Jeden den v TMG: Toyota TS030 aneb supervýkonný hybrid

 

Víte, jak se staví závodní auta? Jaké jsou výhody hybridů při okruhových závodech? A nebo co se vůbec stalo se závodním týmem Toyota Racing po ukončení účasti v F1?

Na začátku to znělo docela obyčejně: prezentace úspěchů závodního hybridu. Lidé z TMG (Toyota Motorsport GmbH) se ale svého úkolu zhostili s vervou. Vysvětlili, proč jejich okruhový prototyp TS030nemá nic společného s dnešními hybridy a zároveň nabídli prohlídku celého vývojového a výrobního centra. Ale vezměme to hezky popořádku.

Závodní hybrid

Toyota se v motorsportu angažuje od sedmdesátých let, a to právě prostřednictvím divize TMG (dříve Toyota Team Europe), která sídlí v německém Kolíně nad Rýnem. Za sebou má například úspěšnou účast v mistrovství světa rally, korunovanou čtyřmi jezdeckými a třemi týmovými tituly, méně úspěšné angažmá ve Formuli 1, ale také hned dvojí účast ve vytrvalostních závodech. Nejprve s prototypem TS010 (1991) a posléze s GT-One, jak se říká typu TS020 (1998). Loni se Toyota vrátila, postavila prototyp TS030 Hybrid a absolvovala s ním úspěšnou první sezónu.

Úspěchy samozřejmě nepřišly samy od sebe. Toyota při stavbě TS030 Hybrid využila bohaté zkušenosti TMG z éry Formule 1. Navíc v Japonsku automobilka se závodními hybridy experimentuje už od roku 2006. A provoz závodního týmu dostali na starost specialisté, francouzská Oreca.

Toyota TS030 Hybrid je postavena podle pravidel závodní kategorie LMP1, stejně jako zatím jediný přímý soupeř Audi R18 TDI e-tron quattro. Základní konstrukce se podobá formulím – ke karbonové vaně je napevno přimontovaný motor, k němu pak převodovka a zadní zavěšení. Kokpit je samozřejmě uzavřený a auto má kompletní aerodynamickou kapotáž.

Pravidla pro konstrukci LMP1 jsou poměrně striktní, zároveň ale nechávají inženýrům relativní volnost při volbě konkrétních technických řešeních. Toyota vsadila na atmosférický benzinový motor, který má objem omezen na 3,4 litru. Konkrétně se jedná o osmiválec RV8KLM s výkonem 530 koní (390 kW), přes šestistupňovou sekvenční převodovku pohání zadní kola. Potud je závodní hybrid shodný s jakýmkoliv speciálem kategorie LMP1.

U hybridního systému pravidla omezují jeho využití, jinak jsou ale regulace velmi volné. Existuje proto hned několik možných řešení: elektromotor může pohánět zadní, nebo přední kola, energie se může ukládat v mechanické, nebo elektrické podobě a v případě čistě elektrického řešení lze použít z praxe dobře známé baterie (např. Li-Ion) nebo superkondenzátor. Inženýři Toyoty zvolili pohon zadních kol, na která elektromotor krátkodobě posílá 300 koní (220 kW) navíc, a co nejkompaktnější stavbu se superkondenzátorem. Toto řešení je podle nich nejvhodnější, připouští ale, že jiné koncepce mohou při nepatrně vyšší hmotnosti a složitější stavbě dosahovat podobné výkonnosti.

Jaké jsou argumenty Toyoty? Elektrický boost je povolen až v rychlostech nad 120 km/h, kdy nehrozí neřešitelné problémy s trakcí zadních kol. Pro co nejlepší rozložení hmotnosti je elektromotor vložen mezi spalovací motor a převodovku, superkondenzátor společně s invertorem „sedí“ v kabině vedle pilota. Dodavateli hybridního systému jsou Denso (elektromotor) a Nisshimbo (kondenzátor).

Výhodou kondenzátoru je nižší hmotnost a menší riziko přehřívání než u Li-Ion baterií. Parametry superkondenzátoru navíc výborně korespondují s pravidly: kapacita je sice relativně menší, regulace ale beztak povolují během jednoho okruhu v Le Mans dobít (a opět použít) 3,5 MJ energie – konkrétně se jedná o sedm vyhrazených sektorů, v každém z nich může vůz operovat maximálně s 500 kJ. Toto množství energie se stihne dobít během tří sekund, elektromotoru pak vystačí na necelé tři sekundy plného provozu. Na kratších okruzích je pak vyhrazených sektorů méně.

