Toyota ft-bh: première mondiale du concept toyota ft-bh : la sobriété réinventée
Claire expression du langage stylistique Under Priority et du style Keen Look qui caractérisent la gamme Toyota de nouvelle génération, le FT-Bh s'inscrit dans les mensurations classiques de ce segment : 3,985 m de long, 1,695 m de large et 1,400 m de haut, pour un empattement de 2,575 m.
Sa conception repose sur les cinq piliers nécessaires à l'optimisation de la consommation et des émissions : diminution de la masse ; amélioration de l'aérodynamisme et moindre résistance au roulement des pneumatiques ; rendement moteur ; gestion de l'énergie thermique et économies d'électricité.
Grâce au gain de poids considérable pour une voiture de cette catégorie, à une réduction drastique de la résistance à la progression dans l'air et sur route, et à une motorisation 100 % hybride frugale mais d'excellent rendement, le concept FT-Bh laisse présager une consommation moyenne de 2,1 l/100 km et un taux de CO2 de 49 g/km seulement.
Ce dernier chiffre correspond à moins de la moitié des émissions de l'actuelle Yaris 1,0 litre. Mais seule la production en grande série d'une voiture abordable et très peu polluante permettra d'atteindre un volume de ventes suffisant pour contribuer réellement, à l'échelon mondial, à la baisse du CO2 produit par l'ensemble des véhicules.
Le tarif devant être le plus accessible possible, les techniques et les réflexions poussées à l'œuvre dans ce concept évitent l'emploi de matériaux exotiques et onéreux, ou encore de process complexes, pour se limiter aux pratiques les plus courantes de l'industrie automobile.
Qui plus est, l'allègement, le centre de gravité abaissé et le rendement moteur maximal inscrits au cahier des charges profitent non seulement à la consommation et aux émissions, mais favorisent aussi la réactivité et l'agilité de la voiture — donc l'agrément de conduite.
Design
Les lignes extérieures du concept FT-Bh se placent sous le signe de l'"Ecomotion", thématique qui conjugue des formes suscitant l'émotion et un aérodynamisme poussé, afin d'atteindre une sobriété hors pair.Sa silhouette s'inspire presque exclusivement de l'écoulement naturel de l'air en surface extérieure — une démarche radicale en matière de design de carrosserie. La forme des panneaux principaux, tels que le toit, évoque un tissu tendu entre des points d'attache, reflet de leur composition ultra-légère.
Interprète des éléments stylistiques Under Priority et Keen Look de Toyota, l'avant est dominé par une grande calandre inférieure, un capot puissamment sculpté et des blocs optiques verticaux intégrés aux ailes.
L'aspect de tissu tendu des panneaux du toit procure une impression de légèreté, accentuée par l'extrême finesse des montants avant et arrière qui agrandit la surface du pare-brise — gage de meilleure visibilité — et la sensation d'espace intérieur.
La poupe arquée du FT-Bh lui confère de l'aplomb et abaisse le centre de gravité. Avec l'habitacle venant se fondre dans le coffre, le bouclier arrière remontant et les chevrons épurés formés par les éléments d'angle, le style optimise les performances aérodynamiques et participe au faible Cx de 0,235.
La thématique des pans de tissu tendus se retrouve à l'intérieur, notamment dans la console centrale, la planche de bord, les sièges et le volant. De plus, la forme concave de cette console oriente le cockpit vers le conducteur tout en préservant la sensation de légèreté et d'espace.
Mesures générales d'allègement
Mélange d'acier à haute limite d'élasticité, d'aluminium et de magnésium, le concept FT-Bh vise un allègement global d'environ 25 % par rapport aux 1.030 kg de la Yaris 1,0 litre — ce qui porte son poids total à 786 kg seulement.Dans la mesure où le groupe motopropulseur hybride est un peu plus lourd qu'un moteur 1,0 litre classique, cet objectif suppose un gain de poids de quelque 340 kg sur la carrosserie, l'habillage intérieur, le châssis et l'électronique — soit 33 % du poids de la Yaris.
En revanche, alors que le système 100 % hybride ajoute au FT-Bh une soixantaine de kilos, il pèse presque 40 kg de moins que celui de la Prius III.
Ainsi, les ingénieurs Toyota ont fixé un objectif de gain de poids de 33 % pour la caisse et le châssis — sans incidence sur la sécurité — et de 27 % pour la motorisation et l'électronique. En allégeant la coque de 20 à 25 %, il fallait donc — pour gagner plus de 30 % au total — diminuer le poids de l'habillage et des pièces intérieures d'environ 50 %.
Ces calculs se reflètent dans le design intérieur minimaliste du concept, doté d'une structure minimale et de composants légers mais d'une grande rigidité en torsion, afin d'offrir une ergonomie et une fonctionnalité supérieures sous le plus faible poids possible.
Un gain de poids d'une telle ampleur dans l'habitacle se répercute nécessairement sur celui du reste de la voiture. Par exemple, il allège la charge exercée sur la structure de caisse et les suspensions, ce qui permet une réduction proportionnelle de la taille de leurs composants. De plus, il autorise une baisse de cylindrée, ce qui réduit à la fois le poids du moteur thermique et ses déperditions d'énergie thermique.
Et ce n'est pas tout : cet allègement substantiel du véhicule abaisse le centre de gravité à 541 mm seulement — facteur de réactivité, d'agilité et de puissance du freinage — ainsi que les coûts de production, ouvrant de ce fait l'accessibilité de la voiture à une plus large clientèle.
