Een knap staaltje werk uit het land van de rijzende zon.
De ontwikkelaars van Toyota zijn al jaren bezig om uit te zoeken hoe ze hun motoren zo efficiënt mogelijk kunnen maken. Op dit vlak hebben ze recentelijk een gigantische doorbraak gemaakt. Toyota’s nieuwe Dynamic Force Engine is ongeveer tweemaal zo efficiënt als concurrende krachtbronnen van hetzelfde formaat.
Efficiëntie is een van de grote keerzijden van de oudewetse verbrandingsmotor. Tot op heden hebben autofabrikanten het amper kunnen presteren om opgewekte energie in de vorm van hitte om te zetten in aandrijving. Met de introductie van de nieuwe DFE-motor door Toyota wordt dit veranderd.
Waar de meeste 2-liter motoren tegenwoordig zo’n 20 procent thermische efficiëntie hebben, beschikt de DFE-motor in normale trim over tenminste 40 procent. Wanneer het 169 pk sterke blok onderdeel uitmaakt van een hybride aandrijflijn, stijgt het percentage verder met 1 procent, waarmee een maximale thermische efficiëntie van 41 procent wordt bereikt. De motor, die beschikt over 205 Nm aan koppel, gebruikt nieuwe verbrandingstechnieken en een variabel controlesysteem. Tevens wordt het verlies aan energie geholpen door verbeterde uitlaat- en koelingsystemen.
Toyota heeft daarbij o.a. de zuigers van de volledig nieuwe motor gepolijst en de cilinderkop herontworpen. Daarnaast gebruikt de DFE-motor de nieuwste versie van het D-4S directe injectiesysteem. Deze vonden we in het verleden in aangepaste vorm al op de Subaru BRZ en Toyota GT86.
Afgezien van de Dynamic Force Engine presenteert Toyota nog een tweetal versnellingsbakken. De eerste hiervan is een nieuwe handgeschakelde zesbak die 2 cm kleiner en 7 kg lichter is dan voorheen. De ander is de geheel nieuwe Direct Shift-CVT. Deze transmissie heeft een extra tandwieloverbrenging voor bij lage snelheden, zodat de auto soepeler wegrijdt. Daarnaast verlaagt hij het brandstofverbruik met 6 procent.
Met dank aan Wouter voor de tip!
-edit: dank u, is inmiddels gefixt-
-edit: dank u, is inmiddels gefixt-
@papkar: De motor gebruikt nieuwe verbrandingstechnieken en een variabel controlesysteem. Tevens wordt het verlies aan energie geholpen door verbeterde uitlaat- en koelingsystemen.
Toyota heeft daarbij o.a. de zuigers van de volledig nieuwe motor gepolijst en de cilinderkop herontworpen.
Is er echt niet meer over te vertellen?
@f31bmw320d: Allemaal PR; in 2014 had Toyota al een persbericht dat ze 38% efficiency haalde met een 1.3L Atkinson-cycle motor. 4 jaar verder hebben ze dus nog 2% gevonden met dat polijsten * gaap * gaap *
@dawwg: inderdaad. Laatste stuiptrekking verbrandingsmotor industrie?
Die claims + nietszeggende filmpjes had je in 1983 ook ..
En in 1988 ook ..
En in 1993 ook ..
Om de 5 jaar dus ..
Ik dacht dat de meeste turbomotoren al rond de 30% efficiëntie hadden?
Zo hé, dat zijn zéér indrukwekkende waarden. De van de Formule 1-motor afgeleide V6 van de AMG Project One haalt inclusief hybridepakket namelijk ook precies 41% thermische efficiëntie. En dan heb je te maken met een blok dat voor straatautobegrippen behoorlijk experimenteel is, slechts in beperkte oplage geproduceerd gaat worden en om de 50.000km uit elkaar moet. Dat Toyota dan even om de hoek komt met een 2.0L blok dat diezelfde efficiëntie laat noteren en wel geschikt lijkt te zijn voor massaproductie vind ik knap!
