Daihatsu

Die Studie FT-Bh, die weltweit erstmals auf dem Genfer Auto-Salon 2012 präsentiert wird, ist ein Vollhybrid-Fahrzeug mit einem Gewicht von weniger als 800 kg, das mit einem Minimum an Kraftstoff auskommt und künftig als attraktives Familienfahrzeug im B-Segment antreten könnte. Das Concept Car, das klar die neue Designsprache künftiger Toyota Fahrzeuge spricht, passt in die gängigen Dimensionen des B-Segments. Es ist 3.985 mm lang, 1.695 mm breit, 1.400 mm hoch und weist einen Radstand von 2.575 mm auf.

Dieses Fahrzeug ist ein Prototyp und kann nicht gekauft werden!

Um maximale Kraftstoffeffizienz und minimale Emissionen zu erzielen, entwickelte Toyota das Fahrzeug auf der Basis von fünf wesentlichen Ansatzpunkten: Reduzierung des Gewichts, Verringerung der Fahrwiderstände, des Reifen-Rollwiderstands und des Luftwiderstands, Erhöhung der Effizienz des Antriebsstrangs, konsequentes Temperaturmanagement sowie Einsparung von elektrischer Energie.

In der Summe zielen das für ein Fahrzeug dieser Klasse sehr geringe Gewicht, die erstklassigen aerodynamischen Eigenschaften, die Reduktion der Fahrwiderstände und der ökonomische, hocheffiziente Hybridantriebsstrang auf einen Kraftstoffverbrauch von nur 2,1 l/100 km und CO2 Emissionen von lediglich 49 g/km ab.

Toyota strebt mit dem FT-Bh CO2-Emissionen an, die 50 % unter denen des aktuellen Yaris mit 1,0-Liter Motor liegen. Doch das Unternehmen ist sich darüber im Klaren, dass nur die Massenproduktion eines preiswerten Ultra-Low-Emissions-Fahrzeugs einen spürbaren Beitrag zur Reduktion der weltweiten CO2-Emissionen leisten kann. Daher stellt Toyota mit dem FT-Bh ein Automobil vor, das preiswert angeboten werden könnte, da es weder außergewöhnliche Materialien noch komplexe Herstellungsprozesse erfordert. Es werden lediglich bekannte Materialien und und gängige Technologien eingesetzt. Darüber hinaus bietet ein besonders leichtes Fahrzeug mit einem tiefen Schwerpunkt und einem hocheffizienten Antriebsstrang nicht nur Vorteile im Hinblick auf Kraftstoffverbrauch und Emissionen, sondern auch in puncto Agilität und Fahrfreude.

Ecomotiong nennt Toyota den Leitgedanken fur die Gestaltung der Karosserie des FT-Bh. Um seinen extrem niedrigen Kraftstoffverbrauch zu realisieren, entwarfen die Designer emotional ansprechende Formen mit einem Hochstmas an aerodynamischer Effizienz. Das Konzept des Karosseriedesigns entspringt nahezu vollkommen dem natürlichen Luftstrom an Oberflachen. Das Dachdesign greift das Motiv eines zwischen mehreren Befestigungspunkten gespannten Textils auf und verweist so auf die ultraleichte Gesamtkonstruktion.

Zu den Kernelementen der neuen Toyota Designsprache und des Keen Look zählen der grosflächige, tief angesetzte Kuhlergrill, der die Fahrzeugfront dominiert, eine kraftvoll gezeichnete Motorhaube und vertikal in den vorderen Kotflugeln angeordnete Scheinwerfer. Die gestreckte, textilähnliche Struktur der Dachelemente sowie schlanke A- und C-Säulen, die erstklassige Sichtverhaltnisse und ein gutes Raumgefuhl im Fahrzeug schaffen, verleihen dem Design ein Plus an Leichtigkeit.

Am Heck betont die bogenformige Dachsaulenarchitektur den kraftvollen Auftritt und den niedrigen Schwerpunkt. Fliesend geht die Fahrgastkabine in das Heck über, das vom hoch gezogenen Stosfanger gepragt ist. Das Design sorgt für exzellente aerodynamische Eigenschaften mit einem cW-Wert von 0,235. Das Designmotiv der gestreckten textilen Strukturen findet man auch im Interieur des Fahrzeugs wieder. etwa bei der Gestaltung der Mittelkonsole, der Armaturentafel, der Sitze und des Lenkrads. Die konkave Form der Mittelkonsole erzeugt eine fahrerorientierte Atmosphäre und unterstreicht zudem die Helligkeit und Geräumigkeit des Interieurs.

