2013 Yaris Hybrid-R
 
Dvoile en premire mondiale lors du salon de l’auto 2013 de Francfort, la voiture concept Yaris Hybrid-R associe la technologie volue de la sous-compacte grand public Toyota Yaris Hybrid avec les optimisations haute performance du prototype de course de Toyota, la TS030 HYBRID, qui a pris part aux 24 heures du Mans et au Championnat du Monde d’Endurance. Il en rsulte une voiture concept focalise sur la maximisation du plaisir au volant, aussi bien sur route que sur piste.
 
L’essentiel
  • Une vitrine de nouvelles ides pour l’avenir de la technologie hybride
  • La technologie de la Yaris HYBRID-R s’inspire directement du programme de comptition TOYOTA destin au Championnat du Monde d’Endurance de la FIA
  • Technologie de propulsion hybride e-4WD d’une puissance cumulative de 420 ch
  • Interprtation rsolument sportive, annonciatrice de la philosophie de design  Keen look and Under Priority 
La technologie hybride est encore jeune, la premire gnration de la Toyota Prius tant apparue en 1997, il y a tout juste 16 ans. ce titre, elle a son avenir devant elle, avec un vaste potentiel d’volution susceptible d’emprunter des directions varies. Tout dernirement, la technologie hybride est apparue dans les programmes de course, mais elle ne projette toujours pas pour autant l’image d’une solution oriente  performance  dans l’esprit du public. La voiture concept Yaris Hybrid-R est une parfaite vitrine pour illustrer le potentiel de performances et de plaisir au volant de la technologie hybride.
 
Le groupe propulseur hybride
 
Fonde sur celle de la Yaris 3 portes, la configuration du groupe propulseur hybride de cette voiture concept repose sur l’emploi d’un puissant moteur essence de 1,6 L parfaitement optimis, combin deux puissants moteurs lectriques pour fournir une propulsion  intelligente  aux quatre roues.
 
Les roues avant sont entranes par un 4 cylindres turbo de 1,6 L et de 300 ch dot d’un systme d’injection directe dvelopp spcialement par Toyota Motorsport GmbH (TMG) en suivant le rglement de la Fdration Internationale de l’Automobile (FIA), pour crer un moteur de course mondial utilisable dans des disciplines de sport automobile varies.
 
l’arrire, chaque roue est entrane sparment par un moteur lectrique de 60 ch, le mme qu’on retrouve dans la Yaris Hybrid de srie. Le groupe propulseur hybride totalise une puissance de 420 ch.
 
Les deux moteurs lectriques fonctionnent comme des alternateurs pendant la phase de freinage et comme un complment au moteur essence pendant la phase d’acclration.
 
Tout comme dans le cas de la TS030 HYBRID, l’nergie rcupre pendant le freinage est stocke dans un super-condensateur. Dans la Yaris Hybrid-R, il se situe sous le sige arrire, soit l’emplacement de la batterie de la Yaris Hybrid ordinaire. Par rapport la batterie NiMh normale d’un systme hybride, le super-condensateur offre une densit de puissance suprieure et un cycle de charge/dcharge trs rapide. Il est parfaitement adapt aux besoins de la course automobile, qui ncessite des pointes de puissance brves et immdiates.
 
Un troisime moteur lectrique de 60 ch, log entre le moteur essence et la bote squentielle six vitesses, fonctionne en mode alternateur dans deux situations : pendant la dclration, pour alimenter le super-condensateur, et pendant l’acclration, pour alimenter directement les moteurs lectriques arrire.
 
Ce second cas n’a lieu que si le moteur combustion produit une puissance et un couple suprieurs au potentiel d’adhrence des roues avant. Cet alternateur se comporte comme un systme de gestion volue de la traction, qui rachemine le supplment de couple sous forme d’nergie lectrique aux roues arrire, afin d’accrotre l’acclration et d’amliorer la tenue de route, au lieu de simplement limiter la puissance du moteur.
 
L’essentiel
  • Les roues avant sont entranes par un moteur turbo de course de 1,6 L et 300 ch
  • Les roues arrire sont entranes par les deux moteurs lectriques de 60 ch du systme hybride de la Yaris de srie
  • Tout comme dans le cas de la TS030 HYBRID, l’nergie est stocke dans un super-condensateur.
  • Gestion volue de la traction grce un troisime moteur lectrique l’avant
Un concept rsolument sportif
 
La Yaris Hybrid-R adopte une interprtation plus dynamique et motionnelle du langage esthtique qui caractrise les modles Toyota rcents. La philosophie de design  Keen Look and Under Priority  (allure dynamique soumise aux priorits) est renforce par l’adoption de nouveaux phares redessins, d’une calandre plus large et de touches noires et bleues contrastant avec le blanc de la carrosserie.
 
