Za úspěchem modelů Toyota, včetně tak revolučních jako jsou Prius, RAV4 nebo Lexus LS400, stojí inovace, o kterých se moc nemluví, ale bez nichž by tyto vozy nebyly takové, jaké jsou. Některá řešení usnadňují řízení, jiná ovlivňují bezpečnost a pohodlí při jízdě. Seznam inovací, které Toyota přinesla do světa automobilového průmyslu, je úctyhodně dlouhý.
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. V té době se využívaly výhradně v nejdražších modelech, v luxusních limuzínách, ale i v některých nákladních automobilech.
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. V 80. letech se při práci na prototypu Toyoty Celsior, která je mimo Japonsko známá jako Lexus LS400, stala prioritou právě redukce hluku a vibrací uvnitř auta. Na pohodlí měla vliv řada faktorů: perfektně doladěné zavěšení, výborně zvolené tlumicí materiály, vhodná síla skel a úprava čalounických prvků v interiéru. Japonskému výrobci to ale nestačilo.
Montáž těžkých pancéřových skel nebo tvrzené oceli používané v pancéřových vozech nepřicházelo v úvahu, neboť by zbytečně zvýšily hmotnost auta. Opancéřované limuzíny tvoří ostatně samostatnou kapitolu automobilů. V Toyotě hledali sofistikovanější řešení. 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. Umožňovaly bezpečné sváření tlumicích materiálů počítačově řízenými svářecími roboty na výrobních linkách továrny Tahara.
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. Špičkové limuzíny německých výrobců v té době dosahovaly nejméně 62 decibelů, Toyota Carina pak 65 decibelů. Zvýšení hluku o pouhé dva decibely přitom vnímá lidské ucho jako dvojnásobné.
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 VAZ 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, nejprve s třídveřovou karoserií. Debut se odehrál v květnu roku 1994 v Japonsku, během příštích několika měsíců se automobil dostal do Evropy a na jaře 1995 se už v USA prodával v pětidveřové verzi.
Myšlenka RAV4 vznikala dlouhá léta. Už v roce 1972 se v Tokiu představil prototyp rekreačního vozu Toyota RV-2 s třídveřovou karoserií shooting brake, představující spíše spojení kombi a kupé. Blíže současným SUV pak byla sériově vyráběná Toyota Sprinter Carib (pouze v Japonsku), tedy kombi Tercel 4WD série AL25 z roku 1982. Skutečně populární pak byla její další generace AE95. Automobiloví puristé ovšem tvrdí, že to bylo spíše obyčejné kombi s pohonem 4×4.
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. Motor s iridiovými svíčkami velmi spontánně reaguje na otevření škrticí klapky a současně toto řešení přispívá ke zlepšení procesu spalování, neboť je spojením protichůdných požadavků na vyšší výkon a nižší spotřebu. Má sice vyšší cenu, ovšem vzhledem k méně časté nutnosti výměny se peníze rychle vrátí.
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.
