Motor a hidrogênio, Toyota. Toyota Mirai com motor a hidrogênio

Hoje, quase todo o mundoas montadoras estão desenvolvendo ativamente carros que funcionam com combustíveis ecologicamente corretos. Especialistas dizem que em 15 a 20 anos o mundo mudará completamente para esse tipo de transporte. Embora a liderança neste negócio seja mantida pela Toyota. Após o lançamento do famoso Primus, os japoneses decidiram ir mais longe e desenvolver outro carro ecológico - o Toyota Mirai com motor a hidrogênio. No artigo de hoje, vamos considerar todas as características deste novo produto, bem como listar todas as vantagens e desvantagens do uso de máquinas a hidrogênio.

Características

Toyota Mirai é um dos primeiros sedãsDe fabricação japonesa, que a empresa decidiu produzir em massa. Aliás, a decisão de chamar esse modelo de Mirai foi bastante justificada, pois em japonês essa palavra significa “Futuro Limpo”.

O fabricante afirma que a primeira sérieo hidrogênio Toyota diferirá de suas contrapartes em uma grande reserva de energia, que será de 480 quilômetros. Isso é o suficiente para o uso diário na cidade e para viagens em família por longas distâncias. Mas quanto a viagens longas, não será possível fazê-las em tal carro. E aqui a questão não é sobre a confiabilidade do design (como sempre, os japoneses fizeram o carro com alta qualidade e “por séculos”), mas sobre a falta dos postos de gasolina necessários. Mas falaremos sobre isso um pouco mais tarde.

Fato interessante

Deve-se notar que Mirai não é o primeirocarro mundial com motor a hidrogênio. A Toyota desenvolve modelos de carros híbridos desde 1997. Foi então que o público mundial viu o primeiro carro com motor a hidrogênio na forma de um conceito SUV modelo FCHV. No entanto, os japoneses não ousaram lançá-lo na produção em massa em larga escala. Na maioria das vezes, esse jipe ​​pode ser encontrado em agências e organizações governamentais que testam esse tipo de transporte. A propósito, o motor a hidrogênio une BMW e Toyota. Os alemães assinaram um contrato com engenheiros japoneses e até 2020 planejam criar um novo sedã BMW Hydrogen 7 Series ecológico.

Prós de um carro a hidrogênio

Vamos começar com os benefícios.Para começar, um motor movido a hidrogênio não emite poluentes, ao contrário do diesel e da gasolina. Vale ressaltar o baixo custo de operação desse tipo de transporte. O próprio combustível (hidrogênio) pode ser produzido tanto em pequena quanto em grande escala. Isso estabilizará significativamente a situação com os preços dos combustíveis em constante mudança e distribuirá os recursos energéticos de maneira mais racional no mundo.

Quais são as desvantagens de um motor movido a hidrogênio?

Agora vamos falar sobre as desvantagens.A principal desvantagem desse tipo de transporte é que o motor a hidrogênio (incluindo o Toyota FCV) é mais explosivo do que os clássicos a diesel e a gasolina. Isso se deve à composição química especial do hidrogênio. Aliás, além da explosividade, é altamente volátil. Essa característica dificulta muito o transporte e o abastecimento de veículos com hidrogênio. Os especialistas dizem ainda que a manutenção de uma instalação deste tipo será mais dispendiosa do que, por exemplo, a reparação de um motor a gasóleo (devido ao reduzido número de trabalhadores que conhecem muito esta área). E, claro, a falta de postos de abastecimento de hidrogênio. Existem poucos deles no mundo, portanto é muito difícil usar esses carros agora (especialmente porque esse carro só pode ser reabastecido com a ajuda de equipamentos especiais).

