Injini ya hidrojeni, Toyota. Toyota Mirai na injini ya hidrojeni

Hadi leo, karibu wajenzi wote wa dunia wanaendelea kuendeleza kikamilifu mashine zinazofanya kazi kwenye nishati za kirafiki. Wataalam wanasema kuwa katika miaka 15-20 dunia itabadilika kabisa kwa aina hii ya usafiri. Wakati uongozi katika suala hili anaendelea kampuni "Toyota". Baada ya kutolewa kwa "Primus" maarufu, Wajapani waliamua kwenda zaidi na kuendeleza gari lingine la kirafiki - Toyota Mirai yenye injini ya hidrojeni. Katika makala ya leo tutazingatia vipengele vyote vya riwaya hii, na pia tunga orodha na faida zote za kutumia mashine za hidrojeni.

Kipengele

"Toyota Mirai" - hii ni moja ya sedans ya kwanza ya uzalishaji Kijapani, ambayo kampuni iliamua kuzalisha juu ya kiwango cha serial. Kwa njia, uamuzi wa kupiga mfano huu Mirai ulikuwa sahihi kabisa, kwa maana tafsiri kutoka kwa Kijapani neno hili linamaanisha "Safi". Mtengenezaji anasema kuwa Toyota ya kwanza ya hidrojeni ya uzalishaji itatofautiana na viwango vyake na hifadhi kubwa ya nguvu, ambayo itakuwa kilomita 480. Hii ni ya kutosha kwa ajili ya operesheni ya kila siku katika mji, na kwa ajili ya kusafiri kwa familia kwa umbali mrefu. Lakini kama safari ndefu, mpaka utawafanya kwenye gari kama hiyo haifanikiwa. Na hapa swali sio kuaminika kwa ujenzi (kama siku zote, Kijapani alifanya gari kwa usahihi na "kwa miaka"), na bila ya vituo vya kujaza lazima. Lakini tutazungumzia jambo hili baadaye.

Ukweli wa kuvutia

Ni muhimu kutambua kwamba "Mirai" sio gari la kwanza la ulimwengu na injini ya hidrojeni. Toyota imekuwa ikiendeleza mifano ya gari ya mseto tangu 1997. Ilikuwa ni kwamba umma ulimwenguni aliona gari la kwanza na injini ya hidrojeni kwa namna ya FCHV gari la dhana-off-road. Hata hivyo, Kijapani hawakujaribu kuiingiza katika uzalishaji mkubwa wa wingi. Mara nyingi jeep hii inaweza kupatikana katika taasisi za serikali na mashirika ambayo yalijitahidi kupima aina hii ya usafiri. Kwa njia, injini ya hidrojeni inachanganya BMW na Toyota. Wajerumani walitia saini mkataba na wahandisi wa Kijapani na hadi 2020 mpango wa kuanzisha sedan mpya ya mazingira ya kirafiki BMW Hydrogen 7-mfululizo.

Faida za gari la hidrojeni

Kwa kuanza kuhusu faida. Mwanzo, injini ya mafuta ya hidrojeni haina kuondoa uchafu wowote, tofauti na dizeli na petroli. Ni lazima ieleweke na gharama ya chini ya uendeshaji wa aina hii ya usafiri. Mafuta yenyewe (hidrojeni) yanaweza kupatikana kwa kiwango kidogo na kikubwa. Hii itabidi kuimarisha hali hiyo kwa bei na mabadiliko kwa bei ya mafuta na zaidi rationally kusambaza rasilimali za nishati duniani.

Je, ni hasara gani za injini ya mafuta ya hidrojeni?

Sasa hebu tuzungumze juu ya mapungufu. Upungufu mkubwa wa aina hii ya usafiri ni kwamba injini ya hidrojeni (Toyota FCV) ni zaidi ya kulipuka kuliko ya kale ya dizeli na petroli analogues. Hii ni kutokana na kemikali maalum ya hidrojeni. Kwa njia, mbali na mlipuko, inajulikana kwa tete kubwa. Tabia hii inaathiri sana usafiri na upanuzi wa magari na hidrojeni. Pia, wataalam wanasema kuwa matengenezo ya ufungaji huo itakuwa ya gharama kubwa zaidi kuliko, kwa mfano, ukarabati wa injini ya dizeli (kutokana na idadi ndogo ya wafanyakazi ambao wana ujuzi katika eneo hili). Na, bila shaka, ukosefu wa vituo vya kujaza hidrojeni. Katika ulimwengu wa wachache tu, kwa sababu sasa hutumia magari haya ni vigumu sana (hasa kwa vile unaweza kujaza mashine hii tu na vifaa maalum).

