Le nouveau LBX bénéficie d’une motorisation hybride auto-rechargeable Lexus de nouvelle génération, doté d'un moteur compact et léger à trois cylindres de 1,5 litre. Les principaux composants du système hybride ont fait l'objet d'une refonte substantielle, notamment la boîte-pont et l'unité de commande de puissance, afin d'améliorer l'efficacité, de réduire les pertes, d'économiser du poids et de réduire la taille. La voiture est également équipée d'une nouvelle batterie bi-polaire nickel-métal hydrure (NiMH) à faible résistance et à haut rendement, qui apporte un soutien supplémentaire au moteur électrique lors des accélérations et étend la capacité de conduite tout électrique de la voiture.
Le groupe motopropulseur est réglé pour offrir des performances agréables, que ce soit en ville ou sur des routes de campagne sinueuses, avec une maniabilité fidèle et une sensation d'accélération linéaire qui correspond mieux à l'utilisation de la pédale d'accélérateur par le conducteur. La conduite est également améliorée par le contrôle du système hybride qui fait correspondre étroitement le son du moteur et l'accélération. Grâce aux améliorations apportées au système hybride, la conduite en mode tout électrique peut être appréciée à des vitesses plus élevées et sur de plus longues distances, maximisant ainsi l'efficacité du LBX.
Authentique SUV, le nouveau LBX inclut l'option de la transmission intégrale E-Four de Lexus, qui introduit un moteur électrique supplémentaire sur l'essieu arrière. Lorsque le véhicule s'éloigne, prend des virages ou roule sur des surfaces à faible adhérence, le système dirige automatiquement la force motrice vers les roues arrière, ce qui contribue à maintenir la stabilité du véhicule et à préserver la confiance du conducteur.
Modèle premium à part entière, le LBX bénéficie des efforts permanents de Lexus pour réduire le bruit et les vibrations. Un arbre d'équilibrage a été adopté sur le moteur pour réduire le niveau sonore dans l’habitacle en diminuant les vibrations. Une attention particulière a été accordée aux portes où des feuilles d'amortissement ont été introduites pour supprimer les bruits à haute fréquence, tout en améliorant les bruits à basse fréquence pour donner un son clair et agréable.
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