Mit einer Kombination von hochfestem Stahl, Leichtmetall und Magnesium peilt Toyota ein Gewicht an, das um 25 % unter dem des aktuellen 1.030 kg schweren Yaris mit 1,0-Liter Motor liegt. Das Gesamtgewicht der Studie betragt nur 786 kg. Da der Hybridantriebsstrang etwas schwerer ist als ein herkömmlicher 1,0-Liter Benzinmotor, wurde die Gewichtsersparnis im Wesentlichen im Bereich der Karosserie, der Innenausstattung, des Fahrwerks und der Elektronik realisiert. Insgesamt konnten die Ingenieure rund 340 kg einsparen. Der Vollhybridantriebsstrang des FT-Bh wiegt mit rund 60 kg etwa 40 kg weniger als der des aktuellen Toyota Prius. Die Ziele bei der Gewichtsreduktion waren hoch gesteckt: Die Toyota Ingenieure wollten, ohne Kompromisse bei der Fahrzeugsicherheit, rund 33% Gewicht bei Karosserie und Fahrwerk einsparen. Der Antriebsstrang und die Fahrzeugelektronik sollten etwa 27 % leichter gestaltet werden. Da sich die Rohkarosserie um rund 20 bis 25 % erleichtern lies, musste das Ziel, eine Gewichtsersparnis von mehr als 30 % zu erreichen, durch die Verringerung des Gewichts von Innenraumbauteilen um etwa 50 % erreicht werden.

Diese Philosophie mundete in das puristische Interieurdesign des FT-Bh Concept, das ein Minimum an Bauteilen mit ebenso leichtgewichtigen wie besonders steifen Komponenten im Sinne erstklassiger Ergonomie und Funktionalitat sowie geringstmoglichen Gewichts vereint. Eine derart grose Gewichtseinsparung bei den Bauteilen des Interieurs hat auch Auswirkungen auf andere Bereiche des Fahrzeugs. So werden beispielsweise die auf Karosseriestruktur und Fahrwerk einwirkenden Massen reduziert. Dies wiederum lasst auch in diesen Bereichen ein Downsizing von Bauteilen zu, und wirkt sich wiederum positiv auf die erforderliche Motorleistung aus, was einmal mehr Gewicht spart und thermische Energieverluste reduziert.

Mit der Reduktion der Massen ging auch die Senkung des Fahrzeugschwerpunkts auf 541 mm einher, die sich in guter Rückmeldung, agilem Handling und kraftvollem Bremsverhalten niederschlägt. Last but not least konnten die Herstellungskosten reduziert werden, was das Fahrzeug für eine breite Käuferschicht erschwinglich macht.

Besonderes Augenmerk bei ihren Bemühungen um geringen Kraftstoffverbrauch legten die Ingenieure auf die aerodynamischen Eigenschaften und den Rollwiderstand der Reifen. Die Minimierung des Luftwiderstandsbeiwerts und die Gestaltung der Fahrzeugfront sollten zu einer Reduktion der Fahrwiderstände um rund 25 % beitragen. Spezielle Reifen mit sehr geringem Rollwiderstand ermöglichen eine weitere signifikante Reduktion des Kraftstoffverbrauchs.

Mit diesem Konzeptfahrzeug präsentiert Toyota bereits jetzt die Aerodynamik-Technologie der Zukunft. Es verfügt über aerodynamisch optimierte Leichtmetallräder und spezielle Lufteinlässe an den vorderen Flanken. Kameras ersetzen die Außenspiegel, welche den Luftstrom unterbrechen würden. Zudem kommen grifflose, elektrisch sperrende Türen zum Einsatz. Ein pagodenförmiges, zum Heck hin abgesenktes Dach und das mit scharfen Linien gezeichnete Heck mit schlitzförmigem Luftauslass und Underfloor-Spoiler leiten die Strömung sauber vom Fahrzeug ab. In der Kombination führen diese Maßnahmen zu einer exzellenten Windschlüpfigkeit. Mit einem cW-Wert von 0,235 unterbietet die Studie deutlich den im B-Segment üblichen Wert von 0,29.

Infolge der Synergieeffekte aus Aerodynamik und Kraftstoffeffizienz kommt es beim neuen Toyota FT-Bh zu einer ganzen Reihe weiterer Optimierungen. So erzeugt der Antriebsstrang beispielsweise weniger Abwärme, während die Verbrauchseffizienz gesteigert wurde. So konnten die Ingenieure das Kühlsystem kompakter gestalten. Es kommt nun mit weniger Kühlluft aus, so dass die Fahrzeugfront aerodynamisch günstiger gestaltet werden konnte. Dies wirkt sich wiederum auf den Luftwiderstandsbeiwert aus, der seinerseits zu einer weiteren Reduktion des Kraftstoffverbrauchs beiträgt. Ein anderes Beispiel ist der Tank: Wenn die Kraftstoffeffizienz steigt, kann er kompakter ausfallen. Dies ermöglicht eine Unterbodengestaltung, die eine verbesserte Unterströmung des Fahrzeugs sicherstellt – der Luftwiderstand wird reduziert und der Kraftstoffverbrauch sinkt abermals.

