آشنایی با سیستم هیبریدی پیشرفته تویوتا

به گزارش دنده 6 – تویوتا بیش از ۲۵ سال است که خودروهای هیبریدی را عرضه می‌کند اما فرایند هیبریدی شدن شاسی بلندها و وانت‌هایش از سال‌های اخیر شروع شده است. این یک حرکت مهم به شمار می‌رود زیرا شاسی بلندها و وانت‌های تویوتا (در آمریکا با اصطلاح تراک truck شناخته می‌شوند) همیشه به خاطر قابلیت اطمینان و عملکرد بالا شناخته شده‌اند. هرچند به همین خاطر است که این محصولات همواره از نظر تکنولوژی قوای محرکه در سطح پایین‌تری نسبت به سایر خودروهای بازار قرار داشته‌اند.

تویوتا دوست دارد در زمینه تولید محصولات تراک خود به آنچه می‌داند پایبند باشد و کمتر از تکنولوژی‌های مدرن و ناشناخته استفاده کند؛ اما حالا شاهد عرضه دو نوع قوای محرکه هیبریدی برای شاسی بلندها و وانت‌های تویوتا هستیم که یکی از نوع ۶ سیلندر توئین توربو برای توندرا و سکویا و دیگری از نوع ۴ سیلندر توربو برای تاکوما، ۴ رانر و لندکروزر پرادو است. کتیا موریتسو مهندس ارشد ۴ رانر و لندکروزر پرادو جدید می‌گوید:

به دلیل نگرانی‌های زیست‌محیطی آمریکا قوانین سخت‌گیرانه‌ای دارد و بنابراین باید مطمئن شویم مشتریان تا حد امکان از خودروی خود لذت می‌برند. ما باید چالش‌های پیش رو به منظور بهبود آلایندگی و مصرف سوخت محصولات خود را می‌پذیرفتیم

تکنولوژی هیبریدی تویوتا با نام آی فورس مکس شناخته می‌شود و خیلی به سیستم هیبریدی بکار رفته در پریوس شباهت ندارد. در این مجموعه یک پیشرانه ۴ سیلندر ۲.۴ لیتری توربو، گیربکس ۸ سرعته اتوماتیک و یک موتور-ژنراتور برقی ۴۸ اسب بخاری به‌صورت ساندویچی بین پیشرانه درون‌سوز و گیربکس وجود دارد. این موتور با باتری نیکل فلز هیبرید ۱.۹ کیلووات ساعتی نصب شده زیر صندلی‌های عقب همکاری می‌کند. کل قدرت سیستم هیبریدی جدید تویوتا به ۳۲۶ اسب بخار و گشتاور آن به ۶۳۰ نیوتون متر می‌رسد. شلدون براون مهندس ارشد تویوتا تاکوما اظهار می‌دارد:

این موتور اساس برای پشتیبانی از رمپ گشتاور و قدرت در زمانی که توربوها دور می‌گیرند طراحی شده است. چنین ویژگی‌ای به ما کمک می‌کند تا حداکثر گشتاور را در زمانی که راندمان توربو شروع به افت می‌کند کسب کنیم.

به خاطر استفاده از باتری کوچک، تاکوما هیبرید فاقد حالت سواری تمام برقی است هرچند امکان استفاده از قوای محرکه برقی در سرعت‌های پایین و به مدت بسیار محدود وجود دارد. از طرفی باید دانست اولویت اصلی در این مجموعه هیبریدی کاهش مصرف سوخت نیست و تاکوما هیبرید در مقایسه با مدل‌های بنزینی اندکی کم‌مصرف‌تر است. در حقیقت تمرکز اصلی روی پرفورمنس خواهد بود. موریتسو ادامه می‌دهد:

ما مسیر استفاده از یک سیستم هیبریدی با تمرکز صرف روی مصرف سوخت را ادامه نداده‌ایم. این مجموعه بسیار قدرتمند، دارای گشتاور بالا، چابک و پرفورمنس است. این‌ها اولویت ما بوده‌اند و ما توانسته‌ایم توازنی بین آلایندگی و عملکرد ایجاد کنیم. البته که همین موضوع بزرگ‌ترین چالش ما به شمار می‌رفت.

