نسل جدید خودروهای هیبریدی تویوتا وارد بازار می‌شود؛ جادارتر و با طراحی اسپرت‌تر از مدل‌های پیشین

تویوتا در زمینه تولید خودروهای هیبریدی به‌عنوان یک پیشگام شناخته می‌شود. پس از حدود دو دهه فعالیت در این حوزه با ارائه انواع مختلف مدل‌های هیبریدی، اکنون این شرکت به فکر رفع یکی از چالش‌های بزرگ این خودروها افتاده است.

برخلاف خودروهای الکتریکی کامل که باتری‌های بزرگی در بخش زیرین خود دارند، خودروهای هیبریدی با محدودیت‌های فضایی مواجه‌اند. بخشی از فضای داخلی این مدل‌ها به باک سوخت و موتور احتراق داخلی اختصاص دارد. این مسئله مهندسان را ملزم کرده تا باتری‌های کوچک‌تر خودروهای هیبریدی را در زیر صندوق عقب یا پشت صندلی‌ها نصب کنند. این انتخاب علاوه بر کاهش ظرفیت بار خودرو، مرکز ثقل آن را به سمت عقب منتقل کرده و تأثیر منفی بر روی عملکرد خودرو می‌گذارد.

تویوتا اخیراً یک طرح جدید برای ثبت اختراع ارائه داده است که معماری نوینی برای خودروهای هیبریدی پیشنهاد می‌کند. در این معماری جدید، باتری به‌طور مستقیم زیر کابین، یعنی در محل نشستن راننده و سرنشین جلو، منتقل می‌شود. جای‌گذاری باتری در این منطقه بهینه‌ترین استفاده از فضا را به همراه دارد، اما برای این کار نیاز به تغییرات بنیادی و چالشی در سیستم اگزوز خودرو خواهد بود.

بازطراحی کامل مسیر اگزوز در خودروهای هیبریدی تویوتا

در طراحی‌های مرسوم خودروهای هیبریدی و درون‌سوز، مسیر اگزوز از بخش مرکزی خودرو عبور می‌کرد و خروجی موتور احتراق داخلی را به عقب منتقل می‌ساخت. این روش کارآمدترین حالت برای خروج گازهای ناشی از احتراق به شمار می‌آید. با این حال، جای‌گیری باتری زیر نشیمن راننده و سرنشین جلو، تویوتا را وا‌دار کرده تا یک مسیر جدید برای اگزوز خودرو طراحی کند.

در طرح ثبت اختراع تویوتا، لوله اگزوز بلافاصله بعد از خروج از موتور، با چرخش 90 درجه‌ای به سمت رکاب خودرو هدایت شده و سپس در امتداد کناره خودرو به سمت عقب حرکت می‌کند. همچنین، مبدل کاتالیزوری نیز در معماری جدید زیر پای سرنشین قرار خواهد گرفت.

مزایا و چالش‌های معماری جدید

این تغییر در مسیر اگزوز و انتقال باتری مزایای قابل توجهی به همراه دارد. فضای بار عقب خودرو حفظ می‌شود و همچنین فضای بیشتری برای باک سوخت خودرو ایجاد می‌شود. علاوه بر این، تغییر مسیر لوله اگزوز باعث کاهش مرکز ثقل خودرو و بهبود تعادل و هندلینگ آن می‌شود. این نوع طراحی به‌خوبی بر روی پلتفرم‌های منعطف تویوتا که هم‌زمان از مدل‌های برقی و بنزینی حمایت می‌کنند، قابل پیاده‌سازی می‌باشد.

اما این سیستم با چالش‌هایی نیز همراه است. باک سوخت خودرو نیاز به طراحی مجدد دارد و همچنین باید از عایق‌های حرارتی بیشتری در بخش زیرین کابین استفاده شود. قرار دادن باتری در زیر خودرو که به‌عنوان تونل مرکزی شناخته می‌شود، امکان نصب میل گاردان را از بین می‌برد. همین مسئله مهندسان را در طراحی سیستم‌های چهارچرخ محرک سنتی با مشکل مواجه خواهد ساخت. تویوتا برای حل این چالش تصمیم گرفته است تا به حرکت درآوردن محور عقب را با استفاده از یک موتور الکتریکی مستقل انجام دهد که دیگر نیازی به میل گاردان نخواهد بود.

گیربکس دستی مجازی برای خودروهای الکتریکی

علاوه بر طرح ثبت اختراع تویوتا، یک ابتکار جذاب دیگر نیز به ثبت رسیده است. این طرح بر روی لذت رانندگی تأثیر بسزایی دارد. از آن‌جا که بسیاری از طرفداران خودرو بر این باورند که خودروهای الکتریکی به‌دلیل عدم وجود گیربکس دستی، ارتباط راننده با خودرو را کاهش می‌دهند، تویوتا تصمیم دارد تا یک سیستم گیربکس دستی مجازی به مدل‌های برقی آینده خود اضافه کند.

در این سیستم، یک دسته‌دنده و کلاچ مجازی طراحی شده است. در صورتی که راننده در استفاده از کلاچ نادرست عمل کند یا آن را به‌درستی رها نکند، سیستم کامپیوتری نیروی موتورهای الکتریکی را قطع کرده و ترمزها را فعال می‌کند تا دقیقاً حس ناگهانی و قابلیت خاموش شدن (Stalling) یک خودروی بنزینی دنده‌ای را ایجاد کند.

چرا این تغییرات مهم است؟

بازنگری در ساختار و جانمایی سیستم‌های محرکه هیبریدی و هدایت مسیر اگزوز از کناره‌های خودرو، یک پیشرفت مهندسی قابل توجه به حساب می‌آید. تویوتا با این نوآوری‌ها تأکید می‌کند که در تلاش است تا خودروهای هیبریدی و الکتریکی خود را نه‌تنها کاربردی‌تر و جادارتر کند، بلکه تجربه رانندگی را نیز بسیار جذاب‌تر و هیجان‌انگیزتر بسازد.