Nuovo Toyota Land Cruiser, oggi anche Hybrid 48V

Il Toyota Land Cruiser sta entrando in una nuova era con l'adozione del suo primo powertrain elettrificato. Il nuovo Land Cruiser Hybrid 48V introduce un sistema mild hybrid che offre prestazioni più fluide e confortevoli sia su strada che fuoristrada, senza compromettere la capacità del SUV di affrontare i terreni più impegnativi.

Lanciato alla fine del 2024, il nuovissimo Land Cruiser combina i punti di forza riconosciuti del modello in termini di qualità, durata e affidabilità con nuove tecnologie e un design distintivo che fonde linee contemporanee con dettagli iconici. Costruito su una nuova piattaforma body-on-frame Toyota New Global Architecture, ha un potenziale ancora maggiore per affrontare condizioni difficili, offrendo al contempo un comportamento su strada confortevole e rassicurante.

Il sistema ibrido a 48 V combina l'attuale motore da 2,8 litri del Land Cruiser e il cambio automatico Direct Shift a otto rapporti con un motogeneratore elettrico, una batteria ibrida agli ioni di litio e un convertitore di potenza DC-DC. I componenti sono progettati e posizionati per resistere ad ambienti impegnativi, in modo che le capacità del veicolo rimangano invariate, compresa la profondità di guado di 700 mm.

I vantaggi includono un sistema start & stop del motore più fluido, silenzioso e reattivo e un'accelerazione fluida, lineare e potente fin dall'avvio.

Il sistema ibrido 48V di Toyota

Il nuovo sistema mild hybrid di Toyota è stato progettato per una integrazione senza criticità. Essendo più compatto del sistema full hybrid Toyota, può essere montato più facilmente sui propulsori esistenti senza richiedere riprogettazioni o reingegnerizzazioni significative. Grazie a ciò, il propulsore ibrido a 48 V è stato recentemente introdotto anche sul nuovo Toyota Hilux.

Il sistema ibrido a 48 V utilizza l'affermato motore turbodiesel da 2,8 litri del Land Cruiser e introduce tre nuovi componenti principali: un motogeneratore elettrico, che sostituisce l'alternatore convenzionale; una batteria agli ioni di litio da 48 V; e un convertitore DC-DC che controlla il flusso di energia, la batteria e il motore.

Il sistema non compromette in alcun modo la capacità del Land Cruiser di operare in condizioni estreme e terreni accidentati. Ad esempio, il motogeneratore è stato posizionato in alto sul blocco motore in modo che il veicolo possa ancora guadare a bassa velocità fino a 700 mm di profondità.

Motogeneratore elettrico

Il motogeneratore elettrico – un'unità di tipo sincrono a magneti permanenti – è azionato dal motore termico e a sua volta carica la batteria agli ioni di litio e assicura molteplici vantaggi all'esperienza di guida, sia su strada che fuoristrada.

Fornisce una funzione di rigenerazione, recuperando energia ogni volta che il guidatore rilascia l'acceleratore utilizzando il freno motore. Questo viene poi utilizzato per fornire la funzione start & stop del motore e supportare l'accelerazione, riducendo al minimo gli sprechi. Migliora l'efficienza, facilita la guida e produce una decelerazione naturale. Nella guida su strada, l'accelerazione in partenza e la decelerazione sono fluide e lineari, contribuendo a una guida più controllata e confortevole.

Sulle superfici più accidentate e fuoristrada, il motogeneratore aumenta la capacità del nuovo Land Cruiser di affrontare gli ostacoli. Lo stato di funzionamento viene visualizzato sul display multi-informazioni del conducente con una lettura che mostra CHG (rigenerazione dell'energia), ECO o PWR (che fornisce assistenza in entrambi i casi).

Sistema Start & Stop

Il sistema ibrido da 48 V consente prestazioni di arresto e avviamento del motore più rapide e silenziose con meno urti, rendendo la guida più agevole e confortevole nel traffico.

Poiché il motore-generatore è sempre collegato, c'è meno ritardo nel riavvio immediato del motore dopo l'arresto. Consente inoltre il riavvio ad alti regimi del motore. Il sistema attiverà un arresto automatico durante la guida in condizioni di traffico intenso o quando il conducente riavvia accidentalmente il motore riducendo la pressione sul pedale del freno.

Il conducente può impostare le proprie preferenze per le prestazioni di start & stop, selezionando NORMAL o LONG nel display multi-informazioni del veicolo. Quando si sceglie LONG, il tempo di arresto al minimo del motore aumenta quando l'aria condizionata è in funzione.

Quando il veicolo si trova in salita, potrebbe verificarsi un leggero ritardo tra il riavvio del motore e la generazione della coppia motrice. Come funzione ausiliaria, il sistema di start & stop manterrà la pressione del freno fino a quando non viene generata una coppia motrice sufficiente per ottenere un avviamento regolare. Inoltre, quando il veicolo si trova su una superficie piana, il sistema compensa l'eventuale coppia motrice in eccesso prodotta al riavvio.

Il controllo dell’iniezione è stato ottimizzato per supportare la reattività del sistema e ridurre le inerzie durante l'accelerazione.

Batteria ibrida agli ioni di litio

La batteria ibrida agli ioni di litio da 48 V ha 13 celle e una capacità di 4,3 Ah. Pesa appena 7,6 kg e, grazie all'utilizzo di piccoli componenti interni, è sufficientemente compatta da poter essere alloggiata sotto la superficie del vano di carico.

Quando è completamente carica, può fornire fino a 12 kW di potenza aggiuntivi e 65 Nm di coppia.

Sia la batteria ibrida che il convertitore DC-DC a basso profilo sono protetti contro l'ingresso di acqua e quanta più aria di raffreddamento possibile viene aspirata nella batteria dalla parte anteriore del veicolo, con una temperatura inferiore rispetto all'aria dell'abitacolo. Un filtro aiuta a prevenire l'accumulo di polvere nei percorsi di raffreddamento della batteria e la ventola aiuta a prevenirne il deterioramento delle prestazioni alle alte temperature.

Tendicinghia a due bracci

Il motogeneratore funziona con tendicinghia a due bracci, progettato specificamente per l'uso in veicoli con motore diesel e per soddisfare le esigenze della guida su strada accidentata. Oltre a fornire il livello richiesto di tensione della cinghia, fornisce anche assistenza alla ripartenza e una migliore risposta in accelerazione. Le prestazioni in termini di rumore e vibrazioni sono alla pari con i veicoli con motore a benzina.

La composizione del materiale della cinghia è fondamentale per le sue prestazioni. Uno strato di tessuto di cotone ad alta resistenza sul lato dentato della cinghia riduce il rumore, assorbe l'acqua e mantiene il suo coefficiente di attrito quando è bagnato. Questo aiuta a ottenere prestazioni costanti in condizioni difficili, ad esempio quando si guida in acqua.

Al centro della cinghia viene utilizzato un cavo aramidico ad alta resistenza, che migliora l'affidabilità quando si verificano aumenti di tensione, ad esempio quando il motogeneratore avvia il motore o aumenta il livello di generazione di energia.

I fermi nei bracci del tenditore riducono il rumore e le vibrazioni anomale causate dai componenti che colpiscono l'alloggiamento quando si passa alla modalità motore-generatore. Le boccole nel meccanismo di smorzamento sono progettate per evitare l'ingresso di corpi estranei nelle parti scorrevoli, come polvere e sabbia durante la guida su strade sconnesse.

Introduzione sul mercato

Il Nuovo Land Cruiser ibrido a 48 V sarà disponibile per tutti i mercati europei e le prime consegne sono previste entro la fine del 2025.