Elektryczny napęd 4x4 w hybrydach - 8 rzeczy, które warto wiedzieć

Od niemal 20 lat Toyota i Lexus stosują w swoich samochodach hybrydowych elektryczny napęd 4x4. Wraz z globalnym wzrostem zainteresowania SUV-ami jego popularność tylko rośnie. Wkrótce układ AWD-i trafi do kolejnego modelu z Japonii – Toyoty Yaris Cross. To dobra okazja, by przyjrzeć się detalom systemu opracowanego przez japońskich inżynierów.

1. Bez wału napędowego
2. Więcej mocy
3. Zaczęło się od Estimy, czyli Previi
4. Lexus RX i Toyota Highlander rozpoczęły nową erę
5. W topowych Lexusach
6. Nawet w terenie
7. Rodzina AWD-i powiększa się
8. Nie tylko SUV-y

Bez wału napędowego

Konstrukcja napędu 4x4 czyli AWD-i Toyoty i E-Four Lexusa jest bardzo prosta. Przednie koła są napędzane przez układ spalinowo-elektryczny, jak w typowej hybrydzie. Sekret kryje się w dodatkowym silniku elektrycznym umieszczonym z tyłu auta, który w razie konieczności napędza tylną oś. W takim układzie wał napędowy, dobrze znany z konwencjonalnych samochodów z napędem 4x4, jest zupełnie zbędny, tak samo jak centralny dyferencjał. Brak mechanicznego połączenia między silnikiem z przodu a tylnymi kołami obniża masę auta, co sprzyja oszczędności paliwa. Projektanci samochodu mogą ponadto wygospodarować więcej przestrzeni w kabinie, bo nie ogranicza ich wał przebiegający pod podłogą.

Więcej mocy

Zdecydowana większość użytkowników SUV-ów nie potrzebuje napędu na cztery koła przez cały czas. Dodatkowy motor elektryczny w hybrydach 4x4 Toyoty i Lexusa uruchamia się więc automatycznie, kiedy brakuje przyczepności albo kierowca chce wycisnąć z układu napędowego maksimum. A różnica w osiągach może być wyraźnie widoczna – hybrydowa Toyota RAV4 z napędem AWD-i przyspiesza do setki w 0,3 s szybciej, niż odmiana przednionapędowa. Ponadto tylny silnik działa też jako generator, więc w czasie zwalniania auto może odzyskać więcej energii. A to z kolei przekłada się na oszczędność. RAV4 Hybrid AWD-i zużywa średnio tylko 0,1 l benzyny więcej na 100 km niż wersja z napędem na przód. Dodatkowy motor sprawia również, że SUV może ciągnąć przyczepę ważącą o 850 kg więcej.

Zaczęło się od Estimy, czyli Previi

Historia elektrycznego napędu na cztery koła w samochodach Toyoty rozpoczęła się w 2001 roku. Toyota pokazała wtedy w Japonii minivana Estima Hybrid, czyli hybrydowy wariant modelu znanego w Europie jako Previa. Pod maską auta znalazł się benzynowy silnik 2.4 o mocy około 130 KM, który współpracował z dwiema jednostkami elektrycznymi. Z przodu znalazł się motor o mocy 17 KM. Ten z tyłu zaś wytwarzał 24 KM i sam napędzał tylne koła. Dla porównania w nowym Lexusie RX 450h z napędem E-Four silnik elektryczny umiejscowiony przy tylnej osi ma już 68 KM.

Lexus RX i Toyota Highlander rozpoczęły nową erę

Hybrydowy napęd 4x4 prędko trafił tam, gdzie jest pożądany najbardziej – do SUV-ów. W 2005 roku układ zadebiutował w Lexusie RX 400h oraz Toyocie Highlander Hybrid. W przypadku modelu RX napęd wytwarzał łącznie 272 KM, a tylny motor dysponował mocą 68 KM i maksymalnym momentem obrotowym wynoszącym 130 Nm. Później rozwiązanie trafiło do kolejnych modeli Toyoty i Lexusa.

W topowych Lexusach

Lexus wyraźnie upodobał sobie elektryczny napęd 4x4 i szeroko stosuje go w swoich SUV-ach. Z układem E-Four kupimy dzisiaj kompaktowego Lexusa UX w 184-konnej odmianie 250h, NX-a 300h średniej wielkości z hybrydą o mocy 197 KM oraz 313-konnego Lexusa RX 450h. NX, UX i RX to zarazem trzy najpopularniejsze modele Lexusa w Europie. Z takim samym napędem dostępny jest też siedmiomiejscowy Lexus RX L.

Nawet w terenie

Jedną z najpopularniejszych hybryd 4x4 jest nowa Toyota RAV4. Elektryczny napęd AWD jest dostępny w tym modelu od dość niedawna, bo od 2015 roku, ale zdobył już spore uznanie. A w najnowszej odsłonie hybrydowego SUV-a inżynierowie Toyoty wyraźnie go ulepszyli. Siła napędowa dostępna dla tylnych kół jest większa o 30%, dzięki czemu rozdział napędu między osie może się wahać między 100:0, a 20:80. Co więcej, maksymalna wartość momentu obrotowego, jaki może dotrzeć do tylnych kół, wzrosła z 953 do aż 1300 Nm.
Samochód otrzymał ponadto system kontroli uślizgu w mechanizmie różnicowym – Trail Mode. Aktywacja trybu sprawia, że pozbawione przyczepności koło może zostać zablokowane, a moment obrotowy zamiast do niego trafi do tego mającego przyczepność. W efekcie auto sprawnie radzi sobie również poza asfaltem i w zimowych warunkach. Potwierdzeniem może być chociażby zimowa wyprawa, jaką seryjnym autem podróżnik Arkady Paweł Fiedler odbył na Przylądek Północny.

Rodzina AWD-i powiększa się

Toyota konsekwentnie inwestuje w swój elektryczny napęd 4x4 i wprowadza go do kolejnych modeli, a także na kolejne rynki. W przyszłym roku w Europie zadebiutuje Toyota Yaris Cross, nowy crossover segmentu B dostępny z napędem AWD-i. Sercem auta będzie układ hybrydowy o mocy 116 KM z silnikiem 1.5. Również za rok do sprzedaży na Starym Kontynencie trafi siedmiomiejscowa Toyota Highlander z 244-konną hybrydą i inteligentnym napędem na cztery koła.

Nie tylko SUV-y

Systemy AWD-i i E-Four znalazły szerokie zastosowanie w SUV-ach, ale Japończycy stosują je również w autach zupełnie innych segmentów. Układ elektrycznego napędu na cztery koła można znaleźć chociażby w nowej Toyocie Prius. Toyota zastosowała podobne rozwiązanie również w nowym Yarisie. Auto w takim wariancie jest dostępne w Japonii.

źródło: Toyota | autor: Redakcja

Redakcja napisał(a):maksymalna wartość momentu obrotowego, jaki może dotrzeć do tylnych kół, wzrosła z 953 do aż 1300 Nm

Ciekawe jak to się ma do rzeczywistości bo zteg co wiem sam silnik elektryczny nie generuje jakiejś wielkiej mocy jeżeli chodzi o przełożenie jej na KM. Natomiast moment obrotowy robi tu wrażenie.