Toyota vyvinula nové pohony vychádzajúce z platformy TNGA, pre plynulú jazdu

Nové motory a prevodovky a vylepšené hybridné systémy zároveň znižujú spotrebu paliva a produkciu emisií CO2

• Základný výkon vozidla prešiel komplexnou previerkou v snahe zlepšiť jeho jazdné vlastnosti a znížiť negatívny vplyv na životné prostredie. V súlade s hlavnou myšlienkou vývoja „priamo a plynulo“ prijala spoločnosť Toyota výzvu s cieľom „zmeniť spôsob, akým jazdia automobily značky Toyota“.
• Novými hnacími sústavami bude vybavených najmenej 60 percent nových automobilov, ktoré sa ročne predajú v Japonsku, USA, Európe a Číne v roku 2021. Na týchto trhoch sa tak znížia emisie CO2 o 15 percent alebo viac*¹.

Spoločnosť Toyota Motor Corporation vyvinula moderné motory a prevodovky a zároveň ďalej zdokonalila systémy hybridného pohonu v snahe ponúknuť vozidlá s vynikajúcimi jazdnými vlastnosťami a čo najšetrnejším vplyvom na životné prostredie. Nové pohonné jednotky vznikli v rámci konštrukčnej reformy na báze modulárnej architektúry TNGA, ktorej cieľom je vyrábať stále lepšie automobily. Spoločnosť Toyota plánuje zaviesť tieto nové hnacie sústavy do rýchlo sa rozširujúceho radu modelov svojich vozidiel od roku 2017.

Spoločnosť Toyota prostredníctvom architektúry TNGA mení automobil od jeho samotnej konštrukcie; znížila výšku kapoty i ťažisko vozidiel a aplikuje aj ďalšie novinky na zlepšenie ich jazdných vlastností. Na zvýšenie základného výkonu vozidiel z hľadiska chodu, zatáčania a zastavovania spustila komplexnú revíziu zameranú na platformy vozidiel a v súčasnosti – od uvedenia modelu Prius štvrtej generácie v roku 2015 – rozširuje využívanie nových platforiem v celom sortimente svojich produktov. Zároveň vyvíja nové hnacie ústrojenstvá, ktoré tvoria jadro automobilu a významne zlepšujú jeho jazdné vlastnosti, ako aj šetrný vplyv na životné prostredie.

Nové pohonné jednotky od spoločnosti Toyota sú ľahké a kompaktné a majú nízke ťažisko. Výsledkom dôkladného prehodnotenia základného výkonu vozidla sú motory s vysokorýchlostným spaľovaním a mimoriadne výkonné viacstupňové prevodovky. Okrem toho sa na štandardizáciu základnej konštrukcie týchto nových jednotiek použil modulárny dizajn (jednotný dizajn), čím sa vytvoril základ pre budúcu výrobu „kvalitne konštruovaných automobilov“.

Hoci základným predpokladom vývoja nových pohonných sústav bolo, aby čo najmenej škodili životnému prostrediu, vývoj sa sústredil na dosiahnutie takých jazdných vlastností, ktoré by „zmenili spôsob, akým automobily značky Toyota jazdia“, a to v súlade s hlavnou myšlienkou vývoja „priamo a plynulo“.

Pre spoločnosť Toyota je východiskovým bodom pri výrobe automobilov „potešenie z jazdy“ – pocit radosti, ktorý vo vás vzniká, keď sedíte za volantom. Cieľom spoločnosti Toyota je vyrábať vozidlá s takými jazdnými vlastnosťami, ktoré reagujú na vôľu vodiča a zároveň sú mimoriadne úsporné, pričom majú aj množstvo ďalších vlastností ohľaduplných k životnému prostrediu. Dnes ohlásené nové hnacie sústavy samy osebe ponúkajú približne o 10 percent lepšie výkonové parametre*² a približne o 20 percent nižšiu spotrebu paliva. Spojením nových pohonných jednotiek s celkovým vývojom karosérie vozidla, vrátane aerodynamiky, zníženia hmotnosti a ďalších aspektov, sa otvára nová cesta k ešte lepším výkonnostným parametrom a nižšej spotrebe paliva.

Nový 2,5-litrový štvorvalcový radový zážihový motor s priamym vstrekovaním paliva
Spoločnosť Toyota nazvala svoj nový rad spaľovacích systémov pohonu „motory s dynamickou silou“. V snahe naplno využiť potenciál nových motorov bola od základu prehodnotená ich základná štruktúra s využitím platformy TNGA, a ich celková konštrukcia a konfigurácia prešla kompletnou inováciou s cieľom dosiahnuť vysoký výkon a šetrný vplyv na životné prostredie. Na ďalšej modernizácii a pokročilosti nových motorov spoločnosť naďalej pracuje.

