Toyota přinesla do automobilového průmyslu inovace, které zvýšily pohodlí při cestování

Seznam inovací, které Toyota přinesla do světa automobilového průmyslu, je úctyhodně dlouhý. Za úspěchem modelů Toyoty, včetně tak revolučních jako jsou Prius, RAV4 nebo Lexus LS400, stojí inovace, o kterých se moc nemluví, ale bez nichž by tyto vozy nebyly tak zdařilé. Některá řešení usnadňují řízení, jiná ovlivňují bezpečnost a pohodlí při jízdě.

1974: Hydraulický posilovač řízení s účinností závislou na rychlosti jízdy
První systémy řízení s hydraulickým posilovačem se objevily v 50. letech 20. století, nejprve ve Spojených státech, později i v Evropě. Zásadně zvyšovaly pohodlí při řízení a manévrování s vozem. 
Systém řízení s posilovačem byl vynikající během pomalé jízdy – při manévrování na parkovišti bylo možné volantem i těch nejtěžších vozů otáčet dvěma prsty, nicméně při vyšších rychlostech byla účinnost příliš vysoká a řízení vozu nejisté. Řešením byl systém řízení s účinností nepřímo úměrnou rychlosti jízdy. Mechanismus tohoto typu vytvořili Francouzi z firmy Citroën, ovšem dedikovaný systém DIRAVI se využíval především ve vozech této značky se specifickým, hydropneumatickým zavěšením vyplněným hydraulickou kapalinou LHM.

Skutečnou revoluci představoval posilovač řízení firmy Toyota. V říjnu 1974 debutoval model Crown páté generace s inovativním systémem s elektronickým posilovačem. Při pomalé jízdě nebo během parkování působil s plnou silou, avšak při vyšších rychlostech snižovaly speciální pístové ventily tlak hydraulické kapaliny v systému. Řízení vozu tak bylo stabilní a precizní. Postupně se tohoto inovativního řešení dočkaly i jiné modely Toyoty vyšších tříd.

V motoristické literatuře často narazíme na informaci, že prvním posilovačem řízení s účinností nepřímo úměrnou rychlosti jízdy byl systém Servotronic navržený na zakázku pro BMW, a to až v roce 1986. V tomto případě si ovšem prvenství mohou nepochybně připsat inženýři Toyoty.

1989: Panely z laminované oceli tlumící vibrace karoserie
Tichý interiér je ukazatelem pohodlí. Čím méně decibelů, tím lépe. Komfortní vůz se vyznačuje rovněž účinným ztlumením všech otřesů a vibrací přenášených z kol a zavěšení na karoserii a do jejího interiéru. Je přirozeně nemožné zcela eliminovat otřesy a chvění, nicméně konstruktéři se předhánějí v řešeních, která tyto nepříjemné efekty sníží na minimum. 

Tým inženýrů zkusil do různých bodů karoserie instalovat čidla zaznamenávající intenzitu vibrací za jízdy. Ukázalo se, že neuralgický bod představují ocelové prvky u příčky oddělující motor od interiéru v přední části vozu a v části oddělující kabinu od zavěšení zadní nápravy. Obrazně řečeno – ocelové díly před a za podlahou.

Jakmile inženýrský tým Toyoty zjistil příčinu, řešení bylo nasnadě. Místo prvků tradičně lisovaných z oceli použili panely sendvičového typu. Prostor mezi vrstvami vysoce kvalitní oceli vyplnili speciální umělou hmotou, která dokonale pohlcuje veškeré vibrace. Mezi ně ještě vložili indukční vložky z kovového prášku. 

Díky revolučnímu řešení byly vozy Toyota Celsior a Lexus LS400 v okamžiku svého debutu na trhu, tedy v říjnu 1989, nejlépe odhlučněnými sériově vyráběnými vozy na světě. Při rychlosti 100 km/h činila hladina hluku v interiéru jen 58 decibelů, což v praxi znamená pouze diskrétní šum. Ticho, absolutní pohodlí a nadprůměrná kvalita provedení modelů Celsior a LS400 způsobily, že prezident koncernu Daimler-Benz a značky Mercedes-Benz Werner Niefer, na konci roku 1989 přiznal: „Obavy ve mně nevzbuzuje BMW s dvanáctiválcovým motorem, nýbrž auta, jako je Lexus.”

1994: RAV4, nedostižný vzor SUV
Který z výrobců vymyslel segment SUV? Jedni si myslí, že prvním takovým autem byl Ford Bronco (1966), jiní, že prvenství patří americké firmě International Harvester, která v roce 1960 uvedla model Scout 80. Další se domnívají, že prvním SUV byla Lada Niva, čili WAZ 2121 (1977) nebo Land Rover Discovery Mk. I (1989).

Prvním globálním SUV evropského typu, tedy autem se zvýšeným zavěšením a terénními schopnostmi, ale se samonosnou karoserií místo konstrukce na rámu, byla Toyota RAV4. Vůz vznikl s využitím populárních mechanismů modelů Corolla a Carina.

Práce na lehkém terénním autě s kompaktní, samonosnou karoserií zahájila Toyota na sklonku 80. let. Projekt 153T postupně dozrával, až se z něj v roce 1994 stala sériová Toyota RAV4. Pohon na obě nápravy byl zpočátku volitelnou variantou, nabízela se i auta s pohonem 4×2. Vůz se těšil celosvětové popularitě a definoval segment kompaktních SUV. Brzy našel následovníky, svět zaplavila podobná auta ostatních značek. Každá další generace RAV4 se setkala s globálním úspěchem. Dnes segmentu SUV udává tón pátá generace, která je na trhu od roku 2018.

