venerdì 1 giugno 2012

Toyota, la nuova Yaris Hybrid

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E' la prima full hybrid in vendita nel segmento B in Europa. Il nuovo sistema unisce un motore benzina 1.5 litri a un motore elettrico, a un differenziale e un inverter.....



Toyota, la nuova Yaris Hybrid
    L’unità benzina da 1.497cc, 16 valvole DOHC a ciclo Atkinson con tecnologia VVT-i è basato sul blocco motore della seconda generazione della Prius, ma presenta allo stesso tempo numerose modifiche. Il motore risulta infatti più corto di 50 mm e 17 kg più leggero, rispettivamente il 10% e il 17% in meno, paragonato all’unità 1,8 inserita sui modelli hybrid di Toyota.
Il nuovo motore genera un massimo di 55 kW/74 CV a 4.800 rpm e 111 Nm di coppia in una fascia compresa tra 3.600 e 4.400 rpm. Con l’obiettivo di ridurre drasticamente le emissioni e l’attrito meccanico per ottenere la massima efficienza dei consumi, circa il 70% delle componenti dell’unità originale è stato modificato o sostituito.
In generale, l’efficienza termica del motore benzina è stata migliorata del 6% rispetto a quella della Prius, contribuendo a migliorare sensibilmente sia i consumi che le prestazioni ambientali.Tra le nuove tecnologie adottate per questa unità figurano un sistema di Ricircolo dei Gas di Scarico (EGR) a raffreddamento, una pompa idraulica elettrica, l’eliminazione della cinghia di azionamento ausiliaria, una cinghia di distribuzione a basso attrito, un collettore di aspirazione in resina e un compatto collettore di scarico.



