Toyota annonce une nouvelle motorisation hybride TNGA – 2,5L THS-II


Toyota vient d’annoncer l’arrivée prochaine d’une nouvelle génération de motorisation hybride pour équiper ses prochaines Toyota RAV4 hybride ou Lexus IS 300h. Mais le plus surprenant reste la méthodologie TNGA qui permet aux ingénieurs Toyota d’arriver à introduire 19 nouvelles motorisation dans les cinq prochaines années.

C’est une nouvelle à la fois étonnante et attendue : Toyota, après avoir commercialisé ses nouvelles motorisations hybrides essence-électrique 1,8L ultra-efficientes à bord de Prius 4 et C-HR, ses ingénieurs se sont déjà penchés sur le renouvellement des motorisations hybrides plus puissantes comme le 2,5L HSD.

Nouvelle motorisation 2,5L HSD : 20% de consommation en moins et 10% plus performant

Cette gamme de motorisation hybride, le 2,5L HSD finalisé en 2014,  équipait jusqu’à présent les Toyota RAV4 hybride, Toyota Camry hybride, Lexus ES 300h, Lexus GS 300h, Lexus IS 300h, Lexus NX 300h et Lexus RC 300h.

gamme-de-voiture-hybride-toyota
Gamme de véhicules hybrides chez Toyota : le 2,5L HSD équipe actuellement la plupart des véhicules « Large & Premium », « SUVs » et « Minivans »

Equipé d’un moteur essence 2,5 litres et 4 cylindres en ligne et de deux moteurs électriques, l’ensemble pouvait fournir une puissance totale qui variait entre 197 ch et 223 ch, selon les modèles (injection directe ou pas). Elle représente le véritable fer de lance du constructeur japonais dans le segment moyen-haut de gamme : si elle satisfait la plupart des usagers, elle pouvait manquer de pêche pour les plus sportifs, comme en témoigne le coupé sportif RC 300h pas vraiment digne de sa catégorie.

Désormais, la nouvelle motorisation hybride 2,5L sera plus puissante (temps d’accélération 10% de moins), tandis que la consommation serait réduite de 20%.
Concrétement, sur une berline premium Lexus IS 300h, cela pourrait bien se traduire par un 0 à 100 km/h en 7,5 secondes (au lieu de 8,3), et une consommation de carburant réelle de 5,2 L/100 km (au lieu de 6,5 L/100 km relevés sur Spritmonitor). De quoi se mesurer sans rougir à BMW 320d F30 qui réalise 0 à 100 km/h en 7,5 s et une consommation réelle de 6 L/100 (sur Sprimonitor).

Toyota nouvelle motorisation hybride 2,5L THS-II
La nouvelle motorisation hybride 2,5L a revu la transmission, l’électronique de puissance et la batterie

Toyota a donc étendu les améliorations techniques apportées à la motorisation 1,8L HSD de Prius 4 (que nous avons longuement détaillé dans cet article), sur cette gamme 2,5 litres :

  • Amélioration du comportement du système hybride :
    – le moteur thermique fonctionne moins en zone faible rendement
    – utiliser davantage le moteur essence en zone rendement élevé
    – meilleure récupération d’énergie
  • Amélioration du rendement de transmission
  • Taille plus compacte et poids allégé
  • Evolution de la technologie de contrôle

Sur l’image, on peut constater que la nouvelle transmission E-CVT a adopté la disposition «axe parallèle», qui a permis de réduire de 11% la largeur de la boîte de transmission et de réduire de 80% le nombre de composants. D’autre part, le Power control unit (électronique de puissance) est très similaire à celui de Prius 4, dont les cartes à refroidissement double face sont particulièrement visibles sur la photo.

 

Nul doute également que les batteries ont bénéficié des avancées de la technologie Prius 4 : on voit l’apparition de batterie Lithium-ion sur la gamme 2,5L HSD et la nouvelle batterie NiMH optimisée. Sur la Prius 4, la première a permis de réduire de 39% le poids de la batterie, tandis que la deuxième a gagné 28% de puissance.
Il se peut que les Lexus aient droit à la batterie lithium-ion plus légère, pour compenser le poids supplémentaire des équipements premium (insonorisant…etc).

