Toyota TS040 Hybrid (2014) [wyścigi]

Wczoraj poznaliśmy ostatniego z głównych aktorów w tegorocznej serii WEC. To napędzana silnikiem benzynowym i jednostkami elektrycznymi Toyota TS040 Hybrid. Jaka jest?

Olgierd Lachowski

28 marca 2014, 21:29

Toyota TS040 Hybrid (2014) [wyścigi]

Po zeszłorocznym laniu sprawionym Toyocie w Długodystansowych Mistrzostwach Świata przez Audi, ci pierwsi spędzili mnóstwo czasu na projektowaniu nowej maszyny, która byłaby w stanie wygrać wreszcie Le Mans. Nowy wóz nosi nazwę TS040 Hybrid.

Zupełnie nowe przepisy klasy LMP1 zmusiły konstruktorów do nie lada wysiłku. Poza układem napędowym, cała maszyna została opracowana w Niemczech. Napęd był projektowany w Japonii.

NADWOZIE

Wersja z błotnikami przygotowanymi prawdopodobnie na Le Mans 2014

TS040 Hybrid ma 4,65 m długości, 1,9 m szerokości i 1,05 m wysokości. Zaledwie kilka elementów nadwozia jest podobnych do tych, które projektanci zastosowali w TS030. Na zdjęciach widoczny jest wóz z dwoma konfiguracjami przodów. Front z błotnikami, w których światła są ustawione niemal pionowo będzie prawdopodobnie używany tylko w Spa i na Le Mans. Natomiast konfiguracja z łagodniej poprowadzonymi liniami przednich błotników zostanie wykorzystana w pozostałych wyścigach.

Również przedni dyfuzor i panele łączące błotniki z nosem zostały przygotowane w dwóch wersjach. Reszta Toyoty w obu odmianach aerodynamicznych wygląda na razie tak samo, co nie znaczy że pojazd nie będzie ewoluował. Projektanci już zapowiedzieli, że w ciągu kilku najbliższych tygodni zmienią wygląd przednich reflektorów.

Odmiana z łagodniej poprowadzoną linią błotników

Skrzynie boczne są dość niskie. To między innymi wymóg regulaminu technicznego, według którego kierowca ma mieć znacznie lepszą widoczność niż do tej pory. Zawodnik swoje miejsce pracy będzie zajmował – tradycyjnie dla prototypów LMP1 – przez uchylne okna.

Tylne błotniki w końcowej sekcji auta opadają gwałtownie ku dołowi. Ponadto mocno się zwężają. Tyle skrzydło jest podparte na środku i po bokach. Płyty krańcowe ciągną się aż do samego dołu. Między boczną ścianą tylnego błotnika a płytą krańcową znajduje się przestrzeń, przez którą przepływa powietrze. Takie rozwiązanie zwiększa nieco wydajność aerodynamiczną tyłu wozu. Prawdopodobnie ma też pozytywny wpływ na parametry tylnego dyfuzora.

Od 2014 roku pojazdy kategorii LMP1 będą jeździć na nowych oponach o szerokości 310 mm zamiast 360 mm. Zwężenie karoserii do 1900 mm zmniejszyło powierzchnię czołową wozu, ale też przez to, że koła są węższe pogorszyła się przyczepność mechaniczna pojazdu na łukach.

ZAWIESZENIE I HAMULCE

Opony Michelin o wymiarach 31/71 są wciśnięte na felgi ze stopów magnezu. Głębiej znajdują się węglowe hamulce w specjalnych polepszających warunki pracy obudowach. Jeszcze dalej jest zawieszenie. Przewody dolotowe do przednich hamulców znajdują się tuż nad przednim splitterem po obu stronach nosa. Dodatkowo na obu osiach zastosowano układy odzysku energii.

Toyota wykorzystała klasyczny dla samochodów wyścigowych układ popychaczowy z podwójnymi wahaczami poprzecznymi. Zapewne tylne zawieszenie jest przymocowane do skrzyni biegów, która jest elementem nośnym całego bolidu.

