• Escaparate de ideas para
el futuro de la tecnología híbrida
• Tecnología Yaris HYBRID-R
directamente inspirada por el programa de TOYOTA Racing en el Campeonato
Mundial de Resistencia de la FIA.
• Un vehículo híbrido e-4WD con una potencia
máxima del sistema de 420 CV.
• Una ejecución claramente más deportiva de los
conceptos de diseño Keen look y Under Priority.
El prototipo Yaris Hybrid-R,
que hará su debut mundial en el Salón del Automóvil de Frankfurt 2013, combina
la avanzada tecnología del popular compacto Toyota Yaris hybrid con el diseño
de alto rendimiento inspirado por el prototipo de competición de Toyota, el
TS030 HYBRID, que corrió en Le Mans y en el Campeonato Mundial de Resistencia.
El resultado es un prototipo dedicado a maximizar el placer de conducción en
carretera y en circuito.
La tecnología híbrida aún es
joven, ya que apenas hace 16 años que apareció la primera generación de Toyota
Prius, en 1997. Así pues, todavía tiene mucho futuro por delante y un gran
potencial de evolucionar en múltiples direcciones distintas. De hecho, no ha
sido hasta hace poco cuando la tecnología híbrida ha empezado a utilizarse en
programas de competición, pero aún no está plenamente consolidada entre el gran
público como solución orientada al rendimiento. El prototipo Yaris Hybrid-R es
un claro escaparate de posibles ideas para el desarrollo de la tecnología
híbrida, para un rendimiento máximo y un placer de conducción superior.
Sistema híbrido
Basado en el modelo Yaris
tres puertas, el sistema híbrido del prototipo Yaris Hybrid-R monta un enérgico
motor de gasolina de 1.6 l combinado con dos potentes motores eléctricos que
añaden propulsión eléctrica “inteligente” a las cuatro ruedas.
Las ruedas delanteras son
impulsadas por un motor turbo de 1.6 litros, 4 cilindros y 300 CV con inyección
directa específicamente desarrollado por Toyota Motorsport GmbH (TMG), según
las normas de la Federación Internacional del Automóvil (FIA) para poder utilizar
un motor Global Race Engine en distintas disciplinas automovilísticas.
En la parte trasera, cada
rueda se impulsa de forma independiente por una motor eléctrico de 60 CV, igual
que los utilizados en el Yaris hybrid estándar. El sistema híbrido desarrolla
una potencia total de 420 CV.
Los dos motores eléctricos
funcionan como generadores durante la fase de frenado, y complementan al motor
de gasolina en las fases de aceleración.
Como sucede en el TS030
HYBRID, la energía recuperada durante la fase de frenado se almacena en un
supercondensador. En el Yaris Hybrid-R se encuentra bajo el asiento trasero,
donde suele ubicarse la batería del Yaris hybrid. En comparación con la batería
híbrida estándar de NiMh, el supercondensador tiene una mayor densidad energética
y una mayor velocidad de carga/descarga. Se ajusta perfectamente a los
requisitos de la conducción deportiva en circuito, donde hacen falta descargas
de potencia breves e inmediatas.
Un tercer motor eléctrico de
60 CV, situado entre el motor de gasolina y la transmisión secuencial de seis
marchas, funciona como generador en dos casos distintos: durante la
deceleración para alimentar el supercondensador y durante la aceleración para
impulsar directamente los motores eléctricos traseros.
Lo último solo pasará cuando
la potencia y el par del motor de gasolina superen el potencial de agarre de
las ruedas delanteras. El generador se comporta como un sistema de control de
tracción avanzado, redireccionando el par como energía eléctrica a las ruedas traseras,
para potenciar la aceleración y mejorar el manejo en lugar de simplemente
limitar la potencia del motor.
• Ruedas delanteras impulsadas por un motor de
competición turbo de 1.6 l 300 CV.
• Ruedas traseras impulsadas por los dos
motores eléctricos de 60 CV del Yaris hybrid estándar.
• Como sucede en el TS030 HYBRID, la energía se
almacena en un supercondensador.
• Control de tracción avanzado gracias a un
tercer motor eléctrico delantero.
Diseño deportivo
Yaris Hybrid-R ofrece una
interpretación más agresiva y emocional del lenguaje de diseño que caracteriza
a los recientes modelos de Toyota. La filosofía de diseño Keen Look (Imagen
sofisticada) y Under Priority (Prioridad inferior) se ve reforzada por la
adopción de unos faros delanteros de nuevo diseño, una parrilla frontal más
ancha y unos detalles negros y azules que contrastan con el color blanco de la
carrocería.
