Toyota Yaris Hybrid-R creata per il massimo piacere di guida
Al debutto mondiale in occasione del Salone dell’Auto di Francoforte 2013, il prototipo Yaris Hybrid-R unisce l’avanguardia tecnologica della Yaris Hybrid ai principi ingegneristici sui cui è basata la TS030 HYBRID, il prototipo da corsa Toyota sceso in pista a Le Mans e nel Campionato Mondiale Endurance. Il risultato è un veicolo straordinario, creato con l’obiettivo di massimizzare le prestazioni ed il piacere di guida.
Fonte: Toyota Motor Italia
Francoforte, Germania. 11 settembre 2013. Quella ibrida, con soli 16 anni di storia alle spalle, è una tecnologia ancora giovane. Il primo modello ibrido ad apparire sul mercato è stato infatti la Toyota Prius nel 1997.
Tale tecnologia ha quindi ancora un enorme potenziale da esprimere, in diverse direzioni e differenti contesti, da quello urbano a quello sportivo nel quale, recentemente, ha cominciato ad affacciarsi. La Yaris Hybrid- R è un prototipo creato con lo scopo di mostrare al pubblico i possibili sviluppi della tecnologia ibrida, con l’obiettivo di massimizzare le prestazioni ed il piacere di guida.
La trasmissione ibrida
Sviluppata partendo dalla versione 3 porte del modello, la trasmissione ibrida della Yaris Hybrid-R unisce un motore benzina 1.6 a due potenti propulsori elettrici, per offrire ai clienti le prestazioni di una trazione integrale elettrica e ‘intelligente’.
Le ruote anteriori sono spinte da un motore turbo 1.6 da 4 cilindri e 300 CV a iniezione diretta, sviluppato appositamente dalla Toyota Motorsport GmbH (TMG) in base alle regole previste dalla FIA (Federation Internationale de l’Automobile) per un’unità da utilizzare in diverse discipline automobilistiche.
La trazione alle ruote posteriori è invece fornita individualmente da due propulsori elettrici da 60 CV ciascuno, gli stessi presenti sulla Yaris Hybrid. La trasmissione ibrida riesce così a sviluppare una potenza totale di 420 CV.
I due motori elettrici vengono inoltre utilizzati come generatori di energia durante le fasi di frenata, fornendo una potenza supplementare in accelerazione.
Proprio come per la TS 030 HYBRID, l’energia recuperata durante le frenante viene immagazzinata all’interno di un super-accumulatore. Nella Yaris Hybrid-R, l’accumulatore è stato collocato sotto il sedile posteriore, nella stessa posizione in cui si trova la batteria sulle versioni standard.
Rispetto alla batteria ibrida al nichel-idruro di metallo, però, questo super-accumulatore risulta particolarmente adatto alle auto sportive grazie all’elevata densità di potenza potenza e alla elevata velocità di ricarica.
Un terzo motore elettrico da 60 CV, posizionato tra il motore e il cambio sequenziale a 6 rapporti, agisce da generatore in due situazioni differenti: durante la decelerazione, per fornire energia al super-accumulatore, e durante l’accelerazione, per garantire potenza immediata ai propulsori elettrici posteriori.
Inoltre, quando la potenza fornita alle ruote anteriori rischia di metterene in crisi l’aderenza, il generatore viene utilizzato come una sorta di sistema di controllo della trazione avanzato, che trasforma la coppia in eccesso in energia elettrica da destinare alle ruote posteriori, incrementando l’accelerazione e migliorando l’handling del veicolo.
Un design sportivo
La Yaris Hybrid-R è caratterizzata da un’interpretazione più aggressiva del design comune ai nuovi modelli Toyota. La cifra stilistica Keen look e Under Priority viene rafforzata dall’adozione di nuovi gruppi ottici, da una griglia anteriore più ampia e dai dettagli blu e neri in contrasto con il colore bianco della scocca.
Il particolare design del paraurti incorpora due ampie prese d’aria e luci di marcia diurne a LED di colore blu. Le prese d’aria contribuiscono al raffreddamento dell’impianto frenante anteriore, mentre la forma del paraurti inferiore è studiata per incanalare centralmente il flusso dell’aria sotto il veicolo.
