintet is csökkenti. 4000/perc fordulatszámon a motor ugyanúgy teljesít, mint egy négyhengeres 3000/percnél; azaz nagyobb teljesítményt és forgatónyomatékot ad le, csekélyebb zajszint mellett.

A sebességváltó automata e-CVT – elektromos, fokozatmentes sebességváltó –, amely lineáris gyorsítási érzetet és csendes működést biztosít.

Villanymotor/generátorok

Az új Yaris hibrid rendszerében két motor/generátor egység működik – az MG1 és az MG2. Az MG2 az első kerekekkel áll kapcsolatban, képes a jármű hajtására. Az, hogy a villanymotor milyen fordulatszámmal hajtja meg a kerekeket, meghatározza azt a legnagyobb sebességet, amellyel a gépkocsi elektromos üzemben (EV) haladhat. Az MG2 ezért kulcsfontosságú szerepet játszik az autó emissziómentes haladása szempontjából. Az MG1 a benzinmotor indításában, illetve az akkumulátor töltésére használt elektromos energia előállításában jut szerephez.

Lítium-ion hibrid akkumulátor

Az új Yaris lítium-ion hibrid akkumulátort alkalmaz, a korábbi 144 helyett 177,6 V feszültséggel. A cellák száma ezzel párhuzamosan 120-ról 48-ra csökkent. Jelentősen (befelé 100, kifelé 50 százalékkal) javult a töltésáramlás. Az akkumulátor energiasűrűsége jóval nagyobb, így helyigénye és tömege (-12kg) is kisebb lehetett. Kompakt méreteinek köszönhetően az akkumulátor a 12V-os akkumulátorral együtt elfér a hátsó ülések alatt, így nem rabol helyet a csomagtartóból. A lítium-ion akkumulátor technológia alkalmasabb a töltésáramlás biztosítására, ami kulcsfontosságú az új Yaris városi közlekedésben mutatott, lenyűgöző elektromos (EV) teljesítménye szempontjából.

Hibrid erőátviteli egység

A vadonatúj hibrid erőátviteli egység kisebb és könnyebb elődjénél; a két motor/generátor nem egymás mögött, hanem külön tengelyeken kapott helyet, így az egész egység mintegy 37 mm-rel keskenyebb lehetett. A 2. számú villanymotor/generátor (MG2) egység új, szegmentált tekercseket alkalmaz az állórészben, ami még kompaktabb méretet eredményez. Az első kerék hajtásakor a villanymotor legnagyobb teljesítménye 59 kW, maximális forgatónyomatéka 141 Nm, a legnagyobb fordulatszám 17 000/perc. A megoldás elsődleges előnye a sokkal nagyobb teljesítmény: a benzinmotor akár 130 km/óra sebességig leállítható, a jármű képes tisztán elektromos üzemben haladni. Az egység a koszorúkerék által meghajtott, új olajszivattyút is alkalmaz, amely a fogaskerekeket és a 2. számú villanymotor/generátort egyaránt ellátja kenőanyaggal.

Teljesítmény-szabályozó egység

A teljesítmény-szabályozó egységen átfolyó legnagyobb áramerősség akár 100 A lehet; az egység az akkumulátor 177V feszültségét 580V-ra alakítja át, miközben az inverter tranzisztoros szabályozásának köszönhetően az egyenáramból váltóáramot állít elő. A tranzisztorok hatásfokát befolyásolja hőszabályozásuk: a függőlegesen elrendezett tranzisztorok mindkét oldalon hűthetők, ami pontosabb hőszabályozást, ebből adódóan pedig magasabb frekvenciájú (akár 10 000/mp) áramirány-váltást tesz lehetővé. Ez nagymértékben hozzájárul a rendszer hatásfokához, illetve a villanymotor felé irányuló teljesítményátadáshoz. A teljesítményszabályozó egység a hibrid akkumulátor 177V feszültségű áramát átalakítva állítja elő a segédrendszerek működtetésére szolgáló 12V-os áramot.

Teljesítménymegosztó egység

A teljesítménymegosztó egység a hibrid rendszer lelke: ez szabályozza az egyes komponensek közötti együttműködést. Ez teszi lehetővé, hogy a gépkocsi párhuzamos hibridként működjön, és a 2. számú motor/generátor egymaga vagy a belső égésű motorral együtt hajtsa a gépkocsit.

Az új Yaris egy 1,5 literes benzinmotorral is rendelhető. Ehhez hatfokozatú kézi sebességváltó, vagy széles áttételi tartományú (W) első fokozattal szerelt, fokozatmentes sebességváltó (W-CVT) társulhat. A benzinmotor alapvetően ugyanaz a háromhengeres egység, ami a hibrid hajtásláncban is megtalálható. A versenytársak kis lökettérfogatú turbómotorjaihoz viszonyítva kedvező károsanyag-kibocsátást és üzemanyag-fogyasztást kínál. Több európai piaccal együtt hazánkban is az előző generációs Yarisban alkalmazotthoz hasonló, egyliteres, háromhengeres benzinmotor az új Yaris belépő erőforrása.