Silnik 1.8 Hybrid Toyota / Lexus

Silnik 1.8 Hybrid należny do jednego z trzech zespołów hybrydowych Toyoty. Nosi nazwę HSD, czyli Hybrid Synergy Drive. Japończycy przez wiele lat dopracowywali tę technologię i stali się przodującym producentem tego typu napędów. Stworzyli bardzo oszczędną i bezawaryjną jednostkę napędową.

Samochody hybrydowe stają się coraz bardziej popularne i powszechne. Obecnie spore grono producentów ma je w swojej ofercie, a jeżeli nie to zapowiada wprowadzenie w najbliższym czasie tego typu napędu. Prekursorem hybryd jest oczywiście Toyota. Bardzo popularny w jej ganie jest silnik 1.8 Hybrid.

Silnik 1.8 Hybrid – Toyota

Zespół hybrydowy wraz z silnikiem 1.8, Toyota stosuje w modelach Prius, Auris oraz CH-R. Spotkać go można również w Lexusie CT 200h. Jednostka hybrydowa, w skład której wchodzi silnik 1.8, występowała w dwóch wariantach mocy 136 KM oraz 122 KM. Słabsza wersja jest nowszą odmianą.

W 2011 roku Niemiecki ADAC uznał hybrydową Toyotę Auris za samochód przyszłości. Doceniono ten model głównie za zaawansowaną technologię, niskie koszty utrzymania, bezawaryjność oraz niską emisję szkodliwych substancji przy zachowaniu rozsądnej ceny.

Samodzielny silnik spalinowy o pojemności skokowej 1.8 (1798 cm³) to wolnossąca jednostka o mocy 99 KM. Maksymalna moc osiągana jest przy 5200 obr/min a moment, jakim dysponuje silnik to zaledwie 142 Nm przy 4000 obr/min. Łączna moc zespołu hybrydowego to 136 KM.

Druga, nowsza odmiana silnika 1.8 Hybrid pojawiła się w modelu Prius IV oraz CH-R, a obecnie spotkamy ją w najnowszej odsłonie Corolli. Rozwija ona moc 95 KM przy 5200 obr./min i 142 Nm momentu obrotowego przy 3600 obr./min. Moc systemowa to 122 KM.

Obydwie odmiany silnika 1.8 Hybrid mają blok, jak i głowice wykonaną są ze stopu aluminium. Wyposażono go w dwa wałki rozrządu i szesnaście zaworów. Tak jak w konwencjonalnych jednostkach, tak i tutaj Toyota zastosowała zmienne fazy rozrządu VVT-i. Silnik 1.8 Hybrid wyposażono również w EGR. Średnica cylindra wynosi 80,5, a skok tłoka 88,3 mm. Stopień sprężania wynosi 13,0:1. W silniku tym zastosowano pośredni wtrysk paliwa (MPI).

Jednostka spalinowa w zespole hybrydowym co chwile jest uruchamiana i gaśnie. Dzieje się to szczególnie często w mieście, a głównie tam użytkowane są samochody hybrydowe. Silnik 1.8 Hybrid nie ma więc lekko. Aby polepszyć smarowanie olejowe oraz zmniejszyć zużycie silnika przy rozruchu na zimno, (w ten sposób następuje ok. 70% zużycia silnika) panewki korbowodowe posiadają mikrorowki. Dzięki temu więcej oleju zalega zawsze na łożyskowaniu korbowodu. Do tej jednostki musimy stosować odpowiedni olej silnikowy, który zapewni jak najlepszą pompowalność oraz smarowanie przy tak częstym uruchamianiu. Toyota zaleca do silnika 1.8 hybrid olej o lepkości 0w20.

Silnik 1.8 Hybrid pracuje w cyklu Atkinsona, co umożliwia uzyskanie znacznie lepszej sprawności cieplnej, a tym samym większej wydajności. Wersja o mocy 136 KM ma sprawność 38,5%. W nowszej odmianie jednostki o mocy 122 KM udało się jeszcze zwiększyć sprawność do 40%. Daje to wymierne korzyści w postaci niskiego zużycia paliwa. Ponadto taki silnik jest bardzo trwały. Niestety nie ma róży bez kolców. Wysoka sprawność osiągana jest w wąskim zakresie obrotów. Dlatego w hybrydach stosuje się wspomagacz w postaci silnika elektrycznego, który kompensuje niedobory mocy podczas ruszania i przyśpieszania. W przypadku silnika 1.8 Hybrid zastosowano dwa silniki elektryczne. Jeden pełni rolę rozrusznika podczas uruchamiania silnika spalinowego, drugi zaś generatora w trakcie przyspieszania. Drugi pełni funkcję głównego silnika elektrycznego o dużym momencie obrotowym.

Zespół hybrydowy – silnik 1.8 Hybrid

Oprócz silnika spalinowego 1.8, którego wersje opisałem powyżej, na zespół hybrydowy składa się silnik elektryczny, bateria oraz inwerter. Napęd na koła przenoszony jest za pomocą skrzyni planetarnej zwanej w Toyocie E-CVT.

