2008 Toyota iQ - Aerodinamica, telaio, sospensioni, sistema di sterzo e motore
Con questo articolo concludo, per ora, il breve resoconto tecnico sulla nuova city-car presentata da Toyota. Per le altre informazioni rimando ai due articoli precedenti che potete reperire nell’apposita voce del menù di destra (argomenti trattati: abitabilità e disposizione di alcuni importanti componenti come scatola di sterzo e serbatoio).
Introduzione
Toyota iQ è una vettura realizzata per il traffico cittadino e quindi non ci stupisce il raggio di sterzata di 3.9 metri che la rende un mezzo veramente agile anche nelle situazioni di marcia più complicate. Detto questo è bene sottolineare che la piccola iQ in realtà riesce a muoversi bene anche su percorsi extraurbani e non tanto per la sua velocità massima, che è di ben 170 km/h, quanto per l’innovativo telaio e le geometrie del sistema di sospensione. Segnalo l’elevato angolo di caster della sospensione anteriore e l’effetto autosterzante di quella posteriore. Ecco nel dettaglio le osservazioni tecniche più importanti.
Motori
Il 3 cilindri da 998 cc vanta alcune interessanti caratteristiche che lo rendono un sistema a bassa cubatura dotato di alcune soluzioni veramente interessanti. Il sistema di scarico completo, ad esempio, pesa solo 6 chilogrammi e, stando alle affermazioni dei tecnici giapponesi, è attualmente il gruppo più leggero al mondo per vetture a trazione anteriore. L’insieme si compone di un collettore piuttosto lungo che si raccorda, tramite un condotto estremamente semplice, ad un unico silenziatore. Anche nella progettazione del sistema di scarico è stata posta particolare attenzione per la riduzione degli ingombri e, in particolare, quegli ingombri che hanno permesso di abbassare per quanto possibile la pavimentazione dell’auto e quindi l’altezza complessiva della vettura.
Il motore da 1 litro sviluppa una potenza di 68 CV ed una coppia di 91 Nm a 4.800 giri/min. Si tratta naturalmente dell’unità già disponibile da tempo su Aygo. Rispetto a quest’ultima però sono state apportate alcune modifiche sostanziali come, ad esempio, l’inclinazione dell’intero gruppo di 21.5° in avanti e l’adozione di un nuovo collettore di aspirazione. Il compressore del climatizzatore è stato a sua volta riposizionato. Il 3 cilindri utilizza anche un sistema gestito elettricamente per il ricircolo dei gas di scarico mentre per quanto riguarda il lubrificante la scelta dei tecnici è caduta su un olio di gradazione 0W-20. Nel corso del 2009 verrà introdotta anche una motorizzazione da 1.33 litri.
Il sistema di sospensione
Per l’asse anteriore è stata sviluppata una specifica configurazione dell’ormai collaudata soluzione Mac Pherson che, come anticipato, è dotata di un angolo di caster positivo molto elevato (8.3°). Ricordo per inciso che l’angolo di caster, noto anche come angolo di inclinazione longitudinale dell’asse di sterzata (o incidenza), è quell’angolo formato dall’asse di sterzata e dalla verticale al piano di appoggio della ruota (il tutto osservando la vettura lateralmente). La distanza tra il punto di contatto della ruota (in questo caso bisogna immaginare un punto medio rappresentativo perché la ruota appoggia su una superficie) e il punto in cui l’asse di sterzata tocca il terreno prende il nome di avancorsa o anche braccio a terra longitudinale. Quest’ultimo è positivo, per convenzione, quando si trova in posizione anteriore rispetto al punto di contatto del pneumatico con la sede stradale.
Questa premessa per sottolineare un fatto importantissimo: il braccio a terra longitudinale è responsabile sia del ritorno dello sterzo, dopo una svolta, e della stabilità nella marcia rettilinea. L’avancorsa positiva è quindi fondamentale per avere grande stabilità nella marcia su strada dritta. L’unico neo legato ad un braccio a terra positivo eccessivo è naturalmente la resistenza che lo sterzo oppone durante le svolte. Soprattutto nel caso in cui vengono effettuate manovre di parcheggio. La presenza del sistema di servoassistenza provvede però a risolvere la questione.
Al retrotreno ci si poteva aspettare solo un sistema ad asse torcente. Non c’è da meravigliarsi visto la natura del veicolo e il bisogno di liberare spazio per l’abitacolo. Bisogna segnalare l’estrema inclinazione all’indietro degli ammortizzatori posteriori che hanno consentito di limitare ulteriormente l’ingombro dell’intero insieme.
