Toyota ha desarrollado nuevos sistemas de transmisión continua variable y caja de cambios manual de seis velocidades, motor 2.0 litros, sistema híbrido 2.0 litros y motores 4×4 a partir de la plataforma de la Nueva Arquitectura Global de Toyota (TNGA)―. Estas nuevas tecnologías ofrecen un rendimiento superior y un gran nivel de respeto al medio ambiente.
La nueva transmisión continua variable incorpora, por primera vez en el mundo, un engranaje de arranque, que mejora notablemente la eficiencia de la transmisión a baja velocidad en comparación con las CVT existentes. Hace posible tanto una respuesta suave y directa a la aceleración como una eficiencia de combustible superior.
Direct Shift-CVT
La función básica de cualquier sistema de transmisión es alcanzar la máxima eficiencia, regímenes del motor lo más eficientes posible y cambios de marcha con la máxima respuesta. Para mejorar esas funciones, Toyota se ha esforzado en reducir las pérdidas mecánicas, adoptar un rango de marchas más amplio y mejorar el control del cambio. Estas iniciativas han dado lugar a una experiencia de conducción suave y directa, con una eficiencia de combustible superior, que ha mejorado un 6% respecto al sistema de transmisión existente.
La nueva unidad motriz incorpora por primera vez en el mundo un engranaje de arranque en la CVT de un sedán, lo que facilita una mayor eficiencia de la transmisión en relaciones de transmisión inferiores, en que la correa es menos eficiente. El sistema de transmisión aprovecha los engranajes para arrancar desde cero, lo que da lugar a una potente aceleración, al tiempo que se resuelve la sensación puntual de lentitud que se notaba antes al pisar el acelerador. Así se consigue un arranque suave y cómodo. Al pasar de la transmisión de engranajes a la correa, el sistema de transmisión emplea tecnologías propias de control del cambio de marcha de gran respuesta.
En línea con la adopción de un engranaje de arranque, se especifica el uso de la correa para relaciones de marcha superiores. Esta nueva configuración no solo mejora la eficiencia del uso de la correa, sino que también permite la adopción de intervalos de marcha más amplios, con lo que se consigue una relación de desmultiplicación entre las marchas de 7,5, líder en la categoría de motores 2.0 litros.
La adopción de engranajes de arranque da lugar a una menor carga de entrada. Así, se puede reducir el tamaño de los componentes de la correa y la polea. El ángulo de la correa se ha estrechado y el diámetro de la polea se ha reducido, para conseguir una velocidad de cambio un 20% más rápida. De este modo, se logra una aceleración potente y rítmica.
Nueva transmisión manual de seis velocidades
Toyota también ha desarrollado una nueva caja de cambios manual, de seis velocidades, en respuesta a la demanda en todo el mundo, y en particular en Europa. En comparación con la versión existente, el peso de la nueva transmisión se ha reducido en siete kilogramos, y la longitud total en 24 milímetros. Esto la convierte en una de las transmisiones más compactas, y sus pequeñas dimensiones contribuyen además a mejorar la eficiencia de combustible.
Esta caja de cambios ofrece asimismo una eficiencia de transmisión líder en el mundo, mientras que el uso de la transmisión manual inteligente que ajusta automáticamente las revoluciones del motor al cambiar de marcha, garantiza un cambio de marcha suave, sin retrocesos incómodos, para el conductor.
Motor de gasolina 2.0 litros de 4 cilindros en línea e inyección directa
El nuevo motor de Toyota cuenta con tecnologías de combustión a gran velocidad y un sistema de control variable. Además, alcanza una eficiencia térmica superior, que da lugar a una elevada potencia, gracias a la reducción de la pérdida de energía asociada, entre otros aspectos, a los sistemas de escape y refrigeración y al movimiento de los componentes mecánicos.
Como consecuencia, el motor de gasolina de 2.0 litros y los motores híbridos de nuevo desarrollo alcanzan una eficiencia térmica sin igual, del 40% y el 41%, respectivamente. Por otra parte, en comparación con los motores existentes, estas nuevas unidades desarrollan un par superior a todos los regímenes del motor, desde bajas a altas revoluciones, y cumplirán anticipadamente con las futuras normativas de escape en los distintos países.
