Weltpremiere feiert der Toyota Yaris Hybrid-R auf der diesjährigen IAA in Frankfurt. Das Konzeptfahrzeug basiert auf einem dreitürigen Yaris, sein Hybrid-Antrieb umfasst einen 1,6-Liter High-Performance-Verbrennungsmotor und zwei leistungsstarke Elektromotoren, die den elektrischen Allradantrieb realisieren.
Die Vorderräder des Toyota Yaris Hybrid-R werden von einem 300 PS starken Vierzylinder-Turbomotor mit Direkteinspritzung angetrieben. Dieses Triebwerk wurde von der Toyota Motorsport GmbH (TMG) entsprechend der Richtlinien der Federation International de l‘Automobile (FIA) für den so genannten „Global Race Engine“ GRE entwickelt, so dass es weltweit in verschiedenen Motorsport-Serien eingesetzt werden kann.
Die Hinterräder des Toyota Yaris Hybrid-R werden jeweils von einem 60 PS starken Elektromotor angetrieben, der auch im serienmäßigen Yaris Hybrid zu Einsatz kommt. Die maximale Systemleistung des Concept Cars liegt bei 420 PS. Beim Bremsen fungieren die Elektromotoren als Generatoren, beim Beschleunigen unterstützen sie den Verbrennungsmotor.
Wie beim WEC Hybrid-Rennwagen TS030 wird die beim Bremsen gewonnene Energie in einem Super-Kondensator gespeichert. Im Vergleich zur Nickel-Metallhydrid –Batterie des Yaris Hybrid weist der Kondensator des Konzeptfahrzeugs eine höhere Leistungsdichte auf, außerdem kann der Kondensator die Energie schneller aufnehmen und abgeben als eine Batterie. Somit erfüllt die Anforderungen für den sportlichen Rennstreckeneinsatz, wo eine hohe und schnelle Leistungsabgabe gefragt ist.
Die effektive Leistung ist abhängig von der Dauer der Energieabgabe. Im „Road“-Modus gibt der Super-Kondensator bis zu 10 Sekunden lang die beim Bremsen gewonnene Energie ab, wobei die Leistung der beiden Elektromotoren ungefähr 40 PS beträgt. Im „Track“-Modus können die hinteren Elektromotoren bis zu fünf Sekunden lang eine Gesamt-Leistung von bis zu 120 PS abgeben. Dieser Modus spiegelt die typische Fahrt auf einer Rennstrecke mit häufigen Brems- und Beschleunigungsphasen wider.
Im Antriebsstrang des Toyota Yaris Hybrid-R befindet sich zwischen dem Verbrennungsmotor und dem Sechsgang-Schaltgetriebe ein dritter 60 PS starker Elektromotor. Dieser arbeitet als Generator: Beim Verzögern lädt er den Super-Kondensator auf. Wenn beim Beschleunigen die Leistungsabgabe des Verbrennungsmotors so groß ist, dass ein Traktionsverlust droht, versorgt er die Elektromotoren an den Hinterrädern mit elektrischer Energie.
Er arbeitet also wie eine High-Tech-Traktionskontrolle, die überschüssige Antriebsleistung an den Vorderrädern in elektrische Energie zum Antrieb der Hinterräder umwandelt. So können die Beschleunigung unterstützt und das Handling optimiert werden.
Die hinteren Elektromotoren können unabhängig voneinander als Generator oder als Antriebsmotor eingesetzt werden. Sie wirken somit wie ein elektronisch gesteuertes Sperrdifferential. Je nach Bedarf erhöht oder reduziert die Steuerung das Antriebsmoment am kurveninneren und kurvenäußeren Hinterrad, es kann sogar ein Rad abgebremst und das andere gleichzeitig beschleunigt werden. Damit wird die Gierrate reduziert, der Lenkwinkel verringert und einem Untersteuern entgegengewirkt.
Mit seiner hohen Systemleistung, seinem an maximaler Fahrleistung ausgerichtetem Energie-Management und mit dem gezielten Einsatz der Elektromotoren zur Optimierung des Handlings zeigt der Yaris Hybrid-R eine Möglichkeit, wie Hybrid-Technologie und maximaler Fahrspaß zusammen passen.
Foto: Toyota
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