Toyota ontwikkelt hybridesysteem met nieuwe viercilinder

Toyota ontwikkelt een nieuwe generatie hybride aandrijflijnen met een 1,5-liter viercilinderbenzinemotor. Atmosferische en turbovarianten worden gecombineerd met lichtere, compactere elektromotoren en vermogenselektronica. De constructeur mikt op meer dan 15% minder brandstofverbruik. Het compactere systeem moet kunnen worden geïntegreerd in toekomstige platforms die in de eerste plaats voor batterij-elektrische voertuigen zijn ontworpen.

Van bij het begin ontworpen als hybride

Toyota heeft de verbrandingsmotor, het hybridesysteem en de vermogenselektronica samen ontwikkeld als één geïntegreerde aandrijflijn. De nieuwe motorfamilie is dus van meet af aan ontworpen voor elektrificatie, in plaats van een bestaande motor daarvoor aan te passen.

De 1,5-liter viercilindermotoren krijgen een modulair ontwerp, met zowel atmosferische als turbovarianten. Ze zijn kleiner en efficiënter dan hun voorgangers. De atmosferische uitvoering moet het prestatiebereik afdekken dat momenteel wordt bediend door Toyota's 1,8-litermotor en de huidige 1,5-liter driecilinder.

De verbrandingsmotoren worden gekoppeld aan lichtere en compactere elektromotoren, vermogensregelaars en omvormers. Daarbij gebruikt Toyota onder meer zelf ontwikkelde vermogenselektronica op basis van siliciumcarbide (SiC). Een nauwere integratie van de componenten moet de verliezen in het volledige systeem beperken.

Meer dan 15% minder verbruik als doel

Toyota streeft naar een daling van het brandstofverbruik met meer dan 15%. Die beoogde winst moet voortkomen uit minder mechanische wrijving, een verbeterd thermisch beheer en lagere elektrische verliezen.

Ook een lagere aerodynamische weerstand moet bijdragen aan het resultaat. Toyota verwijst daarbij naar een lagere luchtweerstandscoëfficiënt, de Cd-waarde.

Eén platform voor BEV, PHEV en HEV

Het compactere hybridesysteem wordt ontwikkeld voor toekomstige platforms binnen Toyota's Multi-Path-aanpak. Daarbij moeten batterij-elektrische voertuigen (BEV), plug-inhybrides (PHEV) en hybrides (HEV) een gemeenschappelijke architectuur kunnen delen.

De nieuwe platforms worden in de eerste plaats ontworpen voor batterij-elektrische voertuigen. Dankzij de kleinere afmetingen moeten ook hybride en plug-inhybride aandrijflijnen erin kunnen worden geïntegreerd, volgens Toyota zonder gevolgen voor het silhouet, de binnenruimte of de gebruiksmogelijkheden.

De lagere inbouwhoogte van de motor en het hybridesysteem maakt bovendien een lagere motorkap mogelijk. Dat geeft ontwerpers meer vrijheid bij het bepalen van de koetswerkvorm en de voertuigproporties.

Schaalvoordelen en flexibele productie

Door meerdere aandrijfvormen op een gemeenschappelijke architectuur te baseren, wil Toyota zijn ontwikkelings- en productie-investeringen over grotere gezamenlijke volumes spreiden. Dat moet financiële en technische schaalvoordelen opleveren, zonder afbreuk te doen aan de prestaties of gebruiksmogelijkheden van de verschillende varianten.

De gedeelde architectuur moet het ook mogelijk maken om de verhouding tussen de geproduceerde aandrijfvarianten vlot aan te passen aan de vraag. Daarmee wil Toyota inspelen op verschillen in energiesituatie, behoeften en klantvoorkeuren tussen regio's en landen.

Ook hernieuwbare brandstoffen

Toyota beschouwt efficiënte hybridetechnologie als een blijvend onderdeel van zijn Multi-Path-aanpak op weg naar koolstofneutraliteit. De constructeur wil de komende jaren ook meer van zijn nieuwe motor- en hybridetechnologie aan derden verkopen.

Het systeem wordt daarnaast ontwikkeld voor gebruik met hernieuwbare en koolstofneutrale brandstoffen. Daarmee wil Toyota de bijdrage van geëlektrificeerde voertuigen met een verbrandingsmotor aan de uitstootvermindering vergroten, terwijl batterij-elektrische en brandstofceltechnologie verder worden uitgerold.