Hybryda Toyoty – porównanie 5. generacji: różnice, dane techniczne, opinia

Spis treści

• Hybrydy Toyoty – początki
• Toyota Prius – pierwsza hybryda w Polsce
• Hybryda Toyoty – pierwsza generacja
• Hybryda Toyoty – druga generacja
• Hybryda Toyoty – trzecia generacja
• Hybryda Toyoty – czwarta generacja i TNGA
• Hybryda Toyoty – piąta generacja. Rzeczywiście nowa?
• Hybrydy Toyoty – różnice między generacjami
• Toyota Corolla Hybrid – i jej fenomen w Polsce
• Hybryda Toyoty – galeria zdjęć

Na podwarszawskim Torze Modlin, miałam okazję sprawdzić w praktyce jak działa hybryda Toyoty – trzy ostatnie generacje tych napędów. Poznałam odpowiedź na pytania, które z pewnością zadaje sobie wiele użytkowników modeli japońskiej marki – nie znajdziemy ich w katalogu producenta czy salonie sprzedaży.

• Jakie są techniczne różnice pomiędzy poszczególnymi generacjami?
• Jaka jest faktyczna oszczędność paliwa w każdej z trzech ostatnich generacji?
• Jaki udział w jeździe ma jazda bezemisyjna „na samym prądzie”?

Poznajmy zatem bliżej hybrydy Toyoty.

Hybrydy Toyoty – początki

25 lat temu zadebiutowała Toyota Prius – był to pierwszy seryjny samochód z napędem hybrydowym. Obecnie, wraz z Corollą Cross i Corollą z rocznika 2023, na rynek weszła już piąta generacja napędu hybrydowego.

Obecnie gama samochodów hybrydowych Toyoty rozrosła się do ponad 40 modeli z niemal wszystkich segmentów. Łączna ich sprzedaż przekroczyła 20 milionów pojazdów, a ostatnie 10 milionów opuściło salony w ciągu pięciu lat. W Polsce sprzedaż hybryd rozpoczęła się w 2004 roku i do dziś przekroczyła 190 tys. aut. 

Miałam okazję sprawdzić trzy ostatnie generacje w praktyce, na Torze Modlin pod Warszawą. Zanim jednak przejdziemy do faktycznych wrażeń z jazdy i różnic odczuwalnych dla kierowcy, kilka słów na temat technologii zastosowanej w napędach hybrydowych Toyoty.

Toyota Prius – pierwsza hybryda w Polsce

Pierwszą hybrydą Toyoty, jaka pojawiła się na polskim rynku był Prius II generacji, który zadebiutował w Polsce w 2004 roku. Trzecia generacja hybryd pojawiła się w 2009 roku. Rok później – oprócz Priusa – napęd hybrydowy otrzymał również model Toyota Auris – to właśnie nim, jako najstarszym przedstawicielem trzech ostatnich generacji hybryd japońskiej marki, miałam okazję jeździć po torze.

W 2015 roku zadebiutowała zupełnie nowa architektura TNGA, na której oparte są dziś wszystkie stosowane przez japońską markę płyty podłogowe. Wówczas pojawił się też napęd hybrydowy 4. generacji. Trafił do wielu modeli: C-HR, RAV4 Hybrid, Corolla Hybrid.

W tym roku debiutuje 5. generacja hybrydowego napędu Toyoty.

Hybryda Toyoty – pierwsza generacja

To, co pozostaje niezmienne od lat, to podstawowe zasady działania hybrydowego napędu japońskiej marki. Stanowi on połączenie silnika benzynowego, elektrycznego, generatora oraz akumulatora trakcyjnego. Całością steruje komputer, rozkładając moc za pośrednictwem przekładni planetarnej, pozbawionej sprzęgieł i pasów. Ta opatentowana przez Toyotę przekładnia stanowi kluczowy element decydujący o sprawności napędu hybrydowego. Umożliwia ona:

• ruszenie pojazdem wyłącznie na silniku elektrycznym,
• używanie silnika benzynowego w optymalnym dla jego efektywności zakresie obrotów.

Przekładnia pierwszego Priusa zarządzała pracą silnika benzynowego o pojemności 1.5 l i mocy 58/72 KM, silnika elektrycznego o mocy 40 /44 KM, generatora i akumulatora niklowo-wodorkowego, przy użyciu falownika, zamieniającego prąd przemienny na stały i odwrotnie.

Hybryda Toyoty – druga generacja

W drugiej generacji napędu hybrydowego zwykły falownik został zastąpiony konwerterem Boost, który nie tylko zmienia prąd między stałym a przemiennym, ale zwiększa napięcie. Pozwoliło to zastosować wydajniejszy silnik elektryczny. Ten z pierwszej generacji pracował z napięciem 274 V, w drugiej już 500 V. Zmniejszono także liczbę ogniw akumulatora – z 228 do 168 – co pozwoliło ograniczyć wielkość baterii i umieścić ją pod podłogą.