Problemas de abastecimento

O principal problema dos carros movidos a hidrogênio é a falta dePostos de gasolina onde eles poderiam encher. É por isso que os carros elétricos são mais relevantes para o mundo, pois são carregados em uma tomada comum e até em movimento, se houver um painel solar no teto. Mas a produção de estações de hidrogênio já está ganhando força. Já se sabe sobre os planos para construir 20 desses postos de gasolina na Califórnia. Se as vendas continuarem crescendo, o número de postos de gasolina vai dobrar. A propósito, esse estado foi escolhido por um motivo - é na Califórnia que as vendas de Toyotas movidos a hidrogênio começarão. Mas falaremos sobre vendas no final do artigo, mas por enquanto vamos dar uma olhada no exterior da novidade.

Design

A aparência do novo Toyota Mirai é muitoimpressionante. Uma "front-end" maciça e agressiva com um pára-choque largo e rígido e faróis inclinados imediatamente chama sua atenção. A grelha do radiador é talvez o elemento mais pequeno e insignificante do exterior.

Mas mesmo em um pedaço tão pequeno de plásticoos japoneses conseguiram colocar seu emblema corporativo, feito em estilo cromado. O carro tem uma boa área envidraçada. Isso é especialmente verdadeiro para o para-brisa. O motorista não sentirá "zonas mortas", pois todos os eventos ao redor agora são visíveis à primeira vista. O corpo tem características aerodinâmicas angulares e suaves. Tudo isso torna a aparência do sedã muito fresca, moderna e única.

Design de interiores

O interior do carro é como uma peçanave espacial - muitos botões, telas, sensores e todo tipo de outras coisas. Curiosamente, os japoneses não se atreveram a gastar dinheiro no desenvolvimento de duas opções de layout de interiores - para o mercado europeu e doméstico. Eles resolveram o problema com o rearranjo do volante de forma muito simples, colocando todos os dispositivos de informação importantes no meio do torpedo.

O próprio painel é colocado próximo ao para-brisa eestendido em toda a sua largura. Além disso, há um enorme computador de bordo, equipado com uma função de navegador integrada. Abaixo dele, há outro display. E eles são separados por dois dutos de ar largos. Os mesmos são duplicados nas laterais dos retrovisores, apenas com friso cromado no canto. O volante também é equipado com botões de controle remoto. Não há botão de câmbio na cabine - provavelmente, um variador ou transmissão automática é usado. Os alto-falantes estão localizados nas portas, assim como os controles dos vidros elétricos. O volante tem uma pegada confortável. Em geral, o layout da cabine é muito ergonômico. E mesmo apesar da massa de botões (especialmente porque metade deles é sensível ao toque), não está sobrecarregado com elementos desnecessários e parece até certo ponto ascético.

Especificações técnicas

Toyota lançou um carro com hidrogêniomotor com uma grande reserva de energia. A usina, segundo os fabricantes, terá 153 cavalos de potência, o que é suficiente para um carro dessa classe. Os japoneses não falam sobre outros motores e, muito provavelmente, apenas uma modificação da novidade com uma unidade ecológica de 153 cavalos de potência entrará no mercado. O motor a hidrogênio (Toyota Mirai 2015) funciona com células de combustível especiais. Dentro deste último, ocorre uma reação na qual participam hidrogênio e oxigênio. Como resultado da interação química, é gerada uma poderosa energia que alimenta o motor elétrico.

Dinâmica e custos operacionais

O fabricante diz que de acordo com a dinâmicaAs características do Toyota com motor a hidrogênio não são diferentes das de seus equivalentes a gasolina. A aceleração de zero a "centenas" é estimada em 9 segundos. Ao mesmo tempo, os engenheiros observam o baixo custo das viagens.

O preço de reabastecimento de um tanque por 1 quilômetro será de apenas 10 centavos. Assim, para dirigir cem quilômetros, você precisa gastar apenas 10 dólares. E você pode abastecer seu carro em apenas 5 minutos.

Como funciona um motor a hidrogênio?

Certamente cada um de nós pensou no princípio de operação desta unidade. Bem, vamos dar uma olhada em como um motor a hidrogênio realmente funciona.