Inwerter reguluje przepływem prądu do i z akumulatorów oraz adaptuje napięcie dostarczane silnikowi elektrycznemu w celu zwiększenia wydajności. Steruje również zasilaniem kompresora klimatyzacji tak, aby działała ona nawet przy wyłączony silniku spalinowym. Należy pamiętać, że falownik ma swój układ chłodzenia płynem, który wymieniamy co 40 tys. km.

Za rozdział mocy odpowiada przekładnia planetarna. Steruje ona pracą silnika spalinowego i silnikami elektrycznymi w taki sposób, aby zapewnić optymalne zużycie paliwa.

Awaryjność a baterie

Najwięcej obaw budzi żywotność baterii. To głównie one stanowiły opór przed zakupem hybryd kilkanaście lat temu. Obecnie już wiemy, że w Toyotach i Lexusach są one nad wyraz wytrzymałe i nie ma żadnych podstaw, aby się ich obawiać. Problemy z prawidłowo eksploatowanymi bateriami pojawiają się przy przebiegach rzędu 300 tys km. Producent przewidział pełną żywotność baterii na 10 lat.

Wymiana całego kompletu baterii oczywiście jest kosztowna. W ASO ceny wahają się w okolicach 7 000 zł. Jednak nikt nie wymienia całości. Najczęściej uszkodzeniu ulegają tylko niektóre ogniwa. Są już w Polsce firmy, które specjalizują się w naprawie akumulatorów. Koszt regeneracji to ok. 2000 zł. Poza tym układ hybrydowy w Toyotach jest na tyle przemyślany i dobrze rozwiązany, że nie dopuści do zepsucia wszystkich ogniw w bateriach.

Należy pamiętać, że hybryda musi być regularnie używana. Nie wolno jej zostawić na długi okres czasu, ponieważ dojdzie do całkowitego rozładowania i nie uruchomimy silnika.

Inne obawy może budzić skrzynia biegów. Jednak bezpodstawnie, ponieważ nie ma z nią problemów. Jest to konstrukcja bezawaryjna. Wymaga jedynie okresowej wymiany oleju jak każda skrzynia biegów.

Ciekawostką jest zastosowanie w silniku 1.8 hybrid elektrycznie sterowanej pompy cieczy chłodzącej. Pozwoliło to na wyeliminowanie pasków klinowych. Przekłada się to na zmniejszenie spalania.

Zarówno silnik, jak i cała instalacja elektryczna okazują się nad wyraz niezniszczalne. Potwierdzają różnego typu organizacje z całego świata, że Toyota Prius jest uznawana za jeden z najmniej awaryjnych samochodów. Hybrydowe Toyoty często eksploatowane są jako taksówki. W takich warunkach osiągają przebiegi rzędu pół miliona kilometrów.

Koszty eksploatacyjne

Wszystkie elementy eksploatacyjne w samochodzie jak klocki hamulcowe, tarcze, świece, części zawieszenia i inne kosztują tyle, co do wersji z silnikiem benzynowym. Często są one tożsame. Dzięki możliwości odzyskiwania energii przy hamowaniu, klocki i tarcze wystarczą na znacznie dłuższy okres eksploatacji niż w silniku konwencjonalnym, co stanowi bezsprzecznie oszczędność pieniędzy.

Rozrząd realizowany jest za pomocą łańcucha, więc zapominamy o jego wymianie – kolejny plus. Jedynie pompa wody jest sporo droższa od tej w silniku benzynowym Toyoty 1.6 Valvematic. Do wersji hybrydowej zapłacimy za nią ponad 1000 zł. Przy dużych przebiegach czasami ulega awarii i trzeba ją wymienić. Awarii może ulec także EGR, w który jest wyposażony silnik 1.8 Hybrid. Dzięki wtrysku paliwa MPI silnik może współpracować z instalacją LPG, a to z kolei pozwala jeszcze bardziej obniżyć koszty eksploatacji.

Spalanie

W przypadku Toyoty Auris spalanie będzie kształtować się na poziomie 5 litrów na 100 kilometrów. Podobny wynik uzyskamy w Toyocie Prius. Jednak w tym przypadku wydaje się, że łatwiej będzie zejść poniżej 5 litrów na setkę, ponieważ wszystko jest podporządkowane ekonomice jazdy. Silnik 1.8 Hybrid znajduje się również w Toyocie CH-R. Z uwagi na to, że mamy do czynienia z Crossoverem, opory powietrza zrobią swoje. CH-R spala średnio ok. 5.6 litra na 100 kilometrów. Powyższe dane są realnymi uzyskiwanymi przez użytkowników tych samochodów.

Czy warto?

Jest to napęd bezapelacyjnie bardzo udany i bezawaryjny. Koszty eksploatacji są na niezwykle niskim poziomie. Spalanie, szczególnie w mieście możemy uzyskać na prawdę niewielkie (nawet ok. 4 l/100km). Odpowiadając na pytanie czy warto? Zdecydowanie tak.