SILNIK I NAPĘD

W tym roku Toyota jest wyjątkowo wylewna jeśli chodzi o informacje dotyczące jej samochodu wyścigowego – dotyczy to też układu napędowego.

Tak jak zeszłoroczna maszyna, TS040 jest hybrydą. Głównym silnikiem jest widlasta „ósemka” o kącie rozwarcia cylindrów wynoszącym 90 stopni. W stosunku do TS030 w nowej maszynie Toyota zwiększyła objętość skokową o 0,3 l (do 3,7 l). Jednostka napędowa ma bezpośredni wtrysk paliwa i po cztery zawory na cylinder.

Oficjalnie moc maksymalna silnika wynosi 520 KM. To o 10 KM mniej niż w poprzedniku, ale trzeba brać pod uwagę, że zmieniono przepisy dotyczące kontroli przepływu mieszanki paliwowo-powietrznej (teraz kontrolowany jest przepływ benzyny). Na pewno konstruktorzy walczyli o to, żeby V-ósemka miała jak największą moc przy jak najmniejszym zużyciu paliwa.

I przednia, i tylna oś mogą być napędzane przez silniki elektryczne. Toyota tym razem zdecydowała się na napęd na wszystkie koła – w TS030 napędzany był tylko tył. Zauważono na pewno niewątpliwe zalety napędzania przedniej osi w Audi.

Z przodu, poprzecznie umieszczono jednostkę firmy Aisin. To konstrukcja będąca prądnicą podczas hamowania i silnikiem przy przyspieszaniu samochodu. Rozwija ona moc maksymalną 240 KM.

Z tyłu, pomiędzy skrzynią biegów, a silnikiem spalinowym jest wciśnięty silnik/prądnica Denso. Ten generator ma również moc maksymalną 240 KM. Razem, elektryka może dostarczyć 480 KM.

Łącznie cały układ jest w stanie wygenerować aż… 1000 KM! Brzmi imponująco? Z jednej strony tak, ale z drugiej, taka moc może być dostarczana przez zaledwie 17 sekund. Potem znajdujące się w kabinie pasażerskiej superkondensatory Nisshinbo są wyczerpane.

Z czasu działania i maksymalnej mocy napędu elektrycznego łatwo obliczyć, że superkondensatory mogą zmagazynować aż 6 MJ energii elektrycznej na każdym okrążeniu toru de la Sarthe. To taki sam wynik jak w przypadku akumulatorów litowo-jonowych w Porsche. Dla porządku dodajmy, że zbiornik benzyny w Toyocie TS040 Hybrid ma objętość 66,9 l.

Pamiętajmy też, że moc maksymalna całego układu napędowego będzie wykorzystywana rzadko. Najczęściej będzie to miało miejsce na torze we Francji. W pozostałych wyścigach w ramach serii WEC odzyskiwana i oddawana energia elektryczna będą najprawdopodobniej znacznie mniejsze.

Jak wspomniałem, napęd jest przekazywany na wszystkie koła. Z silnikiem spalinowym jest sprzężona sekwencyjna skrzynia biegów z pneumatycznym wspomaganiem zmian przełożeń. Biegów jest tyle, na ile pozwalają regulacje ACO i FIA – czyli siedem. Wielopłytkowe sprzęgło dostarczył renomowany niemiecki ZF.

PODSUMOWANIE

Toyota TS040 Hybrid jest dużo bardziej zaawansowanym samochodem wyścigowym niż jej poprzedniczka i wydaje się też być znacznie większym zagrożeniem dla Audi i Porsche niż była TS030 w 2013. Na razie brakuje konkretnych informacji o osiągach i możliwościach tego bolidu, a poznamy je tak naprawdę dopiero w trakcie pierwszego wyścigu, bowiem wyniki testów nie zawsze odzwierciedlają możliwości wozu.

Kierowcami Toyoty #7 będą Alex Wurz, Stéphane Sarrazin i Kazuki Nakajima, natomiast drugą maszynę poprowadzą Anthony Davidson, Nicolas Lapierre oraz Sébastien Buemi.