Sous le capot, on retrouve le 2ZR-FXE, un 4 cylindres 1,8 l à cycle Atkinson délivrant 99 ch à 5 200 tr/min et 142 Nm entre 2 800 et 4 400 tr/min épaulé par un système hybride à batterie Ni-Mh offrant 37 ch, soit exactement la même combinaison que la CT200h avant restylage sortie en 2011, soit exactement la même combinaison que la Toyota Prius de troisième génération commercialisée… en 2009. Mais la petite Lexus se permet toutefois d'annoncer des émissions de CO2 en chute de 5 g/km, à désormais 82 g/km, grâce à une consommation mixte de 3,6 l/100 km contre 3,8 précédemment. Par quelle sorcellerie me demanderez-vous ? Tout simplement par l'ajout de série de pneumatiques à faible résistance au roulement et par une bonne optimisation aérodynamique. Il s'agit cependant là des chiffres de la CT200h d'entrée de gamme chaussée en 15 pouces, puisque les jantes en 16 pouces font passer les émissions à 88 g/km de CO2 et les 17 pouces à 94 g/km, pour respectivement 3,8 et 4,1 l/100 km en mixte. Il est à noter qu'aucune CT200h rechargeable n'est prévue.
Une modification de la mécanique change toutefois notablement la conduite, c'est la reprogrammation de la transmission CVT. Toute personne ayant eu une hybride Toyota/Lexus entre les mains se rappelle probablement douloureusement les envolées lyriques soudaines du moteur en phase d'accélération franche. Mais c'est un défaut que l'on retrouve beaucoup moins sur cette CT200h restylée. L'inertie de la boîte a en effet été augmentée pour obtenir une montée plus progressive dans les tours afin d'être en phase avec la vitesse du véhicule et l'isolation sonore aussi été retravaillée. Cela ne rend pas pour autant la cohabitation avec la CVT agréable une fois sorti de la ville, juste moins désagréable.
La Lexus CT200h était déjà la plus ludique à conduire par rapport à ses cousines Prius et Auris HSD de chez Toyota, et la version restylée creuse un peu plus l'écart : plus rigide et avec des liaisons au sol revues, elle inciterait presque à une conduite dynamique si les 136 ch n'étaient pas un peu à la peine face à des masses allant de 1 370 à 1 465 kg selon le niveau d'équipement.
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