Autokaleidoskop

Zmíněná technologie vychází z inteligentního nasazení nových vylepšení v oblasti motorů a převodovek, pro které je typické použití komponent s nízkým třením, lehký a kompaktní design a vyšší účinnost spalování paliva. Jednou z klíčových součástí technologie Toyota Optimal Drive je nová řada zážehových motorů s technologií Valvematic, pro které je typické snížení hladiny emisí CO2 a spotřeby paliva od 10 do 26 %, při zvýšení výkonu o 3 až 20 %. Valvematic používá proměnné časování sacích i výfukových ventilů (dual Variable Valve Timing – dual VVT-i) i systém řízení zdvihu ventilů, který neustále mění zdvih sacích ventilů pro zajištění optimálního objemu a rychlosti průtoku vzduchu sacími ventily.
Základní prvky systému Valvematic představuje akční člen a jednotka spojitého řízení zdvihu ventilů. Otevírání sacích ventilů zajišťuje rozvodový hřídel ve spojení s vahadlem. Jednotka spojitého řízení zdvihu ventilů má za úkol regulovat míru otevření ventilů, a tak průběžně mění vůli mezi ventilem a vahadlem ventilu, čímž určuje, do jaké míry se ventil otevírá.
Akční člen je kompaktně uložen na konci hlavy válců a pomocí závitového mechanizmu přizpůsobuje vůli a dobu spojení mezi vahadlem a vlastním ventilem. Proto mohl být řídicí systém Valvematic uložen do hlavy válců, aniž by bylo nutné zvětšovat výšku nebo šířku motoru. V porovnání s poslední generací motorů VVT-i lze tak přesněji regulovat průtok vzduchu.
Jedním z omezení tradičních spalovacích motorů jsou tzv. „čerpací ztráty“ představující nežádoucí podtlak v sacím potrubí (přívodu vzduchu) za nízkých až středních otáček motoru. V tu chvíli je třeba menšího množství směsi paliva se vzduchem. U tradičního spalovacího motoru je v tomto případě škrticí klapka pouze pootevřená a během plnění spalovací komory směsí paliva se vzduchem se v sacím potrubí tvoří podtlak. Písty proto musí soustavně s tímto podtlakem bojovat, což se negativně odráží v hospodárnosti motoru. V případě motorů s technologií Valvematic se výška zdvihu ventilu průběžně mění, takže v pásmu nízkých až středních otáček motoru lze směs paliva se vzduchem regulovat nižší
výškou zdvihu ventilů, a přitom ponechat škrticí klapku otevřenou, a čerpací ztráty snížit. Regulace směsi paliva se vzduchem, díky nižší výšce zdvihu ventilů v pásmu nízkých až středních otáček motoru, přináší další výhodu z hlediska spotřeby paliva – nižší mechanické tření. Poloha každého ventilu je řízena pružinou. Při otevírání ventilu je třeba síly, která působí proti této pružině. V případě zážehového motoru se ventil otevírá až na maximum zdvihu s každou otáčkou motoru. V případě Valvematic, který výšku zdvihu ventilů mění v závislosti na otáčkách a zatížení motoru, je k otevírání ventilů zapotřebí méně energie.
Na účinnost spalování má zásadní vliv optimální tvorba směsi paliva a vzduchu na vstupu do spalovací komory. Je-li rychlost sání vzduchu příliš nízká, vzduch se nemůže s palivem dostatečně promíchat, což při daném výkonu znamená nižší účinnost spalování a vyšší hladinu škodlivých emisí. Systém Valvematic spočívá v řízení rychlosti i objemu směsi paliva se vzduchem dodávané do motoru. Toho je dosaženo regulací výšky a doby zdvihu sacích ventilů. V pásmu nízkých až středních otáček, kdy je rychlost sání vzduchu typicky nižší, se sací ventily otevírají pouze částečně. Při daném objemovém průtoku musí směs paliva se vzduchem projít rychleji přes ventilový otvor o menším průtokovém průřezu. Výsledkem je rychlejší proud vzduchu a optimální tvorba směsi paliva se vzduchem – což má dopad na účinnost spalování a snížení škodlivých emisí.