Der Toyota FT-Bh rollt auf schlanken, großen Reifen in der Dimension 145/55R 18, die mit ihrem geringen Rollwiderstand die Fahrwiderstände reduzieren ohne Kompromisse in puncto Grip und Traktion einzugehen. Erhöhung der Effizienz des Antriebsstrangs Beispielhaftes Downsizing betrieben die Toyota Ingenieure beim Vollhybridantriebsstrang des FT-Bh. Da das Gewicht jedes einzelnen Bauteils reduziert werden konnte, ist er in Summe rund 90 kg leichter als der Vollhybridantrieb des aktuellen Prius.

Der Verbrennungsmotor ist 38 kg leichter als der des Prius, und das Lithium-Ionen-Batterie-Package wiegt nur knapp die Hälfte der Nickel-Metallhydrid-Batterie im Prius. Der leichte Zweizylindermotor mit 1,0 Litern Hubraum läuft im Atkinson Zyklus und bildet eine gelungene Synthese aus hoher Effizienz und niedrigen thermischen Arbeitsbedingungen, so dass die Anforderungen an das Kühlsystem sinken. Der Optimierung des Verbrennungsprozesses dienen ein langer Hub, ein mit 13:1 hohes Verdichtungsverhältnis, das jüngste Toyota D4 Einspritzsystem mit besonders hohem Einspritzdruck von 200 bar, ein größeres und gekühltes Abgasrückführungssystem (EGR), ein strömungsoptimierter Einlasstrakt und eine besonders leistungsstarke Zündspule.

Reibungsverluste im Bereich des Zahnriemens und der elektrischen Wasserpumpe wurden auf ein Minimum reduziert. Die geringe Wärmeentwicklung erfordert ein akribisches Temperaturmanagement, das eine reduzierte Reibung im Kaltlauf, eine kontrollierte Erwärmung aller Bauteile und die Regulierung der Motoröl- und des Kühlflüssigkeit-Temperaturen sicherstellt. Im Ergebnis konsumiert dieser Antriebsstrang durchschnittlich 2,1 l Kraftstoff auf 100 Kilometer und emittiert dabei lediglich 49 Gramm CO2 pro Kilometer.

Die Kombination aus leichtem Fahrzeuggewicht und der Kraft des Vollhybridantriebs bietet dem Fahrer des FT-Bh insbesondere in der Stadt großen Fahrspaß. Sein Gewicht von lediglich 786 kg schärft die Reaktion auf Gas- und Bremsbefehle, und der Elektromotor des Vollhybridantriebs sorgt für ein beachtliches Anfahrdrehmoment, das den FT-Bh zu einem überaus flinken Verkehrsteilnehmer macht.

Mit dem FT-Bh unterstreicht Toyota einmal mehr die Variabilität des Hybrid Synergy Drive Konzepts, das mittelfristig sogar noch effizienter werden kann – beispielsweise durch die Implementierung eines Erdgas-Hybridantriebs (CNGHV) mit CO2-Emissionen von nur noch 38 g/km oder als weiterentwickelter Plug-in Hybrid (PHEV) mit CO2-Emissionen von lediglich 19 g/km.

Das Temperaturmanagement des Verbrennungsmotors im Hybrid Synergy Drive berücksichtigt die Senkung der Motoröl- und Kühlwasserbetriebstemperatur und den damit einhergehenden geringen Kühlungsbedarfs des Motors. Mit dem FT-Bh gelangen Toyota darüber hinaus Optimierungen bei der Nutzung von thermischer Energie und eine Reduzierung des elektrischen Energiebedarfs um rund 50 %. Die Strategie der Reduktion des Wärmebedarfs und der gleichzeitigen Reduktion von Wärmeverlusten führte zu konsequent umgesetzten Maßnahmen im Fahrgastraum des FT-Bh. Hier kommen besonders leichte Komponenten zum Einsatz, die entweder eine geringe Wärmeaufnahme oder eine hohe Wärmeisolierfähigkeit aufweisen. Die Klimatisierung erfolgt nur in den Bereichen der Fahrgastzelle, die besetzt sind und jede Wärmeabgabe – dank des hocheffizienten Hybrid-Antriebsstrangs auf ein Minimum reduziert – wird effektiv genutzt.

Es gelang den Ingenieuren, den Energiebedarf von elektrischen Verbrauchern wie der Scheinwerfer und der Innenraumbeleuchtung auf die Hälfte des Verbrauchs konventioneller Fahrzeuge zu reduzieren. Die Verglasung wurde thermisch so effizient wie möglich gestaltet und sogar die weiße Lackierung des Fahrzeugs reflektiert Hitze und bietet eine exzellente thermische Isolierung.

Technische Daten

Fotos