Wszystkie sekrety AWD-i. Jak działa napęd na cztery koła w hybrydach Toyoty?

Samochody z napędem na cztery koła to jeden z filarów gamy Toyoty, na których od dziesięcioleci marka buduje swoją renomę i rozpoznawalność. Na świecie są regiony, w których krajobraz jest zdominowany przez Land Cruisery, Hiluxy czy inne terenówki tej marki. W Europie japoński producent jest jednym z niewielu, którzy do tej pory oferują "prawdziwe" terenówki, czyli pojazdy z konstrukcją ramową, mechanicznym napędem na cztery koła i reduktorem. Współcześnie, samochody z napędem na cztery koła mają przede wszystkim oblicze SUV-ów, czyli samochodów z samonośnym nadwoziem typowym dla aut osobowych. Pojazdy te bardzo często mają sterowany automatycznie mechaniczny układ AWD, w którym komputer decyduje o przeniesieniu części mocy silnika na tylne koła, kiedy wymagają tego warunki na drodze. Samochody takie są cięższe i zużywają więcej paliwa niż ich odpowiedniki z napędem na przód, a zamontowany pod podłogą wał napędowy ogranicza we wnętrzu miejsce na nogi.

Toyota AWD-i - jak działa ten napęd na 4 koła?

Toyota doskonale zdaje sobie sprawę zarówno z zalet jak i wad mechanicznych napędów AWD w SUV-ach. W końcu, zdaniem niektórych jest pionierem tego segmentu za sprawą debiutującego w 1994 roku RAV4. Dwie dekady później, w 2015 roku RAV4 znowu wprowadził innowację w postaci opartego na układzie hybrydowym napędu na cztery koła AWD-i, znanego też jako E-FOUR. Dziś AWD-i jest najważniejszym, najczęściej stosowanym przez Toyotę i Lexusa rodzajem napędu na obie osie. Znajdziemy go w SUV-ach wszystkich segmentów – od miejskiego Yarisa Cross i kompaktowych Corolli Cross i Lexusa UX  przed średniej wielkości RAV4, RAV4 Plug-in Hybrid i Lexusa NX po pełnowymiarowego Lexusa RX  i 7-osobową Toyotę Highlander.

Napęd na cztery koła AWD-i to rozwiązanie proste i niezawodne, gdyż w ogóle nie opiera się na jakiejkolwiek mechanicznej konstrukcji. W tym systemie nie ma stałego połączenia między osiami, wału napędowego czy skrzyni rozdzielczej z reduktorem. Samochód z układem hybrydowym napędzającym przednie koła otrzymuje montowany z tyłu dodatkowy silnik elektryczny do napędzania tylnej osi. Pracą całości steruje komputer i to on decyduje, kiedy uruchamiać tylny silnik, a kiedy ma on pozostać wyłączony, oraz jak rozdzielić moc między przednimi a tylnymi kołami. Dołączenie napędu na tylne koła następuje błyskawicznie, gdy tylko pojawi się taka potrzeba.

Hybryda i napęd na obie osie

Napęd AWD-i jest oparty na standardowym, sprawdzonym układzie hybrydowym Toyoty. Mamy tu więc silnik benzynowy, silnik elektryczny i kolejny silnik-generator, baterię trakcyjną, a także sterownik PCU, który zarządza pracą układu za pośrednictwem przekładni hybrydowej i konwertera Boost. Przekładnia i sterownik umożliwiają korzystanie z samego silnika elektrycznego, samego benzynowego lub obu jednocześnie oraz ładowanie baterii podczas jazdy, zwalniania i na postoju. Natomiast konwerter Boost nie tylko zmienia prąd stały na zmienny i odwrotnie, ale też pozwala stosować mocniejsze silniki elektryczne niż wynosi moc baterii. To dzięki niemu hybrydy Toyoty mają bardzo dobre osiągi w trybie elektrycznym, a jednocześnie ich bateria nie zajmuje połowy bagażnika, tylko mieści się pod kanapą. 

W układzie AWD-i silnik elektryczny z tyłu pracuje niezależnie od napędu na przód. Komputer uruchamia go, jeśli pojawia się taka potrzeba podczas ruszania, pokonywania zakrętów czy wzniesień oraz na miękkim podłożu lub śliskiej nawierzchni. Oznacza to utrzymanie typowego dla hybryd, bardzo niskiego zużycia paliwa oraz jeszcze lepszą dynamikę, nawet jeśli łączna moc napędu jest taka sama jak w wersji FWD. Napęd AWD-i wprowadza także dodatkowe tryby jazdy do poruszania się w trudniejszych warunkach, np. po śniegu czy błocie.

15 zdjęć