Toyota Prius - Anatomia postępu

Gdy inne firmy dopiero wprowadzają ekologiczne samochody do seryjnej produkcji, Toyota pracuje już nad Priusem trzeciej generacji
Rynkowa premiera auta w1997r. była ważnym wydarzeniem ze względu na przełomową konstrukcję samochodu spalinowo-elektrycznego. Prius pierwszej generacji pokazał, że pojazd wykorzystujący technologie przyszłości nie musi być dziwaczny, a funkcjonalnością może dorównywać tradycyjnym autom spalinowym. Zamiast dwuosobowego, ciasnego potworka świat zobaczył czterodrzwiowego sedana bazującego na strukturze Toyoty Echo, z pięcioosobowym wnętrzem i całkiem przyzwoitym bagażnikiem. Powodzenie, jakim cieszył się pierwszy Prius oznaczony fabrycznym kodem NHW10, dowiodło, że warto rozwijać ten projekt i doskonalić jego założenia. Pierwsze poprawki wprowadzono już w2000r., tworząc wersję NHW11. Prawdziwy przełom przyszedł jednak trzy lata później, wraz z debiutem drugiej generacji tego modelu -NHW20.

Japońska hybryda urosła i zyskała kształt bardziej funkcjonalnego hatchbacka. Przybyło przestrzeni we wnętrzu i bagażniku. Wyeliminowano najpoważniejsze wady poprzednika, tworząc samochód nieustępujący tradycyjnym konstrukcjom. Najważniejsze zmiany ukryto jednak pod blachami nadwozia. Postęp, jaki się tam dokonał, pozwolił Priusowi II zdobyć kilka prestiżowych nagród, między innymi tytuł Samochodu Roku 2005.

Przede wszystkim zastosowano mocniejszy i odpowiednio zmodernizowany silnik benzynowy 1.5 z Yarisa TS. Moc benzynowca wzrosła z 72 do 78 KM. Pracuje on w cyklu Atkinsona, co skutkuje lepszą sprawnością w zakresie średnich obrotów. Różnica w stosunku do tradycyjnego cyklu spalinowego silnika czterosuwowego polega na tym, że kiedy zaczyna się suw sprężania, zawory są wciąż otwarte. Zamykają się z pewnym opóźnieniem, dlatego suw sprężania zostaje wyraźnie skrócony. Nie sprzyja to uzyskiwaniu dużej mocy maksymalnej, ale ta akurat nie ma dla Priusa większego znaczenia.

Z punktu widzenia użytkownika ważniejsze jednak było znaczne zwiększenie sprawności silnika elektrycznego, by istotnie polepszyć osiągi i zwiększyć efektywność całego systemu napędowego. Dlatego moc jednostki elektrycznej zwiększono aż o 23 KM, z 45 do 68 KM. Wzrósł także moment obrotowy -z 350 do 400 Nm. Dostępna dla kierowcy moc zespołu napędowego w bardzo szerokim zakresie prędkości wzrosła aż o 30 proc., a średnio ok. 23 proc. Oba silniki połączono wspólną przekładnią planetarną, która umożliwia ich oddzielne albo wspólne działanie i eliminuje konieczność stosowania oddzielnej skrzyni biegów. To z kolei oznacza sporą redukcję masy samochodu.

Tak powstał Toyota Hybrid Synergy Drive wmiejsce Toyota Hybrid Drive zPriusa I. Słowo "synergia" oznaczające lepszy efekt ze współdziałania różnych czynników niż suma oddzielnych działań poszczególnych czynników nie pojawiło się, jak widać, przypadkowo. Prius II przyśpiesza do setki w 10,9 s i rozpędza się do 170 km/h, spalając średnio w realnych warunkach drogowych od 5,3 do 7 l benzyny na 100 km.

Krok po kroku Prius zyskiwał na praktyczności, osiągach i ekologicznym charakterze.