A principal força motriz por trás dessas máquinas égerador eletroquímico (algum tipo de célula de combustível). Os japoneses chamam de FC Stack. Dentro do gerador eletroquímico, ocorre uma reação, como resultado da oxidação do hidrogênio. É nesse período que é gerada a energia necessária, que é então redirecionada para uma bateria compacta. Este último desempenha a função de alimentar o motor elétrico, que aciona a máquina. De que forma um motor a hidrogênio produz resíduos? O "Toyota Mirai" não é em vão chamado de carro ecológico, pois não são gases venenosos que saem de seu escapamento, mas água comum.

Tudo isso é muito bom, mas há poder,dificultando o desenvolvimento deste tipo de transporte. O principal problema é que os processos de fabricação de combustível para carros movidos a hidrogênio estão atualmente subdesenvolvidos e exigem grandes custos financeiros. Além disso, ao criar hidrogênio, componentes como carvão e metano estão envolvidos. Eles poluem muito a atmosfera e, portanto, não faz sentido usar esses motores para "preservar o meio ambiente". Claro que não há desperdício com a queima desse combustível (água limpa), mas para prepará-lo é preciso estragar significativamente a atmosfera com emissões sujas. Portanto, cada vez mais especialistas procuram um substituto para o atual motor de combustão interna em painéis solares.

A propósito, o hidrogênio não pertence a nenhumum tipo único de combustível que só pode ser usado em um tipo de motor. Estudos demonstraram que este produto também pode ser usado em motores de combustão interna clássicos. No entanto, após tal reação, há consequências. O fato é que o hidrogênio, quando queimado em um motor de combustão interna, libera apenas 1/3 da energia que produziria em uma unidade especializada. É verdade que os engenheiros conseguiram corrigir essa falha. Graças ao sistema de ignição modificado, a eficiência desses motores não diminui, mas, ao contrário, aumenta quase 1,5 vezes em relação ao normal, o que torna a operação desse combustível mais favorável e razoável do ponto de vista ambiental e financeiro. visualizar.

Mas ainda assim, os problemas foram notados não apenas emáreas de eficiência. E se os engenheiros conseguiram aumentar a eficiência melhorando o sistema de ignição, eles não podem lidar com problemas como alta temperatura de combustão na câmara, queima de pistões e válvulas. Aliás, durante operação prolongada, o hidrogênio é capaz de reagir com outros componentes do motor, inclusive o lubrificante. E sem ele, o motor se desgasta muito rapidamente. Além disso, o hidrogênio, devido à sua volatilidade, pode penetrar no coletor de escape e inflamar-se ali. Já os motores rotativos de combustão interna, devido ao seu desenho simples e grande distância entre os coletores, são mais favoráveis ​​para a utilização desse combustível como principal. Sobre esta questão, como funciona o motor a hidrogênio, pode ser considerada fechada.

Sobre o custo

Segundo a fabricante, o início das vendas de carrosToyota Mirai acontecerá na primavera de 2015. A princípio, a novidade estará disponível apenas no mercado doméstico, e no verão aparecerá nos mercados europeu e americano. O preço inicial de um Toyota movido a hidrogênio é de US$ 57.500. Além disso, a empresa oferece a compra deste carro a crédito com um pagamento mensal de 500 dólares americanos. O bônus será a possibilidade de reabastecimento gratuito do carro durante o ano em postos de gasolina na Califórnia.

Enquanto a japonesa Toyota não tem concorrentes entrecarros a hidrogênio. Pelo menos assim será até 2016. O fato é que em março de 2016, um novo carro a hidrogênio Honda FCV entra no mercado. Mas não vamos prever o quão popular será, mas por enquanto vamos aguardar o início das vendas do novo Toyota Mirai.

Conclusão

Então descobrimos porque ele é tão especial ecomo funciona um motor a hidrogênio. A Toyota é uma das primeiras montadoras a considerar seriamente a produção em massa de seu "produto ecologicamente correto". É verdade que até que o problema com os postos de gasolina e uma maneira mais barata de produzir hidrogênio seja resolvido, é improvável que a empresa tenha muito sucesso na venda desses carros.