Elektryczny napęd 4x4 w hybrydach Toyoty i Lexusa

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.

Bez wału napędowego

Konstrukcja napędu 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.