I passaruota alloggiano cerchi TRD da 18” con pneumatici 225/40 R18 Michelin Pilot Sport Cup dall’impronta asimmetrica, che richiama la silhouette sportiva della Yaris Hybrid-R. L’ideale per l’utilizzo sia su pista che su strada, la scelta di questi pneumatici altamente performanti è lo specchio della vincente collaborazione tra Michelin e il team Toyota impegnato nel Campionato Mondiale FIA Endurance.
I dischi dei freni, sportivi,sono abbinati a pinze a sei pistoncini sulla parte anteriore e da pinze a quattro pistoncini sul retrotreno.
Il tappo del serbatoio e posizionato sul montante posteriore, per consentire una rapida apertura e semplificare le operazioni di rifornimento.
Al posteriore, le luci a LED mantengono invariata la forma della versione di serie, mentre un esclusivo spoiler è stato posizionato sul tetto, ed il nuovo paraurti incorpora un ampio diffusore, con tubo di scarico incorniciato tra due estrattori.
Abitacolo sportivo
Riprendendo i colori esterni, i sedili Recaro Bucket bicolore sono caratterizzati da rinforzi laterali in pelle nera e Alcantara® blu. La stessa Alcantara® copre parte dei pannelli sulle portiere e parte della plancia, conferendo maggior sportività all’abitacolo.
La leva del cambio sequenziale è stata posizionata il più vicino possibile alla mano del guidatore in modo da agevolare a rapidità nei cambi di marcia.
Il volante sportivo, rivestito in Alcantara®, dispone di un pulsante per la selezione, a veicolo fermo, delle modalità “Track” oppure “Road”, oppure per impostare la funzione “Boost” durante la marcia.
Il posto guida è infine arricchito dal un set di pedali sportivi derivati dalla GT 86.
Una modalità “Road” per la guida di tutti i giorni
La modalità “Road” prevede una riduzione della potenza erogata dal sistema ibrido, per ridurre i consumi e le emissioni di CO2.
La funzione opera riducendo il rapporto di compressione del motore e regolando la mappatura relativa ad iniezione e scoppio.
Un motore 1.6 turbo da corsa
Il motore 1.6 turbo della Yaris Hybrid-R è stato sviluppato dalla Toyota Motorsport GmbH. L’unità rispetta le normative FIA previste per i Global Race Engine (“GRE”), stilate per ridurre i costi di produzione dei motori 4 cilindri da utilizzare in diverse discipline automobilistiche.
Le singole discipline stabiliscono i propri regolamenti tecnici, scegliendo tra motori 1.6 e 2.0, con o senza turbocompressore, e quindi con potenze variabili tra i 150 e i 500 CV. In origine, questi motori potevano essere installati anche sulle vetture da Formula 1.Trattandosi di un motore adattato in maniera specifica per le condizioni da corsa, è comunque necessario renderlo più affidabile e meno costoso.
Dal 2011, i Global Race Engines sono stati utilizzati per i motori 1.6 turbo nel Campionato del Mondo Rally (WRC) e nel Campionato del Mondo Turismo (WTCC). Il prossimo anno, il Global Race Engine farà il suo esordio in Formula 3 come motore atmosferico 2.0.
Il Global Race Engine sviluppato dalla Toyota Motorsport GmbH è stato sottoposto a test intensivi delle prestazioni e dell’affidabilità sui dinamometri del centro tecnico di Colonia. Al termine del programma di sviluppo, TMG renderà il Global Race Engine disponibile per i team privati, continuando ad utilizzarlo come unità di base per i futuri progetti motorsport.
