Η Yamaha επανέρχεται στην υβριδική τεχνολογία με το Proto HEV, ένα πρωτότυπο που χρησιμοποιεί μονοκύλινδρο κινητήρα εσωτερικής καύσης και δύο ηλεκτροκινητήρες-γεννήτριες. Νέες αιτήσεις διπλωμάτων ευρεσιτεχνίας περιγράφουν τη λειτουργία του συστήματος και δείχνουν ότι η ίδια διάταξη θα μπορούσε να τοποθετηθεί σε ένα scooter συμβατικής εμφάνισης. Δεν πρόκειται, όμως, για επιβεβαιωμένο μοντέλο παραγωγής: το 2026 η Yamaha δεν έχει υβριδική μοτοσυκλέτα στη γκάμα παραγωγής.

Το Proto HEV είναι ένα υβριδικό σύστημα σειράς-παράλληλης λειτουργίας. Χρησιμοποιεί μετάδοση CVT με ιμάντα και χειρισμό twist-and-go, ενώ μπορεί να κινείται μόνο με ηλεκτρική ενέργεια, μόνο με τον κινητήρα εσωτερικής καύσης ή με συνδυασμό των δύο. Η Yamaha παρουσίασε το προηγούμενο έτος δύο σχετικά πρωτότυπα, τα Proto PHEV και Proto HEV. Το πρώτο βασίζεται στο MT-09 και στον τρικύλινδρο κινητήρα του, με plug-in υβριδική διάταξη που, σύμφωνα με την περιγραφή, στοχεύει στη βελτίωση των επιδόσεων και στη μείωση των εκπομπών.

Η λειτουργία του συστήματος

Στην αμιγώς ηλεκτρική λειτουργία, ο κινητήρας εσωτερικής καύσης απενεργοποιείται και αποσυνδέεται από το CVT μέσω ηλεκτρομαγνητικού συμπλέκτη. Η μία μονάδα κινητήρα-γεννήτριας βρίσκεται στο πίσω μέρος της διάταξης ψαλιδιού/μετάδοσης και ενεργεί απευθείας στον πίσω τροχό. Τροφοδοτείται από μπαταρία τοποθετημένη ανάμεσα στα πόδια του αναβάτη και μπορεί επίσης να ανακτά ενέργεια κατά την επιβράδυνση, επιστρέφοντάς την στη μπαταρία.

Η αποσύνδεση του κινητήρα δεν σημαίνει ότι η ηλεκτρική λειτουργία εξαρτάται αποκλειστικά από την αποθηκευμένη ενέργεια. Με τον συμπλέκτη αποσυμπλεγμένο από το CVT, ο κινητήρας εσωτερικής καύσης μπορεί να λειτουργεί σε σταθερές, αποδοτικές στροφές και να κινεί γεννήτρια, φορτίζοντας την μπαταρία ενώ το scooter εξακολουθεί να κινείται ηλεκτρικά. Η δεύτερη μονάδα κινητήρα-γεννήτριας είναι συνδεδεμένη στον στρόφαλο και μπορεί να εκκινεί αυτόματα τον κινητήρα όταν η στάθμη φόρτισης πέσει κάτω από προκαθορισμένο επίπεδο.

Όταν ο αναβάτης ζητήσει περισσότερη απόδοση από εκείνη που μπορεί να προσφέρει μόνο ο πίσω ηλεκτροκινητήρας, ο συμπλέκτης συνδέει τον κινητήρα εσωτερικής καύσης με το συμβατικό CVT, ώστε να μεταδοθεί ισχύς στον πίσω τροχό. Σε αυτή την παράλληλη υβριδική λειτουργία, ο πίσω ηλεκτροκινητήρας υποστηρίζει τον κινητήρα, ενώ ο κινητήρας-γεννήτρια στον στρόφαλο συνεχίζει, σύμφωνα με την περιγραφή, να φορτίζει την μπαταρία. Υπάρχει επίσης λειτουργία boost, στην οποία και οι δύο ηλεκτροκινητήρες ενισχύουν τη ροπή και την ισχύ στον πίσω τροχό.