Nové motory využívajú technológiu vysokorýchlostného spaľovania a systém s variabilnou reguláciou. Taktiež dosahujú vyššiu tepelnú účinnosť, čo vedie k ich vysokému výkonu, a to vďaka zníženiu energetických strát spojených okrem iného s výfukovým a chladiacim systémom a pohybom mechanických súčastí. Do zostavy nových motorov patrí aj 2,5-litrový agregát, ktorého tepelná účinnosť patrí k najvyšším na svete*³ – vo vozidlách so zážihovým motorom dosahuje 40 percent a pri použití v hybridných vozidlách (HV) až 41 percent. Tento nový, komplexne prepracovaný a značne rozvinutý motor disponuje množstvom nových technológií, ako sú napríklad riešenia pre mimoriadne precízne riadenie, vďaka ktorým je mimoriadne citlivý a vytvára dostatok krútiaceho momentu pri všetkých rýchlostiach.

Nová osemstupňová a desaťstupňová automatická prevodovka (Direct Shift-8AT a Direct Shift-10AT)
Spoločnosť Toyota vyvinula dve nové automatické prevodovky – osemstupňovú Direct Shift-8AT a desaťstupňovú Direct shift-10AT. V oboch prípadoch prijala rôzne opatrenia na minimalizáciu energetických strát a zvýšenie účinnosti prevodu. Ozubené povrchy sú upravené novou technikou, ktorá znižuje koeficient trenia, keď sú ozubené kolesá v zábere, a konfigurácia trecieho materiálu použitého vo vnútri spojky bola optimalizovaná tak, že v priebehu otáčania znižuje stratu krútiaceho momentu spojky približne o 50 percent (v porovnaní s bežnou šesťstupňovou prevodovkou). Vďaka tomuto a ďalším opatreniam patrí ich účinnosť prevodu k najlepším na svete*3. Nové automatické prevodovky sú kompaktnejšie a ľahšie než porovnateľné klasické prevodovky, vďaka čomu znižujú požiadavky vozidla na pohonné hmoty. Navyše ich nižšie ťažisko zlepšuje stabilitu vozidla pri jazde v priamom smere, ako aj stabilitu v zákrutách.

Okrem toho predĺžením prevodových stupňov v spojení s novo vyvinutým vysokovýkonným kompaktným meničom krútiaceho momentu sa podarilo dosiahnuť aj predĺženie prevodových pomerov. Výsledná rýchlejšia a plynulejšia odozva na zošliapnutie plynového pedála vytvára pri jazde pocit priameho ovládania „podľa potreby“.

V prípade prevodovky Direct Shift-10AT – aj keď počet jej stupňov vzrástol na desať (v porovnaní s ôsmimi stupňami prevodovky Direct Shift-8AT) – sa použitím úzkeho odstupňovania prevodových stupňov optimalizoval rozsah použitia každého prevodového stupňa, a to najmä v rozsahu nízkych až stredných otáčok. Výsledné plynulé preraďovanie, ktoré patrí k najrýchlejším na svete*3, vytvára rytmický pocit pohodlia, aký zodpovedá luxusnému vozidlu s pohonom zadných kolies.

Základný výkon vozidla pri praktických jazdných situáciách – od bežnej jazdy v meste až po jazdu na diaľnici – sa vďaka týmto opatreniam zlepšil do tej miery, že ho vodiči zreteľne vnímajú. Plynulá odozva na zošliapnutie plynového pedála umožňuje rozjazd vozidla „podľa potreby“ a pri predbiehaní umožňuje rytmické zrýchlenie bez oneskorenia, ktoré spĺňa očakávania vodiča, a to aj v prípade náhleho a intenzívneho použitia plynového pedála.

Ďalší rozvoj hybridného systému Toyota Hybrid System II (THS-II)
Použitím technológií z modelu Prius štvrtej generácie, ktoré zmenšujú veľkosť a znižujú hmotnosť aj straty, spoločnosť Toyota rozšírila svoj hybridný systém pre 2,5-litrové motory a vyvinula nový, vysokovýkonný viacstupňový systém Multistage THS II pre vozidlá s pohonom zadných kolies.

Systém THS II pre 2,5-litrové motory vyniká výkonom aj úsporou paliva vďaka synergickému účinku technológií, ktoré zmenšujú veľkosť a znižujú hmotnosť i straty, v spojení s vysokou tepelnou účinnosťou a výkonom nového motora na báze platformy TNGA.

Viacstupňový systém Multistage THS II dodáva hybridným vozidlám úplne nový imidž vďaka skvelému zrýchleniu zo státia a výraznému pocitu priameho ovládania. Okrem zvýšenia výkonnosti systému pri vysokých rýchlostiach je možné aj prerušované používanie motora pri vysokých rýchlostiach, čo prispieva k ďalšej úspore paliva pri vysokých rýchlostiach.

