To nye motorer skal forbedre præstationerne i Toyotas fremtidige minibiler. Ikke med moderne tricks som turbo eller direkte indsprøjtning men 1800-tals teknologi.
Aygo, Yaris og Auris kan være på vej til at få nye motorer. Toyota har præsenteret to nye små motorer på henholdsvis 1,0 og 1,3 liter, som frem mod 2015 skal danne udgangspunkt for hele 14 forskellige varianter.
Det mest opsigtsvækkende ved Toyotas to helt nyudviklede maskiner, som vi endnu ikke har fået fulde specifikationer på, er imidlertid fraværet af ny teknologi. Her er hverken turbo eller direkte indsprøjtning. I stedet satser japanerne på rå optimering og anvendelsen af den såkaldte Atkinson-cyklus. Mere om dén om lidt.
Motorudvikling i bilernes verden har helt overordnet taget tre retninger: Downsizing kombinerer et lille slagvolumen med turbo eller kompresser. Hybridmotorer trækker på både el- og forbrændingsmotorer. Og den tredje kan vi vel nøjes med at kalde Skyactiv, da Mazda er ene bannerfører – princippet er at køre med ekstrem høj kompression i motorer med stor slagvolumen.
Toyota er blevet kendt for sine hybridmotorer. Men den teknisk avancerede løsning bærer stadig et vist nichepræg. Blandt volumemodellerne har japanerne derimod holdt sig helt ude af den ovenstående treenighed ved – indtil for nylig – at forsage turboen og al dens væsen.
Således også i de nye mini-motorer, der som sagt ikke engang har direkte indsprøjtning, hvor brændstoffet under ekstremt højt tryk sprøjtes direkte ind i cylinderen og ikke via indsugningsporten.
I stedet anvender Toyota en teknologi, som koncernen hidtil primært har anvendt i hybridbiler som Toyota Prius og Lexus CT200h – nemlig den såkaldte Atkinson-cyklus.
Oprindelig blev teknologien udviklet i 1882 af den britiske ingeniør James Atkinson. Den går ud på, at motoren når igennem alle forbrændingens fire faser i løbet af én krumtap-rotation, hvor en traditionel motor bruger to rotationer.
Kunststykket i løsningen er, at cylinderens volumen takket være en “asymmetrisk” indretning af krumtapbevægelsen er større under forbrændingstakten end under kompressionstakten.
Det lyder indviklet, men denne lille animation viser princippet.
Konstruktionen resulterer i en øget termisk effektivitet – altså bruger motoren mindre brændstof – til gengæld bliver effekten mindre, fordi kompressionen ikke drager fordel af hele slaglængden.
Det originale Atkinson-design anvendes ikke i dag. I Toyotas Atkinson-motorer er krumtappen helt konventionel – her opnås samme effekt i stedet ved at variere indsugningsventilens åbningstider.
I hybridbiler som Toyota Prius giver løsningen god mening, fordi en momentstærk elmotor kan levere det bundtræk, som benzinmotoren mangler.
I omtalen af de to nye motorer lover Toyota op til 30 procent forbedringer af brændstofforbrug, men med vores erfaringer med Atkinson-motorer er der grund til at frygte, at motorerne vil opleves svagbrystede – især i større biler som Yaris og Auris.
Ifølge Toyotas chef for motorudvikling, Shouji Adachi er ingeniørerne dog fuldt opmærksomme på udfordringen, og ifølge mediet Automotive News lover han fuldt konkurrencedygtige præstationer.
Løsningen skulle være at køre med forholdsvis høje kompressionsforhold på begge motorer – altså ikke ulig Mazda’s Skyactiv. Med 13,5:1 for 1,3’eren og 11,5:1 for 1,0’eren nærmer Toyota sig da også netop Mazda’s rekordhøje 14,0:1.
Indtil videre har Toyota ikke meldt ud, i hvilken biler, de nye motorer får debut.
