Motore a idrogeno, Toyota. Toyota Mirai con motore a idrogeno

Oggi, quasi tutto il mondole case automobilistiche stanno attivamente sviluppando automobili che funzionano con carburanti ecologici. Gli esperti dicono che tra 15-20 anni il mondo passerà completamente a questo tipo di trasporto. Per il momento, Toyota rimane il leader in questa materia. Dopo l'uscita del famoso "Primus", i giapponesi decisero di andare oltre e sviluppare un'altra vettura ecologica: la Toyota Mirai con motore a idrogeno. Nell'articolo di oggi prenderemo in considerazione tutte le caratteristiche di questo nuovo prodotto ed elencheremo anche tutti i vantaggi e gli svantaggi dell'utilizzo di macchine a idrogeno.

caratteristica

Toyota Mirai è una delle prime berlineProduzione giapponese, che l'azienda ha deciso di produrre in serie. A proposito, la decisione di chiamare questo modello Mirai è stata abbastanza giustificata, perché nella traduzione dal giapponese questa parola significa "futuro pulito".

Il produttore afferma che il primo serialeL'idrogeno Toyota differirà dalle sue controparti con una grande riserva di carica, che sarà di 480 chilometri. Questo è abbastanza per l'uso quotidiano in città e per i viaggi in famiglia su lunghe distanze. Ma per quanto riguarda i viaggi a lunga distanza, finora non sarà possibile farli su una macchina del genere. E qui la domanda non è nell'affidabilità del design (come sempre, i giapponesi hanno realizzato l'auto con alta qualità e "per secoli"), ma in assenza delle necessarie stazioni di servizio. Ma ne parleremo un po 'più tardi.

Fatto interessante

Va notato che Mirai non è il primoworld car con un motore a idrogeno. Toyota sviluppa modelli di auto ibride dal 1997. Fu allora che il pubblico globale vide la prima auto a idrogeno sotto forma del concept SUV FCHV. Tuttavia, i giapponesi non osarono lanciarlo nella produzione in serie su larga scala. Molto spesso, questa jeep poteva essere trovata nelle agenzie governative e nelle organizzazioni che stavano testando questo tipo di trasporto. A proposito, il motore a idrogeno unisce BMW e Toyota. I tedeschi hanno firmato un contratto con gli ingegneri giapponesi e entro il 2020 hanno in programma di creare una nuova berlina BMW Serie 7 idrogeno ecologica.

Pro di un'auto a idrogeno

Innanzitutto, sui vantaggi.Per cominciare, un motore alimentato a idrogeno non emette sostanze inquinanti, a differenza del diesel e della benzina. Vale la pena notare il basso costo di gestione di questo tipo di trasporto. Il carburante stesso (idrogeno) può essere prodotto su piccola o grande scala. Ciò stabilizzerà in modo significativo la situazione con i prezzi del carburante in costante cambiamento e distribuirà in modo più efficiente le risorse energetiche nel mondo.

Quali sono gli svantaggi di un motore a idrogeno?

Ora parliamo degli svantaggi.Il principale svantaggio di questo tipo di trasporto è che il motore a idrogeno (incluso Toyota FCV) è più esplosivo rispetto alle classiche controparti diesel e benzina. Ciò è dovuto alla speciale composizione chimica dell'idrogeno. A proposito, oltre alla sua esplosività, è altamente volatile. Questa caratteristica complica notevolmente il trasporto e il rifornimento di veicoli con idrogeno. Gli esperti dicono anche che la manutenzione di tale installazione sarà più costosa rispetto, ad esempio, alla riparazione di un motore a combustione interna diesel (a causa del numero limitato di lavoratori che sanno molto su quest'area). E, naturalmente, la mancanza di stazioni di rifornimento di idrogeno. Ce ne sono solo pochi nel mondo, quindi è molto difficile usare tali auto ora (soprattutto perché un'auto del genere può essere rifornita solo con l'aiuto di attrezzature speciali).

