25 évvel ezelőtt, 1997-ben mutatkozott be a Toyota Prius, a világ első sorozatgyártású hibrid autója, amit eleinte kizárólag a japán piacon forgalmaztak. Hibrid rendszere az évek alatt többször is megújult, sőt, időközben már más Toyota modellek is megkapták a Priusban bemutatott benzin-elektromos hibrid hajtást. Olyannyira, hogy a Toyota legfrissebb, sorban az ötödik generációs hibridje már nem is a Priusban, hanem a Corolla Cross-ban, illetve a sima Corollával érkezett meg előbb a piacra.
1997 óta a Toyota 5 generációs hibrid-hajtást fejlesztett ki, hibridkínálata pedig több mint 40 modellre bővült, így a márka minden szegmensben kínál takarékos, környezetbarát változatot. Ezeknek az összértékesítése már meghaladta a 20 millió járművet, az utolsó 10 millió darabot pedig öt év alatt adták el, és sanszos, hogy a nemrég érkezett, dinamikában, hatékonyságban és nem utolsó sorban vezethetőség tekintetében is nagyot fejlődött ötödik generációval sikerül megtartani a hibridek népszerűségét.
A kezdetek óta hasonló elven működő hajtás 25 év alatt nagyot fejlődött. Hatékonyságban mindenképpen, hiszen a legutóbbi rendszer több mint 50 százalékkal lett hatékonyabb a legelsőnél. De nézzük, hogyan jött ez össze, a megjelenésétől ugyanazokra a fundamentumokra épülő – benzinmotor, villanymotor/generátor, akkumulátor és bolygóműves erőátviteli rendszer – hibridhajtások evolúciójával a jelenlegi változat.
Az első generációs Prius szürke kis szedánként kezdte pályafutását, külsején egyáltalán nem látszott, milyen fejlett technikát rejtenek a lemezei. A legnagyobb mágia a szabadalmaztatott bolygóműves erőátviteli rendszer volt, ami a hajtás lelkét adta, ez osztotta el, továbbította a benzinmotor, a villanymotor illetve a kerekek felől érkező nyomatékot a megfelelő helyre. 1,5 literes, 58/72 lóerős benzinmotor és 40/44 lóerős villanymotorból/generátorból állt a rendszer, ami mellé nikkel-fém-hidrid akkumulátor és a váltakozóáram és egyanáram közti átváltást intéző inverter is tartozott.
A hibrid hajtás második generációjában a normál invertert Boost konverterre cserélték, ami nemcsak az egyen- és váltakozó áramot változtatja, hanem a feszültséget is növeli egyben. Ez az újítás lehetővé tette az elektromos motorok feszültségénél akár 3-szor alacsonyabb névleges feszültségű akkumulátor használatát. Az akkumulátor celláinak számát 228-ról 168-ra, is csökkentették, ami lehetővé tette hogy kisebb, a padló alá helyezhető akkumulátort használjanak. A második generációs Prius továbbra is 1,5 literes benzinmotorral készült, de maximális teljesítménye 79 lóerőre nőtt, a nagyobb villanymotor pedig 68 lóerőt produkált.
A harmadik generációval érkezett meg a redukciós áttétel, amely lehetővé tette az elektromos motor hatékonyabb használatát. Ennek köszönhetően a villanymotor maximális nyomatéka sokkal nagyobb fordulatszám-tartományban volt elérhető, mint a korábbi generációkban. A harmadik generációs hibridek továbbfejlesztett nikkel-fémhidrid akkumulátort használtak, csak a Prius +, ami három üléssoros kivitele miatt kevesebb helyet hagyott az akksicsomagnak, kapott kisebb és könnyebb lítiumion akkumulátort. A Priusban, majd az Aurisban is használt hajtáslánc ekkor nagyobb, 1,8 literes benzinmotort kapott, és a teljes rendszer teljesítménye is megnőtt, 136 lóerőre. A harmadik generációs hibrid hajtás már számos más, eltérő méretű és teljesítményű típusba is bekerült, így többek között a városi használatra tervezett Yaris Hybrid és a RAV4 Hybrid is ezzel a rendszerrel működött.
Egy régebbi változat, egész pontosan a harmadik a sorban
A negyedik generációnál átépítették a legtöbb alkotóelemet, a rendszer minden alkatrésze kisebb, könnyebb és 41 százalékkal hatékonyabb lett, mint elődje volt. A benzinmotor termikus hatásfoka rekordszintre, 41 százalékra nőtt, a villanymotorok kisebbek és könnyebbek lettek, tekercselésükben megnövelték a vezetékek keresztmetszeté, ami nagyobb áramerősség használatát tette lehetővé. Az első Priushoz képest a negyedik generációs hibridek villanymotorjai csaknem háromszoros maximális fordulatszámmal rendelkeztek ,6000-ről 17000-re nőtt a percenkénti motorfordulat, aminek eredményeként az autó végsebessége EV üzemmódban 50 km/h-ról 130 km/h-ra nőtt.
A Toyota hibridek ötödik generációja nagyobb teljesítményt, és kellemesebb vezetési élményt ígér. Az ötödik generációs 1,8-as motorra épülő hibridhajtás összteljesítménye 140 LE, ami 18 LE-s növekedést jelent. Az új hibrid 0-ról 100 km/h-ra 1,7 másodperccel gyorsabban (9,2 másodperc) gyorsul, a 2,0 literes rendszer esetében az összteljesítmény 196 LE lett, és a gyorsulási idő 0-100 km/h-ra 7,5 másodpercig tart.
