Ponad 70 lat napędów 4x4 w samochodach Toyoty

Ponad 70 lat napędów 4x4 w samochodach Toyoty Toyota

Od 1951 roku napęd na cztery koła oferowany jest w samochodach Toyoty. W modelu Land Cruiser przez lata wprowadzano innowacje i nowe technologie 4x4, które zbudowały jego legendę jako auta niezawodnego w terenie. Doświadczenia zdobyte dzięki Land Cruiserowi pomogły w rozwoju napędów AWD-i dostępnych w modelach hybrydowych oraz XMODE w elektrycznym bZ4X.

Toyota Land Cruiser to najdłużej produkowany samochód Toyoty. Terenówka na ramie z napędem 4x4 początkowo powstała z myślą o służbach mundurowych, ale szybko zyskała także wśród cywilnych kierowców zasłużoną opinię auta, które poradzi sobie w każdych warunkach, wszędzie dojedzie i zawsze bezpiecznie wróci do domu. Do dziś gama modelowa Land Cruisera imponująco się rozrosła, obejmując zarówno modele zaprojektowane do ciężkiej pracy, jak i luksusowe terenówki o różnych wymiarach.
Od Land Cruisera do Hiluxa

Wraz z ewolucją kolejnych generacji i wersji Land Cruisera Toyota rozwijała napędy na cztery koła. W 1951 roku protoplasta dzisiejszego Land Cruisera – Toyota BJ – zasłynął wyczynem, który polegał na podjechaniu starym podejściem pielgrzymów do szóstej stacji kolejki górskiej na górze Fuji, miejsca niedostępnego do tej pory dla pojazdów mechanicznych. Auto nie miało skomplikowanej konstrukcji. Napęd na cztery koła był prostym układem z dołączaną za pomocą dźwigni przednią osią. Kierowca chcący jechać po twardej drodze musiał korzystać z napędu tylnego, a w terenie dołączał napęd przedni. To rozwiązanie do dziś jest stosowane w pick-upie Hilux, ponieważ jest to najbardziej wytrzymała i skuteczna konstrukcja do jazdy w trudnym terenie.

Land Cruiser z reduktorem

W czterostopniowej skrzyni biegów Toyoty BJ było tak krótkie przełożenie pierwszego biegu, a silnik serii B pochodzący z ciężarówki był tak mocny, że nie stosowano reduktora. Tak też było w następcy, czyli modelu Land Cruiser J2/J3 produkowanym w latach 1955-1960. Pierwsza zmiana w układzie napędu na cztery koła Toyoty nastąpiła w roku 1960 wraz z premierą Land Cruisera J4.

Auto wyposażono w skrzynię rozdzielczą z reduktorem o przełożeniu 2,31. Po włączeniu biegu niskiego (terenowego) przełożenie układu napędowego zwiększało się o tę właśnie wartość. Takie rozwiązanie ma każda terenowa Toyota do dziś, choć przełożenia różnią się w zależności od wersji i rocznika.

W Land Cruiserze J5, czyli pierwszym z luksusowej linii Station Wagon, doszło do kolejnej zmiany - klienci mogli wybrać wariant z reduktorem lub bez. Natomiast w Land Cruiserach J6 i J7 po raz pierwszy zastosowano napęd dołączany za pomocą przycisku, choć taki system był opcjonalny. Natomiast reduktor nadal dołączało się dźwignią.

Stały napęd na cztery koła w Toyocie Land Cruiser od 1990 roku

Stały napęd na cztery koła to jedna z fundamentalnych cech współczesnej Toyoty Land Cruiser. Rozwiązanie polega na umieszczeniu w skrzyni rozdzielczej mechanizmu zwanego dyferencjałem, którego zadaniem jest stałe rozdzielanie momentu obrotowego w proporcji 50:50 pomiędzy oś przednią i tylną, a największą zaletą jest możliwość jazdy w takim układzie po drogach utwardzonych. Dzięki temu kierowca zawsze dysponuje możliwie najlepszą trakcją, a po zjechaniu w bezdroża nie musi się zastanawiać czy włączyć napęd 4x4.

Pierwszym Land Cruiserem wyposażonym w stały napęd 4x4 był model J8, czyli trzeci z linii Station Wagon z roku 1990. Już wtedy doceniono zalety takiego rozwiązania na ośnieżonych drogach górskich czy też drogach gruntowych. Zauważono też, że w terenie stały napęd na cztery koła ma pewną wadę, której nie miał napęd dołączany, a mianowicie problemy z trakcją, kiedy jedna z osi nie ma w ogóle przyczepności. Dlatego w standardzie montowano blokadę centralnego dyferencjału, a w 1993 roku zaproponowano klientom dyferencjału o ograniczonym poślizgu.