Problemi di fornitura

Il problema principale con le auto a idrogeno è la mancanza diDistributori di benzina dove potrebbero essere riforniti. Ecco perché le auto elettriche sono più importanti per il mondo, dal momento che vengono caricate da una normale presa e anche in viaggio, se c'è una batteria solare sul tetto. Ma la produzione di impianti a idrogeno sta già guadagnando slancio. Si sa già dei piani per la costruzione di 20 di queste stazioni di servizio in California. Se le vendite crescono, il numero di distributori di benzina raddoppierà. A proposito, questo stato è stato scelto per una ragione: è in California che inizieranno le vendite della Toyota alimentata a idrogeno. Ma parleremo di saldi alla fine dell'articolo, ma per ora guardiamo l'esterno del nuovo prodotto.

disegno

L'aspetto della nuova Toyota Mirai è moltodegno di nota. Un "frontale" massiccio e aggressivo con un ampio paraurti severo e fari inclinati cattura immediatamente l'attenzione. La griglia del radiatore è forse l'elemento più piccolo e insignificante dell'esterno.

Ma anche su un pezzo di plastica così piccoloi giapponesi sono riusciti a posizionare il loro logo aziendale, realizzato in stile cromato. La macchina ha una buona superficie vetrata. Ciò è particolarmente vero per il parabrezza. Il conducente non percepirà "punti ciechi", poiché tutti gli eventi intorno sono ora visibili a colpo d'occhio. Il corpo ha caratteristiche aerodinamiche sia angolari che levigate. Tutto ciò rende l'aspetto della berlina molto fresco, moderno e unico.

Interior design

L'interno dell'auto è come una parteastronave - tonnellate di pulsanti, schermi, sensori e tutti i tipi di altre cose. È interessante notare che i giapponesi non hanno osato spendere soldi per lo sviluppo di due opzioni di layout interno: per il mercato europeo e per il mercato interno. Hanno risolto il problema con la riorganizzazione del volante molto semplicemente posizionando tutti i dispositivi di informazione importanti al centro del siluro.

Il pannello stesso si trova vicino al parabrezza eallungato su tutta la sua larghezza. Più lontano da esso c'è un enorme computer di bordo, dotato di una funzione di navigazione incorporata. C'è un altro display sotto di esso. E sono separati da due ampi condotti d'aria. Gli stessi sono duplicati sui lati degli specchi, solo con un bordo cromato nell'angolo. Il volante è inoltre dotato di pulsanti del telecomando. Non c'è il pomello del cambio nella cabina: molto probabilmente viene utilizzato un variatore o una trasmissione automatica. Gli altoparlanti si trovano nelle porte, così come i pulsanti di controllo degli alzacristalli elettrici. Il volante ha una presa comoda. Nel complesso, il layout è molto ergonomico. E nonostante la massa di pulsanti (soprattutto perché la metà di essi è sensibile al tocco), non è sovraccarico di elementi inutili e sembra in una certa misura ascetico.

Specifiche tecniche

Toyota ha rilasciato un'auto con l'idrogenoun motore con una grande riserva di carica. La centrale elettrica, secondo i produttori, avrà 153 cavalli, il che è abbastanza per un'auto di questa classe. I giapponesi non parlano di altri motori e, molto probabilmente, solo una modifica della novità con un'unità ecologica da 153 cavalli entrerà nel mercato. Il motore a idrogeno (Toyota Mirai 2015) funziona con celle a combustibile speciali. All'interno di quest'ultimo avviene una reazione, a cui prendono parte l'idrogeno e l'ossigeno. Come risultato dell'interazione chimica, viene generata una potente energia che alimenta il motore elettrico.

Dinamica e costi operativi

Il produttore lo dice dinamicoLe caratteristiche prestazionali di una Toyota alimentata a idrogeno non sono diverse dalle loro controparti a benzina. L'accelerazione da zero a "centinaia" è stimata in 9 secondi. Allo stesso tempo, gli ingegneri notano il basso costo del viaggio.

Il prezzo per riempire il serbatoio per 1 chilometro sarà di soli 10 centesimi. Quindi, per guidare un'auto per cento chilometri, devi spendere solo 10 dollari. E puoi rifornire un'auto in soli 5 minuti.

Come funziona un motore a idrogeno?

Sicuramente ognuno di noi ha pensato al principio di funzionamento di questa unità. Bene, diamo un'occhiata a come funziona effettivamente un motore a idrogeno.