Le pare-chocs spcifique intgre deux grandes prises d’air ainsi que des feux de jour forms de DEL bleues. Les prises d’air contribuent fortement au refroidissement des freins avant, tandis que la forme de la lvre infrieure est tudie pour canaliser le flux d’air sous le centre de la carrosserie.
 
Les ailes vases logent des roues TRD de 18 pouces chausses de pneus 225/40R18 Michelin Pilot Sport Cup sculpture asymtrique, conformes la philosophie sportive de la Yaris Hybrid-R. Idalement adapts un usage mixte route et piste, ces pneus haute performance sont le symbole d’une coopration fructueuse entre Michelin et notre curie du Championnat du Monde d’Endurance.
 
Les disques rainurs et perfors des freins sont serrs en tau par des triers six pistons l’avant et quatre pistons l’arrire. Sur le montant de toit arrire, un bouchon de ravitaillement ouverture rapide facilite les arrts au stand.
 
l’arrire, les feux DEL spcifiques de la Yaris hybride prservent le lien de parent visuel avec la voiture de srie. Un aileron exclusif est mont sur le toit, et le pare-chocs redessin comporte un diffuseur large, l’embout d’chappement tant encadr par deux extracteurs d’air.
 
L’essentiel
  • Roues TRD de 18 pouces
  • Pneus Michelin Pilot Sport Cup pour usage mixte route et piste
  • Un bouton sur le volant permet de slectionner le mode  route  ou  piste 
  • Siges baquets Recaro deux tons
 
Un cockpit de comptition
Harmoniss avec les couleurs extrieures, les siges baquets deux tons Recaro comportent des ailes revtues de cuir noir et des empicements en AlcantaraMD bleu. Le mme Alcantara bleu couvre une partie des panneaux de portires et du tableau de bord pour confrer une ambiance plus cohrente l’habitacle, rappelant la course automobile.
 
Idalement situ, prs de la main droite du conducteur, le levier de vitesses de la bote squentielle est configur pour passer rapidement les vitesses par un dplacement vers l’arrire et rtrograder rapidement par un dplacement vers l’avant.
 
Le volant sport gain d’Alcantara accueille un bouton inspir de la course qui permet de slectionner, l’arrt, le mode  piste  ou  route  ou, pendant la conduite, la fonction  Boost .
La position de conduite est parfaitement complte par un jeu de pdales sport GT 86.
 
Un mode route pour la conduite quotidienne
 
Le mode route se caractrise par la rduction de la puissance du moteur et la gestion approprie de la quantit d’nergie que le super-condensateur peut distribuer, dans le but de rduire la consommation de carburant et les missions de dioxyde de carbone. Par ailleurs, le rapport de suralimentation est rduit et le mappage injection/allumage est rajust.
 
Le systme hybride fonctionne en coopration troite avec le moteur turbo essence de 1,6 L, surtout lors de la phase de dmarrage, faible rgime, o le rendement du moteur combustion n’est pas encore optimal. Le super-condensateur peut librer l’nergie accumule lors du freinage pendant une dure maximale de 10 secondes, la puissance des deux moteurs lectriques tant bride 40 ch. Pour maintenir un tat de charge suffisant du super-condensateur, le troisime moteur lectrique peut agir tout moment en tant qu’alternateur.
 
Selon le niveau de charge de la batterie, la Yaris Hybrid-R est galement en mesure de fonctionner en mode tout-lectrique sur de courtes distances, surtout lors des manœuvres de stationnement.
 
L’essentiel
  • 40 ch sur 10 secondes en mode  route 
  • 120 ch sur 5 secondes en mode  piste 
  • Modulation de la rpartition du couple : la proportion de couple envoye aux deux roues arrire peut varier grce au pilotage individuel de chaque moteur lectrique
  • Gestion volue de la traction : le troisime moteur lectrique rachemine le supplment de couple sous forme d’nergie lectrique aux roues arrire
 
Un mode  piste  pour les journes sur le circuit
 
Le mode piste utilise la pleine puissance du moteur essence et opte pour une gestion de l’nergie axe sur les performances. Le moteur turbo de 1,6 L dveloppe 300 ch, pour un couple maximum de 310 lb-pi, et les moteurs lectriques arrire peuvent atteindre une puissance totale cumule de 120 ch pendant un maximum de 5 secondes.
 
basse vitesse, dans les virages et quand la puissance et le couple du moteur essence dpassent le potentiel d’adhrence des pneus avant, le troisime moteur lectrique peut transfrer de la puissance directement aux moteurs lectriques arrire. Cet alternateur tient lieu de systme volu de gestion du couple, puisqu’il rachemine aux roues arrire une partie du couple du moteur combustion sous forme d’nergie lectrique.
 