Sistema híbrido 2.0 litros (THS II)
Toyota ha desarrollado un nuevo sistema híbrido para motores de 2.0 litros, que aplica las mismas tecnologías de reducción del tamaño, el peso y las pérdidas empleadas en la cuarta generación del Prius. El nuevo sistema consigue unas mejores prestaciones al tiempo que mantiene una eficiencia de combustible superior. Al acelerar, el sistema híbrido reduce las revoluciones del motor y extrae más energía eléctrica de la batería, lo que da lugar a una sensación de aceleración lineal y prolongada.
Nuevo sistema 4×4 de vectorización dinámica del par y E-Four
Toyota ha desarrollado dos nuevos sistemas de tracción a las cuatro ruedas con la intención de mejorar la eficiencia de combustible y la respuesta 4×4, la estabilidad y el rendimiento todoterreno.
El nuevo sistema 4×4 de vectorización dinámica del par se emplea en vehículos con motor de gasolina. Al adoptar un mecanismo de vectorización del par, que distribuye independientemente el par entre las ruedas traseras izquierda y derecha en función de las condiciones de la conducción, este sistema permite al conductor controlar con gran precisión la dirección del vehículo. Consigue un gran rendimiento todoterreno incluso en los caminos más duros.
Además, incorpora un mecanismo de desconexión, que cuenta con los primeros embragues del mundo de tipo trinquete en los ejes de las ruedas delanteras y traseras. Dichos embragues detienen las rotaciones del sistema de transmisión, que transmite la fuerza de tracción a las ruedas traseras en modo 4×2, y con ello reduce sustancialmente las pérdidas de energía y mejora la eficiencia de combustible.
Por otro lado, el nuevo sistema de tracción a las cuatro ruedas E-Four se utilizará en vehículos híbridos. El sistema incrementa el par total a las ruedas traseras ―que cuentan con propulsión eléctrica― en un 30% en comparación con las versiones existentes. Gracias a la adopción de un nuevo sistema de control que reparte de forma óptima el par entre las ruedas traseras en función de las condiciones de conducción, el sistema E-Four ofrece un gran nivel de rendimiento todoterreno, gran respuesta y estabilidad.
Además, tanto el sistema 4×4 de vectorización dinámica del par como el nuevo E-Four cuentan con gestión integrada 4×4, que armoniza la respuesta del motor, la transmisión, los frenos y los sistemas 4×4 para ofrecer un manejo y una estabilidad superiores, independientemente de las condiciones del pavimento.
Toyota tiene previsto ampliar el número de modelos equipados con las nuevas unidades motrices recién anunciadas. Estos motores no solo contribuirán a mejorar el rendimiento medioambiental y de conducción de los vehículos con motor de gasolina convencional, sino que además las tecnologías clave se verán reflejadas en mejoras del rendimiento de los vehículos electrificados, ya sean híbridos eléctricos ―Hybrid Electric Vehicle (HEV)―, híbridos enchufables ― Plug-in Hybrid Electric Vehicle (PHEV)―, eléctricos de batería ― Batery Electric Vehicle (BEV)― y eléctricos de pila de combustible ― Fuell Cell Electric Vehicle (FCEV)―. Estas tecnologías desempeñan un papel importante en los esfuerzos de Toyota por popularizar los vehículos electrificados.
En cuanto a los motores basados en la plataforma TNGA, Toyota ya ha anunciado su intención de introducir 17 versiones de 9 motores diferentes, 10 variantes de 4 transmisiones y 10 versiones de 6 sistemas híbridos para finales de 2021. La nueva transmisión continua variable, la transmisión manual de seis velocidades, el motor 2.0 litros y el sistema híbrido 2.0 litros representan cuatro de los componentes previstos.
En los cinco próximos años, hasta finales de 2023, Toyota espera haber montado los nuevos motores basados en la plataforma TNGA en alrededor del 80% de los vehículos Toyota y Lexus vendidos anualmente en Japón, Estados Unidos, Europa y China. De esta manera, Toyota prevé que los motores basados en la plataforma TNGA mejoren por sí solos la eficiencia de combustible lo suficiente como para reducir las emisiones de CO2 en más del 18 %.
