Veja como é o sistema híbrido das picapes Toyota, que pode chegar à Hilux

Engenheiros da marca explicam como funcionará a eletrificação nas picapes médias da marca com motores de 4 cilindros

Por: Chris Perkins

Traduzido por: Thiago Moreno

29 Abril em 08:00

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A Toyota fabrica híbridos há mais de 25 anos, mas só recentemente começou a eletrificar suas picapes. É um grande negócio, pois as caminhonetes da montadora sempre foram definidas por sua absoluta confiabilidade. Consequentemente, elas sempre ficaram atrás do mercado em termos de tecnologia de propulsão. No caso das picapes, a Toyota gosta de se ater ao que sabe que funciona, em vez de inventar algo novo.

Agora, a Toyota tem dois trens de força híbridos para caminhonetes, um com um V-6 biturbo para a Tundra e a Sequoia, e outro com um quatro cilindros turbo para a Tacoma, o 4Runner e o Land Cruiser. No primeiro contato com o Land Cruiser e a Tacoma híbridos, mergulhamos fundo na configuração de quatro cilindros, que pode estar no futuro da nossa Hilux.

"Com relação às preocupações ambientais, os Estados Unidos obviamente têm regulamentações rigorosas, portanto, para nós, para garantir que o maior número possível de clientes possa desfrutar do veículo... foi necessário assumir o desafio de melhorar a compatibilidade ambiental e também a eficiência de combustível", disse Ketia Moritsu, engenheira-chefe do novo 4Runner e Land Cruiser, por meio de um intérprete.

Ele é chamado de i-Force Max e não é exatamente como o sistema híbrido dos Toyota Prius ou do Corolla, que existe há muito tempo. De fato, é muito mais simples de entender. Aqui, você tem um motor de quatro cilindros a gasolina turboalimentado de 2.4 litros, uma transmissão automática de oito velocidades e um motor-gerador elétrico de 48 Volts entre eles. O motor é alimentado por (e carrega) uma bateria de níquel-metal-hidreto de 1,9 quilowatt-hora montada sob os assentos traseiros. A potência total do sistema é de 330 cv e 64,3 kgfm de torque.

O chassi do Tacoma TRD Pro. Todos os componentes híbridos estão destacados em laranja. O motor fica entre o motor e a transmissão, enquanto os componentes eletrônicos de controle estão em primeiro plano, logo acima do braço de controle superior.

"[O motor] foi projetado fundamentalmente para realmente suportar a parte da curva de torque e da curva de potência em que você sabe que os turbos estão ganhando velocidade", disse Sheldon Brown, engenheiro-chefe do Tacoma. "Ele nos ajuda com o pico de torque e, depois, é claro, quando a eficiência do turbo começa a cair, ele pode voltar e ajudar."

Devido à bateria pequena, a Tacoma Hybrid não tem um modo EV dedicado. Ela pode se locomover com eletricidade pura a critério da central eletrônica, por um breve período, em baixas velocidades, e o sistema pode desligar o motor para desacelerar na rodovia. A economia de combustível também não é a prioridade. Em comparação com seus equivalentes a gasolina, a Tacoma híbrida obtêm cerca de 0,8 km/l a mais na cidade, 0,43 km/l a mais na rodovia e 0,43 km/l a mais combinado. Na verdade, o que importa é o desempenho.

"Não seguimos o caminho de um sistema híbrido que se concentra apenas na economia de combustível", explicou Moritsu. "Portanto, a potência, o torque, a agilidade, a capacidade de manobra e o desempenho eram as prioridades. E conseguimos equilibrar isso com o desempenho ambiental do veículo também. Esse foi o maior desafio do desenvolvimento."

Em termos de confiabilidade, o sistema híbrido em si não deve ser muito problemático. Moritsu nos garantiu isso. A Toyota tem usado a química da bateria de níquel-metal-hidreto desde o início e, embora não seja a mais densa em termos de energia, é uma tecnologia comprovada. "Nós a adoramos por sua durabilidade", disse Brown.

O motor elétrico em si também é um dispositivo bastante simples. Na verdade, a grande preocupação com a confiabilidade de uma caminhonete é o motor. "Antes de mais nada, grande parte do ciclo de trabalho da picape ocorre realmente no motor", explicou Brown.

O motor de 2.4 litros da Tacoma é compartilhado com muitos outros produtos da Toyota, principalmente o Highlander e o Grand Highlander nos EUA. Mas é muito diferente para as picapes. "Há componentes internos do motor que também são especificados, talvez revestimentos de rolamentos, por exemplo, algo que terá um ciclo de trabalho mais longo ou mais alto", disse Brown.

Ainda afirmou que "Especificamente, quando começamos a pensar em coisas como o turbo, por exemplo, é muito importante pensarmos nos ciclos de trabalho das picapes, pois elas estarão rebocando, o que significa que você estará no modo de impulso muito mais. É possível que esteja sendo puxado em uma marcha de redução, o que significa que as RPMs estão altas. Especialmente nessas caminhonetes, você estará dando o máximo, correndo pelo deserto. Por isso, usamos nosso ciclo para veículos comerciais em termos de requisitos de projeto e de nossos protocolos de teste para eles."

Isso significa projetar para um ciclo de trabalho 50% mais longo e para cenários mais específicos de picapes. "Dedicamos tempo para realmente considerar como a picape é usada", disse Brown. "Esses veículos vão subir grandes colinas e descer. Observamos como o óleo está realmente se movendo pelo motor, certificando-nos de que o motor não está ficando sem óleo quando está subindo uma ladeira com inclinações de 30%."

Foto: Jon Harper para Toyota

O uso de uma transmissão automática convencional permite uma boa capacidade de reboque e a inclusão de uma caixa de redução 4x4, essencial para o off-road. Embora isso de fato tenha apresentado um problema. Na Tacoma, por exemplo, a marcha de baixa velocidade é de 2,57:1, o que é um grande multiplicador de torque quando se tem 64,3 kgfm na mão. Brown nos disse que a Toyota teve que alterar o mapa do acelerador para a reduzida, para garantir que os motoristas possam gerenciar todo esse torque quando for necessário um controle preciso.

Testamos o trem de força híbrido de quatro cilindros no início deste mês no Land Cruiser e na Tacoma. Fora da estrada, a calibração é tal que você nem percebe o trem de força híbrido em funcionamento. Esse era o objetivo.

"Certa vez, estávamos em uma avaliação e eu disse [às equipes de engenharia]: 'O maior elogio que posso fazer a vocês é que esse carro não foi notável, porque ele fez tudo o que eu queria fazer, quando eu queria'", disse Brown.

Na estrada, o torque do sistema híbrido é perceptível em comparação com a Tacoma apenas a combustão, mas, novamente, tudo funciona perfeitamente. Não se pensa no fato de que se trata de um híbrido.

Só o tempo poderá revelar se esse trem de força está entre os melhores da Toyota, mas saiba que esses são sinais de que a empresa leva muito a sério. Se a Toyota vai optar por picapes híbridas, não pode errar. Em uma experiência inicial, parece que eles não erraram.