Prueba del BRZ: El juguetón deportivo de Subaru (Parte II)

Motorización

Durante el desarrollo del modelo, los ingenieros jefe establecieron una combinación única de prestaciones para el tren motriz del vehículo. Esas características se encarnaban en un motor deportivo de régimen elevado, con aspiración natural y bajo centro de gravedad, capaz de desarrollar 100 CV DIN por litro.

La solución a esos requisitos aparentemente dispares se halla en la combinación del motor boxer recientemente desarrollado por Subaru y la más reciente tecnología de inyección directa de combustible de Toyota, para crear el primer motor horizontalmente opuesto del mundo con tecnología D-4S (motor de gasolina de 4 tiempos con inyección directa).

No obstante, la reticencia del ingeniero de Toyota a incorporar un turbocompresor seguía suponiendo un reto técnico considerable, al no existir ningún motor con inyección directa del combustible, aspiración natural y un régimen de 7.400 rpm antes del desarrollo. Con un cosumo de combustible muy contenido de tan solo 8,6 l/100 km de 98 octanos.

Sobre la base del motor boxer de cuatro cilindros y 1.998 cc, con cilindros horizontalmente opuestos, recientemente desarrollado por Subaru, Toyota ha incorporado por primera vez su exclusiva tecnología D-4S de nueva generación.

Con dos inyectores separados para la inyección directa y de puerto, el sistema D-4S realiza una inyección directa a alta presión en el cilindro e inyección convencional en el puerto de admisión, o bien únicamente inyección directa en el cilindro, en función de la velocidad del motor.  Así, el aire introducido y el carburante se mezclan uniformemente en todos los rangos de velocidad del motor, lo que incrementa la respuesta del acelerador, la potencia y el par en una amplia gama de velocidades del motor, sin sacrificar la eficiencia de combustible ni el rendimiento medioambiental.

Con unos valores gemelos de diámetro y carrera, de 86 mm x 86 mm, un motor “cuadrado” que combina ahorro de combustible con una rotación bien equilibrada, el bloque motor, con culatas de cilindro DOHC de 16 válvulas, se ha desarrollado desde cero para conseguir una alta velocidad del motor y una elevada relación de compresión, de 12,5:1.

La masa del pistón se ha reducido al mínimo, y su longitud se ha optimizado en interés de la velocidad del motor. La forma de la cresta se ha optimizado para facilitar la inyección directa y una elevada relación de compresión. Asimismo, se ha adoptado una muñequilla del cigüeñal con un diámetro de 50 mm para aumentar la rigidez a altas velocidades del motor, y también se ha optimizado la forma de la biela para ayudar a conseguir las elevadas velocidades del motor necesarias.

La unidad boxer del dispone de una entrada de aire montada en la parte delantera que permite una disposición más baja del motor, con un bajo colector de admisión que rebaja aún más el centro de gravedad. A fin de rebajar la posición del motor lo máximo posible, también se decidió revisar completamente el sistema de escape y el diseño del cárter de aceite.

Las dimensiones verticales del sistema de escape se han reducido para rebajar la posición del motor, y se ha optimizado la disposición del conducto medio para conseguir la altura más baja posible del vehículo.

El sistema emplea una configuración de doble conducto y silenciador para conseguir una eficiencia óptima, mientras que el diseño del colector y la adopción de un conducto de gran diámetro reducen las pérdidas de presión del escape. El sistema cuenta además con un catalizador delantero de celda hexagonal y un catalizador trasero de baja pérdida de presión para disminuir las emisiones.

Los ingenieros han diseñado el cárter de aceite para que sea tan compacto como cárter seco. El diseño definitivo ha permitido rebajar el centro de gravedad del motor simplemente reduciendo el grosor del cárter de aceite. Asimismo, se ha desarrollado una forma exclusiva de aleta interna para el cárter, que permite una mejor lubricación al remover el aceite.

El nuevo motor boxer de cuatro cilindros se revoluciona hasta las 7.400 rpm, momento en el que se enciende una luz de aviso del cambio de marchas en el panel de instrumentos del conductor. Esta luz de aviso es regulable. Si el motor se revoluciona en exceso, se activa una oportuna limitación suave del régimen, en lugar de apagarse repentinamente.

Al igualar los tiempos de admisión y escape, el motor produce un sonido extremadamente agradable. Los ingenieros decidieron llevar el sonido directamente al interior del vehículo. Cuando los pulsos de admisión impactan sobre el resonador, un amortiguador resuena a ciertas frecuencias para optimizar el sonido de la admisión. Luego, el sonido optimizado se canaliza directamente al interior del habitáculo por medio de un manguito de goma. Al empezar a acelerar, se produce un sonido suave, sin tensión, mientras que al acelerar a fondo el sonido de admisión generado es el de un auténtico vehículo deportivo.

El ajuste de la suspensión, los frenos y la dirección saca el máximo partido de su mínima masa, la falta de inercia, comparable con la de un supercoche, y el bajo centro de gravedad, para que los conductores puedan disfrutar plenamente de la pureza del nuevo vehículo deportivo de Toyota, su dirección excepcionalmente ligera, su agilidad dinámica y su aplomo en las curvas.

