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APRESENTAÇÃO: Toyota Yaris Hybrid-R (protótipo)

Não um mas sim três os motores eléctricos que animam a versão híbrida deste Toyota Yaris. Por enquanto é apenas um protótipo destinado a animar o espaço do construtor no Salão de Frankfurt 2013. À propulsão eléctrica de dois motores acoplados às rodas traseiras, o Yaris Hybrid-R acrescenta uma potente motorização a gasolina 1.6 Turbo com 300 cv. No total são 420 cavalos... e tracção às quatro rodas! Dos três motores eléctricos que possui, dois acoplam a cada uma das rodas do eixo traseiro, e o terceiro, com funções regenerativas, fica instalado entre o motor a gasolina e a caixa de velocidades sequencial de 6 relações. Vamos então saber mais sobre esta versão que utiliza tecnologia de competição e perceber como funciona o sistema híbrido deste protótipo baseado no Toyota Yaris de 3 portas.

Interpretação mais agressiva e mais emocional do design que caracteriza os actuais modelos Toyota, o Yaris Hybrid-R adopta um novo design de faróis, uma grelha frontal mais larga e detalhes em preto e azul que contrastam com o branco da carroçaria.
Os pára-choques com um design exclusive incorporam duas grandes entradas de ar e as luzes de condução diurna por LED. A entrada de ar contribui para o arrefecimento dos travões, enquanto a forma do spoiler inferior foi desenvolvido para canalizar o fluxo de ar por baixo da carroçaria.
Os guarda-lamas alargados albergam novas jantes de liga leve de 18 polegadas desenvolvidas pela TRD. Montam pneus 225/40 R18 Michelin Pilot Sport Cup com piso assimétrico, concebidos para serem utilizados em estrada ou na pista. A escolha deste pneumático de elevada performance representa a produtiva cooperação entre a Michelin e a equipa TMG, ambas envolvidas no Campeonato do Mundo de Endurance.
Discos ventilados, perfurados e com rasgos são accionados por uma pinça de 6 pistões na frente e de 4 pistões na traseira. No pilar traseiro foi colocado um tampão de depósito de abertura fácil para permitir um reabastecimento rápido.
Na traseira, os farolins do convencional Yaris híbrido foram mantidos estabelecendo a ligação com o carro de produção. Foi aplicado um spoiler no topo do tejadilho. O redesenhado pára-choques traseiro inclui um difusor de grandes dimensões, um escape personalizado e duas aberturas de refrigeração laterais.

Interior de competição 

Em sintonia com a cor exterior, os bancos de duas tonalidades Recaro possuem pele preta com alcantara azul®. O mesmo tipo de alcantara cobre os painéis laterais e o tablier, conferindo um interior de um modelo mais de competição mas com detalhes de requinte.
Idealmente colocado numa posição elevada e perto da mão direita do condutor, o selector de velocidades da caixa sequencial permite passagens rápidas com reduções se empurrarmos a alavanca ou para engrenar a velocidade superior se puxarmos para trás.
O volante desportivo revestido a alcantara confere o ar desportivo assim como o botão que permite seleccionar quando se encontra parado os modos de condução, “Estrada” ou “Circuito”, ou a função de “Boost” enquanto circula.
O modo “Estrada” é utilizado para uma condução diária típica. A potência do motor é reduzida e existe gestão da quantidade de energia disponibilizada pelos super condensadores, de forma a reduzir os consumos e as emissões de CO2. Em conformidade, a pressão do turbo é reduzida, assim como o mapa de injecção/ignição é ajustado. O sistema híbrido funciona de uma forma extremamente suave e contínua com o motor a gasolina 1.6- Turbo, especialmente na fase de arranque e a baixas rotações, quando a eficiência dos motores convencionais não é a ideal.
Dependendo do estado de carga dos super condensadores, o Yaris Hybrid-R pode ser utilizado no modo 100% eléctrico para curtas distâncias, especialmente para manobras de estacionamento.
O modo “Circuito” é dedicado aos "track days". Utiliza todo o potencial do sistema híbrido: o motor 1.6 turbo desenvolve 300 cavalos e disponibiliza 420 Nm de binário, enquanto que os motores eléctricos traseiros atingem uma potência máxima combinada de 120 cavalos durante 5 segundos por carga.
A posição de condução ideal é complementada pela pedaleira do GT86.

