Vodikov motor, Toyota. Toyota Mirai s vodikovim motorom

Do danas gotovo svi svjetski proizvođači automobila aktivno razvijaju strojeve koji rade na ekološki prihvatljivim gorivima. Stručnjaci kažu da će se svijet u 15-20 godina potpuno prebaciti na ovu vrstu prijevoza. Dok vodstvo u ovom pitanju zadržava tvrtku "Toyota". Nakon puštanja poznate "Primus", japanski su odlučili ići dalje i razviti još jedan ekološki prihvatljiv automobil - Toyota Mirai s vodikovim motorom. U današnjem članku ćemo razmotriti sve značajke ove novosti, te navesti sve prednosti i nedostatke korištenja vodikovih strojeva.

svojstvo

"Toyota Mirai" - ovo je jedan od prvih japanskih limuzina, koje je tvrtka odlučila proizvesti na serijskoj razini. Usput, odluka da se ovaj model nazove Mirai bio je posve opravdan, jer u prijevodu s japanske riječi riječ "čista budućnost". Proizvođač tvrdi da će se prvi proizvodni vodikov Toyota razlikovati od svojih analoga s velikim rezervom snage koja će biti 480 kilometara. Ovo je sasvim dovoljno za svakodnevnu upotrebu u gradu, kao i za obiteljsko putovanje na velike udaljenosti. No, kao i kod dugih putovanja, sve dok ih ne napravite na takvom automobilu, to neće uspjeti. I ovdje pitanje nije u pouzdanosti gradnje (kao i uvijek, Japanci su napravili automobil kvalitativno i "za vjekove"), ali u nedostatku potrebnih benzinskih postaja. Ali o tome ćemo razgovarati malo kasnije.

Zanimljiva činjenica

Valja napomenuti da "Mirai" nije prvi automobil na svijetu s vodikovim motorom. Toyota od 1997. godine razvija modele hibridnih automobila. Tada je svjetska javnost vidjela prvi automobil s vodikovim motorom u obliku konceptnog off-road modela automobila FCHV. Međutim, Japanci se nisu usudili pokrenuti u masovnu proizvodnju velikih razmjera. Najčešće je ovaj džip mogao naći u državnim institucijama i organizacijama koje su sudjelovale u testiranju ove vrste prijevoza. Usput, vodikov motor kombinira BMW i Toyotu. Nijemci su potpisali ugovor s japanskim inženjerima i do 2020. planiraju stvoriti novu ekološki prihvatljivu sedansku seriju BMW Hydrogen 7.

Prosci vodikovog automobila

Za početak o prednostima. Za početak, motor s gorivom na vodu ne emitira kontaminante, za razliku od dizela i benzina. Treba napomenuti i niske troškove rada ove vrste prijevoza. Sam gorivo (vodik) može se dobiti na maloj i velikoj skali. To će znatno stabilizirati situaciju s stalnim promjenama cijena goriva i racionalnije distribuirati energetske resurse u svijetu.

Koje su nedostatke motora na vodikovom gorivu?

Sada razgovarajmo o nedostatcima. Glavni nedostatak ovog tipa prijevoza je da je vodikov motor (Toyota FCV) eksplozivniji od klasičnih dizelskih i benzinskih analoga. To je zbog posebnog kemijskog sastava vodika. Usput, osim eksplozivnosti, razlikuje se zbog velike volatilnosti. Ova značajka značajno komplicira prijevoz i opskrbu automobila s vodikom. Također, stručnjaci kažu da će održavanje takve instalacije biti skuplji od, primjerice, popravak dizelskog motora (zbog malog broja radnika koji su obrazovani na ovom području). I, naravno, nedostatak vodikovih benzinskih postaja. U svijetu takvih samo nekoliko, jer je sada korištenje tih automobila je vrlo teško (pogotovo jer možete napuniti ovaj stroj samo s posebnom opremom).

