Toyota เปิดตัวขุมพลังและระบบขับเคลื่อนใหม่ทั้ง เกียร์อัตโนมัติ CVT, เกียร์ธรรมดา 6 จังหวะ, เครื่องยนต์เบนซิน 2.0 ลิตร, ระบบ Hybrid และระบบขับเคลื่อน 4 ล้อ สำหรับ TNGA Platform ซึ่งแต่ละแบบมีรายละเอียดดังต่อไปนี้

เกียร์อัตโนมัติ Direct Shift-CVT

Toyota ระบุว่า เกียร์อัตโนมัติ Direct Shift-CVT ของตนมีการนำ Launch Gear มาใช้เป็นครั้งแรกของโลกสำหรับรถยนต์นั่งที่ใช้เกียร์ CVT ซึ่งในระบบนี้ เมื่อกดคันเร่งออกตัว รถจะเลือกจะใช้ Gear Drive ซึ่งก็คือการส่งกำลังไปขับเคลื่อนเฟืองที่ส่งกำลังไปยังล้อ

วิธีนี้สามารถลดอาการกระชากขณะออกตัว ทั้งยังให้การตอบสนองเวลาออกตัวดีเหมือนเกียร์อัตโนมัติทอร์คคอนเวอร์เตอร์แบบที่คนส่วนใหญ่คุ้นเคย จากนั้นเมื่อเริ่มทำความเร็ว เฟืองส่งกำลังขับเคลื่อนตรงที่ล็อคตัวอยู่ ก็จะเคลื่อนหลบออก ปล่อยให้ระบบส่งกำลังทำงานในแบบ CVT แท้ๆ ถ้าให้พูดง่ายๆก็คือ “ออกตัวแบบออโต้ปกติ แต่หลังจากนั้นไปก็ทำงานเป็น CVT”

การนำ Launch Gear มาใช้ ยังส่งผลให้เกียร์อัตโนมัติ Direct Shift-CVT มีอัตราทดที่สูงถึงช่วง 7.5 ซึ่งถือว่าสูงระดับชั้นนำในรถยนต์ที่ใช้เครื่องยนต์ขนาด 2.0 ลิตร นอกจากนั้น การที่ตัว  Launch Gear ช่วยแบ่งเบาภาระในการรับพลังขับเคลื่อนลงไปมาก ก็ทำให้วิศวกรสามารถลดขนาดความกว้างของร่องสายพาน และลดมุมของ Belt ให้แคบลง ทั้งหมดนี้ ส่งผลให้การเปลี่ยนเกียร์เร็วขึ้น 20% ให้การตอบสนองที่ไวกว่า และช่วยลดอัตราสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงด้วย

เกียร์ธรรมดา 6 จังหวะ (6MT)

ถึงจำนวนรถยนต์ที่ใช้เกียร์ธรรมดาในประเทศไทย จะลดลงอย่างน่าใจหาย แต่ในยุโรปเกียร์ชนิดนี้ยังคงได้รับความนิยมอยู่ Toyota จึงพัฒนาเกียร์ธรรมดา 6 จังหวะ ขึ้นมาใหม่ให้มีน้ำหนักเบาลง 7 กิโลกรัม และสั้นลง 24 มิลลิเมตร ทำให้เกียร์ลูกนี้ เป็นหนึ่งในเกียร์ที่มีขนาดเล็กที่สุดในโลก

นอกจากนั้น เกียร์ธรรมดา 6 จังหวะ ลูกใหม่จาก Toyota ยังประหยัดเชื้อเพลิง จากติดตั้ง iMT (Intelligent Manual Transmission) ที่ใช้คันเร่งไฟฟ้าช่วยควบคุมรอบเครื่องยนต์ระหว่างการเปลี่ยนเกียร์โดยอัตโนมัติ ไม่ให้รอบเครื่องร่วงมากหรือน้อยเกินไป ช่วยให้การขับขี่นุ่มนวล และประหยัดขึ้น

