Jakie są rodzaje napędów ekologicznych na rynku?

Toyota jest obecnie jedyną marką na rynku oferującą aż cztery rodzaje napędów ekologicznych. Największą popularnością cieszą się pełne hybrydy Toyoty i hybrydy typu plug-in, które są dostępne dla każdego, łatwe w obsłudze i niezawodne. Coraz częściej wybierane samochody w 100% elektryczne zyskują uznanie dzięki stopniowej poprawie infrastruktury do ładowania. Z kolei napęd wodorowy Toyoty w seryjnie produkowanym modelu Mirai stanowi wielką nadzieję motoryzacji na przyszłość.

Napędy oferowane przez Toyotę

  • icon1

    Pełna hybryda

    Silnik benzynowy i silnik elektryczny współpracują razem. Pełna hybryda Toyoty umożliwia do 70% czasu jazdy w trybie elektrycznym.

    • Najlepszy wybór

    Zasięg

    Łatwy dostęp do paliwa z istniejących stacji paliw i większy zasięg dzięki małemu zużyciu paliwa

    Emisja

    Zerowa emisja CO2 na napędzie elektrycznym, niska przy pracującym silniku

    Koszty
    posiadania

    Niższe koszty przeglądów, cena zakupu zbliżona do auta konwencjonalnego

    Pełna hybryda

    • Silnik spalinowy z dużym silnikiem elektrycznym i generatorem
    • Możliwość jazdy wyłącznie w trybie elektrycznym
    • Samoładowanie baterii podczas jazdy, hamowania i postoju
  • icon2

    Hybryda Plug-in

    Rozszerzenie samoładującej się hybrydy o większy akumulator i możliwość ładowania go z zewnętrznego źródła zasilania.

    Zasięg

    Łatwy dostęp do paliwa z istniejących stacji paliw

    Emisja

    Zerowa emisja CO2 na napędzie elektrycznym, niska przy pracującym silniku

    Koszty
    posiadania

    Niższe koszty przeglądów, wyższa cena ze względu na dużą baterię

    Hybryda Plug-in

    • Silnik spalinowy z dużym silnikiem elektrycznym i możliwością ładowania z gniazdka
    • Duży zasięg jazdy wyłącznie w trybie elektrycznym
    • Bardzo duża i ciężka bateria trakcyjna
  • icon3

    Napęd wodorowy

    Pojazd z ogniwami paliwowymi napędzany wyłącznie energią elektryczną z wodoru.

    Zasięg

    Duży zasięg, jednak obecnie niewiele stacji do tankowania

    Emisja

    Zerowa emisja CO2 podczas jazdy

    Koszty
    posiadania

    Niższe koszty ze względu na mniejszą liczbę elementów narażonych na zużycie mechaniczne

    Napęd wodorowy

    • Ogniwa paliwowe wytwarzające energię z połączenia wodoru i tlenu
    • Zerowa emisja spalin
    • Duży zasięg – do 650 km
  • icon2

    Napęd elektryczny

    Pojazd napędzany wyłącznie energią elektryczną pochodzącą z dużego akumulatora trakcyjnego.

    Zasięg

    Mniejsza sieć ładowania niż dostęp do konwencjonalnych paliw. Zasięg zależny od warunków zewnętrznych

    Emisja

    Zerowa emisja CO2 podczas jazdy

    Koszty
    posiadania

    Niższe koszty ze względu na mniejszą liczbę elementów narażonych na zużycie mechaniczne

    Napęd elektryczny

    • Silnik elektryczny o dużej mocy
    • Zerowa emisja spalin
    • Duży zasięg na jednym ładowaniu

Inne napędy ekologiczne dostępne na rynku

  • icon1

    Miękka hybryda

    Silnik benzynowy lub diesla wspomagany przez niewielki silnik elektryczny.

    Zasięg

    Łatwy dostęp do paliwa z istniejących stacji paliw

    Emisja

    Emisja zbliżona do auta konwencjonalnego. Silnik elektryczny w niewielkim stopniu wspomaga silnik spalinowy

    Koszty
    posiadania

    Koszty zbliżone do auta konwencjonalnego

    Miękka hybryda

    • Silnik spalinowy z małym wspomagającym silnikiem elektrycznym
    • Brak możliwości jazdy wyłącznie w trybie elektrycznym
    • Mała oszczędność paliwa

Co to jest pełna hybryda?