Csökkentették a motor maximális fordulatszámát
Továbbfejlesztették a hajtáslánc összes alkatrészét, a rendszer méretben körülbelül 20-30 százalékkal lett kisebb, mint a negyedik generáció, a hajtás hatékonysága pedig több mint 10 százalékkal javult. Az új lítium-ion akkumulátor kisebb és 14 százalékkal könnyebb, mint a negyedik generációs hibrid hajtásokban használt lítium-ion akkumulátor, ugyanakkor 14 százalékkal nagyobb teljesítményű és új hűtőrendszert is kapott. Az 1,8-as hajtásrendszerben az MG2 villanymotor teljesítménye 23 LE-vel, a 2,0-s rendszerben pedig 5 LE-vel nőtt. Szintén újdonság a nagyobb hatásfokú inverter, a PCU vezérlőegység, amely 6 százalékkal csökkenti az energiaveszteséget, valamint az olajkenő és -elosztó rendszer, amely alacsony viszkozitású olajat használ a mechanikai veszteségek csökkentésére.
Az évek során így változtak az akkumulátorfeszültségek, teljesítményadatok
A Corolla Cross-ban 1,8 és 2,0 literes, elsőkerékhajtású verzióban, a 2,0 literes akár összkerékhajtással (AWD-i) is megvásárolható. Az Atkinson-ciklusú négyhengeres benzinmotorok változatlanok maradtak (98-152 lóerő) az ötödik generációban, de az elektromos részben több módosítás is történt, az 1,8-ashoz társított állandó mágnesű szinkronvillanymotor teljesítménye 70 kW-ra (95 lóerőre), nyomatéka 185 Nm-re nőtt. Az erősebbik hibridben 83 kW (113 LE) és 206 Nm ez az érték az eddigi 109 lóerő és 202 Nm helyett. Az 1,8-as rendszer összteljesítménye 140 lóerőre nőtt, így már 9,9 másodperc alatt teljesíti 0-100 km/órás gyorsulást, a 2,0 literes új verziója 197 lóerős, ami elsőkerék-hajtással 7,6, összkerék-hajtással pedig 7,5 másodperc alatt gyorsul fel 0-ról 100 km/órára.
Mivel az ötödik generációs hibridrendszerrel felszerelt Corolla Cross-t Kovács Miklós kollégám már vezette, nem is olyan régen, a felfrissített sima Corollát pedig szörényi András mutatta be néhány hónapja, így ezúttal nem is erre hegyezte ki a Toyota a Lengyelországi, zárt versenypályán és közúton rendezett tesztnapjának programját. Sokkal inkább azt szerették volna megmutatni, érzésre mennyivel lett jobb generációról generációra a márka hibrid rendszere. Amit persze eleinte nagyon nehéz volt szeretni, mert a takarékos és környezetbarát üzemért cserébe mindent oda kellett adni, ami csak jó van az autózásban.
Az ötödik generációs hibrid-hajtás már nem a Priusban mutatkozott be
Sajnos az összes változatot nem hozták el, de a hármastól az ötödikig eljutva is tisztán érezhető a különbség, ahogy egyre autószerűbbre finomították az autók vezethetőségét. A legfrissebb, ötödik generáció már valóban sokkal elviselhetőbb, mint az ősök, többé kevésbé dinamikusan is lehet vele közlekedni, akár Corolla Cross-ban, akár más modellben próbálja az ember. Jobb a gázreakció, elmarad az indokolatlan magas fordulatszámon üvöltetett motor zavaró hangja, és a nyúlós hangulat is. Változtattak az eddig linárisan működő gázpedálreakción is, és az alacsonyabb zaj miatt a motor legmagasabb fordulatszámát is alacsonyabb szinten maximalizálták.
Az érzés mellett műszeres mérésekre is volt lehetőség, a tesztpályán a harmadik, negyedik és ötödik generációs modellekkel autózhattunk, miközben szenzorok mérték a különféle hajtási módok időmegoszlását. Alább a táblázat, a végeredményekkel, ami a bő félórás, 12 kilométeres, városi forgalmat szimuláló autózás közben mért adatokat összegzi, a résztvevő autók között egy 2016-os Auris 1,8 HSD, egy 2019-es Corolla 1,8 HSD és egy 2023-as Corolla 1,8 HSD szerepelt:
A javulás egész könnyen észrevehető a gyorsulásban és a tisztán elektromos hajtással megtett idők hosszán is. Legalul, balról jobbra olvashatók a gyorsulási adatai átlagai, a különböző generációs autókkal mérve. Míg a legrégebbi hibridrendszerrel 8:43 alatt lehet letolni a 0-80 km/órásig tartó sprintet, addig a legfrissebb változatban ez csupán 7:85 másodpercig tart. Szintén alul, de jobboldalt már a tisztán elektromos hajtással megtett időszázalékok adatai láthatók, ahol a harmadik generációs hibrid 71, a negyedik 76, míg a legfrissebb a leautózott idő 81 százalékában halad elektromos hajtással, emissziómentesen.