เครื่องยนต์เบนซิน แบบ 4 สูบ ขนาด 2.0 ลิตร Dynamic Force และ Direct Injection

เครื่องยนต์เบนซิน แบบ 4 สูบ ขนาด 2.0 ลิตร ตัวใหม่ของ Toyota มาพร้อมกับเทคโนโลยี Dynamic Force และ Direct Injection ทั้งยังมีค่าประสิทธิภาพเชิงความร้อน (Thermal Efficiency) สูงระดับชั้นนำของโลกที่ 40% เนื่องจากมีการสูญเสียพลังงานต่ำ ทั้งยังมีทางเดินไอเสีย และระบบหล่อเย็นที่มีประสิทธิภาพ

นอกจากนั้น ยังให้แรงบิดสูงกว่าเครื่องยนต์รุ่นเก่าในทุกย่านรอบเครื่องยนต์ ทั้งยังมั่นใจได้ว่าจะผ่านกฎหมายมลพิษของแต่ละประเทศ ที่จะเข้มงวดขึ้นในอนาคตอันใกล้นี้ ส่วนรายละเอียดทางวิศวกรรม มีดังต่อไปนี้

ขนาด 2.0 ลิตร 1,986 ซีซี. กระบอกสูบ x ระยะช่วงชัก 80.5 x 97.6 มิลลิเมตร อัตราส่วนกำลังอัด 13 : 1 จ่ายเชื้อเพลิงแบบ D-4S กำลังสูงสุด 171 แรงม้า (PS) ที่ 6,600 รอบ/นาที แรงบิดสูงสุด 205 นิวตันเมตร ที่ 4,800 รอบ/นาที

การสร้างเครื่องยนต์ Dynamic Force รุ่นใหม่ อาจมีเทคโนโลยีและเทคนิคหลายอย่างที่เปลี่ยนแปลงไปจากเดิม แต่สามารถสรุปกุญแจสำคัญทางด้านเทคนิคได้ดังนี้

• ใช้อัตราส่วนกำลังอัดที่สูง ทำให้ห้องเผาไหม้เล็กมาก ใช้เชื้อเพลิงน้อยกว่าในการสร้างพลังแรงระเบิิด ถ้านึกไม่ออก ให้นึกถึงการจุดประทัดบนมือที่แบ กับมือที่กำแน่นๆ อย่างหลังเจ็บมือกว่ามาก เทคนิคนี้ไม่แปลกเพราะ Mazda และ Suzuki ก็ทำ
• ใช้ระบบจ่ายน้ำมันเชื้อเพลิงแบบ D4S ซึ่งไม่ได้มีแค่หัวฉีดตรง แต่ยังมีหัวฉีดธรรมดาติดตั้งในตำแหน่งปกติอีกชุด เช่นเดียวกับเครื่องยนต์ FA20 ของ Toyota 86
• ในช่วงภารกรรมเครื่อง (Load) ต่ำถึงปานกลาง หัวฉีดชุดปกติจะเป็นตัวจ่ายน้ำมันเนื่องจากระยะที่ไกลจากห้องเผาไหม้ ทำให้เชื้อเพลิงมีโอกาสคลุกเคล้าส่วนผสมได้มากกว่า เผาไหม้ได้หมดจดกว่า
• ในช่วงกดคันเร่งเยอะ หรือต้องใช้พลังเยอะ หัวฉีดตรงจะทำงาน
• ใช้วาล์วน้ำ และปั๊มน้ำไฟฟ้าเพื่อลดภาระการหมุนของเครื่องยนต์ที่ต้องไปปั่นสายพานหน้าเครื่อง

เครื่องยนต์เบนซิน Hybrid แบบ 4 สูบ ขนาด 2.0 ลิตร Toyota Hybrid System (THS II)

ระบบ THS II แบบใหม่ของ Toyota ถูกพัฒนาขึ้นมาใช้กับเครื่องยนต์ขนาด 2.0 ลิตร โดยนำเทคโนโลยีการลด ขนาด – น้ำหนัก – การสูญเสียพลังงานจาก Prius เจนเนเรชั่นที่ 4 มาใช้ เพื่อลดอัตราสิ้นเปลืองเชื้อเพลิง โดยระบบจะลดการทำงานของเครื่องยนต์ เมื่อเร่งความเร็ว และดึงพลังงานแบตเตอรี่มาใช้มากขึ้น เพื่อให้อัตราเร่งดีขึ้น ส่วนค่าประสิทธิภาพเชิงความร้อน (Thermal Efficiency) อยู่ที่ 41%

