Toyota regresaba en 2012 a la máxima competición, compitiendo en la máxima categoría del Campeonato del Mundo de Resistencia con su tecnología híbrida. El objetivo estaba muy claro desde el primer momento: "Nuestra ambición es probar nuestra tecnología híbrida en la pista para que nos ayude a desarrollar aún mejores coches de calle del futuro. Llevaremos una tecnología probada y fiable a los clientes en el plazo de tiempo más corto posible", declaraba Yoshiaki Kinoshita, Presidente de Toyota Motorsport GmbH, al comenzar esa nueva etapa.

Dos años después, Toyota se proclamaba Campeón Mundial de Pilotos y Constructores en el Campeonato Mundial de Resistencia —‘World Endurance Championship’ (WEC)— de la FIA. En las celebraciones, Akio Toyoda, Presidente de Toyota Motor Corporation (TMC), incidía en la misma filosofía: “Toyota aprovechará la experiencia en el Campeonato Mundial de Resistencia para ayudar a revolucionar la tecnología híbrida y a fabricar vehículos cada vez mejores que hagan las delicias de conductores de todo el mundo”.

De la calle a las carreras… y viceversa

Al contrario de lo habitual, la tecnología híbrida nació en los automóviles de producción y de ahí saltó al mundo de la competición. En ambos casos, Toyota fue su creadora e impulsora: en los coches de calle, con el Prius de 1997; y en la competición, con su deseo de llevar a las carreras la tecnología híbrida, expresado en 2005 y materializado desde 2006. “Seis o siete años antes de lanzar el TS030 HYBRID de Le Mans nos dimos cuenta de que nuestro desarrollo de motores de carreras tenía que ayudar a nuestros coches de calle, de lo contrario nuestro esfuerzo no significaría nada. Por ese motivo decidimos traer nuestra tecnología verde, nuestro sistema híbrido, a las carreras, para hacer que nuestros coches fueran más eficientes”, explica Yoshiaki Kinoshita. “En comparación con el sistema KERS de la Fórmula 1, las carreras de resistencia están más estrechamente relacionadas con los coches de serie. La mitad de la tecnología híbrida de competición procede del departamento de producción híbrida en Japón, que desarrolla parte de los sistemas de competición y recupera el know-how y las tecnologías para usarlos en los coches de calle”.

Desde el punto de vista de recursos humanos, la mitad del equipo de ingenieros especializados en tecnología híbrida del equipo de competición es fija, mientras que la otra mitad rota cada seis meses para llevar al centro de tecnología de Toyota City lo aprendido en las carreras.

El máximo rendimiento energético para diferentes necesidades

Aunque las necesidades de un coche de competición y uno de serie son muy distintas, la tecnología híbrida persigue el mismo objetivo en ambos casos: obtener el máximo rendimiento energético. En un coche de carreras servirá para lograr el éxito en la pista; en el de calle, para proporcionar a los clientes vehículos que, sin perder todas sus características de confort, calidad y prestaciones, son más respetuosos con el medio ambiente al reducir sus consumos y emisiones.

En competición, el sistema híbrido solo tiene la pequeña contra de añadir algo de peso y complejidad –técnica, de gestión y de pilotaje- al automóvil, lo demás son todo pros que hacen que la introducción de esta tecnología compense con creces. Para empezar, las carreras son rápidas y constantes sucesiones de aceleraciones y deceleraciones. Es en este entorno –con similitudes al tráfico urbano- donde un automóvil híbrido rinde mejor, pues dispone de muchos momentos de deceleración para recuperar y almacenar una energía que más tarde será empleada en una aceleración. Y la inyección de potencia que aportan los motores eléctricos en un sistema híbrido, sale “gratis” en términos de consumo de combustible, lo que permite diseñar depósitos de gasolina más pequeños y aumentar el número de vueltas en pista entre repostajes.

De los súper condensadores a las baterías

La energía eléctrica puede almacenarse en baterías, mediante procesos químicos; o en súper condensadores, mediante procesos físicos. Entre 2012 y 2015, los Toyota TS030 HYBRID y TS040 HYBRID empleaban súper condensadores, en lugar de baterías como en los coches de calle. ¿El motivo? Los súper condensadores pueden almacenar menos energía a igualdad de tamaño, pero se cargan y descargan mucho más rápido. Yoshiaki Kinoshita lo explica a la perfección: “El sistema híbrido de competición está destinado a recuperar la máxima energía en cada deceleración, como en los tres segundos que emplea en pasar de 300 km/h a poca velocidad en la frenada de Hunaudières. Esta enorme energía de frenado debe recuperarse con mucha rapidez. Por este motivo, nuestro sistema híbrido de competición tiene sesenta veces más capacidad de recuperación de energía que la unidad híbrida de carretera. Y eso hace que necesite un sistema de almacenamiento de energía que permita una carga y liberación muy rápidas: tres segundos para cargar y sólo dos y medio para descargarse. Este tipo de rendimiento solo puede darlo un súper condensador”.

Pero en 2016 cambia el reglamento de las 24 Horas de Le Mans y permite emplear más energía eléctrica por vuelta, concretamente, hasta 8 MJ (2,2 kWh). Esto determina que los Toyota TS050 HYBRID de ese año monten baterías de iones de litio como los coches de calle, pues los súper condensadores no son capaces de almacenar tanta energía.

En 2017, el sistema THS-R del TS050 incorpora una nueva unidad de motor-generador eléctrico (MGU) que experimenta una mejora en términos de tamaño, peso y rendimiento. Estas tres variables son igualmente valiosas en modelos de competición y de serie: la reducción de tamaño condiciona menos el diseño general del sistema de propulsión, la de peso beneficia las cualidades dinámicas y el incremento de rendimiento permite un mejor aprovechamiento de la energía disponible. Y es que la evolución de estos sistemas es constante y esas mejoras se aplican en la siguiente generación de coches de gran producción. La competición también sirve para testar la resistencia de componentes y piezas (por ejemplo, algunos que monta el actual Toyota Prius) durante largos periodos de tiempo en condiciones extremas.

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