W skład pełnego napędu hybrydowego Toyoty wchodzą:

  • wydajny silnik benzynowy,
  • przekładnia planetarna z silnikiem elektrycznym i generatorem,
  • akumulator o wysokim napięciu,
  • jednostka sterująca z inwerterem i konwerterem.

Wszystkie te urządzenia cały czas automatycznie ze sobą współpracują w celu osiągnięcia optymalnego przepływu energii dla jak najlepszej wydajności jazdy. W rezultacie pełna hybryda może używać wyłącznie silnika elektrycznego, poruszać się na samym silniku benzynowym albo korzystać z obu tych źródeł jednocześnie. Co jednak najważniejsze, silnik elektryczny odzyskuje energię z hamowania i przekazuje jej nadwyżki do akumulatora, którego w ogóle nie trzeba ładować.

Silnik benzynowy

Przekładnia planetarna z silnikiem elektrycznym i generatorem

Akumulator o dużym napięciu

Jednostka sterująca z inwerterem i konwerterem

Niezwykle efektywna, dynamiczna i wydajna jednostka benzynowa Toyoty pracująca w cyklu Atkinsona zapewnia potrzebną moc w każdych warunkach jazdy i w tym samym czasie zasila generator w celu ładowania akumulatora. Silniki benzynowe Toyoty z serii Dynamic Force oferują najlepszą w klasie sprawność cieplną sięgającą nawet 40%, co przekłada się na niskie zużycie paliwa w trybie hybrydowym.

Kompaktowa przekładnia planetarna rozdziela moc między silnikiem benzynowym i elektrycznym, pozwalając na jednoczesne napędzanie kół i ładowanie akumulatora za pomocą generatora. Zastępuje klasyczną skrzynię biegów, zapewniając nieskończoną liczbę przełożeń dopasowanych do aktualnych warunków drogowych. Dzięki niej silnik elektryczny przekazuje maksymalny moment obrotowy na koła i odzyskuje energię z hamowania.

Lekki i niewielki akumulator hybrydowy Toyoty to bateria trakcyjna najnowszej generacji typu niklowo-wodorkowego (NiMH) lub litowo-jonowego (Li-ion). Nie wymaga ona ładowania, ponieważ proces ten zawsze odbywa się automatycznie podczas zwalniania i hamowania, a w razie potrzeby także za sprawą generatora przez silnik benzynowy.

Jednostka sterująca w układzie hybrydowym pełni kluczową funkcję przekaźnika prądu między akumulatorem a zespołem napędowym. Inwerter z konwerterem „boost” z jednej strony przetwarza energię mechaniczną pochodzącą z silnika elektrycznego na prąd stały do akumulatora, a z drugiej adaptuje napięcie dostarczane silnikowi elektrycznemu w celu zwiększenia wydajności. Możliwość zwiększenia napięcia z poziomu jednostki sterującej znacznie odciąża akumulator, który dzięki temu może być dużo lżejszy i mniejszy.

NAJISTOTNIEJSZE PARAMETRY HYBRYD

Wysokie napięcie

Niskie natężenie prądu

Mocny silnik elektryczny

Sprawny zespół inwertera

Dzięki niemu samochód jest napędzany z niskim natężeniem prądu, co ma wiele zalet (patrz: Niskie natężenie prądu). Dodatkowo wysokie napięcie układu pozwala osiągać dużą moc maksymalną silników elektrycznych, co sprawia, że napęd jest dynamiczniejszy i jazda elektryczna może się odbywać także przy wysokich prędkościach.

To prąd, a nie wysokie napięcie, jest nośnikiem ładunku i głównym źródłem ryzyka związanego z użytkowaniem instalacji elektrycznych. W celu zapewnienia bezpieczeństwa, a także ze względu na efektywność i trwałość napędu, natężenie prądu w układzie hybrydowym powinno być jak najmniejsze. Niski prąd gwarantuje mniejsze straty w uzwojeniu, a co za tym idzie – wolniejsze wyładowywanie baterii trakcyjnej. Dodatkowo niskie natężenie prądu ogranicza ryzyko przegrzania układu i usterek napędu hybrydowego, a także wymaga mniejszej średnicy przewodów w instalacji, co z kolei redukuje koszty i wagę układu.

