Maak kennis met de Land Cruiser Hybrid 48V: nieuwe aandrijflijn voor Toyota's legendarische SUV

De Toyota Land Cruiser luidt een nieuw tijdperk in met zijn eerste geëlektrificeerde aandrijflijn. De nieuwe Land Cruiser Hybrid 48V introduceert een mild hybride systeem dat zowel op de weg als off-road soepelere en comfortabelere prestaties levert, zonder afbreuk te doen aan het vermogen van de SUV om de meest uitdagende terreinen aan te kunnen.

De volledig nieuwe Land Cruiser, die eind 2024 op de markt kwam, combineert de aloude sterke punten van het model op het gebied van kwaliteit, duurzaamheid en betrouwbaarheid met nieuwe technologieën en een onderscheidend design dat eigentijdse lijnen combineert met historische details. Gebouwd op een nieuw Toyota New Global Architecture body-on-frame platform heeft hij nog meer kracht om uitdagende omstandigheden aan te kunnen en tegelijkertijd een rustig, geruststellend weggedrag te leveren.

De voordelen zijn een soepeler, stiller en responsiever stop-startsysteem en een soepele, lineaire en krachtige acceleratie vanuit stilstand.

Toyota's hybride 48V-systeem

Toyota's nieuwe mild hybride systeem is ontworpen om eenvoudig geïntegreerd te worden. Omdat het compacter is dan het volledig hybride systeem van Toyota, kan het gemakkelijker in bestaande aandrijflijnen worden ingebouwd zonder dat het ontwerp ingrijpend hoeft te worden aangepast of moet worden hertekend. Daarom is de hybride 48V-aandrijflijn onlangs ook geïntroduceerd in de nieuwe Toyota Hilux.

Het Hybride 48V-systeem maakt gebruik van de gevestigde 2,8-liter turbodieselmotor van de Land Cruiser en introduceert drie belangrijke nieuwe onderdelen: een elektromotor-generator, die de conventionele dynamo vervangt; een lithium-ionbatterij van 48V; en een DC-DC-omvormer die de energiestroom tussen batterij en motor regelt.

Het systeem doet op geen enkele manier afbreuk aan het vermogen van de Land Cruiser om in extreme omstandigheden en ruw terrein te werken. De motor-generator is bijvoorbeeld hoog op het motorblok geplaatst, zodat het voertuig met lage snelheid door water tot 700 mm diep kan waden.

Elektromotor-generator

De elektromotor-generator – een synchrone eenheid met permanente magneten – wordt aangedreven door de motor en laadt op zijn beurt de lithium-ionbatterij op. Dit biedt meerdere voordelen voor de rijbeleving, zowel op de weg als ernaast.

Hij heeft een regeneratiefunctie, waarbij energie wordt teruggewonnen telkens als de bestuurder het gas loslaat door op de motor te remmen. Die energie wordt dan gebruikt voor de stop-startfunctie van de motor en ter ondersteuning van de acceleratie, waardoor verspilling tot een minimum wordt beperkt. Het verbetert de efficiëntie, maakt rijden gemakkelijker en zorgt voor een natuurlijk aanvoelende vertraging. Op de weg zijn de acceleratie bij het wegrijden en de vertraging soepel en lineair, wat bijdraagt aan een rustigere en comfortabelere rit.

Op ruwer terrein draagt de motor-generator bij aan het vermogen van de Land Cruiser om obstakels te trotseren.

De bedrijfsstatus wordt op het multifunctionele display van de bestuurder weergegeven met een uitlezing die CHG (energieterugwinning), ECO of PWR (in beide gevallen assistentie) toont.

Stop-startprestaties

Het hybride 48V-systeem zorgt voor een snellere en stillere stop-start van de motor met minder schokken, wat het rijden in het verkeer gemakkelijker en comfortabeler maakt.

Omdat de motor-generator altijd is aangesloten, is er minder vertraging bij het onmiddellijk herstarten van de motor na het stoppen. Het maakt ook een herstart bij hoge motortoerentallen mogelijk.

