Lexus RX 400h: Revoluce ve znamení technologie

Nový crossover RX bude nabízen se dvěma druhy pohonu. Konvenční RX 350 s benzinovým šestiválcem o objemu 3,5 l a hybridní RX 450h. Evropská premiéra obou modelů proběhne začátkem března 2009 na letošním ženevském autosalonu. Na český trh bude nový model uveden v polovině dubna (RX 350), resp. v polovině května (RX 450h). {imggallery 480} RX 450h Systém pohonu Lexus Hybrid Drive v modelu RX 450h je ukázkou výrazného posunu ve vývoji celosvětově prvního vysoce výkonného hybridního pohonu. Ten právě v modelu RX 400h znamenal první úspěšné spojení opravdu výkonného agregátu s tradičními výhodami hybridního pohonu, jako je snížená spotřeba paliva a hladina emisí, čímž zahájil revoluci na poli hnacích jednotek objevujících se ve vozech prémiových značek. Ke značce Lexus neodmyslitelně patří výrobní filozofie kaizen a pokrokové myšlení. To se dokonale odráží v komplexním vylepšení nejrůznějších vlastností pohonu Lexus Hybrid Drive nové generace, jako je například nárůst výkonu motoru, výrazné snížení spotřeby paliva a bezprecedentní pokles hladiny emisí CO2. Nový systém hybridního pohonu použitý u modelu RX 450h těží z výrazného zlepšení provozní účinnosti za chladného počasí i vylepšených jízdních vlastností – k tomu přispělo rozšíření pásma nejvyššího točivého momentu u elektromotoru a nová strategie elektronického řízení převodovky s ohledem na optimální účinnost motoru. K hospodárnosti hybridního pohonu a lepším jízdním výkonům přispívají i tři nové jízdní režimy (ECO, EV a SNOW). Pohon Lexus Hybrid Drive nové generace Na rozdíl od polohybridního systému pohonu (tzv. „mild hybrid“), kde se doplňkový elektromotor používá výhradně ke zvýšení výkonu zážehového motoru, se v případě RX 450h používá plně hybridní systém (tzv. „full hybrid“) schopný samostatného provozu se zážehovým motorem nebo elektromotorem, ale i s oběma jednotkami současně. Vyznačuje se úsporou paliva typickou pro sériové hybridní pohony, zde však zároveň nabízí i vysoký výkon paralelního hybridního pohonu. Hnací ústrojí RX 450h se sériově paralelní konfigurací nabízí celkový výkon 220 kW (299 k) sestávající z vysoce účinného zážehového motoru V6 a dvou výkonných elektromotorů. Výsledkem je „inteligentní“, elektronicky řízený pohon všech kol „E-FOUR“ se zapojením elektromotorů. Díky komplexnímu zdokonalení řady parametrů systému pohonu Lexus Hybrid Drive došlo k nárůstu výkonu motoru při současném snížení spotřeby paliva a znatelnému poklesu hladiny emisí CO2. Mezi nejvýznamnější zlepšení patří: použití Atkinsonova cyklu z důvodu snížení spotřeby paliva, vylepšení základního motoru s ohledem na zvýšení výkonu a snížení spotřeby paliva, chlazená recirkulace výfukových plynů (EGR), přispívající k nižší spotřebě paliva, rekuperace tepla z výfukových plynů (EHR), přispívající k nižší spotřebě paliva, nižší třecí ztráty převodového ústrojí hybridního pohonu, přispívající k nižší spotřebě paliva, systém řazení AI-SHIFT, přispívající k lepším jízdním výkonům i vlastnostem, nová jednotka řízení výkonu (PCU), přispívající k vyššímu výkonu i nižší spotřebě paliva, nárůst točivého momentu předního i zadního elektromotoru s ohledem na lepší jízdní výkony, jízdní režim ECO, přispívající k nižší spotřebě paliva, jízdní režim EV, přispívající k nižší spotřebě paliva, jízdní režim SNOW, přispívající k lepším jízdním výkonům i vlastnostem. Zážehový motor V6 Zážehová jednotka V6 DOHC o zdvihovém objemu 3,5 l vychází z motoru používaného v modelu RX 350, zde však byla upravena speciálně pro hybridní hnací systém. Maximální výkon byl upraven na 183 kW (249 k) při 6000 ot/min a točivého