Το υλικό παρουσιάζει ασάφεια ως προς την ονομασία των μονάδων. Αρχικά περιγράφει τον ηλεκτροκινητήρα που κινεί τον πίσω τροχό στο πίσω μέρος της διάταξης, ενώ αργότερα αναφέρεται σε «εμπρός κινητήρα/γεννήτρια» που συνεχίζει να φορτίζει την μπαταρία κατά τη λειτουργία με υποβοήθηση από τον κινητήρα. Δεν προκύπτει αν πρόκειται για διαφορετική ονομασία της μονάδας που είναι συνδεδεμένη στον στρόφαλο ή για διαφορετικό εξάρτημα.

Αυτόματες μεταβάσεις και προηγούμενα πρωτότυπα

Κεντρικό σημείο της ευρεσιτεχνίας είναι η αυτόματη μετάβαση ανάμεσα στις λειτουργίες, χωρίς παρέμβαση του αναβάτη. Ο υπολογιστής του συστήματος πρέπει να συντονίζει την κίνηση και την ανάκτηση ενέργειας των δύο ηλεκτροκινητήρων-γεννητριών, τη θέση του γκαζιού και την εμπλοκή ή απεμπλοκή του συμπλέκτη. Στόχος που περιγράφεται είναι οι αλλαγές να γίνονται ομαλά και προβλέψιμα, είτε την κίνηση αναλαμβάνει ένας ηλεκτροκινητήρας, είτε ο κινητήρας εσωτερικής καύσης, είτε ο συνδυασμός τους.

Η νέα κατεύθυνση εντάσσεται στη μακρά ενασχόληση της Yamaha με συνδυασμούς κινητήρων εσωτερικής καύσης και ηλεκτρικών συστημάτων, σε συνεργασία με την Toyota επί δεκαετίες. Το 2005 παρουσίασε το Gen-Ryu, ένα art-deco cruiser-tourer concept με τον τετρακύλινδρο σε σειρά κινητήρα 599 cc του YZF-R6 και έναν ηλεκτροκινητήρα. Χρησιμοποιούσε πλανητική μετάδοση για να εξισορροπεί την ισχύ των δύο πηγών, σε διάταξη που συγκρίθηκε με εκείνη του Toyota Prius, αλλά δεν οδηγήθηκε σε μοντέλο παραγωγής.

Το 2007 και το 2008 ακολούθησε το HV-X, με τον δικύλινδρο κινητήρα του TMax 500 και πλανητική μετάδοση που συνέδεε την ισχύ του κινητήρα με την έξοδο ενός ηλεκτροκινητήρα. Το HV-X παρουσιάστηκε ως καταλληλότερο για eventual χρήση σε showroom από το Gen-Ryu, όμως στη συνέχεια εξαφανίστηκε από την εξέλιξη. Η εξήγηση που δίνεται συνδέει αυτή την εξέλιξη με την παγκόσμια οικονομική κρίση του 2008, όταν οι κατασκευαστές περιόρισαν τις δαπάνες έρευνας και ανάπτυξης και αποσύρθηκαν από πιο ριψοκίνδυνα projects.

Η δεύτερη αίτηση ευρεσιτεχνίας απεικονίζει το σύστημα σε ένα συμβατικής εμφάνισης scooter, αντί για το πιο μοτοσυκλετιστικό Proto HEV. Το σχέδιο είναι απλοποιημένο, αλλά δείχνει πατώματα και συμβατικό κάλυμμα μπροστά από τα πόδια του αναβάτη. Σε πόλεις όπου αυξάνονται οι ζώνες μηδενικών εκπομπών, η δυνατότητα αμιγώς ηλεκτρικής κίνησης, σε συνδυασμό με την αυτονομία και τη δυνατότητα ανεφοδιασμού που προσφέρει ο κινητήρας εσωτερικής καύσης, θα μπορούσε να δημιουργήσει ενδιαφέρον για μια τέτοια λύση. Προς το παρόν, πάντως, το Proto HEV παραμένει πρωτότυπο και η ευρεσιτεχνία δεν επιβεβαιώνει μελλοντική παραγωγή.