Na trati přináší podle Toyoty každý Megajoule výhodu 0,8 sekundy, v Le Mans je proto TS030 v každém kole zhruba o 2,8 sekundy rychlejší, než by tomu bylo bez hybridního pohonu. Pro srovnání, systém KERS ve Formuli 1 pracuje s podstatně nižším výkonem (60 kW) a za jedno kolo využije 0,3 MJ, které zrychlí dosažený čas přibližně o 0,8 sekundy.

Srovnání hybridních prototypů LMP1
VůzToyota TS030 HybridAudi R18 TDI e-tron quattro
Spalovací motor
Palivobenzindiesel, turbo
Objem, uspořádání válců3,4 l V83,7 l V6
Nejvyšší výkon [kW]390360 / 375*
Elektromotor
Umístěnívzadu, mezi motorem a převodovkouvpředu, pohon předních kol
Nejvyšší výkon [kW]220neudáno
Uložení energiesuperkondenzátorsetrvačník
VýrobceNisshimboWilliams hybrid Power
Využitelná kapacita [MJ]3,5**3,5**
* specifikace 2013 má nižší výkon
** omezeno pravidly

Pro úplnost dodáme, že Audi R18 TDI e-tron quattro využívá úplně jiný postup. Elektřina pohání přední kola, k uložení energie slouží mechanický setrvačník typu Williams Hybrid Power, který se objevil už v Porsche 911 GT3 R Hybrid.

Na trati tedy soupeří dvě diametrálně odlišné konstrukce a každá z nich může přinést důležité inovace pro produkční automobily. Toyota prověřuje možnost nasazení svého systému ve sportovních autech, kde se uplatní výhoda vysokého výkonu a rychlého dobíjení/vybíjení menších dávek energie. Řešení Audi by si naopak lidé z TMG dokázali představit například v užitkových automobilech a autobusech do městského provozu, kde by ušetřilo energii při častých rozjezdech.


Toyota TS030 Hybrid      
 

Zakázkový vývoj

TMG ale neznamená jen závodní program LMP1. Když Toyota před sezónou 2010 prakticky ze dne na den ukončila program Formule 1, zůstal v TMG skoro dokončený monopost TF110, prostory bez využití a 1000 zaměstnanců. Šest stovek spolupracovníků muselo TMG přesto opustit, společnosti se ale podařilo nalézt životaschopný model další existence.

Konstruktéři se uplatnili mimo jiné u LMP1, další vybavení TMG využívá z menší části pro potřeby samotné Toyoty, z větší části pro externí zákazníky. Například oba aerodynamické tunely si pronajímají jiné firmy – Ferrari do Kolína dokonce přesídlilo celé své oddělení aerodynamiky.

Dále TMG dokáže nabídnout kompletní servis související s testováním, vývojem a kusovou výrobou motorů a převodovek, testovací stolice pro zátěžové zkoušky zavěšení, testování řízení, brzd i celé hydrauliky. Jména konkrétních zákazníků i realizované projekty (s výjimkou spolupráce s Ferrari) jsou pochopitelně pečlivě střeženým obchodním tajemstvím. Podle všeho ale mezi ně patří i konkurenční automobilky nebo další týmy F1. V TMG se také nachází autokláv pro výrobu karbonových dílů a za velice výdělečnou činnost firma označuje výrobu vysoce kvalitních 3D modelů z resinu. Nejde přitom jen o makety automobilových dílů, ale prakticky o cokoliv, kde je potřeba ověřit funkčnost pohyblivých částí nebo stabilitu navržené struktury.

Součástí areálu je také simulátor a soukromé muzeum, které v nevyužívaných prostorech pod aerodynamickým tunelem schraňuje všechny závodní Toyoty. Kvůli svému umístění ovšem nemůže být přístupné veřejnosti...

Ještě ale na skok zpátky k automobilové produkci TMG. Kdo si chce pořádně zazávodit s Toyotou, nemusí snít o místě v kokpitu továrního TS030 Hybrid. V Kolíně vznikají i mnohem dostupnější stroje, kupé GT86 CS-V3, které si můžete prohlédnout v galerii. Základem je silniční kupé, k němu TMG přidá homologovanou klec, závodní brzdy, slicky, závodní podvozek, vyztuží skelet a sníží hmotnost. Hotový vůz stojí 45 tisíc eur a může závodit v kategorii V3 vypsané organizací VLN (závody na Nürburgringu) nebo se přímo účastnit německých závodů značkové série.