Jednotka spojitého řízení zdvihu ventilů zajišťuje nižší zdvih ventilů za běžných jízdních podmínek, ale zároveň zvyšuje zdvih v situacích, kdy je zapotřebí dodat maximum výkonu. Díky vyššímu zdvihu ventilů lze maximalizovat průtok směsi paliva se vzduchem vstupující do spalovací komory, což vede k nárůstu výkonu. S cílem zlepšit účinnost spalování Toyota navrhla sací potrubí s proměnnou délkou. V pásmu nízkých až středních otáček motoru zůstává ventil v sacím potrubí uzavřen, a vzduch musí putovat po delší dráze. Tato dráha je pečlivě konstruována tak, aby se proudění vzduchu urychlilo, a vzduch tak vstupoval sacími ventily maximální možnou rychlostí, což zvyšuje účinnost spalování. Za vyšších otáček je ventil v sacím potrubí otevřen. Vzduch v tomto případě může vstupovat přes kratší dráhu bez umělých omezení, a do motoru přitéká maximální objem vzduchu, což přispívá k vyššímu výkonu motoru v tomto pásmu otáček.
Objem směsi paliva se vzduchem vstupující do motoru reguluje otevírání sacího ventilu, a tak má tradiční škrticí klapka poněkud jinou roli. Místo, aby trvale regulovala průtok vzduchu do motoru, se nyní používá k omezení toku vzduchu při vypínání motoru nebo ve spolupráci se systémem řízení stability vozu. Škrticí klapka tak může být za chodu motoru většinou otevřená, aby vzduch mohl optimálně vtékat skrz sací potrubí.
Zážehový motor 1,6 l Valvematic těží z výhod nové šestistupňové manuální převodovky, a tak je výkon v porovnání se starším 1.6 VVT-i o 20 % vyšší, tzn. 132 k, přičemž točivý moment vzrostl o 10 N.m na 160 N.m.
Zážehový motor 1,8 l Valvematic nabízí možnost volby mezi novou šestistupňovou manuální převodovkou nebo Multidrive S s plynule měnitelným převodem (CVT). Výkon vzrostl oproti předchůdci 1,8 VVT-i o 14 % až na 147 k. Zážehový motor 2,0 l Valvematic se nabízí buď se šestistupňovou přímo řazenou převodovkou, nebo Multidrive S. Výkon vzrostl oproti staršímu agregátu 2,0 D-4 o 3 % na 152 k.
Také všechny vznětové agregáty, využívající technologii Toyota Optimal Drive, nabízejí vyšší točivý moment v nižším pásmu otáček a využívají nejmodernější technologii piezoelektrického vstřikování. Elektromagneticky ovládané vstřikovací ventily (2.0 D-4D 125 a 2.2 D-4D 150) byly nahrazeny vstřikovacími ventily na piezoelektrickém principu. Najdeme je také u nejvýkonnějšího motoru 2.2 D-4D 180. Vyznačují se přesnějším dávkováním paliva a načasováním okamžiku vstřiku. Vyšší vstřikovací tlak až 2000 barů zkracuje požadovanou dobu vstřiku.
U základního agregátu 2.0 D-4D 125 s filtrem pevných částic (DPF) nebo s oxidačním katalyzátorem (CCO) přenáší výkon šestistupňová manuální převodovka. Zajišťuje výkon 126 k a točivý moment 300 N.m.
Vznětový motor 2.2 l D-4D 150 je v kombinaci se šestistupňovou manuální převodovkou standardně vybaven filtrem pevných částic (150 k, 340 N.m). Široké spektrum využitelných otáček znamená, že maximum točivého momentu je k dispozici za většiny jízdních podmínek, tedy bez nutnosti časté změny převodových stupňů. Pro tuto motorizaci se nabízí nová šestistupňová automatická převodovka.
Vznětový motor 2.2 D-4D 180 je vybaven šestistupňovou přímo řazenou převodovkou, což staví Avensis mezi nejvýkonnější vozy s dieselovým motorem v této třídě. Vyznačuje se nejmodernějšími technologiemi jako je např. celohliníková konstrukce, systém common-rail s vysokotlakým piezoelektrickým vstřikováním, elektricky spouštěné turbodmychadlo, keramické žhavicí svíčky poslední generace a jedinečná technologie řízení emisí Toyota D-CAT.
Unikátní kombinace nízkého kompresního poměru a výkonného turbodmychadla zaručuje výkon 177 k a točivý moment 400 N.m od 2000 do 2800/min. Tento agregát patří mezi nejvýkonnější vznětové motory ve střední třídě.


Zážehové motory

Typ	1.6	1.8	2.0
Objem	1598	1798	1987
Výkon	97(132)/6400	108(147)/6400	112(152)/6200
Toč.moment	160/4400	180/4000	196/4000
Rychlost	200	200	205
Zrychlení	10,4	9,4	9,0
Spotřeba	8,3/5,4/6,5	8,5/5,4/6,5	8,6/5,6/6,7

Vznětové motory

Typ	2.0 D-4D	2.2 D-4D/150	2.2 D-4D/180
Objem	1998	2231	2231
Výkon	93(126)/3600	110(150)/3600	130(177)/3600
Toč.moment	310/1800-2400	340/2000-2800	400/2000-2800
Rychlost	200	210	220
Zrychlení	9,7	8,9	8,5
Spotřeba	6,5/4,2/5,1	7,0/4,7/5,5	7,4/5,0/5,1

Pozn. Údaje sou pro sedan a šestistupňovou mecha.převodovku, objem – cm, výkon – kW(k)/min, točivý moment – Nm/min, rychlost – km/h, zrychlení 0-100 km/h (s), spotřeba (město/mimo město/kombin.) – l/100 km

Dokončení zítra


JL, 22.1.2009