Patent Toyoty na antilag w hybrydach: doładowanie przed uruchomieniem silnika spalinowego

© A. Krivonosov

Toyota zaproponowała, by jeden z silników elektrycznych układu hybrydowego nie napędzał kół, lecz wcześniej rozkręcał wyłączony silnik benzynowy. Powietrze zaczyna przepływać przez cylindry i wydech, wprawiając turbinę w ruch jeszcze przed podaniem paliwa. Gdy jednostka spalinowa ruszy, ciśnienie doładowania już istnieje, a opóźnienie reakcji na gaz maleje.

Schemat różni się od wyścigowego antilagu. W klasycznych systemach turbinę utrzymuje się w ruchu późnym zapłonem albo spalaniem dodatkowej dawki paliwa w wydechu, co gwałtownie podnosi temperaturę w układzie wydechowym i przyspiesza zużycie kolektora, zaworów oraz turbosprężarki. Rozwiązanie Toyoty obywa się bez spalania: potrzebny strumień powietrza powstaje dzięki obracaniu wału korbowego przez silnik-generator.

Zgłoszenie opisuje hybrydę z dwiema maszynami elektrycznymi. Pierwsza jest związana z silnikiem spalinowym i zwykle pracuje jako generator lub rozrusznik, druga bezpośrednio pomaga napędzać samochód. Toyota od dawna dzieli role w ten sposób: MG1 uruchamia silnik i steruje jego obrotami, a MG2 daje trakcję i odzyskuje energię.

Elektronika musi uwzględniać ciśnienie w dolocie, położenie pedału gazu i dopuszczalny czas rozkręcania. W niektórych trybach sprężone powietrze można na chwilę zatrzymać w silniku, aby po starcie szybciej oddał on żądany moment obrotowy. Wcześniejsze zgłoszenie Toyoty opisywało podobny zabieg — podnoszenie obrotów silnika turbo maszyną elektryczną, zanim układ wejdzie w zakres doładowania.

Dla zwykłej hybrydy praktyczny zysk jest ograniczony: silnik trakcyjny i tak potrafi zasypać dziurę momentu na niskich obrotach. Co więcej, pauza odczuwana przez kierowcę często wynika ze zmiany biegu, a proponowany system tego opóźnienia nie usuwa.

Technologia ma więcej sensu w mocnych hybrydach. Obecna Toyota Crown Hybrid MAX łączy na przykład turbodoładowany silnik 2,4 l, dwa silniki elektryczne i sześciobiegową skrzynię automatyczną, osiągając 340 KM i 542 Nm. Patent nie jest jednak powiązany z Crownem ani z żadnym innym autem seryjnym i nie potwierdza przygotowań do produkcji.

Na razie to pomysł inżynierski, a nie zapowiedź nowej opcji. Zastosowanie seryjne miałoby sens przede wszystkim tam, gdzie moc silnika trakcyjnego nie wystarcza, by całkowicie ukryć moment rozruchu silnika turbo.