(video) Cum funcţionează Hybrid Synergy Drive – renumitul sistem hibrid de pe modelele Toyota

Articol de: Toyota Moldova

Prima lansare a unui model hibrid cu sigla Toyota în producţia de serie se datează cu anul 1997, iar de atunci tehnologia a evoluat mult, a fost diversificată şi preluată de majoritatea constructorilor auto.

În esenţă, însă, sistemul dezvoltat de niponi acum peste 20 de ani în urmă, concepţia sa, şi-a demonstrat eficienţa şi fiabilitatea în timp. Dar cum funcţionează, totuşi, sistemul hibrid dezvoltat de Toyota?

Concepţia motorizării hibride a celor de la Toyota poartă denumirea Hybrid Synergy Drive, iar denumirea din start oferă detalii despre modul de lucru al sistemului, estenţa căruia este sinergia, cooperarea motorului termic şi a celui electric, cu misiunea de bază de a asigura o eficienţă maximă de rând cu o fiabilitate de excepţie, pentru care maşinile Toyota s-au făcut renumite în întreaga lume.

Aşadar, sistemul Hybrid Synergy Drive utilizează un motor termic pe benzină şi un motor electric în cadrul unui sistem hibrid clasic, care se distinge de motorizările Mild Hybrid (MHEV, aşa-zis “hibrid uşor”) prin posibilitatea de a rula în mod exclusiv în regim electric, pe când în cazul modelelor Mild Hybrid motoarele electrice au menirea doar de a asista motoarele termice pentru un surplus de putere.

De altfel, pe baza sistemului Hybrid Synergy Drive cei de la Toyota au dezvoltat şi sisteme de propulsie plug-in hybrid, avantajul acestora fiind bateriile de o capacitate mai mare care oferă, respectiv, o autonomie extinsă în regim 100% electric.

Sistemul Hybrid Synergy Drive este un sistem hibrid cu arhitectură în serie-paralel, ceea ce înseamnă că roţile motrice pot fi acţionate de motorul termic, de motorul electric, sau în tandem de cele două motoare.

Totodată, propulsorul cu ardere internă interacționează cu un generator electric, care produce curent alternativ, transformat ulterior de un invertor în curent continuu pentru a suplini rezervele de energiei a bateriei, ce alimentează motorul electric.

De obicei, însă, hibridele suplinesc rezervele bateriilor prin frânarea regenerativă — în acest caz, când şoferul nu interacţionează cu pedala acceleratorului, roţile aflate în mişcare nu mai beneficiază de cuplu livrat de motoare, iar energia produsă este livrată bateriilor pentru a fi din nou utilizată de motorul electric.

Ei bine, dacă automobilul hibrid staţionează prea mult timp şi rezervele bateriei sunt consumate, de exemplu, de sistemul de climatizare sau după un parcurs mai mare în regim 100% electric, atunci din nou intervine motorul termic pentru a suplini rezervele de energie.

Sub capota hibridelor Toyota se instalează benzinare cu ciclu Atkinson, indiferent de capacitate cilindrică, or de la un model la altul, în cadrul Hybrid Synergy Drive niponii instalează motoare de 1.5, 1.8, 2.5 şi, mai nou, benzinare de 2.0 litri.

Acest tip de propulsoare indică un consum de combustibil redus, comparativ cu alte motoare termice, iar în cadrul unui sistem hibrid de propulsie oferă şi o fiabilitate excepţională şi costuri reduse de întreţinere, graţie simplităţii.

Deşi este orientat spre o eficienţă maximă şi un stil de condus lejer, sistemul hibrid dezvoltat de Toyota poate oferi un cuplu suficient pentru accelerări rapide în traficul urban şi pe traseele extraurbane.

Acest lucru este posibil graţie reacţiei rapide la acţionarea pedalei acceleratorului, după care ambele motoare livrează un cuplu maxim disponibil cutiei de viteze. Cea din urmă, de altfel, diferă de un CVT clasic, aici fiind prezent un mecanism planetar cu roţi dinţate care distribuie cuplul între motorul electric şi cel termic, dar nu este prezent un hidrotransformator, de regulă caracteristic cutiilor cu variaţie continuă.

Sistemul hibrid Toyota poate rula în unul dintre cele trei regimuri prevăzute standard — nu pomenim despre regimurile de rulare puse la dispoziţia celui din spatele volanului, ci vorbim despre indicatorul ce se regăseşte pe instrumentarul de bord în locul turometrului clasic.

În funcţie de regimul de exploatare, acul cadranului sau afişajele digitale indică unul dintre regimurile “Charge”, “Eco” sau “Power”. Regimul “Charge” indică momentul încărcării bateriei ce alimentează motorul electric şi apare, de regulă, în timpul frânării sau în timpul staţionării cu motorul termic inclus.

Regimul “Eco” este afişat în timpul unui condus lejer, constant, şi presupune o eficienţă maximă sau rulare în regim 100% electric, pe când regimul “Power” este indicat în momentele când cel din spatele volanului solicită o acceleraţie mai dinamică şi apasă intensiv pedala acceleratorului — în acest moment cele două motoare din cadrul sistemului funcţionează simultan.

Ansamblul Toyota Hybrid Synergy Drive şi-a demonstrat eficienţa şi fiabilitatea de-a lungul anilor, indiferent de capacitatea cilindrică a propulsorului termic de sub capotă.

Între timp sistemul a evoluat şi a dat naştere versiunilor de tip plug-in hybrid, iar de curând niponii au lansat şi sistemul de tracţiune integrală electrică e-Four/AWD-e, care prevede instalarea unui motor electric adiţional pe puntea spate, acţionat la viteze mici pentru a uşura pornirea şi rularea automobilului hibrid pe suprafeţe cu aderenţă redusă.

Cel mai mare avantaj al sistemului rămâne a fi, totuşi, eficienţa, comparativ cu modelele echipate doar cu motoare termice tradiţionale, şi autonomia aproape nelimitată, comparativ cu electromobilele, or maşinile hibride nu necesită staţionări îndelungate pentru a suplini rezervele de energie electrică.

P.