Drugim modelem wyposażonym w stały napęd na cztery koła był przełomowy pod wieloma względami Land Cruiser J9 z linii Prado. To samo rozwiązanie przejęto w nowszych modelach J10 i J12.

W Land Cruiserach J12 i J15, a także J20 i J30, stosuje się centralny mechanizm różnicowy Torsena, który zmienia proporcje rozdziału momentu obrotowego względem tradycyjnego dyferencjału z 50:50 do 40:60.

Nieodłącznym elementem układu przeniesienia napędu w nowszych wariantach Land Cruisera (od J12) oraz obecnej generacji Hiluxa jest system A-TRC (Active Traction Control). To funkcja blokowania ślizgających się kół, by przenieść większy moment obrotowy na koła o lepszej przyczepności. W pewnym stopniu system A-TRC zastępuje mechaniczne blokady dyferencjałów.
Toyota RAV4 – od napędu stałego do AWD-i

Zaprezentowana w 1993 roku Toyota RAV4 była drugim modelem marki ze stałym napędem na cztery koła po Land Cruiserze J8. Dlatego jej zdolności trakcyjne, a po włączeniu blokady również terenowe, były podobne jak w samochodzie terenowym. Taką samą konstrukcję stosowano również w drugiej generacji modelu, choć już bez blokady mechanicznej.

Dopiero w RAV4 z 2007 roku zmieniono napęd na dołączany automatycznie. Jest to wciąż popularne rozwiązanie - do dziś w RAV4 z silnikiem benzynowym - polegające na zastosowaniu międzyosiowego sprzęgła odpowiadającego za przeniesienie napędu na tylną oś, kiedy przednia zaczyna się zbyt szybko kręcić względem tylnej. Konstrukcja napędu jest lekka i kompaktowa, a jego działanie przyjazne dla kierowcy, który nie musi używać żadnych dźwigni i przycisków. W czwartej generacji Toyoty RAV4 układ taki nazwano Integrated Dynamic Drive System.

W 2013 roku wraz debiutem napędu hybrydowego w modelu Toyoty RAV4 pojawił się nowy rodzaj układu przeniesienia napędu na cztery koła. Tylna oś była napędzana już nie przez sprzęgło międzyosiowe, lecz drugim silnikiem elektrycznym. Dzięki temu zrezygnowano z klasycznej budowy ze skrzynią rozdzielczą i wałem napędowym. W czwartej generacji Toyoty RAV4 nazwano to napędem AWD-i.

Inteligentnym napędem na cztery koła zarządza komputer który sam decyduje, kiedy dołączyć napęd tylnej osi. Tylna oś zawsze przekazuje moment obrotowy, gdy kierowca wciśnie mocniej gaz, gdy rusza na śliskiej nawierzchni, wykonuje skręt lub auto jedzie szybciej.

Od 10 lat napęd AWD-i stosowany jest w hybrydowych SUV-ach i crossoverach Toyoty od najmniejszego Yarisa Cross, przez Corollę Cross po 7-osbowego Highlandera. Rozwiązanie trafi też do drugiej generacji Toyoty C-HR. Ogromną zaletą tego systemu jest niskie zużycie paliwa, dzięki rezygnacji z dużych i ciężkich elementów ruchomych, a także działanie napędu tylnej osi niezależnie od przedniej. Kompaktowe rozmiary pozwalają też na zachowanie dużej przestrzeni bagażnika.
XMODE - pierwszy elektryczny napęd AWD

Wraz z debiutem elektrycznej Toyoty bZ4X pojawiła się kolejna odmiana napędu na cztery koła - XMODE. Zasada działania jest podobna do stosowanego w hybrydach systemu AWD-i, ale w bZ4X z napędem o mocy 218 KM silniki przedni i tylny mają taką samą moc. Dzięki temu jednostka ESU (Electricity Supply Unit) zarządzająca pracą obu silników decyduje, ile mocy i w jakich proporcjach trafia na oś przednią i tylną.

Największą zaletą systemu XMODE jest fakt, że przeniesienie napędu na cztery koła odbywa się niezależnie, a obie osie mają do dyspozycji tę samą wartość momentu obrotowego. Komputer może sterować rozdziałem siły napędowej bez żadnych mechanicznych ograniczeń, a więc przekazać cały napęd na oś przednią lub tylną, lub podzielić go dowolnie pomiędzy nimi.

Samochody Toyoty z napędem na cztery koła obecne są niemal we wszystkich segmentach. Marka stosuje różne rozwiązania – od klasycznych, mechanicznych układów 4x4, przez oferowany w hybrydach napęd AWD-i, po zupełnie nowy układ XMODE w elektrycznym bZ4X, by klienci mogli wybrać auto dostosowane do swoich potrzeb.

Źródło: Toyota

Tagi artykułu

autoExpert 05 2024

Chcesz otrzymać nasze czasopismo?

Zamów prenumeratę