Toyota знайшла спосіб зробити свої майбутні електричні спорткари ще нижчими.

Електромобіль не має великого теплового двигуна під капотом. Проте створення електричного спорткара з дуже низькою передньою частиною кузова залишається справжньою проблемою. Toyota нещодавно подала патент, у якому описано нове розташування двигунів та технічних пристроїв, що може допомогти вирішити цю проблему. Це винахідливе рішення, але воно все ще викликає певні запитання.

Електрифікація надає дизайнерам автомобілів більше свободи. Позбувшись двигуна внутрішнього згоряння та його традиційної трансмісії, виробники можуть створювати автомобілі з іншими формами, більш оригінальними пропорціями та просторішим салоном. Однак ця свобода має свої обмеження. У електромобілі простір між передніми колесами зайнятий численним обладнанням: двигунами, редукторами, електронікою, системами заряджання та пристроями охолодження. Усі ці елементи займають місце та можуть заважати дизайнерам достатньо опустити капот.

Саме цю проблему хоче вирішити Toyota. У нещодавньому патенті, виявленому Carmoses, японський виробник описує технічну архітектуру, призначену для зменшення висоти передньої частини електромобіля. Мета ясна: полегшити створення електричних спорткарів з низьким профілем та аеродинамічними формами.

Два електродвигуни, розташовані на тій самій осі, що й колеса

Перший трюк Toyota стосується розташування електродвигунів. У багатьох електромобілях двигун та шестерні, які передають його потужність на колеса, розташовані на кількох паралельних осях. Така архітектура працює дуже добре, але може збільшити вертикальні та продовжні розміри силового агрегату.

Toyota пропонує інший підхід: розмістити електродвигун та його систему зменшення швидкості на одній осі, яка знаходиться у прямій вісі з колесами. Для цього виробник використовує епіциклічну передачу — механізм, що складається з кількох зубчастих коліс, який дозволяє знизити швидкість обертання двигуна перед передачею руху на колеса. У конфігурації, описаній у патенті, два блоки двигун-редуктор розташовані поруч один з одним між передніми колесами. Кожен двигун безпосередньо приводить у рух власне колесо, без центрального механічного диференціала.

Також читайте

Toyota FT-Se: перший огляд у зображеннях майбутнього програмованого електричного спорткара

Ця конфігурація має перевагу: вона дозволяє зменшити висоту та довжину всієї системи. Однак Toyota визнає й недолік – така архітектура займає більше місця у ширину порівняно з традиційною системою.

Принцип коаксіальної силової установки, до речі, не є абсолютно новим. Porsche, зокрема, використовує компактну версію такої конфігурації на передній осі Taycan, хоча її система ґрунтується на одному двигуні, поєднаному з диференціалом. Toyota йде ще далі, передбачаючи дві незалежні одиниці.

Теоретично така конфігурація може дозволити окремо керувати потужністю, яка передається кожній з передніх коліс. Проте у патенті не згадується прямо про функцію активного розподілу крутного моменту, також відому як torque vectoring.

Ще один спосіб опустити капот

Зменшення висоти двигунів недостатнє. Також необхідно знайти місце для інших компонентів, які є необхідними для функціонування електромобіля. Тому Toyota пропонує розміщувати електроніку потужності безпосередньо над двигунами. У основній конфігурації патенту цей комплект включає, зокрема, перетворювач DC-DC, призначений для налаштування напруги під час швидкого заряджання, а також вбудований зарядний пристрій для заряджання від змінного струму. Інші варіанти передбачають встановлення лише одного з цих пристроїв або навіть інвертора, який керує електродвигуном.

Але найоригінальніший елемент знаходиться трохи далі спереду. Японський виробник дійсно звертає увагу на конденсатор системи кондиціонування — цей теплообмінник, який зазвичай встановлюється вертикально позаду радіатора. Замість того, щоб залишити його в цьому положенні, Toyota пропонує нахилити його вперед. Це дозволяє знизити його найвищу точку, водночас зберігаючи поверхню, яка контактує з потоком повітря, що надходить з передньої частини автомобіля.

Патент встановлює одну основну умову: верхня частина конденсатора має залишатися нижче верхньої частини електронного корпусу, встановленого на двигунах. Завдяки цьому розташуванню капот може поступово опускатися до носової частини автомобіля, не обмежуючись занадто високим теплообмінником. На папері це рішення може сприяти створенню особливо опущеної передньої частини, як у деяких спортивних автомобілях.

Технологія, призначена для майбутніх електричних спортивних автомобілів Toyota?

Цей винахід набуває повного сенсу, коли розглядаєш спортивні проекти японського виробника. У 2023 році Toyota представила концепт FT-Se — двомісний електромобіль спортивного типу з особливо низькими та широкими пропорціями. Нещодавно Lexus також оприлюднила концепт електромобіля LFA, форма якого підкреслює низьку висоту та дуже аеродинамічні лінії. Ці автомобілі чудово ілюструють амбіції групи у сфері електромобілів спортивного класу. Проте наразі немає жодних підстав стверджувати, що архітектура, описана в цьому патенті, буде використана в одній із цих моделей. У своєму документі Toyota не називає жодної конкретної машини.

Ще одна особливість: представлена конфігурація стосується передніх коліс. Це може здатися дивним для спортивного автомобіля, але ніщо не заважає уявити наявність другого двигуна на задній осі. Тож така архітектура цілком може знайти застосування у майбутньому електромобілі з повним приводом. Концепт FT-Se навіть був представлений його головним інженером як транспортний засіб, оснащений двигуном на кожній осі. Однак це не означає, що Toyota планує встановити в нього систему, описану в цьому новому патенті.

Перспективне рішення, але є деякі невідомі

Якщо ця ідея здається привабливою, кілька питань залишаються без відповіді. Перше стосується охолодження. Патент детально описує розташування конденсатора кондиціонера, але не вказує місце розташування інших теплообмінників, необхідних для роботи електромобіля спортивного типу. Проте автомобіль, призначений для динамічної їзди, повинен ефективно охолоджувати свою батарею, двигуни та електроніку, особливо під час інтенсивного використання на трасі. Інтеграція цих додаткових пристроїв може ускладнити створення передньої частини автомобіля настільки низькою, наскільки це бажано.

Також читайте

Toyota готує новий гібридний двигун, який може споживати лише… 3,3 л/100 км

Ще одне питання: вартість. Два незалежні електродвигуни та дві системи гальмування можуть призвести до більшої складності та додаткових витрат порівняно з архітектурою, яка ґрунтується на одному двигуні.

Нарешті, Toyota не називає запланованої висоти капота, характеристик двигунів чи електричних параметрів акумулятора. Також необхідно дослідити питання безпеки, зокрема щодо захисту пішоходів та простору для деформації у разі лобового зіткнення.