El diseño específico del
paragolpes incorpora dos grandes entradas de aire y luces de circulación diurna
LED azules. Dichas entradas contribuyen de forma importante a refrigerar los
frenos delanteros, mientras que la forma del borde inferior está diseñada para
canalizar hacia el centro el flujo de aire por debajo de la carrocería.
Las prominentes aletas
alojan unas llantas TRD de 18 pulgadas a medida equipadas con neumáticos
Michelin Pilot Sport Cup 225/40 R18, que cuentan con una banda de rodadura de
diseño asimétrico que complementa la filosofía deportiva de Yaris Hybrid- R.
Ideal para un uso mixto en carretera y en circuitos, los neumáticos de alto
rendimiento constituyen un símbolo de la fructífera colaboración entre Michelin
y nuestro equipo automovilístico, que participa en el Campeonato Mundial de
Resistencia.
Los discos de freno,
estriados y perforados, están sujetos por unos calibradores de seis pistones
delante y unos calibradores de cuatro pistones detrás. Situada en el pilar
trasero, la tapa del depósito de combustible de apertura rápida permite
repostar a mayor velocidad en boxes.
En la parte trasera, las
luces LED específicas del Yaris hybrid mantienen el vínculo con el vehículo de
producción. Hay un alerón exclusivo montado en el techo, y el paragolpes de
nuevo diseño incorpora un gran difusor, con un tubo de escape flanqueado por
dos extractores de aire.
• Llantas TRD de 18".
• Neumáticos Michelin Pilot
Sport Cup para un uso mixto en carretera y en el circuito.
• Pulsador en el volante
para seleccionar el modo “carretera” o “circuito”
• Asientos deportivos de
cubo Recaro en dos tonalidades.
Habitáculo de competición
A juego con los colores
exteriores, los asientos de cubo Recaro de dos tonalidades cuenta con refuerzos
laterales de cuero negro y Alcantara® azul. El mismo tejido Alcantara® azul
cubre parte de los paneles de las puertas y el salpicadero, para dar un toque
más uniforme e inspirado en la competición.
En una situación ideal, más
arriba y cerca de la mano derecha del conductor, la palanca del cambio de
marchas secuencial está configurada para poder bajar rápidamente de marcha
presionando hacia delante, y subir de marcha tirando de ella.
El volante deportivo,
tapizado en Alcantara®, incorpora un pulsador de inspiración automovilística
para seleccionar, en parada, el modo "Circuito" o
"Carretera", o en marcha, la función "Boost" (Empuje).
La posición de conducción se
completa con los pedales deportivos del GT86.
Un modo de “Carretera” para
la conducción cotidiana
El modo de “Carretera” se
caracteriza por una disminución de la potencia del motor y una gestión adecuada
de la cantidad de energía que puede distribuir el supercondensador para reducir
el consumo de combustible y las emisiones de CO2.
Del mismo modo, se ha
reducido la relación de turbocompresión del motor de 1.6 l, y se ha ajustado la
relación de inyección e ignición. El sistema híbrido funciona a la perfección
con el motor de gasolina turbo de 1.6 l, especialmente en el arranque y a bajas
revoluciones, cuando la eficiencia del motor convencional no es aún óptima. El
supercondensador puede liberar la energía recuperada durante el frenado durante
un
tiempo máximo de 20
segundos, mientras que la potencia total de los dos motores eléctricos está
limitada a 40 CV. Para mantener un nivel de carga suficiente en el
supercondensador, el tercer motor eléctrico se puede utilizar en cualquier
momento como generador.
En función del nivel de
carga de la batería, Yaris Hybrid-R también puede funcionar en modo únicamente
eléctrico para distancias cortas, y especialmente al aparcar.
• 40 CV para 20 segundos en
modo de “carretera”.
• 120 CV para 5 segundos en
modo de “circuito”.
• Vectorización del par: la
cantidad de par canalizado a cada rueda trasera puede variar gracias a los
motores eléctricos posteriores.
• Control de tracción avanzado:
el tercer motor eléctrico redirecciona el par adicional como energía eléctrica
a las ruedas traseras.
Modo de “Circuito” para los
días de competición
El modo de “Circuito”
aprovecha al máximo la potencia del motor y una gestión de la energía orientada
al rendimiento. El motor 1.6 turbo desarrolla 300 CV y proporciona un par
máximo de 420 Nm, mientras que los motores eléctricos posteriores pueden
alcanzar una potencia máxima de 120 CV durante hasta 5 segundos.
A baja velocidad, o en una
curva, cuando el par y la potencia del motor superan el potencial de agarre de
las ruedas delanteras, el tercer motor eléctrico puede impulsar directamente
los motores eléctricos traseros. El generador se comporta como un sistema de
control de la tracción avanzado, redireccionando el par suplementario del motor
de gasolina como energía eléctrica a las ruedas traseras.