@Edge: Dan liever de atmosferische V12 van de AM Valkyrie
@theblazerunner: oke leuk. Maar dit artikel gaat niet over geweldige motoren met performance en ‘emotie’. Dit gaat over techniek die motoren zo efficient mogelijk maakt.
@edge: Een F1 motor is qua design bepaald door de FIA zoals boring, slag, turbo, aantal kleppen per cilinder, etc wat ervoor zorgt dat de thermische efficiëntie verre van optimaal is. Voor de openbare weg moet de motor worden aangepast, ten goede en slechte voor de thermische efficiëntie. Variabele engine mapping mag voor de openbare weg maar zal ook moeten helpen om de uitstoot te verlagen en zo de thermische efficiëntie te verlagen. 41% is inclusief MGU-H en MGU-K en zonder deze hulpmiddelen zou het lager zijn dat de Toyota.
De vergelijking tussen een F1 (gebaseerde) motor en een productie motor is een beetje vreemd omdat beide motoren compleet anders tot stand zijn gekomen. De F1 motor is veel meer high-tech maar dat de thermische efficiëntie relatief laagt ligt van de ICE komt puur door het reglement.
@bassx: wat een lariekoek dat dat door de reglementen komt. Het ontwerpen van een auto en bijbehorende componenten, zoals een motor, is een kwestie van prioriteiten en concessies. De (thermische) efficiëntie en kosten hebben bij een f1-motor op een lagere prioriteit gestaan, net als de duurzaamheid. Bovenaan heeft vooral vermogen gestaan. Bij de Toyota motor zullen de prioriteiten ongeveer omgekeerd geweest zijn. Heeft dus niks met reglementen te maken, maar alles met prio’s…
Ben het wel eens dat de vergelijking tussen bijde motoren, hetzelfde is als appelen met peren.
@jetlag: Wie schrijft er nou lariekoek? Met een maximale fuel rate is thermische efficiëntie top prioriteit geworden in F1 sinds het tankverbod. Het is sindsdien een race geworden wie het meeste vermogen uit dezelfde hoeveelheid brandstof kan halen, de definitie van thermische efficiëntie. Je verhaal zou kloppen voor de V10 periode, toen kon men prima 4,5 liter brandstof per ronde verbranden en lagen de prioriteiten bij het ontwikkelen van een motor anders en precies zoals jij omschrijft.
@bassx: Tuurlijk, want de winnaar / wereldkampioen in de F1, is degene die het minste brandstof verbruikt heeft….
Efficiency is gestegen in de prioriteitenlijst, omdat er (die) “kaders” voorgeschreven zijn. Het is daardoor nog altijd elk team’s bedoeling, om binnen die grenzen (= totale afstand) al het brandstof verbruikt te hebben en op damp als eerste de finishlijn te bereiken.
@jetlag: Wie heeft het er over om met een volle tank proberen te finishen? Beetje vreemde logica van je. Natuurlijk willen ze met een lege tank finishen, er zit niet voor niets een “burning fuel” modus op de auto. Het gaat erom wie de meeste energie uit 105kg brandstof kan halen over een afstand van ~300km. Voor elk team geldt hetzelfde, 105kg brandstof aan boord en met de gasklep vol open mag het verbruik niet meer dan 100kg/u zijn. Omdat de flow rate van de brandstof gelimiteerd is net als het totaalverbruik zal de motor met de hoogste thermal efficiency inherent de motor zijn met het meeste vermogen.
@edge: Mercedes heeft al meer dan 50% bereikt.. just saying.
@2800cc: Ja en nee. Mercedes claimt inderdaad 50% gehaald te hebben. Dat is echter het blok zoals het achterin de huidige Formule 1 wagens ligt. Ik spreek in mijn reactie specifiek over de blokken voor straatauto’s en haalde daarom de 41% van het van de 2015-spec F1-blok afgeleide blok van de Project One aan.
Ik ga wel fietsen, veel efficiënter!
@joostie: niet te veel inspanning hè. Scheelt CO2 uitstoot.