از نظر قابلیت اطمینان، خود این سیستم هیبریدی نباید خیلی مشکل‌ساز باشد و موریتسو از این بابت مطمئن است. تویوتا از ربع قرن پیش مواد نیکل فلز هیدرید را در باتری محصولات خود بکار می‌برد و اگرچه این نوع باتری بیشترین تراکم انرژی را ندارد اما به خوبی خودش را ثابت کرده و براون نیز این باتری را به خاطر دوام بالایش دوست دارد. از طرف دیگر موتور برقی نیز نسبتاً ساده طراحی شده و شاید بزرگ‌ترین نگرانی از نظر قابلیت اطمینان تویوتا تاکوما پیشرانه درون‌سوز آن باشد. براون خاطرنشان می‌سازد:

اول و بالاتر از همه اینکه سیکل‌های کاری زیادی در سمت پیشرانه درون‌سوز رخ می‌دهد.

این پیشرانه ۲.۴ لیتری در دیگر محصولات ژاپنی‌ها از جمله هایلندر و گرند هایلندر نیز بکار رفته‌اند اما عملکرد آن در یک شاسی‌بلند با یک وانت پیکاپ بسیار متفاوت است. مهندس ارشد تاکوما تصریح می‌کند:

قطعات داخلی زیادی در پیشرانه وجود دارند که می‌بایستی در سیکل‌های مختلف کارایی خود را حفظ کنند. این موضوع به ویژه زمانی که درباره قطعه‌ای همچون توربو صحبت می‌کنیم صدق می‌کند. از طرف دیگر یک وانت وظایفی همچون یدک کشی دارد و بنابراین حالت بوست بیشتر استفاده خواهد شد. شاید هم بار زیادی در دنده‌های سنگین حمل شود و بنابراین دور موتور بالا خواهد بود. به همین خاطر است که باید موارد زیادی در زمینه طراحی و تست محصولات مدنظر قرار گیرند.

تمامی این اظهارات به معنی طراحی پیشرانه با سیکل‌های کاری سنگین‌تر و برای سناریوهای مخصوص وانت‌هاست:

ما زمان زیادی را برای بررسی چگونگی استفاده از تاکوما صرف کرده‌ایم. این وانت‌ها باید بارهای سنگین را حمل کنند. ما چگونگی حرکت روغن در پیشرانه را بررسی کرده‌ایم تا مطمئن شویم زمان حرکت خودرو در شیب ۳۰ درجه مشکلی در روغن‌کاری آن به وجود نمی‌آید.

استفاده از گیربکس اتوماتیک مرسوم نیز باعث شده تاکوما ظرفیت یدک کشی خوبی داشته باشد. کارشناسان اخیراً لندکروزر پرادو و تاکوما جدید را تست کرده‌اند و باید گفت تنظیمات قوای محرکه هیبریدی به حدی خوب بوده که حتی راننده متوجه کارکرد آن نمی‌شود. براون می‌گوید:

در یک تست درایو ویژه من به تیم مهندسی گفتم بهترین تعریفی که می‌توانم از شما بکنم این است که عملکرد سیستم هیبریدی قابل‌توجه و قابل احساس نیست زیرا هر زمانی که خواستم کاری را انجام دهم این سیستم انجام داد.

در روی جاده، گشتاور سیستم هیبریدی تویوتا تاکوما در مقایسه با نسخه بنزینی قابل احساس است اما هنوز هم بی‌نقص کار می‌کند و در واقع مالک به این فکر نمی‌کند که سوار یک خودروی هیبریدی شده است. با گذشت زمان مشخص خواهد شد که آیا این سیستم هیبریدی نیز جزو بهترین‌های تویوتا خواهد بود یا خیر هرچند با توجه به سابقه ژاپنی‌ها تقریباً از این امر مطمئن هستیم.