Mniejsza liczba ogniw to mniejszy, lżejszy i tańszy w produkcji akumulator. Spadł więc koszt produkcji hybryd, choć klienci w salonach nie odczuli specjalnej obniżki.

Prius drugiej generacji nadal był napędzany silnikiem 1,5 l, ale jego moc wzrosła do 79 KM, a większy silnik elektryczny generował 50 kW, czyli 68 KM mocy.

Hybryda Toyoty – trzecia generacja

Co zmieniło się w trzeciej generacji hybrydy Toyoty? Przekładnia planetarna zyskała towarzystwo w postaci skrzyni redukcyjnej. Układ ten pozwalał wydajniej korzystać z silnika elektrycznego, dając dostęp do maksymalnego momentu obrotowego z jednostki elektrycznej w szerszym zakresie obrotów.

Po raz pierwszy w tej generacji Toyota zdecydowała się też na zastąpienie udoskonalanej systematycznie baterii niklowo-wodorkowej akumulatorem litowo-jonowym, ale dotyczyło to tylko jednego modelu: minivana Prius+, który ze względu na obecność w kabinie 3 rzędów siedzeń nie mógł mieć baterii pod tylną kanapą. Inżynierowie znaleźli rozwiązanie, zastąpili ogniwa Ni-Mh ogniwami Li-Ion. W efekcie mniejsza i lżejsza bateria zmieściła się w… podłokietniku trójrzędowego Priusa+.

Standardowy napęd 3. generacji hybryd Toyoty to większy silnik benzynowy o pojemności 1.8 l, a także mocniejszy (60 kW/82 KM) i zasilany jeszcze wyższym napięciem (650 V) silnik elektryczny. Moc całego układu wzrosła do 136 KM, oprócz tego powstało też kilka innych wariantów mocy. Była to też pierwsza generacja, w której pojazd jadący w trybie EV mógł rozpędzić się do 70 km/h.

Hybryda Toyoty – czwarta generacja i TNGA

Pojawienie się w japońskim koncernie architektury TNGA było technologiczną rewolucją, która spowodowała, że wiele wcześniej stosowanych rozwiązań w autach tej marki zostało gruntownie przemodelowanych. Dotyczy to również napędu hybrydowego, którego czwarta generacja jest całkowicie przekonstruowanym rozwiązaniem.

Toyota chwali się, że hybrydy 4. generacji są o 41% bardziej wydajne od pierwszego Priusa. Imponująca jest też sprawność silnika benzynowego nieznacznie przekraczająca 40%. Uzyskano to nie tyle jakimś potężnym technologicznym przełomem, co optymalizacją każdego etapu i elementu konstrukcyjnego (m.in. lżejsze i wytrzymalsze materiały itp.), co umożliwiała nowa architektura TNGA. Oprócz zwiększenia sprawności silnika spalinowego wprowadzono też segmentowe uzwojenie silnika elektrycznego, co wpłynęło na lepszą jego wydajność, przy jednoczesnym zmniejszeniu gabarytów i uzyskaniu lżejszej konstrukcji tego elementu.

Hybrydy 4. generacji dysponują silnikami elektrycznymi o niemal trzykrotnie większej maksymalnej prędkości obrotowej (wzrost z 6 000 obr./min w 1. generacji do 17 000 obr./min w 4. generacji). Dzięki temu prędkość maksymalna samochodu w trybie EV wzrosła z 50 km/h (w 1. generacji), czy 70 km/h (w 3. generacji) do 130 km/h. Kolejną zmianą, która ma wpływ na ogólną efektywność była redukcja masy i szerokości przekładni (dzięki przeprojektowaniu rozmieszczenia silników).

Hybryda Toyoty – piąta generacja. Rzeczywiście nowa?

Najnowsza generacja skupia się przede wszystkim na poprawie komponentów elektrycznych. Pojemność silnika benzynowego nie uległa zmianie, wzrosła za to moc, osiągi, moment obrotowy silnika spalinowego. Łączna moc napędu korzystającego z połączenia nowej jednostki elektrycznej z silnikiem 1.8 to 140 KM. To niby tylko o 18 KM więcej od poprzedniej generacji, ale ponieważ gros tej powiększonej mocy pochodzi z silnika elektrycznego, odczucia podczas jazdy są zauważalnie lepsze. Corolla z tym układem osiąga 100 km/h w czasie 9,2 s. co jest wynikiem o 1,7 sekundy lepszym niż w poprzedniej generacji.

Jeszcze lepszą dynamiką wyróżnia się układ hybrydowy z silnikiem 2.0 l o mocy systemowej wynoszącej 196 KM (0-100 km/h w 7,5 s.). Co ważne, wzrost mocy i dynamiki uzyskano przy jednoczesnej redukcji emisji CO₂. Nieznacznej (3 g/km mniej niż 184-konna hybryda 4. generacji), ale zawsze.