Les moteurs lectriques arrire, un par roue, peuvent influer fortement sur le comportement dynamique de la Yaris Hybrid-R dans les virages, en modifiant la rpartition du couple entre les roues gauche et droite.
 
Chacun des moteurs lectriques peut servir tour tour d’alternateur et de moteur, pour former une sorte de diffrentiel intelligent de modulation du couple.
 
Selon le rayon de la courbe, le systme peut envoyer davantage de couple la roue extrieure pour autoriser une vitesse suprieure dans le virage (virage vitesse moyenne), appliquer davantage de force de freinage la roue intrieure (virage rapide), ou mme freiner et acclrer indpendamment chaque roue (virage lent) pour ajuster l’effet de lacet dans le but de maintenir la trajectoire, de limiter l’angle de braquage et de favoriser le sous-virage.
 
tant donn la puissance particulirement leve du groupe propulseur hybride, un systme de gestion de l’nergie fortement ax sur la recherche de performances optimales et sur la mise profit des moteurs pour optimiser la tenue de route, la Yaris Hybrid-R pointe dans la direction potentielle de dveloppement de la technologie hybride, savoir la recherche du plaisir au volant.
  
 
Runir les mondes rel et virtuel
 
La Yaris Hybrid-R exploite le mme systme d’ECU passerelle CAN mis au point pour le coup GT86 en collaboration avec le concepteur de jeux vido Polyphony pour la sixime version du clbre jeu Gran Turismo, dont le lancement est prvu avant la fin de l’anne.
 
Dvoil au printemps dernier sur le circuit Silverstone l’occasion du 15e anniversaire du jeu Gran Turismo, le systme de passerelle CAN permet au conducteur du coup GT86 de transfrer sur une cl USB ou un tlphone intelligent les donnes techniques enregistres pendant ses tours de piste. Les donnes GPS, les acclrations longitudinales, les angles de braquage, les changements de rapport d’engrenage, le rgime moteur, la vitesse du vhicule, et mme la temprature du liquide de refroidissement sont utiliss pour reproduire les conditions d’un tour de piste rel sur la console de jeux et les comparer avec un tour virtuel gnr par le jeu.
 
La Yaris Hybrid-R va plus loin en appliquant le principe en sens inverse. Imaginons que les donnes des tours de piste enregistres dans le jeu vido soient envoyes l’ECU du vhicule. La gestion lectronique de la voiture pourrait potentiellement anticiper les conditions techniques de chaque tour de piste pour optimiser les phases de rcupration d’nergie, la gestion du systme de traction, la quantit d’nergie consommer chaque tape, et la tenue de route par intervention sur les moteurs arrire.
 
 
 
 
Un moteur turbo de 1,6 L conu pour la course
 
Le moteur turbo de 1,6 L de la Yaris Hybrid-R est issu des ateliers de Toyota Motorsport GmbH. Il est conforme au rglement de la FIA visant un moteur de course mondial ( Global Race Engine , soit GRE). Pour rduire le cot des sports automobiles, la FIA a promulgu un rglement prcis qui tablit les caractristiques techniques d’un moteur 4 cylindres utilisable dans un ventail de disciplines.
 
Chaque discipline peut avoir ses spcifications propres, par exemple une cylindre de 1,6 2 litres, la suralimentation ou l’alimentation atmosphrique, ou le niveau de puissance maximale, de 150 500 ch. l’origine, mme les voitures de Formule 1 pouvaient tre quipes de ce moteur. Comme il est cr spcialement en fonction des conditions de la course, il devrait se rvler plus fiable et moins coteux d’entretien qu’un moteur driv d’un modle de production en srie.
 
Depuis 2011, la formule GRE a t applique un moteur de 1,6 L lors du Championnat du monde de rallye (WRC) et du Championnat du monde de voitures de tourisme (WTCC). L’anne prochaine, il fera ses dbuts en Formule 3 sous une forme atmosphrique de 2,0 L.
 
Le moteur GRE de Toyota Motorsport GmbH a dj t soumis des essais pousss de performance et de fiabilit sur le banc dynamomtrique au centre technique de Cologne. la conclusion du programme de dveloppement, TMG mettra le GRE la disposition des curies prives tout en l’utilisant comme base des ventuels programmes de comptition futurs de Toyota.
 
 
Principales caractristiques du moteur de course mondial de TMG
Cylindre : 1 595 cm3
Systme d’alimentation : injection directe (jusqu’ 200 bars)
Systme d’admission : turbocompresseur Garett GTR2560R (pression de suralimentation max. : 2,5 bars)
trangleur : 33 mm
Puissance max. : + de 300 ch 6 000 tr/min
Couple max. : 310 lb-pi
Limite de rgime : 7 500 tr/min