Moindre résistance à la progression
Les mesures prises pour abaisser la consommation du concept FT-Bh en favorisant sa progression se sont concentrées sur les coefficients d'aérodynamisme et de résistance au roulement des pneumatiques. Ainsi, le Cx minime et la surface frontale particulièrement réduite correspondent à une baisse de 25 % de la résistance à la progression. Et l'emploi de pneus à faible résistance au roulement se traduit par une baisse sensible de la consommation.Ce concept est à lui seul une étude exhaustive des techniques aérodynamiques de demain. Il comporte des prises d'air verticales aux extrémités avant et des jantes alliage favorisant l'écoulement aérodynamique. Des caméras se substituent aux rétroviseurs latéraux, qui entravent le flux d'air, et les portes à verrouillage électrique sont dépourvues de poignées extérieures. Enfin, le toit en pagode descend en pente vers l'arrière, terminé par une section tronquée intégrant une fente d'extraction d'air, tandis qu'un carénage inférieur lisse le flux et l'évacue à l'arrière.
Grâce au cumul de ces mesures, le Cx du FT-Bh chute de 0,29 — moyenne du segment B — à 0,235 seulement.
Le nouveau concept Toyota met en lumière plusieurs "cercles vertueux" d'efficacité, rendus possibles par la synergie entre aérodynamique et consommation de carburant.
à titre d'exemple, si la consommation d'essence diminue, le moteur dégage moins de chaleur, ce qui permet de réduire la taille du système de refroidissement. Ce dernier demandant alors moins d'air, il devient possible de modifier l'avant de la voiture. à son tour, cette modification diminue le Cx, au bénéficie accru de la sobriété.
Autre exemple fourni par le réservoir d'essence : si la consommation baisse, il peut être plus compact, ce qui autorise une circulation d'air plus importante sous l'arrière de la voiture, et donc une moindre résistance. La traînée diminue, ce qui abaisse encore la consommation.
Le concept est chaussé de pneus à faible résistance au roulement de dimension 145/55R 18 — étroits et de grand diamètre — qui contribuent à diminuer la résistance à la progression, sans perte d'adhérence ni de motricité.
Groupe motopropulseur extrêmement efficace
Chef d'œuvre de réduction d'un moteur, le système 100 % hybride du FT‑Bh pèse presque 90 kg de moins que le groupe HSD de la Prius, grâce à un délestage substantiel de chaque organe de la chaîne cinématique.à lui seul, le moteur thermique gagne 38 kg par rapport à celui de la Prius, tandis que le bloc batterie à l'ion lithium (Li-ion) pèse près de la moitié de la version nickel-hydrure métallique (Ni-MH) qui équipe la Prius.
Léger, le bicylindre essence de 1,0 litre à cycle Atkinson combine une efficacité élevée et une faible capacité thermique qui minimise les besoins de refroidissement. La combustion offre un rendement optimal grâce à l'adoption d'une longue course, d'un rapport volumétrique élevé de 13 à 1, d'un système d'injection D4 de nouvelle génération, à pression élevée (200 bars), d'une vanne EGR (recirculation des gaz d'échappement) plus conséquente, d'un conduit d'admission à tourbillon élevé et d'une puissante bobine d'allumage.
Des mesures d'ultra-basse friction ont été appliquées aux sièges d'axes, à la courroie de distribution et à la pompe à eau électrique. Et l'énergie thermique est mieux gérée grâce à la faible capacité thermique, la réduction des frictions à froid et le suivi du circuit calorifique, afin de réguler la température de l'huile moteur et de l'eau.
Bilan : ce moteur remarquable se contente en moyenne de 2,1 l/100 km et n'émet que 49 g/km de CO2.
Par son faible poids et son moteur hybride, le FT-Bh offre un retour aux sources du plaisir de la conduite en ville. De fait, ses modestes 786 kg (tous pleins faits) avivent la réponse de l'accélérateur et des freins, tandis que le moteur électrique du système hybride produit un couple maximal départ arrêté, qui favorise les évolutions dans le trafic.
Tout en renforçant les capacités d'adaptation de la technologie Toyota Hybrid Synergy Drive® à des sources d'énergie alternatives, le FT-Bh permet aussi d'étudier une amélioration encore plus conséquente du rendement énergétique à moyen terme, en envisageant l'installation de deux variantes moteur : une version hybride au gaz naturel (GNV, gaz naturel pour véhicules) n'émettant que 38 g/km de CO2, et une version hybride rechargeable à 19 g/km seulement.
Gestion d'énergie thermique et économies d'électricité de 50 %
Appliquées au moteur à essence du groupe hybride, ces mesures de gestion d'énergie thermique diminuent les besoins de refroidissement en abaissant considérablement la température de l'huile et de l'eau. Le FT-Bh compte également améliorer la récupération d'énergie thermique et réduire de 50 % la consommation électrique.En jouant sur les deux tableaux — réduction de la demande calorifique et des pertes par dissipation thermique —, l'habitacle a fait l'objet de mesures supplémentaires d'économie. Il est constitué de pièces allégées, présentant une plus faible capacité thermique ou une meilleure isolation thermique. La climatisation — aux zones judicieusement définies — ne dessert que les places occupées, et toute déperdition thermique éventuelle — déjà réduite au strict minimum par l'extrême efficacité du système hybride — est récupérée.
La consommation électrique des phares à diodes, de l'éclairage intérieur et des autres composants électriques chute radicalement à 50 % de celle d'une voiture classique. La structure spéciale des vitres fournit une efficacité thermique maximale, et la peinture de carrosserie blanc mat réfléchissant la chaleur, possède elle-même d'excellentes caractéristiques d'isolation thermique.