Silniki elektryczne charakteryzują się wysokim momentem obrotowym dostępnym od samego startu. Aby jednak układ hybrydowy mógł nam towarzyszyć nie tylko w mieście, ale także w dłuższych trasach, pojazd powinien być wyposażony w silnik elektryczny o wysokiej mocy, który sprosta oporom zwiększającym się wraz z prędkością. Dodatkowo prędkość obrotowa takiego silnika powinna być wystarczająco duża, aby samochód mógł poruszać się w trybie bezemisyjnym, np. na drogach szybkiego ruchu.

Pełni funkcję serca układu hybrydowego, które pozwala na przepływ energii pomiędzy baterią trakcyjną a silnikami elektrycznymi. Falownik zamienia prąd stały (z baterii trakcyjnej) na zmienny (potrzebny do zasilania silnika elektrycznego) oraz wykonuje tę czynność w odwrotnym kierunku podczas ładowania baterii. Istotne jest, aby układ ten był niezawodny i działał bardzo szybko, ponieważ musi sprostać zmieniającym się w każdej chwili warunkom na drodze. Jeśli zespół falownika jest ponadto wyposażony w dodatkowy konwerter typu „boost”, możliwe jest zwiększanie napięcia trafiającego do silnika elektrycznego. Pozwala to na zmniejszenie prądu, ale także na zmniejszenie napięcia baterii, co w efekcie przekłada się na redukcję jej rozmiarów i masy.

Co to jest hybryda plug-in według Toyoty?

Hybryda plug-in posiada wszystkie zalety pełnej hybrydy, a ponadto ma większy zasięg jazdy na samym silniku elektrycznym i można ją doładować z zewnętrznego źródła prądu. Modelem tego typu jest dynamiczna Toyota RAV4 Plug-in Hybrid o łącznej mocy 306 KM.

75
km
maksymalny jednorazowy zasięg jazdy w trybie elektrycznym
135
km/h
maksymalna prędkość osiągana na samym silniku elektrycznym
77
%
czasu jazdy w trybie elektrycznym
1.0
l/100 km
minimalne średnie zużycie paliwa
2
h
minimalny czas ładowania z gniazdka
6
s
przyspieszenie 0–100 km/h

Co to jest napęd wodorowy?

Opracowany przez Toyotę napęd elektryczny z wodorowymi ogniwami paliwowymi wytwarza energię dzięki połączeniu wodoru i tlenu. Jedynym efektem ubocznym tego jest woda. Dodatkowo proces ten jest kontrolowany za pomocą technologii hybrydowej, co pozwala na odzyskiwanie i magazynowanie energii powstałej podczas jazdy i hamowania. Napęd wodorowy jest już dostępny w masowo produkowanym modelu Toyoty – Mirai.

około
0
min
czas tankowania wodoru do pełna
0
g/km
brak emisji szkodliwych spalin
Do
0
km
zasięg jazdy na jednym baku
H2O
jedyny produkt reakcji to woda
0
s
przyspieszenie 0–100 km/h

CO TO JEST NAPĘD ELEKTRYCZNY?

Od dnia premiery pierwszego hybrydowego modelu Toyoty minęło już 25 lat. Ogromne doświadczenie zdobyte na drogach całego świata pozwala nam tworzyć jeszcze lepsze samochody wykorzystujące energię elektryczną jako źródło napędu. Pierwszy elektryczny samochód Toyoty z linii bZ wytycza drogę, którą podążą kolejne generacje pojazdów elektrycznych. Model ten stanowi połączenie solidnej konstrukcji dynamicznego SUV-a z najlepszym w swojej klasie napędem na cztery koła.

0
g/km
brak emisji szkodliwych spalin
218
KM
MOCY MAKSYMALNEJ
XMODE
nowatorski napęd na wszystkie koła
0
kW
możliwość szybkiego ładowania akumulatora
0
s
przyspieszenie 0–100 km/h