Masuala ya utoaji

Tatizo kuu la magari ya hidrojeni ni ukosefu wa vituo vya kujaza, ambavyo vinaweza kujazwa. Ndiyo sababu ulimwengu unavutiwa zaidi na magari ya umeme, kwa vile hupwa marufuku kutoka kwenye kawaida ya kawaida na hata hoja, ikiwa kuna betri ya jua juu ya paa. Lakini uzalishaji wa vituo vya hidrojeni tayari unaongezeka. Tayari unajua mipango ya kujenga vituo 20 vya gesi huko California. Ikiwa mauzo ya kukua, idadi ya refills itakuwa mara mbili. Kwa njia, hali hii ilichaguliwa vizuri - iko California ambayo mauzo huanza kwa "Toyot" ya hidrojeni. Lakini tutazungumzia juu ya mauzo mwishoni mwa makala, lakini kwa sasa hebu tutazame nje ya mambo mapya.

Undaji

Kuonekana kwa Toyota Mirai mpya kunavutia sana. Mara moja "mkali wa mbele" wenye ukatili mkubwa hukimbia machoni na vichwa vikuu vingi vilivyopandwa. Grille ya radiator ni, labda, kipengele cha ndogo na chache zaidi kwenye nje. Lakini hata kwenye kipande kidogo cha plastiki, Kijapani imeweza kuweka alama yake ya asili katika mtindo wa chrome-plated. Mashine ina eneo la glazing nzuri. Hasa inahusu windshield. Dereva hawezi kujisikia "kanda zilizokufa", kwani matukio yote karibu na sasa yanaonekana kama katika kifua cha mkono wako. Mwili ina vipengele viwili vya angular na vilivyosababishwa na aerodynamic. Yote hii inafanya kuonekana kwa sedan safi sana, ya kisasa na ya kipekee.

Muundo wa mambo ya ndani

Mambo ya ndani ya gari ni kama sehemu ya spaceship - wingi wa vifungo, skrini, sensorer na kila aina ya vitu vingine. Kushangaza, Kijapani hawakutaka kutumia fedha katika maendeleo ya chaguzi mbili kwa mpangilio wa mambo ya ndani - kwa Ulaya na kwa soko la ndani. Tatizo na upyaji wa usukani, waliamua sana, wakiweka vyombo vya habari muhimu katikati ya torpedo. Jopo yenyewe linawekwa karibu na windshield na imetambulisha upana wake. Zaidi kutoka kwao huwekwa kwenye kompyuta kubwa kwenye bodi, iliyo na kazi ya kujengwa ya navigator. Chini yake kuna kuonyesha mwingine. Na wao hutenganishwa na mifuko miwili ya hewa. Vile vile vinapigwa kwa pande zote za vioo, tu kwa kuunganisha chrome kwenye kona. Gurudumu pia ina vifaa vifungo vya udhibiti wa kijijini. Hushughulikia hatua ya hundi ndani ya mambo haipo - uwezekano mkubwa, mchezaji au АКПП hutumiwa. Wasemaji wako kwenye milango, pamoja na vifungo vya kudhibiti madirisha ya umeme. Gurudumu ina mtego mzuri. Kwa ujumla, mpangilio wa cabin ni ergonomic sana. Na hata licha ya wingi wa vifungo (hasa tangu nusu yao ni hisia), haziingiliki na mambo yasiyo ya lazima na kwa kiasi fulani inaonekana kama wasiwasi.

Ufafanuzi wa kiufundi

"Toyota" imezalisha gari na injini ya hidrojeni, ambayo ina hifadhi kubwa ya nguvu. Mtaa wa nguvu, kulingana na wazalishaji, utawa na nguvu 153, ambayo ni ya kutosha kwa gari la darasa hili. Kwa injini nyingine, Kijapani hawazungumzi, na uwezekano mkubwa zaidi, mabadiliko moja tu ya riwaya yenye kitengo cha hali ya kirafiki ya 153-inakuja kwenye soko. Injini ya hidrojeni ("Toyota Mirai" 2015 ya kutolewa) inafanya kazi kwenye seli maalum za mafuta. Ndani ya mwisho, majibu hufanyika ambayo hidrojeni na oksijeni huchukua sehemu. Kama matokeo ya mwingiliano wa kemikali, nishati yenye nguvu inazalishwa ambayo inapatia magari ya umeme.

Nguvu na gharama za uendeshaji

Mtengenezaji anasema kuwa sifa za Toyota zilizo na injini ya hidrojeni si tofauti na wenzao wa petroli. Kuongezeka kutoka sifuri hadi "mamia" inakadiriwa katika sekunde 9. Wakati huo huo, wahandisi wanatambua gharama za kusafiri. Bei ya kujaza tank kwa kilomita 1 ni senti 10 pekee. Hivyo, kuendesha gari kilomita mia, unahitaji kutumia dola 10 pekee. Na unaweza kujaza gari kwa dakika 5 tu.

Je, injini hufanya kazi kwa hidrojeni?

Hakika kila mmoja wetu alifikiri juu ya kanuni ya uendeshaji wa kitengo hiki. Hebu tuangalie jinsi injini ya hidrojeni inafanya kazi.