Ces batteries de taille plus compacte, peuvent désormais être intégrées sous la banquette arrière : le coffre des Lexus ne sera donc plus amputé par celles-ci.

toyota-25l-hybride-batterie-specs

La batterie de 2,5L HSD est cependant plus puissante : 1 kW pour la version Lithium-ion (contre 0,73 kWh sur Prius 4-1,8L HSD) et 1,6 kWh pour la version NiMH (contre 1,31 kWh sur Prius 4).

Le moteur électrique de 2,5L THS-II affiche quant à lui une puissance de 88 kW.

Nouveau moteur essence 2,5L « Dynamic Force Engine »

toyota-dynamic-force-engine-photo

Oh yeah! Je ne sais pas si c’est à cause de leurs collègues Mazda qui leur auraient donné envie avec SkyActiv, mais les ingénieurs Toyota ont décidé de badger à leur tour leur moteur avec ce nom «Dynamic Force».  Le constructeur japonais avait conscience que leur moteur essence est moins puissant que ses concurrents, même si leur rendement est plus élevé.
C’est du passé : Toyota annonce que ce nouveau moteur essence 2,5L Dynamic Force sera à la fois le plus puissant et le plus économe au monde (dans sa catégorie) :

toyota-dynamic-force-engine

Ceci est rendu possible grâce à la combustion haute vitesse, l’injection multi-trous et la pompe à huile à capacité continue.
Ces technologies, dont certaines sont une première mondiale, permettent d’optimiser l’entrée d’air, la combustion et les frottements au sein du moteur.

toyota-dynamic-force-engine-specs

Si on compare la version hybride avec le moteur essence 2AR-FSE qui équipe actuellement Lexus IS 300h :

  • 2AR-FSE : 175 ch à 5700 tpm et 215 N.m à 4400 tpm
  • HV engine : 175 ch à 6600 tpm et 220 N.m à 3600-5200 tpm

Il semble qu’en terme de performance, le noveau moteur permette de délivrer le couple maximal à un régime moins élevé.

La conception des moteurs TNGA : standardisation absolue!

Volkswagen avait introduit la plateforme universelle MQB et ce fut un véritable choc pour le secteur automobile japonais et Toyota en premier.
Le constructeur japonais a donc absorbé cette méthode de standardisation modulaire et l’a désormais intégré dans son processus :

toyota-developpement-moteur-tnga

Contrairement à avant, où Toyota développait 3 types de moteur dont l’architecture n’était pas identique, les motoristes ont standardisé la disposition, la forme et les composants du moteur.
De ce fait, les 3 gammes de moteur conçus pour les voitures compactes, médium ou larges peuvent partager les même technologies, il ne reste plus qu’à changer les paramètres (taille de cylindre et nombre de cylindres) : le temps de développement a donc été réduit de 40%.

De même, la ligne de production peut être standardisée et les process de fabrication sont uniformisés : cela permet à Toyota de déployer beaucoup plus rapidement ses usines de production dans le monde, à un coût moins élevé. C’est sans doute pour cette raison que le constructeur japonais a pu fabriquer récemment les nouvelles motorisations hybrides en Pologne et au Royaume Uni.

toyota-developpement-moteur-tnga-production

Ces gains de temps permettront alors à Toyota de développer beaucoup plus de motorisations à l’avenir.
Le groupe est ambitieux : il compte déployer 19 motorisations avec 37 variantes dans les 5 prochaines années (d’ici 2021), dont 6 motorisations hybrides :

toyota-gamme-moteurs

Arriverez-vous à deviner les motorisations grisées dans l’image ci-dessus ?

Source : Toyota

[Total: 11 Moyenne: 4.2]

Author: Félix Wong

Ancien ingénieur mécanique en aéronautique, je suis devenu un passionné automobile avec la technologie hybride...

J'aime aussi la bonne cuisine (et le faire), la photographie, et améliorer proprement son véhicule.

Share This Post On
WordPress » Erreur

Détection d’un doublon : il semble que vous avez déjà envoyé ce commentaire !