Wszystkie elementy układu napędowego zostały udoskonalone – są około 20-30 procent mniejsze od tych w czwartej generacji, a wydajność napędu wzrosła o ponad 10%. Nowa bateria litowo-jonowa jest mniejsza i o 14% lżejsza od baterii litowo-jonowej stosowanej w napędach hybrydowych czwartej generacji, a jednocześnie ma o 14% większą moc i nowy układ chłodzenia. W porównaniu z baterią niklowo-wodorkową jej masa spadła o 18 kg. Silniki elektryczne zostały zaprojektowane od nowa. W układzie napędowym z pojemnością 1.8 l, moc silnika elektrycznego MG2 wzrosła o 23 KM, zaś w układzie 2.0 l o 5 KM.

Nowy jest także falownik o większej wydajności, jednostka sterująca PCU, która ograniczyła straty energii o 6%, oraz układy smarowania i rozprowadzania oleju, które wykorzystują olej o niskiej lepkości, zmniejszając straty mechaniczne. A jak się jeździ trzema ostatnimi generacjami?

Hybrydy Toyoty – różnice między generacjami

Cóż, różnice są wyczuwalne. Najbardziej między pierwszą i ostatnią generacją, co jest oczywiste. Choć w Modlinie nie było 1. generacji Priusa, to pamiętam swoje wrażenia z jazdy tym modelem. Wiem, że droga, jaką przebyła Toyota, jeśli chodzi o technologię hybrydową, jest wręcz spektakularna – w końcu to wzrost wydajności o ponad połowę. Niestety o silniku spalinowym, zawieszeniu, wygłuszeniu wnętrza, czy designie w środku auta już tego powiedzieć nie mogę…

Między trzecią a czwartą generacją hybryd Toyoty różnica jest znacząca – auto jest bardziej energiczne, chętne do przyspieszania, ale też wydaje się wyraźnie lżejsze i skore do żwawszego pokonywania zakrętów. Jednak między czwartą i piątą generacją już takiej przepaści nie ma. Choć moc wzrosła, odczucia podczas przyspieszania są zbieżne.

Miałam możliwość jazdy 5. generacją określoną jako egzemplarz przedprodukcyjny i nie wiem, czy to ze względu na ten fakt, czy eksploatację tego modelu na torze, auto wydawało z siebie nieco dziwne dźwięki. Pochodziły wyraźnie z napędu. Zakładam, że to problem tej jednej, testowanej przez wielu dziennikarzy sztuki.

Próba, jaka została ustawiona na torze jako testowa, uniemożliwiała jazdę z wyższą prędkością niż 50 km/h. Mogłam więc wyrobić sobie zdanie na temat poruszania się w mieście. Przy takim użytkowaniu hybryd Toyoty mają one najwięcej sensu – zużywają najmniej, wręcz szokująco mało, są w miarę ciche i jeździ się nimi komfortowo. W miejskich warunkach są w stanie poruszać się nawet przez 70-80% czasu jazdy wyłącznie na silniku elektrycznym. Przyczyniają się do radykalnego obniżenia emisji niespalinowych – dzięki hamowaniu z wykorzystaniem rekuperacji zostało znacząco ograniczone ścieranie klocków hamulcowych.

Toyota Corolla Hybrid – i jej fenomen w Polsce

Modelem, który zmienił reguły gry na polskim rynku, stała się Corolla 12. generacji. Debiutujące w 2019 roku auto powstało na platformie TNGA-C i otrzymało dwa napędy hybrydowe czwartej generacji do wyboru – układ 1.8 122 KM i nowy napęd Hybrid Dynamic Force 2.0 184 KM. Corolla Hybrid zastąpiła hybrydowego Aurisa i stała się pierwszym modelem z niskoemisyjnym napędem, którego roczna sprzedaż w Polsce przekroczyła 10 000 egzemplarzy. W 2021 roku, trzecim roku obecności na rynku, Corolla stała się najpopularniejszym samochodem w Polsce, a jej hybrydowe wersje pokonały barierę 16 000 egzemplarzy. Co czwarta hybryda Toyoty w Polsce to ten model.

Hybryda Toyoty – galeria zdjęć

Instytut Samar podsumował sprzedaż samochodów w Polsce w 2022 roku i niekwestionowanym liderem naszego rynku jest właśnie Toyota. W ubiegłym roku 72% nowych samochodów Toyoty w Polsce miało napęd hybrydowy – Polacy kupili 71,8 tys. nowych aut japońskiego producenta.

Wynik Toyoty nie powinien dziwić, jeśli wziąć pod uwagę, że w pierwszej dziesiątce najchętniej wybieranych modeli w Polsce, aż pięć należy właśnie do tego producenta. Na podium najczęściej kupowanych przez Polaków aut w 2022 roku znalazły się Toyota Corolla, Toyota Yaris oraz Kia Sportage.