Problemi s opskrbom

Glavni problem vodikovih automobila je nedostatak benzinskih postaja na kojima bi se mogli napuniti. Zato je svijet zainteresiraniji za električne automobile, budući da ih naplaćuju iz obične utičnice, pa čak i u pokretu, ako na krovu postoji solarna baterija. No proizvodnja vodikovih postaja već dobiva zamah. Već svjesni planova za izgradnju 20 takvih benzinskih postaja u Kaliforniji. Ako prodaja raste, broj dodataka će se udvostručiti. Usput, ovo stanje je odabrano za dobro - u Kaliforniji se počinje prodaja za vodik "Toyot". Ali mi ćemo razgovarati o prodaji na kraju članka, ali za sada pogledajmo vanjštinu novosti.

dizajn

Izgled nove Toyote Mirai prilično je impresivan. Neposredno masivni agresivni "prednji kraj" prolazi kroz oči s teškim širokim odbojnikom i kosim prednjim svjetlima. Masa hladnjaka je možda najmanji i najmanji element u vanjskom prostoru. Ali čak i na tako malom komadu plastike, japanski su uspjeli staviti svoj branded znak u kromiranom stilu. Stroj ima dobru površinu za ostakljivanje. Osobito se odnosi na vjetrobransko staklo. Vozač neće osjetiti "mrtve zone" jer su svi događaji oko sada vidljivi kao na dlanu. Tijelo ima kutne i glatke aerodinamičke osobine. Sve to čini izgled limuzine vrlo svježe, moderno i jedinstveno.

Dizajn interijera

Unutrašnjost automobila je poput dijela svemirskog broda - mase gumba, zaslona, senzora i svih drugih stvari. Zanimljivo je da se Japanci nisu usudili trošiti novac na razvoj dvije opcije za izgled interijera - za europsko i domaće tržište. Problem s preraspodjelom upravljača, odlučili su se vrlo jednostavno stavljanjem svih važnih informativnih instrumenata usred torpeda. Sama ploča postavljena je blizu vjetrobranskog stakla i proteže se preko njegove širine. Dalje od njega nalazi se masivan računalo na brodu, opremljeno ugrađenom navigacijskom funkcijom. Ispod njega nalazi se još jedan zaslon. I razdvajaju ih dva široka kanala zraka. Isto se duplikiraju na stranama zrcala, samo s kromiranim rubom u kutu. Kolo upravljača također je opremljeno gumenim gumbima. Ručke kontrolne točke unutrašnjosti nisu prisutne - najvjerojatnije se koristi variator ili AOPS. Zvučnici su smješteni u vratima, kao i gumbi za upravljanje električnim prozorima. Kolo upravljača ima udoban držač. Općenito, izgled kabine je vrlo ergonomski. I čak i unatoč masi gumba (pogotovo jer polovica od njih su senzorni), nije preopterećena s nepotrebnim elementima i do neke mjere čini se asketom.

Tehničke specifikacije

Toyota je izdao automobil s motorom vodika, koji ima veliku moć rezervu. Snaga, prema proizvođačima, imat će 153 konjske snage, što je sasvim dovoljno za auto ove klase. Na drugim motorima, japani ne govore, a najvjerojatnije će doći na tržište samo jedna izmjena novosti sa 153 ekološki prihvatljivom jedinicom. Vodikov motor ("Toyota Mirai" 2015. puštanja) radi na posebnim gorivim ćelijama. Unutar ovog potonja dolazi do reakcije u kojoj sudjeluju vodik i kisik. Kao rezultat kemijske interakcije, stvara se moćna energija koja hrani električni motor.

Dinamika i troškovi rada

Proizvođač kaže da dinamička svojstva Toyote s vodikovim motorom ne razlikuju se od benzinskih kolega. Ubrzanje od nule do "stotina" procjenjuje se za 9 sekundi. Istodobno, inženjeri bilježe nisku cijenu putovanja. Cijena ponovnog punjenja spremnika za 1 kilometar je samo 10 centi. Dakle, za vožnju automobilom sto kilometara morate potrošiti samo 10 dolara. I možete popuniti automobil u samo 5 minuta.

Kako motor radi na vodiku?

Sigurno smo svatko od nas razmišljao o principu djelovanja ove jedinice. Pogledajmo kako zapravo radi vodik.