L’aerodinamica
Come spiegano i tecnici Toyota per la iQ sono stati svolti numerosi test in galleria del vento. Centinaia di ore di lavoro sperimentale per raggiungere un obiettivo estremamente interessante: un Cx di solo 0.30. Detto questo vale la pena sottolineare anche altre finezze che sono alla base dell’aerodinamica di iQ.
Se notate i paraurti sono dotati di particolari sporgenze che hanno il compito di deviare il flusso d’aria verso la parte alta della vettura. A ciò bisogna aggiungere la particolare cura con cui è stato realizzato l’intero rivestimento inferiore dell’auto, comprese le bandelle per la riduzione della turbolenza in prossimità del gruppo ruota. Sulla zona posteriore, ed in particolare sui montanti spiccano degli elementi che in toyota hanno definito “pinne” e che sono di fatto, dei generatori di vortici opportunamente studiati per l’applicazione.
Il telaio e la sicurezza
Eccezionale il lavoro svolto per ridurre il peso complessivo della vettura e di ogni particolare. Solo per l’assale posteriore l’ottimizzazione del ponte torcente ha permesso di risparmiare fino a 3.5 chilogrammi mentre il mozzo delle ruote posteriore ha consentito una riduzione di peso complessivo di un ulteriore chilogrammo.
E’ noto come sia difficile realizzare una vettura di queste dimensioni in grado di offrire una sicurezza passiva adeguata. Per la scocca di iQ i tecnici Toyota hanno seguito la strada basata sullo schema che essi stessi definiscono dei percorsi multi-distribuzione del carico. Questo sistema a sua volta funziona perché può far conto su altre soluzioni.
1) La posizione del motore è stata arretrata il più possibile all’interno del proprio vano e ad esso viene assegnato una parte del grado di protezione in caso di urto frontale.
2) Le ruote anteriori contribuiscono a proteggere la cellula abitativa sempre in caso di urto della parte anteriore.
3) La sospensione anteriore e i relativi attacchi sono stai studiati per svolgere una funzione consistente di assorbimento dell’urto.
4) La parte posteriore della sospensione anteriore è stata vincolata al telaio mediante quattro differenti punti. In questo modo la sollecitazione derivante dall’urto può essere trasmessa al resto del telaio tramite un’opportuna traversa.
5) I componenti laterali della zona anteriori sono stati collegati alla parte inferiore del telaio in modo da irrigidire ulteriormente l’abitacolo.
6) Tutta la parte di telaio sottostante alla plancia è stata rinforzata e studiata per trasferire i carichi al resto della struttura che concorre a formare la cellula dell’abitacolo.
Rimane infine da segnalare il parabrezza anteriore realizzato in tre strati che è in grado di isolare l’abitacolo dai rumori provenienti dall’esterno.
Gli airbag
Anche su questo argomento iQ ha qualcosa da raccontare. Gli airbag montati di serie sono ben 9. Segnalo immediatamente l’airbag a tendina per il lunotto posteriore che rappresenta una prima mondiale.
Seguono quindi i due airbag laterali, quello antiscivolamento per il passeggero anteriore, quello per le ginocchia del guidatore, i due airbag a tendina tradizionali e i due cuscini anteriori per conducente e passeggero. Bisogna in particolare segnalare come l’airbag antiscivolamento per il passeggero anteriore sia un ulteriore anteprima Toyota. Questo cuscino si apre sotto le cosce del passeggero in modo tale da limitare il movimento del bacino in caso di urto. Ciò consente di rendere meno drammatici gli impatti a carico di testa e torace.
Lo sterzo
Il servosterzo montato sulla iQ è di tipo elettrico e naturalmente varia la sua durezza in funzione della velocità della vettura. L’EPS (Electric Power System) svolge le proprie funzioni in maniera completamente integrata con il sistema VSC+ e con il controllo di stabilità. Naturalmente l’utilizzo di una soluzione elettrica favorisce anche il basso valore dei consumi di combustibile visto che l’azione di servoassistenza viene attuata solo quando necessario. Ciò evita quindi di sottrarre energia inutile al propulsore. Il rapporto di sterzo scelto è pari a 15:1 mentre il piantone è del tipo ad inclinazione regolabile.
Archivio immagini: News for Wheels, Toyota