La prueba de Nurburgring ayudó de forma especial al piloto de prueba principal, Akihiro Osaka, y a su equipo a poner a punto el vehículo. Osaka optó por alternar las pruebas entre el circuito propiamente dicho y las carreteras rurales de los alrededores, teniendo en mente la durabilidad necesaria para las carreras de resistencia y el manejo que buscan los conductores en el uso cotidiano.

La reducción de peso fue un elemento fundamental en el desarrollo. Hacerlo ligero fue sinónimo de honmono kan; de hacerlo auténtico. Tan solo una máquina genuinamente ligera ofrece la intimidad y la implicación de un coche que puede ser conducido como si fuera una extensión del cuerpo del conductor.

Un vehículo con un motor de 2.0 litros de esta categoría suele pesar alrededor de 1.300 kg, pero los diseñadores tenían la determinación de conseguir que el GT86 pesara unos 1.200 kg, para garantizar una relación excelente entre potencia y peso.

Se decidió que la clave para reducir el peso al mínimo radicaba en maximizar el uso de componentes especializados y exclusivos. Así, por ejemplo, el depósito de combustible convencional utilizado inicialmente fue sustituido por un diseño específico para el modelo que tiene una forma poco habitual que se adapta al espacio disponible.

En última instancia, esta política permitió reducir el uso de componentes comunes hasta el 9 %.

Establecer la rigidez correcta de la carrocería también implica un delicado equilibrio entre rendimiento y aumento de peso. Para aumentar la resistencia en algunas zonas y luego reducirla en otras para conseguir el equilibrio idóneo, los ingenieros del vehículo emplearon chapas de acero de alta resistencia en toda la carrocería, combinando así un peso ligero con una absorción de impactos eficiente y una rigidez a la torsión óptima.

Se ha optado por acero de alta resistencia de 980 MPa en puntos como los raíles laterales del techo, el cabezal delantero y el refuerzo del pilar central, y se ha utilizado acero estampado en caliente a 1.500 MPa para el refuerzo central del techo. La adopción de un techo en forma de “pagoda” confiere una rigidez adicional a la torsión a la estructura, y además permite hacerlo de acero de solo 0,65 mm de espesor, para reducir el peso al mínimo.

El capó se ha fabricado con chapa de aluminio, y un innovador diseño de la aleta delantera ha hecho posible el uso de una chapa de acero más fina en el proceso de construcción. Combinadas, estas medidas de reducción del peso han dado lugar a un peso total del vehículo de solo 1.239 kg.

Los cuatro cilindros del motor boxer, montado en la parte delantera, se combinan con la posición del punto H (situación de la cadera del conductor) más baja de todos los vehículos de producción –sólo 400 mm– para dotar al modelo de un centro de gravedad particularmente bajo, con solo 460 mm.

Tanto el motor como la posición del conductor se han colocado lo más bajos y centrados posible en el vehículo, para optimizar el equilibrio y conseguir que tenga una distribución del peso ideal (53:47).

Los ingenieros determinaron que, en una conducción enérgica, el sesgo delantero de 53:47 del GT86 generaba la respuesta ideal a los movimientos más sutiles del volante, el acelerador o el freno, lo que permitía a los conductores controlar fácilmente la distribución dinámica del peso para conseguir el mejor comportamiento posible del vehículo.

En homenaje a las legendarias llantas Black Racing del AE86, las llantas de aleación de 17” de origen Toyota cuentan con un diseño exclusivo de buje central. El diámetro central del embellecedor tradicional de Toyota es de 60 mm, pero este valor se reducido a 49 mm, lo que permite ahorrar peso sin perder rigidez, al tiempo que los radios parecen más largos y las llantas más grandes.

Seguridad

Los ingenieros determinaron que el potencial dinámico no debía residir en unos neumáticos de alto rendimiento, por lo que este nuevo vehículo deportivo está equipado con unos neumáticos de 215/45 R17 idénticos a los montados en el Toyota Prius.

Los frenos de disco ventilados de las ruedas delanteras (294 mm) y traseras (290 mm) ofrecen una sensibilidad de frenada distinta a la de cualquier otro Toyota. La respuesta del pedal de freno ha sido ajustada para proporcionar una modulación precisa, que ayuda a los conductores a controlar mejor el vehículo al permitir la transferencia de peso dinámica más suave posible al frenar.

El nuevo modelo está equipado de serie con el Sistema de frenado antibloqueo , Distribución electrónica de la fuerza de frenado (EBD, Electronic Brakeforce Distribution), Asistencia de frenado (BA, Brake Assist), Control de tracción (TRC, Traction Control) y un Control de estabilidad del vehículo (VSC, Vehicle Stability Control) avanzado de tres modos.

Los sistemas de seguridad ABS y VSC conmutable del GT86 se han ajustado específicamente para combinar la estabilidad dinámica al límite del rendimiento del vehículo con una interferencia mínima de sistemas electrónicos en la pureza de la experiencia de conducción.

Ventajas: Deportividad extrema, Precio realmente competitivo, Estabilidad y Ergonomía

Inconvenientes: El modelo de neumáticos montado no es el adecuado, baja calidad de algunos acabados, Sistema de navegación con logo Toyota, con pocos km algunos molestos ruidos en el habitáculo.

Prueba ofrecida por Autonocion.com: Blog de coches y motor