Specifiche del Global Race Engine TMG
• Cilindrata: 1595 cm3
• Iniezione: Diretta (fino a 200 bar)
• Turbocompressore: Turbo Garett GTR 2560R (pressione massima : 2,5 bar)
• Flangia d’aspirazione: 33 mm
• Potenza max.: + di 300 CV a 6000 rpm
• Coppia max. : 420 Nm
• RPM max. : 7500 rpm
Trazione ruote posteriori: due motori elettrici da 60 CV
Il sistema ibrido supporta il motore turbo 1.6 benzina, specialmente durante la fase di avviamento ed a bassi regimi, quando l’efficienza del motore non ha ancora raggiunto un livello ottimale. Il superaccumulatore può rilasciare energia per circa 10 secondi, mentre la potenza totale dei due propulsori elettrici viene limitata a un massimo di 40 CV. Per mantenere un livello di carica sufficiente all’interno dell’accumulatore, il terzo motore elettrico viene utilizzato, all’occorrenza, come generatore.
La Yaris Hybrid-R può funzionare inoltre in modalità elettrica sulle distanze più brevi, in particolare durante le manovre di parcheggio.
Una modalità “Track” per le giornate in pista
La modalità “Track” sfrutta al massimo le potenzialità del sistema ibrido, massimizzando l’erogazione di potenza ed offrendo la massima sportività alla vettura. Il motore 1.6 turbo sviluppa una potenza di 300 CV, per una coppia di 420 Nm, mentre i propulsori elettrici possono raggiungere insieme un picco di 120 CV per 5 secondi.
A velocità ridotte, in curva, ed in tutte le situazioni in cui l’eccesso di potenza rischierebbe di mandare in crisi l’aderenza delle ruote anteriori, il terzo motore elettrico trasmette energia ai motori posteriori, trasformandosi in un avanzato sistema di controllo della trazione.
I motori elettrici posteriori, uno per ciascuna ruota, permettono quindi di migliorare l’handling della Yaris Hybrid-R in curva, modificando la distribuzione della coppia tra la ruota di destra e quella di sinistra.
Tali unità possono essere utilizzate sia come generatori che come propulsori, ottenendo lo stesso effetto di un differenziale con distribuzione di coppia.
In base al raggio della curva, il sistema può distribuire un livello di coppia superiore alla ruota posteriore esterna, consentendo così una maggiore velocità all’ingresso in curva (nelle curve a velocità media), incrementando la forza frenante sulla ruota interna (nelle curve veloci), oppure frenando e accelerando le rispettive ruote (nelle curve lente) per regolare l’effetto d’imbardata, offrendo un comportamento più lineare, limitando l’angolo di sterzo ed il relativo sottosterzo.
Grazie all’elevata potenza della trasmissione ibrida ed al sistema di gestione dell’energia studiato per massimizzare le prestazioni e l’handling, il prototipo Yaris Hybrid-R incarna una delle possibili evoluzioni della tecnologia ibrida, concepita per garantire al cliente il massimo piacere di guida.
Un ponte tra mondo reale e virtuale
Il prototipo Yaris Hybrid-R utilizza lo stesso sistema ECU CAN-Gateway creato per la GT 86, in collaborazione con la società di videogames Polyphony Digital Inc., in occasione del lancio del videogame Gran Turismo 6, previsto per la fine dell’anno.
Presentato la primavera scorsa sul circuito di Silverstone, in occasione del 15mo compleanno del videogame, il sistema ECU CAN-Gateway consente a chi guida la GT 86 di registrare su una periferica USB, oppure sul proprio Smartphone, i dati raccolti durante la guida su pista. I dati GPS, le accelerazioni longitudinali, gli angoli di sterzata, i cambi di marcia, la velocità del motore, quella del veicolo, persino la temperatura dell’acqua, sono tutte informazioni utilizzate per riprodurre nel videogame le condizioni di un vero giro di pista, per poi confrontarle con i giri virtuali realizzati nel gioco.
Il prototipo Yaris Hybrid-R porta questa tecnologia alla fase successiva, utilizzando lo stesso principio ma in maniera inversa. Potremmo immaginare come i dati raccolti durante il gioco possano essere inviati all’ECU del veicolo. Il sistema di gestione elettronica del veicolo potrebbe quindi potenzialmente anticipare le condizioni di guida dei singoli circuiti, ottimizzando la fase di recupero dell’energia, il controllo della trazione, la quantità di energia utilizzata nelle singole fasi della gara e ottimizzando l’handling attraverso il controllo della trazione delle singole ruote.
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