TMG: továrna
 
Spolupracujeme s TipCars.com
Komentář Bohumila Pečinky: Udej svého živnostníka Komentář Bohumila Pečinky: Udej svého živnostníka

Od poloviny letošního roku odstartuje ministerstvo…

Ludvík chce čtrnáct úředníků na elektronizaci. Za námi už je jen Rumunsko, tvrdí Ludvík chce čtrnáct úředníků na elektronizaci. Za námi už je jen Rumunsko, tvrdí

Elektronizace zdravotnictví vázne. Poslanci uvažují…

Erdogan vyhrožuje Evropě. Chce přehodnocení vztahů od A do Z Erdogan vyhrožuje Evropě. Chce přehodnocení vztahů od A do Z

Turecko po dubnovém referendu o změnách ústavy přehodnotí…

Havlíček se nebude muset v úřadu rozkoukávat, shodují se svazy a asociace Havlíček se nebude muset v úřadu rozkoukávat, shodují se svazy a asociace

Oborové svazy a asociace vítají nominaci Jiřího Havlíčka…

 
 







Doporučujeme
Nové motory Mercedesu: Proč se vrací řadové šestiválce? Nová technika podrobně! Nové motory Mercedesu: Proč se vrací řadové šestiválce?

Od roku 2005 sázel Mercedes-Benz u šestiválců výhradně na…

Kontrolky v autě: Znáte jejich význam? Kontrolky v autě: Znáte jejich význam?

Co který symbol na palubní desce znamená, jsme psali již…

 

AutoRevue
Test Evropského auta roku. 5 důvodů, proč si Peugeot 3008 titul zaslouží Test Evropského auta roku. 5 důvodů, proč si Peugeot 3008 titul zaslouží

Je to jen pár dní, co si Peugeot 3008 vysloužil ocenění…

Vybrali jsme 10 současných aut s nejodvážnějšími světlomety a svítilnami Vybrali jsme 10 současných aut s nejodvážnějšími světlomety a svítilnami

V našem výběru najdete deset současných aut, u kterých se…

 






 
Gazela BMW B5 (BMW 2001): Škoda 110 R v brutální úpravě připomínala Porsche 911

Gazela BMW B5: Škoda 110 R v brutální úpravě připomínala Porsche 911

Včera

V první polovině 70. let vznikl na severní Moravě velmi zajímavý závodní automobil pojmenovaný Gazela. Ač jeho tvůrci vycházeli z oblíbeného kupé 110 R, technicky i tvarově šlo o něco úplně jiného.




Blesk.cz

Chystáte se na páteční flám? Dejte si pozor na otravu alkoholem

Chystáte se na páteční flám? Dejte si pozor na…

Přibližně čtvrtina mužů a pět procent žen pije v Česku pravidelně přes míru. Akutní otrava alkoholem ale nehrozí…

Očima Františky: Deset důvodů proč Barťáka milovat

Očima Františky: Deset důvodů proč Barťáka milovat

Barťákem je samozřejmě myšlen jedinečný filmový a divadelní herec, také producent a ředitel Mezinárodního…

 

iSport.cz

Šlesingr jako Koukalová. Šéfovi biatlonu nepodal ruku, ztratil respekt

Šlesingr jako Koukalová. Šéfovi biatlonu nepodal…

 Sezona již skončila, ale z hlavy to jen tak vyhnat opravdu nejde. Doping. Ostatně když Ondřej Moravec s…

Byli jsme hozeni do vody, musíme bojovat, říká Hlaváč v upřímné zpovědi

Byli jsme hozeni do vody, musíme bojovat, říká…

Se Spartou prožil bleskový konec ve čtvrtfinále play off. Kometa vyhrála 4:0, pražský hokejový kolos těžce…

 

Reflex.cz

Obchodní inspekce se tuží, mincovní šmejdi dostávají kouř!

Obchodní inspekce se tuží, mincovní šmejdi dostávají kouř!

Jako liberál málokdy tleskám, když se něco řeší represivně. V případě prodejců bezcenných plíšků vydávaných za…

Na souzení máme soudce, nikoliv soudní znalce

Na souzení máme soudce, nikoliv soudní znalce

Stará právnická anekdota praví: Svědek všechno viděl, ale ničemu nerozumí. Soudní znalec všemu rozumí, ale nic…