Quando utilizzato assieme al sistema di Ricircolo dei Gas di Scarico, un motore a Ciclo Atkinson garantisce significativi benefici dal punto di vista dell’efficienza dei consumi e delle emissioni.Nel ciclo Atkinson, la compressione e l’espansione sono asimmetriche, e la chiusura delle valvole di aspirazione, che avviene più tardi rispetto ai motori tradizionali, ritarda la compressione. Questo crea un alto rapporto di espansione per una minore compressione, convertendo l’energia di combustione in una più efficiente potenza del motore. Di conseguenza, la temperatura di scarico risulta inferiore a quella dei motori convenzionali. Il sistema EGR reintroduce i gas di scarico nella giusta quantità all’interno del sistema di aspirazione, contribuendo a ridurre ulteriormente le temperature del motore.
Assieme ad un compatto e leggero radiatore multifunzione, l’adozione di una pompa idraulica elettrica migliora le prestazioni del motore e riduce le perdite di frizione. Inoltre l’eliminazione della cinghia di distribuzione a pompa meccanica riduce a sua volta l’attrito. Insieme, queste migliorie contribuiscono ad ottimizzare l’efficienza dei consumi.Il nuovo collettore di aspirazione in resina, elemento esclusivo della variante hybrid, unisce un peso leggero e un’estrema silenziosità garantendo ottimi livelli di NVH. L’utilizzo di efficientissimi iniettori atomizzanti a 12 fori contribuisce a ridurre simultaneamente i consumi e le emissioni da parte del veicolo.
Il sistema di scarico dispone di un nuovo collettore con bassa capacità termica e convertitore catalitico. Il posizionamento del convertitore catalitico accanto alla porta di scarico del motore consente una riduzione del 24% dei tempi di warm-up, contribuendo a un significativo miglioramento del livello di emissioni durante i tragitti più brevi.
Ridimensionamento del differenziale
Nel cuore del sistema Hybrid Synergy Drive® risiede oggi un nuovo differenziale, il cui successo è dovuto al fatto che il motore elettrico, il generatore e il meccanismo del cambio per la ripartizione della potenza sono tutti alloggiati in una scatola di trasmissione molto leggera e compatta, dalle dimensioni paragonabili a quelle di una scatola del cambio convenzionale.L’utilizzo di una trasmissione E-CVT più piccola e di un motore elettrico più compatto consente una riduzione del 6% nella lunghezza del differenziale e un risparmio di 11 kg rispetto all’Auris Hybrid, andando a creare la trasmissione hybrid più compatta mai realizzata da Toyota.Capace di generare un massimo di 45 kW e 169 Nm di coppia in accelerazione, il nuovo motore elettrico è stato reso più compatto e leggero grazie all’ottimizzazione del materiale magnetico e all’avvolgimento delle bobine con cavi dalla forma appiattita anziché rotonda. La struttura di raffreddamento del motore è stata a sua volta perfezionata, per maggiore potenza ed efficienza nonostante la diminuzione delle dimensioni del motore.
Il differenziale adotta oggi un meccanismo multifunzionale all’interno del dispositivo di ripartizione della potenza, attraverso cui è stato possibile eliminare l’utilizzo di cinghie.La levigatura dei denti dell’ingranaggio, una tecnologia simile a quella utilizzata per l’Auris Hybrid, garantisce una notevole riduzione dei livelli di rumore e vibrazioni da parte della trasmissione, abbassati ulteriormente mediante l’adozione di un nuovo smorzatore torsionale. La riduzione del suo diametro aiuta ad eliminare la trasmissione delle vibrazioni provenienti dal motore.
L’ottimizzazione della lubrificazione contribuisce all’efficienza del differenziale e allo stesso tempo a minimizzare le perdite di energia. Con l’adozione di un nuovo meccanismo, in cui gli ingranaggi e i cuscinetti vengono lubrificati mediante la combinazione della Trasmissione Automatica di Olio (ATF) e la rotazione dei mozzi, è stato inoltre possibile ridurre le perdite di forza motrice.
L’utilizzo di una vasca di raccolta divisa in due parti, che fornisce olio sia al motore che agli ingranaggi, aiuta a diminuire il livello dinamico del liquido, riducendo le perdite causate dall’oscillazione dell’olio.
Batteria più compatta
La nuova trasmissione dispone inoltre di una batteria al nichel- idruro metallo da 144 V più piccola e dotata di un sistema di gestione dell’energia elettrica ancora più efficiente.
Il numero di celle è stato ridotto dalle 168 di Auris Hybrid a un totale di 120, suddivise in 20 moduli connessi tra loro. Questo ha consentito una riduzione del 20% del volume e un risparmio di 11 kg di peso, rendendo possibile l’installazione dell’intero pacchetto batteria subito sotto i sedili posteriori, senza la minima intrusione all’interno dello spazio di carico.
Per quanto le modifiche abbiano consentito la riduzione del peso e delle dimensioni, la nuova batteria possiede un’efficienza di ricarica ulteriormente migliorata, con tempi di recupero ridotti del 67% rispetto a quelli dell’Auris Hybrid.
Nuova Unità di Controllo della Potenza, con inverter e convertitore più piccoli
A causa della riduzione del voltaggio del sistema hybrid, anche l’Unità di Controllo della Potenza è stata resa più piccola e leggera attraverso lo sviluppo di un inverter e di un convertitore più piccoli.
Più compatto e leggero rispetto a quello dell’Auris Hybrid, il nuovo inverter dispone di un condensatore dalla struttura rinnovata, con meno perdite di energia e una migliore capacità di raffreddamento, che garantiscono una maggiore efficienza dei consumi.
Ottimizzando il layout delle componenti interne, le dimensioni e il peso del convertitore DC-DC sono stati a loro volta ridotti, mentre la struttura del filtro acustico è stata perfezionata per garantire la massima silenziosità del veicolo.
Se paragonata a quella dell’Auris Hybrid, la corrente dell’unità è stata ridotta da 120 a 80 A,con un voltaggio abbassato da 650 a 520 V, misure che consentono un risparmio energetico senza compromettere le prestazioni e l’efficienza di Yaris.
Prestazioni del sistema Hybrid Sinergy Drive®
Unendo i 55 kW del motore termico alla potenza del motore elettrico, l’efficiente trasmissione di Yaris Hybrid riesce a generare un massimo di 74 kW/100 CV, offrendo ai clienti il miglior bilanciamento possibile tra prestazioni, consumi ed emissioni dell’intero segmento B.
Yaris Hybrid ha un’accelerazione 0-100 km/h in 11,8 secondi, riuscendo a raggiungere una media dei consumi pari a soli 3,1 l/100 km nel ciclo urbano e un livello di emissioni ai vertici della categoria di 79 g/km, offrendo inoltre ai clienti la possibilità di guidare con estrema frequenza in una modalità priva di emissioni di NOx, PM o CO2. Grazie alla sua efficienza, Yaris Hybrid possiede un’autonomia di guida che raggiunge i 1.000 km con un pieno di carburante

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