momentu na 317 Nm při 4800 ot/min. Kromě toho se zde objevují tři novinky, které u hybridního pohonu Lexus znamenají premiéru: Atkinsonův cyklus, chlazená recirkulace výfukových plynů (EGR) a rekuperace tepla z výfukových plynů (EHR). To jsou hlavní optimalizační opatření pro úsporu paliva v pohonu Lexus Hybrid Drive. U motorů založených na Atkinsonově cyklu se sací ventily zavírají později, a tak se kompresní zdvih opožďuje. Tímto se dosahuje vysokého expanzního poměru při nižší kompresi, čímž klesají energetické ztráty při sání a výfuku a účinněji se transformuje energie vznikající při spalování na výkon motoru. Teplota výfukových plynů je v důsledku toho nižší než u motorů s běžným spalovacím cyklem. Systém recirkulace výfukových plynů (EGR) používá speciálně upravené rozvodné potrubí, jímž vede nazpět přesné množství výfukových plynů – ochlazených z teploty 880 °C na 150 °C – do systému sání, čímž dále snižuje teplotu spalování motoru a zároveň potlačuje hydraulické ztráty motoru z důvodu nižšího podtlaku v sání. Díky Atkinsonově cyklu v kombinaci s recirkulací ochlazených výfukových plynů se odbourávají situace, kdy je zapotřebí využívat chladicího účinku obohacené směsi na ochranu katalyzátoru před poškozením kvůli přehřátí. Tím se zlepšují parametry spotřeby paliva i emisí. Při rekuperaci tepla z výfukových plynů (EHR) se zase využívá tepla výfukových plynů k ohřátí chladicí kapaliny bezprostředně po spuštění motoru. Takto se zkracuje zahřívací doba motoru, a tak je možné jej dříve vypnout a využívat intenzivněji pouze elektromotor, zejména za zimních podmínek. Při zkouškách za chladného počasí dochází k vypnutí motoru o více než 15 minut dříve než u modelu RX 400h. Díky tomu se RX 450h může za chladného počasí pochlubit zlepšením spotřeby paliva o 23 % v porovnání se svým předchůdcem. Hybridní převodovka K několika vylepšením došlo rovněž u pozoruhodně kompaktní převodovky v srdci systému Lexus Hybrid Drive. Díky použití stírače oleje poklesly ztráty v pohonu olejového čerpadla, byl zabudován chladič oleje, na klíčových místech se nově objevila ložiska s nízkým třením a taktéž došlo k vyladění a přepracování celé řady komponent. Všechny provedené úpravy se společně odrážejí ve zvýšení kapacity přenášeného točivého momentu a celkové účinnosti převodového systému. Zdokonalený tlumič kmitů využívá tlumicí mechanismus s vinutými pružinami a omezovač točivého momentu, čímž absorbuje kolísání točivého momentu, ale zároveň i omezuje rázy při spouštění a vypínání motoru. Tímto se výrazně snižuje hladina vibrací a hluku, nejznatelněji pak při jízdě ve městě, kde se motor spouští a vypíná nejčastěji. U hybridního vozu byl poprvé použit systém řazení AI-SHIFT založený na algoritmech umělé inteligence. Systém porovnává rychlost vozu s úhlem sešlápnutí plynového pedálu, a podle toho dokáže rozpoznat, zda RX 450h jede do kopce nebo z kopce. Převodovka následně volí vhodný rozsah převodovky – od 3. do 6. simulovaného rychlostního stupně – s ohledem na optimální otáčky motoru, ať již při zrychlování při jízdě do kopce, nebo brzdění motorem během jízdy z kopce. Po navolení režimu „S“  pákou voliče převodovky je k dispozici režim sekvenčního řazení. Zde může řidič navolit některý z šesti simulovaných rychlostních stupňů, a tak dosáhnout citlivější reakce na pedál plynu nebo zesílit brzdný účinek motoru. Jednotka řízení výkonu Vzhledem k vysokorychlostnímu provozu systému Lexus Hybrid Drive musí v sobě jednotka řízení výkonu (PCU) spojit několik základních funkcí včetně zvyšování napětí z 288 V, které dodávají baterie na 650 VDC, přeměny stejnosměrného proudu z baterií hybridního systému na