Toyota Yaris Hybrid-R 2013: Φωτιά στο... ρεύμα με 420 ίππους!

Βασισμένο στο 3θυρο Yaris, το υβριδικό σύστημα του Yaris Hybrid R concept συνδυάζει τον ισχυρό βενζινοκινητήρα 1.6l Global Race Engine με δύο ισχυρούς ηλεκτροκινητήρες προσφέροντας μία «ευφυή» ηλεκτρική τετρακίνηση.
 
Στους εμπρός τροχούς υπάρχει ένας 4κύλινδρος 1.6 turbo 300 ίππων με άμεσο ψεκασμό που εξελίχθηκε από την Toyota Motorsport GmbH (TMG) σύμφωνα με τους κανόνες της Διεθνούς Ομοσπονδίας Αυτοκινήτου (FIA) για Παγκόσμιο Αγωνιστικό Κινητήρα που θα χρησιμοποιηθεί σε διάφορες κατηγορίες του μηχανοκίνητου αθλητισμού.
 
Πίσω, κάθε τροχός κινείται ανεξάρτητα από έναν ηλεκτροκινητήρα 60 ίππων – όπως αυτοί που χρησιμοποιούνται στο στάνταρ Yaris Hybrid. Συνολικά, το υβριδικό σύστημα κίνησης αποδίδει ισχύ μέχρι 420 ίππους. Οι δύο ηλεκτροκινητήρες λειτουργούν σαν γεννήτριες κατά το φρενάρισμα, ενώ υποστηρίζουν το βενζινοκινητήρα κατά την επιτάχυνση.

Υπερπυκνωτής

Όπως στο TS030 HYBRID, η ενέργεια που ανακτάται κατά τη διάρκεια του φρεναρίσματος αποθηκεύεται σε έναν υπερπυκνωτή. Συγκριτικά με τη στάνταρ υβριδική μπαταρία NiMh, ο υπερπυκνωτής έχει υψηλότερη πυκνότητα ισχύος και
ταχύτητα φόρτισης/εκφόρτισης. Ικανοποιεί άριστα τις ανάγκες της σπορ οδήγησης στην πίστα, που απαιτεί σύντομους και άμεσους «παλμούς» ισχύος.

Παρόλα αυτά, το επίπεδο ισχύος εξαρτάται από τη διάρκειά της. Στο πρόγραμμα δρόμου, ο υπερπυκνωτής απελευθερώνει την ενέργεια που ανακτάται στο φρενάρισμα για μέγιστη διάρκεια 10 sec. ανά φόρτιση και η συνολική ισχύς των δύο ηλεκτροκινητήρων μειώνεται στους 40 ίππους. Στο πρόγραμμα πίστας, οι πίσω ηλεκτροκινητήρες πετυχαίνουν μέγιστη ισχύ 120 ίππων για μέχρι 5 sec. ανά φόρτιση, αντανακλώντας την υψηλότερη συχνότητα φρεναρίσματος και επιτάχυνσης
που χαρακτηρίζει την οδήγηση σε σιρκουί.

Προηγμένος έλεγχος πρόσφυσης

Ένας τρίτος ηλεκτροκινητήρας 60 ίππων, τοποθετημένος ανάμεσα στον κινητήρα και στο σειραϊκό κιβώτιο 6 σχέσεων, λειτουργεί σαν γεννήτρια σε δύο διαφορετικές περιπτώσεις: κατά τη διάρκεια της επιβράδυνσης για την τροφοδοσία του υπερπυκνωτή και κατά την επιτάχυνση για άμεση τροφοδοσία των πίσω ηλεκτροκινητήρων: Το τελευταίο θα συμβεί μόνον όταν η κινητήρια ισχύς και η ροπή υπερβούν τις δυνατότητες πρόσφυσης των εμπρός τροχών. Η γεννήτρια συμπεριφέρεται σαν ένα προηγμένο σύστημα ελέγχου πρόσφυσης, μεταφέροντας τη ροπή με τη μορφή ηλεκτρικής ενέργειας στους πίσω τροχούς, περισσότερο για τη βελτίωση της επιτάχυνσης και του κρατήματος παρά για τον περιορισμό της κινητήριας ισχύος.

Κατανομή ροπής στους πίσω τροχούς

Οι πίσω ηλεκτροκινητήρες – ένας ανά τροχό – μπορούν να επηρεάσουν σημαντικά τα χαρακτηριστικά συμπεριφοράς του Yaris Hybrid-R στο στρίψιμο μεταβάλλοντας την κατανομή ροπής μεταξύ αριστερού και δεξιού πίσω τροχού. Κάθε ηλεκτροκινητήρας μπορεί να χρησιμοποιηθεί σαν γεννήτρια ή μοτέρ με τα χαρακτηριστικά ενός ευφυούς μπλοκέ διαφορικού.

Ανάλογα με την ακτίνα της στροφής, το σύστημα μπορεί να αποστείλει περισσότερη ροπή στον εξωτερικό πίσω τροχό επιτρέποντας υψηλότερες ταχύτητες εισόδου στη στροφή (στροφές μεσαίων ταχυτήτων), να ασκήσει περισσότερη πίεση πέδησης στον εσωτερικό τροχό (γρήγορες στροφές) ή ακόμα και να φρενάρει και να επιταχύνει κάθε τροχό ανεξάρτητα (αργές στροφές) ή να προσαρμόσει την τάση περιστροφής του αμαξώματος για καλύτερη τροχιά πάνω στην αγωνιστική γραμμή, ώστε να περιορίσει τη γωνία διεύθυνσης και την υποστροφή.