Het systeem maakt automatisch stoppen in druk verkeer mogelijk of wanneer de bestuurder per ongeluk de motor opnieuw start door de druk op het rempedaal te verminderen.

De bestuurder kan zijn voorkeur voor stop- en startprestaties instellen door NORMAL of LONG te selecteren op het multi-informatiedisplay van het voertuig. Wanneer LONG wordt gekozen, wordt de stationaire stoptijd van de motor verlengd wanneer de airconditioning werkt.

Wanneer het voertuig zich op een helling bevindt, kan er een kleine vertraging optreden tussen het opnieuw starten van de motor en het genereren van het aandrijfkoppel. Als extra functie houdt het stop-startsysteem de remdruk in stand totdat er voldoende aandrijfkoppel is gegenereerd om een soepele start te maken. Wanneer het voertuig op een vlakke ondergrond staat, compenseert het systeem bovendien het overtollige aandrijfkoppel dat bij het opnieuw starten wordt gegenereerd.

De regeling van het injectievolume is geoptimaliseerd om het reactievermogen van het systeem te ondersteunen, in balans met het schokniveau tijdens het accelereren.

Hybride lithium-ionbatterij

De lithium-ionbatterij van 48V heeft 13 cellen en een capaciteit van 4,3 Ah. Met een gewicht van slechts 7,6 kg is ze ontworpen met compacte inwendige onderdelen om integratie onder een hertekende dekplaat mogelijk te maken, waardoor de impact op de totale laadruimte beperkt blijft.

Indien volledig opgeladen, kan ze bij het starten tot 12 kW extra vermogen en 65 Nm extra koppel leveren aan de aandrijflijn. ​

Zowel de hybride batterij als de DC-DC-omvormer met laag profiel zijn beschermd tegen het binnendringen van water. Ook wordt er zoveel mogelijk koellucht vanaf de voorkant van het voertuig naar de batterij gezogen, met een lagere temperatuur dan de cabinelucht. Een filter helpt voorkomen dat stof zich ophoopt in de koelpaden van de batterij en de ventilator helpt voorkomen dat de prestaties van de batterij afnemen bij hoge temperaturen.

Tweearmige riemspanner

De motor-generator werkt met een tweearmige riemspanner die speciaal is ontworpen voor gebruik in voertuigen met een dieselmotor en om te voldoen aan de eisen van het rijden op ruwe ondergronden. Die zorgt niet alleen voor de vereiste riemspanning, maar biedt ook hulp bij het opnieuw starten en verbetert de acceleratierespons. De prestaties op het gebied van geluid en trillingen zijn vergelijkbaar met die van voertuigen met een benzinemotor.

De materiaalsamenstelling van de riem is bepalend voor de prestaties. Een zeer sterke katoenen stoflaag aan de geribbelde kant van de riem vermindert het geluid, absorbeert water en behoudt zijn wrijvingscoëfficiënt wanneer hij nat is. Dit zorgt voor consistente prestaties in moeilijke omstandigheden, bijvoorbeeld wanneer door water wordt gereden.

In de kern van de riem zit een aramide koord met hoge sterkte, wat de betrouwbaarheid verhoogt wanneer de spanning toeneemt, bijvoorbeeld wanneer de motor-generator de motor start of het stroomopwekkingsniveau verhoogt.

Stoppers in de spanarmen verminderen abnormale geluiden en trillingen die worden veroorzaakt doordat de armen tegen de behuizing slaan wanneer wordt overgeschakeld op de modus motor-generator. Bussen in het dempingsmechanisme zijn ontworpen om te helpen voorkomen dat vreemde voorwerpen in de glijdende delen terechtkomen, zoals stof en gruis bij het rijden op ruwe ondergronden.

Marktintroductie

Alle Europese Land Cruiser-modellen zullen gebruik maken van het hybride 48V-systeem. De verkoop start eind juni en de eerste leveringen aan klanten worden tegen het einde van dit jaar verwacht.