Rozšírený je aj systém pre hybridné vozidlá typu plug-in (PHV). Nový systém s dvoma režimami jazdy umožňuje elektromotoru, ktorý sa doposiaľ používal len ako generátor, poskytovať priamu hnaciu silu, takže výsledkom je výkonná jazda, a to aj v elektrickom režime (EV). Ďalšie rozšírenie systému pre vozidlá PHV predstavuje veľkokapacitný lítiovo-iónový akumulátor, ktorý do značnej miery zvyšuje dojazd vozidla v elektrickom režime jazdy na 60 kilometrov, prípadne aj viac*⁴.

Uvádzanie nových pohonných jednotiek na trh
Vďaka výrobe vozidiel na báze platformy TNGA sa vo vývoji základných technológií nových hnacích sústav dosiahlo zvýšenie výkonu spolu so zvýšením kvality, čo umožnilo koordinované dodávanie cenovo dostupných produktov vysokej kvality. Vďaka tomu bude spoločnosť Toyota schopná pohotovo poskytovať svojim zákazníkom stále lepšie automobily a naďalej podporovať rozsiahle využívanie ekologických a úsporných vozidiel.

V priebehu nadchádzajúcich piatich rokov, do konca roku 2021, plánuje Toyota uviesť na trh 17 verzií deviatich motorov, nevynímajúc dnes ohlásený 2,5-litrový motor, 10 verzií štyroch prevodoviek, vrátane viacstupňových automatických prevodoviek a nového typu prevodovky s plynulo meniteľným prevodom, a 10 verzií šiestich hybridných sústav.

Takýmto spôsobom, prostredníctvom modulárneho vývoja na báze architektúry TNGA, prinesie spoločnosť Toyota na trh v krátkom časovom rozpätí množstvo typov nových pohonných jednotiek, ktoré bude postupne zavádzať do rôznych modelov svojich vozidiel, počnúc novým modelom, ktorý príde na trh v roku 2017.

Spoločnosť Toyota si stanovila za cieľ vybaviť novými hnacími sústavami najmenej 60 percent vozidiel značky Toyota a Lexus, ktoré sa ročne predajú v Japonsku, USA, Európe a Číne do konca roku 2021. Automobilka predpokladá, že vozidlá značky Toyota a Lexus predané v uvedenom roku prinesú na tieto trhy zníženie hladiny emisií CO2 najmenej o 15 percent, pričom do výpočtu sú zarátané prínosy v oblasti zníženia spotreby paliva, ktorými prispejú len nové pohonné jednotky.

Prehodnotenie a posilnenie štruktúry rozvoja spoločnosti na výrobu hnacích sústav
Spoločnosť Toyota má v úmysle prehodnotiť a posilniť štruktúru rozvoja svojej internej spoločnosti na výrobu hnacích sústav. Drvivú väčšinu vozidiel, ktoré sú dnes na trhu, predstavujú totiž vozidlá poháňané tradičnými motormi, a vozidlá HV a PHV, u ktorých sa očakáva ďalšie napredovanie, majú taktiež spaľovací motor. Hoci motory a prevodovky zrejme zostanú hlavným pilierom pohonu automobilov aj v najbližšej budúcnosti, spoločnosť Toyota okrem podpory ich rozvoja smerom k elektrifikácii vozidiel urýchľuje aj vývoj svojich hybridných technológií (technológií elektrifikácie), ako sú napríklad tie, ktoré sa používajú v elektromotoroch, akumulátoroch a jednotkách riadenia výkonu (PCU).

1) Spoločné využívanie technológií v záujme zvýšenia kolektívnej kapacity koncernu Toyota Group
Spoločnosť Toyota už dlho uskutočňuje výskum a vývoj kľúčových technológií a systémov, ktorých základom je prístup „získavať prostredníctvom interného tvorenia“. Získavanie a nárast vedomostí, odborných znalostí a skúseností umožňuje spoločnosti Toyota premieňať neúspech na zlepšovanie. Tento prístup je chrbtovou kosťou výskumu a vývoja spoločnosti Toyota a všeobecne sa predpokladá, že práve vďaka nemu Toyota dokázala vyvinúť praktický hybridný systém, uviesť na trh model „Prius“ – prvé hybridné vozidlo sériovej výroby na svete, a tiež vyvinúť a pohotovo uviesť na trh model „Mirai“ – vozidlo na palivové články (FCV).