střídavý, který pohání trakční elektromotory, řízení pracovních režimů motoru / generátoru, či konverze napětí baterie hybridního systému na 14 V k napájení palubních systémů a dobíjení konvenčního akumulátoru. U nové jednotky PCU vybavené novým měničem se zmenšil její objem z 30 na 18,2 litru a hmotnost z 30 na 22 kg. Nová vrstvená konstrukce umožňuje chlazení měniče po obou stranách, čímž se zlepšila účinnost chlazení a současně zvýšila energetická hustota o 40 %. Z důvodu snížení spotřeby paliva byly rovněž o více než 10 % redukovány výkonové ztráty PCU. Díky změnám spínací frekvence řídicího obvodu měniče došlo ke snížení spínacích ztrát, což rovněž přispělo ke snížení spotřeby paliva. Díky vyšším provozním frekvencím se dále omezil hluk vydávaný měničem. Elektromotory Výkon předního i zadního elektromotoru se oproti modelu RX 400h nijak nezměnil (123 kW / 167 k, resp. 50 kW / 68 k), nicméně díky vyšší účinnosti chlazení PCU se rozšířilo pásmo dlouhodobého maxima točivého momentu, což se odráží v lepších jízdních výkonech, zejména při rozjezdu vozidla z místa. Přední a zadní elektromotor nyní dosahuje nejvyššího točivého momentu 335 Nm, resp. 139 Nm již od 0 ot/min, přičemž pásmo maxima točivého momentu se u předního elektromotoru rozšířilo o 15 km/h, resp. o 35 km/h u zadního elektromotoru. Tři nové jízdní režimy Ke zlepšení spotřeby paliva a jízdních výkonů u systému hybridního pohonu RX 450h došlo i díky použití tří nových jízdních režimů: ECO, EV a SNOW. Nový režim ECO, propojený s ukazatelem na rychloměru zajišťuje upravenou, nelineární odezvu škrticí klapky i elektronicky řízené klimatizace. To obojí přispívá k hospodárné jízdě s tímto vozem. Vztah mezi úhlem sešlápnutí akceleračního pedálu a výkonem systému je automaticky řízen tak, aby se omezila reakce škrticí klapky na agresivní pokyny od pedálu, což se odráží v příznivější spotřebě paliva a hladší jízdě. Při zrychlování se rovněž znatelněji omezuje výkon klimatizace zatěžující motor, což rovněž přispívá k úspoře paliva. RX 450h od nastartování až do pásma nízkých až středních otáček automaticky pracuje v režimu EV, kdy jej pohání výhradně elektromotor. Tento jedinečný jízdní režim není u vozů s polohybridním systémem pohonu (tzv. „mild hybrid“) vůbec k dispozici, neboť je možný jen u plně hybridní technologie, jakou je Lexus Hybrid Drive. Jízdní režim EV slouží k jízdě po městě s minimálním hlukem a nulovými emisemi, přičemž dojezd vozidla určuje aktuální stav nabití hybridní baterie. Zážehový motor je v tomto případě zcela vypnutý, a tak režim EV výrazně přispívá k nižší celkové spotřebě paliva RX 450h. Režim SNOW napomáhá regulovat pokyny akceleračního pedálu a zvyšuje stabilitu vozidla při rozjezdu na zasněžené nebo kluzké vozovce. Pokyny od pedálu se automaticky upravují tak, aby se snížil točivý moment pohonu a omezilo prokluzování kol na minimum, přičemž se současně zapojuje zadní elektromotor ke zlepšení trakce při prokluzu kol přední nápravy. Od svého uvedení na trh roku 1989 je Lexus po celém světě znám svou touhou po dokonalosti, výjimečnou kvalitou, špičkovými technologiemi svých produktů a ojedinělým konceptem kompletní péče o zákazníky. Lexus dnes zůstává prvním a zároveň i jediným světovým výrobcem luxusních vozů, který nabízí ucelenou řadu vysoce výkonných plně hybridních modelů skládající se z RX 400h, prvního hybridního SUV na světě, dále GS 450h, vysoce výkonného hybridního sedanu, a vlajkové lodi LS 600h, hybridní limuzíny se stálým pohonem všech kol. Rostoucí oblíbenost hybridních modelů Lexus v ČR dokazuje i jejich zvyšující se podíl na celkových prodejích značky – 71% (2008) vs. 40% (2007).