Nguvu kuu ya kuendesha gari hizi ni jenereta ya electrochemical ( kiini fulani cha mafuta). Wajapani wanaiita kuwa FC Stack. Ndani ya jenereta ya electrochemical, majibu hutokea, ambayo husababisha oxidation ya hidrojeni. Ni wakati huu kwamba nishati inayotakiwa inazalishwa, ambayo inaelekezwa kwenye betri ya kompyuta. Mwisho hufanya kazi ya kusambaza motor umeme, ambayo inaendesha mashine. Je, injini ya hidrojeni huzalisha taka? "Toyota Mirai" sio bure inayoitwa gari la kirafiki, kwa sababu ya bomba yake ya kutolea nje haina kuchochea gesi zenye sumu, lakini maji ya kawaida.

Yote hii ni nzuri sana, lakini kuna nguvu inayozuia maendeleo ya aina hii ya usafiri. Tatizo kuu ni kwamba taratibu za utengenezaji wa mafuta kwa magari ya hidrojeni kwa sasa hazijatengenezwa kwa kutosha na zinahitaji pesa nyingi. Aidha, wakati wa kujenga hidrojeni, vipengele kama vile makaa ya mawe na methane vinahusika. Wao hudharau mazingira, na kwa hiyo hakuna maana ya kutumia injini hizo kwa ajili ya "kuhifadhi mazingira". Bila shaka, hakuna taka kutokana na mwako wa mafuta haya (maji safi), lakini kwa kufanya hivyo, unahitaji kuharibu sana anga na uzalishaji wa uchafu. Kwa hiyo, wataalamu zaidi na zaidi wanatafuta badala ya ICE ya sasa katika betri za jua.

Kwa njia, hidrojeni sio aina yoyote ya mafuta, ambayo inaweza kutumika tu kwa aina moja ya injini. Uchunguzi umeonyesha kuwa bidhaa hii inawezekana kabisa kutumia kwenye injini za kale na mwako wa ndani. Hata hivyo, baada ya majibu hayo, kuna matokeo. Ukweli ni kwamba hidrojeni, wakati inakaa katika ICE, inatoa tu 1/3 ya nishati ambayo itazalisha kwenye kitengo maalum. Kweli, wahandisi waliweza kurekebisha upungufu huu. Kutokana na mfumo wa kupuuza, ufanisi wa injini hizo hazipungua, lakini, kinyume chake, huongezeka kwa karibu mara 1.5 kutoka kwa kawaida, ambayo inafanya matumizi ya mafuta haya kuwa nzuri zaidi na yenye busara kutokana na mtazamo wa mazingira na kifedha.

Lakini matatizo bado yalionekana sio tu katika uwanja wa ufanisi. Na kama ufanisi wa wahandisi uliongezeka kwa njia ya kuboresha mfumo wa moto, basi hawawezi kukabiliana na matatizo kama vile joto la juu mwako katika chumba, kuchomwa kwa pistoni na valves. Kwa njia, kwa operesheni ya muda mrefu, hidrojeni inaweza kuitikia na vipengele vingine vya motor, ikiwa ni pamoja na lubrication. Na bila ya hiyo injini huvaa haraka sana. Aidha, hidrojeni kutokana na tete yake inaweza kupenya ndani ya kutolea nje na kuacha huko. Kwa ajili ya injini za mwako ndani ya rotary, ni kwa sababu ya kubuni rahisi na umbali mkubwa kati ya watoza, zaidi nzuri kwa matumizi ya mafuta hayo kama moja kuu. Kwa swali hili, jinsi injini ya hidrojeni inavyofanya kazi, inaweza kuchukuliwa kuwa imefungwa.

Kuhusu gharama

Kulingana na mtengenezaji, mwanzo wa mauzo ya Toyota Mirai utafanyika mwaka wa 2015. Mwanzo riwaya itapatikana tu katika soko la ndani, na katika majira ya joto litaonekana kwenye masoko ya Ulaya na Amerika. Bei ya kuanza ya "Toyota" ya hidrojeni ni dola 57.5,000. Aidha, kampuni inatoa kununua gari hili kwa mkopo na malipo ya kila mwezi ya $ 500. Bonus itakuwa uwezekano wa kuongeza mafuta bure wakati wa mwaka katika kituo cha gesi California.

Wakati "Toyota" ya Kijapani haina washindani kati ya magari ya hidrojeni. Kwa uchache sana, itakuwa hadi 2016. Jambo ni kwamba mwezi Machi 2016 gari la hydrogen mpya Honda FCV linakuja kwenye soko. Lakini itakuwa maarufu jinsi gani, hatuwezi kutabiri, lakini kwa sasa tutasubiri kuanza kwa mauzo ya Toyota Mirai mpya.

Hitimisho

Kwa hiyo, tumegundua kwa nini ni maalum sana na jinsi injini ya hidrojeni inafanya kazi. Toyota ni mojawapo ya wajenzi wa kwanza kwa kuzingatia uzinduzi wa bidhaa zake "za kirafiki" katika uzalishaji wa wingi. Hata hivyo, mpaka tatizo la vituo vya gesi na njia rahisi ya kupata hidrojeni hutatuliwa , kampuni hiyo haiwezekani kuwa na mafanikio makubwa katika uuzaji wa magari hayo.