Spoločnosť Toyota si však uvedomuje, že by bolo ťažké zvýšiť tempo rozvoja a komercializácie technológií elektrifikácie v záujme ďalšieho znižovania emisií CO2, ak by sa spoliehala – tak, ako to robila doteraz – len na svoje vlastné zdroje. Hoci spoločnosť Toyota si bude aj naďalej starostlivo vyberať to, čo považuje za nevyhnutné na plnenie svojej stratégie „získavania prostredníctvom interného tvorenia“, odteraz bude podporovať aj spoločné využívanie technológií v rámci koncernu Toyota Group a zvýši počet oblastí spadajúcich pod spoločný výskum. Bude posilňovať spoločný rozvoj, ktorý využíva princíp komunikačných miestností obeya (ide o projekčné miestnosti s obrazovkami, kde prebieha vzájomná výmena a prehodnocovanie cieľov, politík, časových harmonogramov, dosiahnutého pokroku, riešenie problémov atď.), efektívne využívať skupinové zdroje na rýchle etablovanie moderných technológií, a bude sa usilovať o rast v troch oblastiach: v oblasti kolektívnej kapacity koncernu Toyota Group, v oblasti urýchľovania rozvoja a v oblasti miery nárastu a rozširovania environmentálnych technológií.

2) Posilňovanie štruktúry rozvoja hybridných technológií, ktoré sú základnými technológiami elektrifikácie
Hlavné hybridné technológie, ako napríklad tie, ktorými disponujú elektromotory, akumulátory a jednotky riadenia výkonu, sú zároveň hlavnými technológiami používanými vo vozidlách s elektrickým pohonom ako PHV, EV (elektrické vozidlá) či FCV. Spoločnosť Toyota plánuje zvýšiť počet pracovníkov v oblasti vývoja hybridných technológií – ktoré považuje za základné technológie v oblasti vývoja environmentálnych technológií – s cieľom urýchliť ich rozvoj a elektrifikáciu vozidiel. Konkrétne má v pláne preorganizovať svoju štruktúru rozvoja, počnúc rokom 2017, a zvýšiť počet pracovníkov zapojených do rozvoja hybridných technológií približne o 30 percent v priebehu najbližších piatich rokov, do konca roku 2021. A za touto časovou hranicou má rovnako v úmysle podľa potreby posilňovať svoje ľudské zdroje v oblasti rozvoja hybridných technológií.

Spoločnosť Toyota chce prispievať aj k ochrane a zachovaniu životného prostredia našej planéty. Do roku 2050 chce znížiť emisie CO2, ktoré budú produkovať jej nové vozidlá, až o 90 percent (v porovnaní s úrovňou v roku 2010). Na základe svojej principiálnej politiky zachovania energie, ktorá je základným kameňom jej vývoja ekologických technológií, ako aj ďalším rozvojom motorov a prevodoviek a podporou širokého využívania vozidiel HV a PHV sa usiluje o znižovanie spotreby paliva ako prostriedku znižovania emisií CO2. S ohľadom na budúcnosť a obmedzovanie spotreby fosílnych palív, najmä ropy, spoločnosť Toyota urýchľuje vývoj vozidiel s nulovými emisiami, ako sú elektrické vozidlá či vozidlá na palivové články, ktoré využívajú vodík, čím prispieva k diverzifikácii zdrojov energie.

Toyota zároveň pokračuje vo vývoji environmentálnych technológií a v komercializácii ekologických vozidiel s cieľom pokračovať v znižovaní emisií CO2. Základným hľadiskom podľa nej je, že priaznivý prínos pre životné prostredie nie je možné dosiahnuť bez rozsiahleho používania vozidiel šetrných k životnému prostrediu.

Prostredníctvom výroby stále lepších automobilov na báze platformy TNGA s cieľom urýchliť znižovanie emisií CO2 i komercializáciu stále lepších vozidiel, ktoré prinášajú potešenie z jazdy a zároveň prospievajú životnému prostrediu Zeme, spoločnosť Toyota zintenzívni svoje úsilie posilnením kolektívnej kapacity koncernu Toyota Group.

^{*1 Porovnanie priemerného množstva emisií CO2 z vozidiel značky Toyota a Lexus, ktoré sa reálne predali v roku 2015 v Japonsku, USA, Európe a Číne, a priemerného množstva emisií CO2 z vozidiel značky Toyota a Lexus, ktoré by sa podľa plánov mali predať v roku 2021 v Japonsku, USA, Európe a Číne, vrátane vozidiel vybavených novými pohonnými jednotkami.
Odhadované zníženie emisií CO2, ku ktorému prispeli výlučne nové pohonné jednotky, na základe certifikovaných údajov v každej krajine alebo regióne.
*2 Z hľadiska času potrebného na zrýchlenie vozidla so zážihovým motorom z nuly na 100 km/h a zrýchlenie hybridného vozidla zo 40 km/h na 70 km/h.
*3 Platné v novembri 2016, podľa prieskumu spoločnosti Toyota.
*4 Vývojová cieľová hodnota (v testovacom cykle JC08); merané spoločnosťou Toyota.}