@joostie: Jouw lichaam zet anders ook maar ongeveer 25% van je voeding om in bewegingsenergie, kun je dus toch beter die nieuwe Toyota-motor kopen…
@potver7: nou ja, hangt er vanaf hoe je rekent. Als je het per kilogram dinosaurus rekent die je nodig hebt om de koolwaterstoffen te produceren, dan is het misschien toch efficiënter om de fietser een dino-steak te eten te geven.
@joostie: Nou, je verbrand heel wat calorieën hoor
Fijn; en hoeveel PK/NM produceert dit blok op het moment het aan die 40/41% komt? Maakt het daarbij een hoop extra troep aan?
Daar gaat het uiteindelijk om, niet om dat het een 2.0 liter blok it.
@gregorius: In de Lexus Hybrid aandrijving die in de nieuwe UX komt 165pk volgens het geruchtencircuit
@gregorius: De Hybride versie heeft een hogere compressieverhouding, 14 op 1 i.p.v. 13 op 1.
Hierdoor is hij 1% efficiënter maar levert hij wel 19 kW in, dus van 171 pk naar de 146 pk.
https://newsroom.toyota.co.jp/en/powertrain2018/engine/
Het maximale koppel van 205 Nm komt pas bij 4800 tpm, standaard versie. 180 Nm bij 4400 voor HV versie.
De hoge efficiëntie komt voornamelijk door de hoge compressie verhouding, lange werkslag en
door een ontwerp met een iets groter klephoek is de werveling bij de inlaatslag optimaal.
Als ik het goed zie een atmosferisch blok? 120pk ofzo?
ongeveer 169 pk
@ikschrijfookoverautos
lekker originele schrijfstijl heb je man.
https://www.google.nl/search?q=autoblog+land+van+de+rijzende+zon&oq=autoblog+land+van+de+rijzende+zon&aqs=chrome..69i57j69i64.5372j0j7&sourceid=chrome&ie=UTF-8
@esprit84: Wat moet hij dan? Japan vervangen door iets als “het land van sushivretende spleetogen”? Het land van de rijzende zon is gewoon een veelgebruikte manier om Japan te beschrijven, niet alleen hier op Autoblog.
@edge: gewoon Japan.
De zon rijst hier net zo hard als daar.
Een thermisch efficiënte motor betekent dat het nog langer duurt voordat het interieur opwarmt…
@mashell: Ik weet niet of dat per sé waar is. Normaal gezien draait een waterpomp mee op het moment dat de motor wordt gestart en zodoende wordt de koelvloeistof in het motorblok rondgepompt.
Probleem is hier, dat dat eigenlijk nog niet moet, want idealiter wil je de motor zo snel mogelijk op werktemperatuur hebben. Elke seconde dat de motor nog niet warm is, wordt er meer geïnjecteerd, dus meer verbruik en uitstoot enz…
Maar de laatste jaren zijn er waterpompen die elektromagnetisch worden bekrachtigd. De poelie van de pomp draait dus al bij het starten, maar de as van de waterpomp nog niet. Er wordt dus in het begin nog geen water door de motor gepompt, waardoor die dus sneller op temperatuur komt, en pas wanneer de motor op temperatuur is, wordt de poelie elektromagnetisch bekrachtigd en begint de waterpomp te draaien.
Kaizen power.
Thermische efficientie is altijd al top prio geweest in de f1 hoe meer pk op de weg komt per liter brandstof is wat telt. Alle warmte die verloren gaat is ongewenst. Toen je nog mocht tanken was het ook een probleem, je wil tenslotte zo kort mogelijk tanken. Tegenwoordig moet de f1 zelfs zuinig rijden ofwel niet zijn volledige vermogen gebruiken omdat er maar x ml / min verbruikt mag worden. Doen alsof thermische efficientie iets van de laatste tijd is is gewoon nonsens.
@simonmc. Daarom gebruiken ze een standkachel. Die verbruikt inderdaad brandstof. Maar alles beter dan de motor onnodig lang niet op bedrijfstemp hebben. Zit volgens mij nu ook al in diverse diesels.