Torque_Vectoring

Η Toyota ανακοίνωσε τα επίσημα τεχνικά χαρακτηριστικά του κινητήρα του το Hybrid-R Concept, που θα παρουσιαστεί έκθεση της Φρανκφούρτης, το οποίο η συνολική του απόδοση είναι 420 άλογα.


Το concept βασίζεται στο τριθυρο Yaris και κάτω από το καπό υπάρχει ο 1.600άρης τετρακύλιδρος κινητήρας με άμεσο ψεκασμό εξελιγμένος από την Toyota Motorsport GmbH, με την απόδοση του να είναι 300 άλογα. Πληροί τις προδιαγραφές τις FIA για τον “Παγκόσμιο Αγωνιστικό Κινητήρα” και θα χρησιμοποιηθεί σε διάφορες μορφές αγώνων.

GRE_1

Στο πίσω μέρος υπάρχουν δύο ηλεκτροκινητήρες, ένα ανά τροχό, με απόδοση 60 άλογα ο καθένας, ο οποίος είναι ο ίδιος που χρησιμοποιείται στο στάνταρ Yaris Hybrid.

Η τεχνολογία που χρησιμοποιεί είναι παρόμοια με αυτή του αγωνιστικού TS030 Hybrid και κατά τη διάρκεια του φρεναρίσματος αποθηκεύει ενέργεια και μπορεί να χρησιμοποιηθεί ανάλογα με το πρόγραμμα οδήγησης. Το επίπεδο της δύναμης, δηλαδή, εξαρτάται από την επιθυμητή διάρκεια χορήγησης της ενέργειας. Στο πρόγραμμα οδήγησης για το δρόμο, ο πυκνωτής (Super Capacitor, όπως το ονομάζει) απελευθερώνει την ενέργεια που ανακτάται κατά την πέδηση για μέγιστη διάρκεια 10 δευτερόλεπτων ανά φόρτιση και η συνολική ισχύς των δύο ηλεκτροκινητήρων μειώνεται σε 40 άλογα. Στη λειτουργία πίστας, τα ηλεκτρικά μοτέρ αποδίδουν το μέγιστο της ισχύος τους έως και 5 δευτερόλεπτα ανά φόρτιση.

GRE_2

Ένας 3ος ηλεκτρικός κινητήρας, που βρίσκεται μεταξύ του κινητήρα και του 6-ταχυτου σειριακού κιβωτίου, λειτουργεί ως γεννήτρια για δύο διαφορετικές περιπτώσεις. Κατά τη διάρκεια της επιβράδυνσης τροφοδοτεί το πυκνωτή και κατά την επιτάχυνση δίνει επιπλέον δύναμη στου πίσω ηλεκτροκινητήρες.

Το τελευταίο θα συμβεί μόνο όταν η ισχύς και ροπή του κινητήρα υπερβαίνουν τις δυνατότητες πρόσφυσης των μπροστινών τροχών. Η γεννήτρια συμπεριφέρεται σαν ένα προηγμένο σύστημα ελέγχου πρόσφυσης, στέλνοντας τη ροπή στους πίσω τροχούς ώστε να αυξηθεί η επιτάχυνση και να βελτιωθεί η πρόσφυση.

[Πηγή: Toyota]

Δελτίο Τύπου

Toyota Yaris HybridR

Yβριδικό σύστημα 420hp

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.

Τους εμπρός τροχούς κινεί ένας 4κύλινδρος 1.6 turbo 300hp 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 60hp – όπως αυτοί που χρησιμοποιούνται στο στάνταρ Yaris Hybrid.

Συνολικά, το υβριδικό σύστημα κίνησης αποδίδει ισχύ μέχρι 420 hp.

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 δευτερ. ανά φόρτιση και η συνολική ισχύς των δύο ηλεκτροκινητήρων μειώνεται στους 40 hp. Στο πρόγραμμα πίστας, οι πίσω ηλεκτροκινητήρες πετυχαίνουν μέγιστη ισχύ 120hp για μέχρι 5 δευτερόλεπτα ανά φόρτιση, αντανακλώντας την υψηλότερη συχνότητα φρεναρίσματος και επιτάχυνσης που χαρακτηρίζει την οδήγηση σε σιρκουί.

Προηγμένος έλεγχος πρόσφυσης

Ένας τρίτος ηλεκτροκινητήρας 60hp, τοποθετημένος ανάμεσα στον κινητήρα και στο 6τάχυτο σειριακό κιβώτιο, 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.

Toyota Yaris Hybrid-R 420hp Hybrid Powertrain Details Revealed

Based on the Yaris 3-door, the Yaris Hybrid R concept hybrid powertrain configuration combines the powerful 1.6l petrol Global Race Engine with two powerful electric motors to provide an ‘intelligent’ electric four-wheel drive capability. Brussels, Belgium – The front wheels are driven by a 300hp 4-cylinder 1.6 turbo engine with direct injection specifically developed by Toyota Motorsport GmbH (TMG) according to the rules of the International Automobile Federation (FIA) for a Global Race Engine to be utilised in various motorsport disciplines.At the rear, each wheel is individually powered by a 60hp electric motor – the same as those used in the standard Yaris Hybrid.Taken together, the hybrid powertrain system develops a total system output of up to 420 hp.

The two electric motors work as electric generators during the braking phase, and supplement the petrol engine during the accelerating phases.

Super-capacitor

Just like in the TS030 HYBRID, the energy recovered during the braking phase is stored in a super capacitor. Compared to the standard NiMh hybrid battery, the super capacitor has a higher power density and a fast power charge / discharge speed. It is perfectly suited to the requirements of sporty driving on track, which requires brief and immediate bursts of power.Nevertheless, level of power depends on the duration of energy delivery desired. In road mode, the super-capacitor releases the energy recovered under braking for a maximum duration of 10 seconds per charge and the total power of the two electric motors is reduced to 40 hp. In track mode, the rear electric motors reach a combined maximum power of 120hp for up to 5 seconds per charge, reflecting the higher frequency of braking and acceleration events during circuit driving.Advanced traction control

A 3rd 60hp electric motor, located between the engine and the 6 gear sequential transmission, operates as a generator in two different cases: during deceleration to feed the super capacitor and during acceleration to directly power the rear electric motors.

The latter will only happen when the engine power and torque exceed the grip potential of the front wheels. The generator behaves like an advanced traction control system, redirecting the torque as electric energy to the rear wheels, to boost the acceleration and improve the handling rather than to simply limit the engine power.

Torque vectoring

Rear electric motors – one per wheel – can greatly influence the Yaris Hybrid-R handling characteristics during cornering by altering the distribution of torque between the left and right rear wheels.

Each motor can be used independently as a generator or a motor to achieve the same effect as an intelligent torque vectoring differential.

Depending on the radius of the curve, the system can send more torque to the outside rear wheel allowing higher cornering speeds into the corner (middle-speed curves), apply more braking force to the inside wheel (fast curves), or even brake and accelerate each wheel independently (slow curves) to adjust the yaw effect for a better line, to limit steering angle, and understeer.