Los motores eléctricos
posteriores –uno por rueda– pueden influir notablemente sobre las
características de manejo del Yaris Hybrid-R en las curvas, al alterar la
distribución del par entre las ruedas traseras izquierda y derecha.
Cada motor se puede utilizar
de forma independiente como generador o como motor, para conseguir el mismo
efecto que con un diferencial inteligente de vectorización del par.
En función del radio de la
curva, el sistema puede enviar más par a la rueda trasera exterior, lo que
permite alcanzar una mayor velocidad de viraje (curvas a velocidad media),
aplicar más fuerza de frenado a la rueda interior (curvas rápidas), o incluso
frenar y acelerar cada rueda por separado (curvas lentas), para ajustar el
efecto de guiñada y optimizar la trayectoria, limitando el ángulo de giro y el
subviraje.
Con la potencia
particularmente elevada de su motorización híbrida, un sistema de gestión de la
energía marcadamente orientado a alcanzar el máximo rendimiento y el
aprovechamiento de los motores para un mejor manejo, el prototipo Yaris
Hybrid-R abre un posible camino para el desarrollo de la tecnología híbrida de
cara a un mayor placer de conducción.
El mundo real y el virtual
en conexión
El prototipo Yaris Hybrid-R
emplea el mismo sistema de unidad de control (ECU) CAN-Gateway que el
desarrollado para GT86 cupé en colaboración con el creador de videojuegos
Polyphony para la sexta versión del famoso juego GranTurismo, que se publicará
a finales de año.
Presentado la primavera
pasada en el circuito de Silverstone con ocasión del 15 aniversario del juego
Gran Turismo, el sistema ECU CAN-Gateway permite a los conductores de GT86 cupé
guardar en una memoria USB, o en un smartphone, los datos recopilados al correr
en el circuito. Los datos de GPS, aceleraciones
longitudinales, ángulos de
giro, cambios de marcha, velocidad del motor, velocidad del vehículo e incluso
temperatura del agua se utilizan posteriormente para reproducir las condiciones
de una vuelta real por el circuito en la consola de videojuegos, y compararla
con las vueltas virtuales corridas con el juego.
El prototipo Yaris Hybrid-R
lleva esa tecnología un paso más allá, aplicando el mismo principio pero a la
inversa. Podría entenderse como que los datos de las vueltas registrados en el
videojuego se pudieran enviar a la ECU del vehículo. Potencialmente, el sistema
de gestión electrónica del vehículo podría prever las condiciones de conducción
de cada circuito y optimizar las fases de recuperación de la energía, el
funcionamiento del control
de tracción, la cantidad de energía utilizada en cada paso y el manejo mediante
el control de tracción de las ruedas traseras.
Motor turbo de 1.6 l
diseñado para la competición
El motor turbo de 1.6 l del
prototipo Yaris Hybrid-R fue desarrollado por Toyota Motorsport GmbH. Cumple
todas las normativas de motor global de la FIA (Global Race Engine – “GRE”).
Para reducir el coste de los deportes de motor, la FIA ha establecido unas
normas específicas para un motor de cuatro cilindros exclusivo diseñado para su
uso en diversas disciplinas automovilísticas.
Cada disciplina puede
establecer sus propias normativas, en términos de cilindrada entre 1.6 y 2
litros, con turbocompresor o no y, en consecuencia, con niveles de potencia
entre 150 y 500 CV. En un principio, incluso los coches de Fórmula 1 podían
montar este motor. Puesto que el motor está específicamente adaptado a la
competición, debería ser más fiable y menos costoso de mantener que un motor
derivado de series de producción.
Desde 2011, la fórmula GRE
se ha utilizado como turbo de 1.6 l en el Campeonato Mundial de Rallys (WRC) y
en el Campeonato Mundial de Turismos (WTCC). El año que viene, se usará por
primera vez en Fórmula 3 en su versión de 2.0 litros atmosférica.
El motor GRE desarrollado
por Toyota Motorsport GmbH ya ha sido sometido a intensas pruebas de
rendimiento y fiabilidad en los dinamómetros del centro técnico de Colonia.
Cuando finalice el programa de desarrollo, TMG pondrá el GRE a disposición de
equipos privados, y lo seguirá utilizando como base para posibles programas
automovilísticos de Toyota en el futuro.
Especificaciones principales
del motor global de (GRE) de TMG
Cilindrada del motor: 1595
cm3
Sistema de inyección de
combustible: Inyección directa (hasta 200 bares)
Sistema de aire: Turbo
Garett GTR2560R (presión de empuje máx.: 2,5 bares)
Estrangulador de aire: 33 mm
Potencia máx.: + de 300 CV a
6000 rpm
Par máx.: 420 Nm
RPM máx.: 7500 rpm
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