Glavna pokretačka snaga ovih strojeva je elektrokemijski generator (određena ćelija goriva). Japanci ga nazivaju FC Stack. Unutar elektrokemijskog generatora dolazi do reakcije koja rezultira oksidacijom vodika. U tom se razdoblju stvara potrebna energija koja se preusmjerava na kompaktnu bateriju. Potonji obavlja funkciju opskrbe elektromotorom koji pokreće stroj. U kojem obliku motor vodika proizvodi otpad? "Toyota Mirai" nije uzalud nazvan ekološki prihvatljiv auto jer zbog svoje ispušne cijevi ne emitiraju otrovne plinove, već običnu vodu.

Sve je to vrlo dobro, ali postoji sila koja sprečava razvoj ove vrste prijevoza. Glavni problem je u tome što procesi proizvodnje goriva za vodikove automobile u ovom trenutku nisu dovoljno razvijeni i zahtijevaju mnogo novca. Štoviše, pri stvaranju vodika, uključene su komponente poput ugljena i metana. One vrlo zagađuju atmosferu pa stoga nema smisla koristiti takve motore radi očuvanja okoliša. Naravno, nema otpada iz izgaranja ovog goriva (čista voda), ali da bi se to učinilo, trebate značajno uništiti atmosferu prljavim emisijama. Stoga sve više i više stručnjaka traži zamjenu za trenutni ICE u solarnim baterijama.

Usput, vodik ne pripada niti jednoj jedinoj vrsti goriva koja se može koristiti samo na jednoj vrsti motora. Istraživanja su pokazala da je ovaj proizvod vrlo primjenjiv na klasičnim motorima s unutarnjim izgaranjem. Međutim, nakon takve reakcije, postoje posljedice. Činjenica je da vodik, kada je spaljen u ICE, daje samo 1/3 energije koju bi proizvodio na specijaliziranoj jedinici. Istina, inženjeri su uspjeli ispraviti taj nedostatak. Zbog promijenjenog sustava paljenja, učinkovitost takvih motora se ne smanjuje, već se, naprotiv, povećava za gotovo 1,5 puta od uobičajene, što iskorištavanje ovog goriva čini povoljnijim i razumljivijima s ekološke i financijske točke gledišta.

Ipak, još uvijek su uočene nevolje ne samo u području učinkovitosti. A ako se učinkovitost inženjera poveća metodom poboljšanja sustava paljenja, tada se ne mogu nositi s takvim problemima kao što su visoka temperatura izgaranja u komori, izgaranje klipova i ventila. Usput, s produženim radom, vodik može reagirati s drugim motornim komponentama, uključujući podmazivanje. I bez njega motor se istrošava vrlo brzo. Nadalje, vodik zbog svoje volatilnosti može prodrijeti u ispušni razvodnik i zapaliti tamo. Što se tiče rotirajućih motora s unutarnjim izgaranjem, oni su zbog jednostavnog dizajna i velike udaljenosti između kolektora povoljniji za korištenje takvog goriva kao glavni. Na ovo pitanje, kako radi vodikov motor, može se smatrati zatvorenim.

O trošku

Prema proizvođaču, početak prodaje Toyota Mirai održat će se u proljeće 2015. U početku će novitet biti dostupan samo na domaćem tržištu, a ljeti će se pojaviti na europskim i američkim tržištima. Početna cijena vodika "Toyota" je 57,5 tisuća dolara. Osim toga, tvrtka nudi kupnju ovog automobila na kredit uz mjesečnu uplatu od 500 USD. Bonus će biti mogućnost besplatnog punjenja gorivom tijekom godine na benzinskoj crpki u Kaliforniji.

Dok japanski "Toyota" nema konkurente među vodikovim automobilima. U najmanju ruku bit će to do 2016. godine. Stvar je u tome što će u ožujku 2016. novi hidrogenerni automobil Honda FCV doći na tržište. Ali kako će to biti popularno, nećemo predvidjeti, ali za sada čekat ćemo početak prodaje nove Toyota Mirai.

zaključak

Dakle, saznali smo zašto je to tako posebno i kako radi vodikov motor. Toyota je jedan od prvih proizvođača automobila koji ozbiljno razmatraju pokretanje svog "ekološki prihvatljivog proizvoda" u masovnoj proizvodnji. Međutim, sve dok se problem s benzinskim postajama i jeftiniji način dobivanja vodika ne riješe , tvrtka vjerojatno neće biti veliki uspjeh u prodaji takvih automobila.