เครื่องยนต์มีขนาด 2.0 ลิตร 1,986 ซีซี. กระบอกสูบ x ระยะช่วงชัก 80.5 x 97.6 มิลลิเมตร อัตราส่วนกำลังอัด 14 : 1 จ่ายเชื้อเพลิงแบบ D-4S กำลังสูงสุด 145 แรงม้า (PS) ที่ 6,000 รอบ/นาที แรงบิดสูงสุด 180 นิวตันเมตร ที่ 4,400 รอบ/นาที มอเตอร์ไฟฟ้าเป็นแบบ Synchronous AC กำลังสูงสุด 109 แรงม้า (PS) แรงบิดสูงสุด 202 นิวตันเมตร แบตเตอรี่มีขนาด 216.0V ความจุ 6.5Ah มีจำนวนเซลส์ 180 เซลล์

ระบบขับเคลื่อน 4 ล้อ Dynamic Torque Vectoring AWD และ E-Four 4WD Systems

ระบบขับเคลื่อน 4 ล้อ Dynamic Torque Vectoring AWD จะถูกนำไปใช้กับรถยนต์ที่ใช้เครื่องยนต์เบนซิน โดยมาพร้อมกับระบบกระจายแรงบิด ที่ควบคุมแรงบิดล้อหลังฝั่งซ้าย – ขวา ได้อย่างอิสระ ตามสภาวะการขับขี่ ทั้งยังมาพร้อมกับ ratchet-type dog clutches ที่เพลาขับล้อคู่หน้าและล้อคู่หลัง เป็นครั้งแรกของโลก พร้อมเปลี่ยนเป็นระบบขับเคลื่อนล้อหลัง ช่วยลดอัตราสิ้นเปลืองเชื้อเพลิง และการสูญเสียพลังงาน

ส่วนระบบขับเคลื่อน 4 ล้อ E-Four 4WD Systems สามารถกระจายแรงบิดระหว่างล้อคู่หลัง ได้ตามสภาวะการขับขี่ ทั้งยังมีการส่งพละกำลังจากมอเตอร์ไฟฟ้าผ่านล้อคู่หลัง ได้สูงกว่ารุ่นปัจจุบัน 30% และทั้ง 2 ระบบ ยังมาพร้อมกับ AWD Integrated Management (AIM) ที่ปรับการตอบสนองของเครื่องยนต์, เกียร์ และเบรก ให้สอดคล้องกับระบบขับเคลื่อน เพื่อการควบคุมที่ดีกว่า ในทุกสภาพถนน

Toyota ตั้งเป้าที่จะนำงานวิศวกรรมใหม่เหล่านี้ ไปติดตั้งในรถยนต์ที่จะออกจำหน่ายทั่วโลกตั้งแต่ฤดูใบไม้ผลิของประเทศญี่ปุ่นเป็นต้นไป (เดือนมีนาคม – มิถุนายน) พร้อมตั้งเป้าให้ 80% ของรถยนต์ Toyota และ Lexus ที่ใช้ TNGA platform มีเทคโนโลยีเหล่านี้ ภายในปี 2023 ทั้งหมดนี้ไม่ใช่เพื่อการขับขี่ที่ดีกว่าเดิมเท่านั้น แต่ยังเป็นการลดมลพิษ และการใช้เชื้อเพลิงอีกด้วย

คาดว่าเครื่องยนต์เหล่านี้ อาจจะติดตั้งอยู่ใน All NEW Toyota Corolla (ALTIS), Toyota Camry Minorchange, Toyota C-HR Minorchange ในอนาคต  Lexus UX และ รวมไปถึงรถยนต์รุ่นใหม่ๆของ Toyota – Lexus นับจากนี้เป็นต้นไป บนพื้นฐานของ TNGA Platform (Toyota NEW Global Architecture) ตามแต่ละตลาด

ที่มา: Toyota