Ma zatem rozmiary i osiągi zbliżone do aut klasy średniej z benzynowymi silnikami klasy 1.8 o mocy 120-130 KM i zużycie paliwa typowe dla małych samochodów segmentu B. Tak wydajne działanie systemu wynika nie tylko z zastosowania mocniejszych silników, ale również z przekonstruowania niektórych ważnych podzespołów. Najważniejszy jest akumulator wysokiego napięcia, dawniej składający się z 38 modułów po sześć cel o napięciu 1,2 V (razem 273,6 V). Teraz zestaw baterii składa się z 28 modułów po sześć cel o napięciu 1,2 V (razem 201,6 V), ale napięcie kierowane do silnika elektrycznego jest zwiększane aż do 500 V przez inwerter (przetwornicę napięciową). Akumulator Priusa I ważył 42 kg i miał objętość 40 l. W Priusie II jest lżejszy o 3 kg i ma o 6 l mniejszą objętość. Dodatkowo zredukowano masę auta dzięki zastosowaniu aluminiowych przewodów elektrycznych. Zmniejszanie masy było równie ważne co dopracowanie nadwozia pod względem aerodynamiki. By pozbyć się zbędnych kilogramów, zupełnie zmieniono konstrukcję hamulców. W Priusie II nie znajdziemy tradycyjnej pompy hamulcowej i przewodów hydraulicznych. Ciśnieniem w zaciskach hamulcowych sterują serwomechanizmy działające na podstawie danych z centralnego komputera. Ten bierze pod uwagę między innymi dane o efekcie hamującym wytworzonym przez system odzyskiwania energii. Do hamowania samochodu używana jest tylko niezbędna wdanych warunkach siła.

Na razie pełne embargo chroni informacji na temat Priusa trzeciej generacji. Podobno nie będzie można go ładować z sieci zewnętrznej. Za to na znaczeniu zyska napęd elektryczny. Samochód będzie miał pojemniejsze baterie litowo-jonowe i mocniejszy silnik elektryczny, które pozwolą na skuteczniejsze odzyskiwanie energii oraz dłuższą podróż bez emisji spalin. Na razie diesel nie trafi pod maskę hybrydowej Toyoty. Już bardziej prawdopodobna jest mocniejsza wersja z dwulitrowym silnikiem benzynowym. Prius III będzie lżejszy, szybszy i, choć producent tego nie potwierdza, można się spodziewać bardziej przystępnych cen. Jeśli samochód będzie sporo tańszy i wyraźnie oszczędniejszy w obliczu drożejącej benzyny, podatków ekologicznych i zamykanych dla ruchu centrów miast, można się spodziewać jeszcze większej popularności modelu. Jak będzie wyglądał Prius III? Już niedługo okaże się czy będzie to połączenie stylu obecnego Priusa z Toyotą Concept X.

Zwyczajny samochód

W sprawach eksploatacyjnych więcej jest domysłów niż rzetelnych informacji. Wynika to zapewne z niewielkiej liczby Priusów jeżdżących po polskich drogach. Z faktu posiadania hybrydowej Toyoty nie wynikają dla użytkownika żadne konsekwencje warsztatowe. Nie ma też dodatkowych obciążeń finansowych. Okresowe przeglądy w autoryzowanych stacjach obsługi nie przewidują żadnych dodatkowych czynności związanych z systemem Toyota Hybrid Synergy Drive. W związku z tym ceny przeglądów są w pełni porównywalne z tradycyjnymi samochodami wyposażonymi tylko w silniki spalinowe. Czasy przeglądów do przebiegu 100 tys. km są identyczne jak przy Toyocie Avensis z turbodieslem D-4D i o ponad połowę dłuższe niż w przypadku Priusa pierwszej generacji. Trzeba podkreślić, że komplikacja podzespołów mechanicznych Priusa II wcale nie jest tak duża, jak mogłoby się wydawać. Silnik spalinowy jest prostszy niż w zwykłych autach, silnik elektryczny ma tradycyjną dla tego typu konstrukcji budowę, a przekładnia służąca sprzęgnięciu obu jednostek to element przypominający zaledwie jeden segment klasycznej automatycznej skrzyni biegów. Producent nie ma żadnych obaw co do trwałości układu napędowego i na elementy Toyota Hybrid Synergy Drive daje gwarancję ośmiu lat lub 160 tys. km przebiegu.