La principale forza trainante dietro queste macchine èun generatore elettrochimico (una specie di cella a combustibile). I giapponesi lo chiamano FC Stack. All'interno del generatore elettrochimico avviene una reazione, che porta all'ossidazione dell'idrogeno. È durante questo periodo che viene generata l'energia necessaria, che viene quindi reindirizzata a una batteria compatta. Quest'ultimo funge da alimentazione per il motore elettrico, che aziona la macchina. In che modo il motore a idrogeno genera rifiuti? Non è per niente che la Toyota Mirai è definita un'auto ecologica, poiché non sono i gas velenosi che emanano dal suo tubo di scarico, ma l'acqua normale.

Va tutto molto bene, ma c'è la forzaostacolare lo sviluppo di questo tipo di trasporto. Il problema principale è che i processi di produzione di carburante per le auto a idrogeno sono attualmente sottosviluppati e richiedono molti soldi. Inoltre, la creazione di idrogeno coinvolge componenti come carbone e metano. Inquinano l'atmosfera in modo molto forte e quindi non ha senso utilizzare tali motori per "preservare l'ambiente". Certo, non ci sono rifiuti dalla combustione di questo carburante (acqua pura), ma per prepararlo è necessario rovinare in modo significativo l'atmosfera con emissioni sporche. Pertanto, sempre più specialisti stanno cercando un sostituto per l'attuale ICE nei pannelli solari.

A proposito, l'idrogeno non appartiene a nessunoun tipo unico di carburante che può essere utilizzato su un solo tipo di motore. Gli studi hanno dimostrato che questo prodotto è abbastanza fattibile da utilizzare sui classici motori a combustione interna. Tuttavia, ci sono conseguenze dopo una tale reazione. Il fatto è che l'idrogeno, quando bruciato in un motore a combustione interna, rilascia solo 1/3 dell'energia che avrebbe prodotto su un'unità specializzata. È vero, gli ingegneri sono riusciti a correggere questa mancanza. Grazie al sistema di accensione modificato, l'efficienza di tali motori non diminuisce, ma, al contrario, aumenta di quasi 1,5 volte rispetto al solito, il che rende il funzionamento di questo carburante più favorevole e ragionevole dal punto di vista ambientale e finanziario .

Tuttavia, i problemi sono stati notati non solo inarea di efficienza. E se gli ingegneri sono riusciti ad aumentare l'efficienza migliorando il sistema di accensione, non sono in grado di far fronte a problemi come l'alta temperatura di combustione nella camera, il burnout di pistoni e valvole. A proposito, durante il funzionamento prolungato, l'idrogeno è in grado di reagire con altri componenti del motore, inclusa la lubrificazione. E senza di essa, il motore si consuma molto rapidamente. Inoltre, l'idrogeno, a causa della sua volatilità, può penetrare nel collettore di scarico e accendersi lì. Per quanto riguarda i motori rotativi a combustione interna, grazie al loro design semplice e alla grande distanza tra i collettori, sono più favorevoli all'utilizzo di un carburante come quello principale. Su questa domanda, come funziona un motore a idrogeno, può essere considerato chiuso.

A proposito di costi

Secondo il produttore, l'inizio delle vendite di autoLa Toyota Mirai si terrà nella primavera del 2015. In un primo momento, la novità sarà disponibile solo sul mercato interno e in estate apparirà sui mercati europei e americani. Il prezzo di partenza di una Toyota a idrogeno è di 57,5 ​​mila dollari. Inoltre, l'azienda offre l'acquisto di questa vettura a credito con un pagamento mensile di $ 500. Il bonus sarà la possibilità di fare rifornimento gratuito durante l'anno presso una stazione di servizio in California.

Mentre la giapponese "Toyota" non ha concorrentiauto a idrogeno. Almeno questo sarà il caso fino al 2016. Il fatto è che a marzo 2016, una nuova auto a idrogeno Honda FCV sta entrando nel mercato. Ma non prediremo quanto sarà popolare, ma per ora aspetteremo l'inizio delle vendite della nuova Toyota Mirai.

conclusione

Quindi abbiamo capito perché è così speciale ecome funziona un motore a idrogeno. Toyota è una delle prime case automobilistiche a considerare seriamente di lanciare il suo "prodotto ecologico" nella produzione di massa. È vero, fino a quando il problema delle stazioni di rifornimento e di un modo più economico di produrre idrogeno non sarà risolto, è improbabile che l'azienda si aspetti un grande successo nella vendita di tali macchine.