1999: První motor s třípólovými iridiovými zapalovacími svíčkami
Od úsvitu automobilových dějin konstruktéři motorů hloubali nad tím, jak dosáhnout optimálního vznícení směsi paliva a vzduchu. Z letectví převzali dvě svíčky na válec, experimentovalo se s jejich délkami, počtem elektrod a materiálem, z něhož byly elektrody vyrobeny.

V 80. a 90. letech se jako vrchol úspěchu jevila svíčka s platinovými elektrodami. Neustálá honba za účinnějším spalováním směsi, lepšími výsledky a nižší spotřebou stále dražších pohonných hmot způsobily, že na začátku 90. let Toyota a Nippondenso (od roku 1996 Denso Corporation) zahájily práce na novém typu svíček.

Jejich elektrody byly vyrobeny z iridia, ušlechtilého kovu mimořádně odolného vůči působení kyslíku přítomnému v procesu spalování. Zapalovací svíčka s iridiovými elektrodami vydrží i 130 tisíc kilometrů, čili mnohonásobně více než svíčky s tradičními elektrodami. Navíc je prakticky bezobslužná, není potřeba upravovat štěrbinu. 

Poprvé se svíčky se třemi elektrodami z iridia představily v motoru vozu Toyota 2JZ-FSE, řadovém šestiválci s přímým vstřikováním paliva. Tato jednotka debutovala v modelu Crown Majesta 3.0 D-4 v září roku 1999. Na světové trhy se zapalovací svíčka Denso s iridiovými elektrodami dostala v roce 2003. V současné době ji používají také další automobiloví producenti.

2000: Vyrovnávací hřídel s ozubenými koly z umělé hmoty
Vysoká úroveň chvění a málo kultivovaný chod motorů je další problém, s nímž od počátku konstruktéři bojují. Jednotky s osmi, dvanácti, či dokonce šestnácti válci se montují pouze do několika vysoce výkonných sportovních modelů nebo luxusních limuzín. Co ale s nejpopulárnějšími čtyřválcovými motory?

Řešení nabízela vyrovnávací hřídel, někdy montovaná také v páru. Vyrovnávací hřídel nebo hřídele se nacházejí v bloku pohonné jednotky. Pohání je kliková hřídel, ovšem otáčejí se rychleji než ona, pomocí výstředníku, v protisměru. Vyrovnávací hřídele eliminují chvění a vibrace vznikající během posuvného a rotačního pohybu pístů a ojnic.

Původní vyrovnávací hřídele měly ozubená kola ze speciálních slitin oceli. Jejich nedostatkem byla poměrně vysoká hmotnost. Snižovaly sice chvění, ovšem současně byly dosti hlučné. V 90. letech inženýři z oddělení motorů Toyoty našli optimální řešení. Vyrovnávací hřídele vybavili ozubenými koly ze speciální umělé hmoty. Podařilo se díky tomu redukovat jejich hmotnost a úroveň hluku.

Pohonná jednotka 1AZ-FSE, která se začala masově vyrábět v červenci 2000 a jako první na světě v sériovém měřítku aplikovala toto řešení, pracovala opravdu tiše a plynule. Motor 1AZ-FSE byl mimo jiné v Toyotě Avensis 2.0 D-4 VVT-i s přímým vstřikováním benzínu a výkonem 147 koní (2003). Řešení se skvěle osvědčilo také ve vozech značky Lexus.

2003: První sériově vyráběný elektrický kompresor klimatizační soustavy ES18
Když se v prosinci 1997 představil první hybridní vůz Toyota Prius, automobilový svět oněměl překvapením z množství použitých inovací. Koncepce hybridu byla známá už v první dekádě 20. století, ovšem až projektanti Toyoty zdokonalili toto řešení natolik, že bylo možné uvést ho na komerční trh. Výhody hybridního pohonu byly zjevné.

V té době, ke konci 90. let, se standardní výbavou kompaktních vozů stala klimatizace. Počítalo se s ní také ve standardním provedení prvního modelu Prius. Zde ale vyvstal problém: kompresor klimatizace poháněl spalovací motor pomocí řemínku, čili tradičním způsobem známým z aut tradičního typu. Jestliže se však vůz pohyboval pomocí elektromotoru, přišel kompresor o pohon a vypínal klimatizaci. Omezená účinnost klimatizace v horkém kalifornském klimatu, kam směřovala většina Priusů první generace, kazila radost z nového vozu.

Oddělení projektující elektrické systémy v Toyotě pojalo tento problém jako výzvu. Inženýři měli silnou podporu také ze strany kolegů z firmy Denso. Jejich společné řešení nese označení ES18. Jednalo se o světově první sériově vyráběný kompresor klimatizace s elektropohonem. Hybridní pohon dodával několik desítek kilowatů a systém klimatizace potřeboval pouze jejich nepatrnou část. Pod podmínkou, že byl kompresor vybaven elektropohonem.

V létě roku 2003 společně s premiérou druhé generace modelu Prius debutovala nová klimatizace s výkonným pohonem funkčním i v situaci, kdy spalovací motor nepracoval. Dnes tuto revoluční inovaci Toyoty používají i jiní výrobci hybridních vozů, takže si řidiči mohou dopřát příjemný chládek v interiéru i tehdy, kdy jejich hybrid pracuje v elektrickém režimu.