Funcionamento do sistema híbrido: 3 motores

Ligado ao eixo dianteiro encontra-se o bloco a gasolina 1.6 litros, turbo, de 4 cilindros, com tecnologia de injecção directa e uma potência máxima de 300 cavalos.
Este motor foi desenvolvido pela Toyota Motorsport GmbH (TMG), mediante os regulamentos da Federação Internacional do Automóvel (FIA) para a concepção do Motor Global de Competição. Por isso, o bloco pode ser utilizado em várias modalidades desportivas automóveis, como por exemplo no Mundial de Turismo (WTCC) ou no Mundial de Rali (WRC).
No eixo traseiro, em cada uma das rodas, está acoplado um motor eléctrico de 60 cavalos – exactamente o mesmo motor que é utilizado num Yaris híbrido convencional (ler AQUI mais detalhes sobre Toyota Yaris Hybrid).
Graças a isso, este novo sistema híbrido desenvolve uma potência combinada de 420 cavalos.
Ambos os motores eléctricos funcionam como geradores durante as travagens, aproveitando a energia desperdiçada, e ajudam o motor a gasolina na fase de aceleração.

Super condensadores

Tal como no TS030 híbrido, a energia recuperada durante a fase de travagem é armazenada em super-condensadores.
O TS030 Híbrido é um modelo de corrida do Campeonato Mundial de Endurance, equipado com um motor V8 de 3,4 litros naturalmente aspirado. Desenvolve 530 cv, mas o sistema híbrido baseado em super-condensadores pode acrescentar automaticamente cerca de 300 cv de energia quando necessários.
Em comparação com as baterias de Hidretos Metálicos de Niquel (NiMh) que equipam os híbridos Toyota, os super-condensadores têm uma densidade energética mais elevada e uma maior capacidade para cargas e descargas rápidas.
Esta tecnologia ajusta-se perfeitamente às exigências da condução desportiva, como, por exemplo, num circuito, já que se dispõe de grandes quantidades de energia por curtos espaços de tempo.
Contudo, o nível de disponibilização da energia depende da duração e da quantidade pretendida.
No modo de estrada, os super-condensadores libertam energia recuperada na travagem durante 10 segundos (por cada carga) e com uma potência eléctrica reduzida para 40 cavalos (por motor).
No modo desportivo, os motores eléctricos traseiros atingem uma potência máxima combinada de 120 cavalos durante 5 segundos por carga, reflectindo a maior frequência das repetidas acelerações e travagens durante a condução em pista.

Controlo de tracção avançado

O 3.º motor eléctrico, instalado entre o motor a gasolina e a caixa de velocidades sequencial de 6 relações, possui duas funcionalidades: durante a desaceleração ajuda a carregar os super-condensadores e durante a aceleração aproveita a sua energia para a transmitir aos motores eléctricos traseiros.
Esta última função apenas ocorre quando a potência do motor a gasolina excede a capacidade de tracção das rodas da frente. Assim, este gerador/motor funciona como um sistema avançado de controlo de tracção, dirigindo a energia que está em excesso para os motores eléctricos traseiros, melhorando a aceleração e a dinâmica, ao contrário do sistema convencional que apenas corta a potência do motor.

Controlo de binário vectorial

Os motores eléctricos traseiros – um por roda – podem fortemente influenciar as características dinâmicas em curva do concept Yaris Hybrid-R, alterando a distribuição de binário entre a roda esquerda e direita traseira.
Cada motor pode ser utilizado independentemente como um gerador ou motor, permitindo, desse modo, o mesmo efeito que um diferencial inteligente vectorial.
Dependendo do raio da curva, o sistema pode calcular e enviar uma certa quantidade de binário para a roda exterior, ajudando a aumentar a velocidade em curva (por exemplo em curvas de apoio médias/rápidas). Ou então travar e acelerar cada roda de forma independente (nas curvas lentas), ajustando o efeito de rotação sobre o próprio eixo do carro. Com este efeito melhora a trajectória, diminui a rotação da direcção e anula-se o efeito de subviragem.

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