REKLAMA

Kategorie
Zaloguj się

Zarejestruj się

Proszę podać poprawny adres e-mail Hasło musi zawierać min. 3 znaki i max. 12 znaków
* - pole obowiązkowe
Przypomnij hasło
Witaj
Usuń konto
Aktualizacja danych
  Informacja
Twoje dane będą wykorzystywane do certyfikatów.

Jak działa samochód o napędzie wodorowym?

Subskrybuj nas na Youtube
Toyota Mirai 2016 auto na wodór
Toyota Mirai 2016 auto na wodór
Toyota

REKLAMA

REKLAMA

Napęd wodorowy to przyszłość samochodowej motoryzacji. Najpierw rozpropagowała go Honda w modelu FCX, a teraz do produkcji seryjnej trafiła Toyota Mirai także wyposażona w napęd wodorowy.

Zasada działania samochodu z napędem wodorowym

Pierwszy seryjny model na wodorowe ogniwa paliwowe – Toyota Mirai – jest już w sprzedaży, mimo to podstawowa wiedza na temat działania napędu wodorowego wciąż jeszcze nie jest rozpowszechniona. Dziś przybliżamy najważniejsze informacje na ten temat. A  już we wrześniu będzie można zobaczyć Mirai na własne oczy w wybranych salonach Toyoty w Niemczech, Wielkiej Brytanii i Danii.

REKLAMA

Gdyby zapytać inżynierów motoryzacyjnych, jaki rodzaj silnika będzie napędzał samochody przyszłości, wszyscy bez wahania odpowiedzą: elektryczny. W stosunku do silników spalinowych ma on mnóstwo zalet: bardzo duży moment obrotowy, możliwość pracy w niezwykle szerokim zakresie obrotów, prostota i trwałość wynikająca z minimalnej liczby części ruchomych, łatwość i precyzja sterowania parametrami, niewielkie wymiary i masa, wreszcie sprawność sięgająca 98% (dla typowych silników spalinowych to zaledwie ok. 33%).

Zobacz też: Czym różni się silnik benzynowy od wysokoprężnego?

Dlaczego więc samochody z napędem elektrycznym nie zdominowały jeszcze rynku, choć silniki elektryczne są powszechnie wykorzystywane we wszelkich dziedzinach techniki, od gospodarstwa domowego po kolej, metro i tramwaje? Problemem wciąż pozostaje zapewnienie autonomicznego źródła energii elektrycznej o pojemności umożliwiającej podróżowanie na większe odległości i szybkie doładowanie po jej wyczerpaniu. Mimo ogromnego postępu w technologii akumulatorów, są one wciąż spore i ciężkie, a choć można je doładowywać ze zwykłego gniazdka elektrycznego, odnowienie zapasu energii oznacza co najmniej kilkudziesięciominutową przerwę w podróży. I to tylko w przypadku, jeśli używamy do tego celu superładowarek, których nie da się podłączyć do zwykłego gniazdka i które powodują szybką degradację baterii. Przy zwykłej, ogólnodostępnej technologii ładowania zajmuje ono kilka godzin. O ile wygodniej podjechać na kilka minut na stację benzynową!

Prąd z wodoru

REKLAMA

Rozwiązaniem tego problemu może być zastosowanie ogniw paliwowych. Urządzenia te wytwarzają prąd elektryczny jako bezpośredni efekt reakcji paliwa z tlenem z powietrza, bez tłoków, cylindrów i innych ruchomych elementów. Najwydajniejszym paliwem dla ogniw paliwowych jest czysty wodór. Brzmi to kosmicznie – wodór, spalający się w silnikach rakietowych w temperaturze niemal 3000 stopni Celsjusza? Tak, ten sam wodór, tyle że w ogniwie paliwowym utlenianie zachodzi na zimno, dzięki obecności katalizatora. Nawiasem mówiąc, wodorowe ogniwa paliwowe opracowano właśnie z myślą o wytwarzaniu prądu w statkach kosmicznych.

Dalszy ciąg materiału pod wideo

Wydawać by się mogło, że tak wyrafinowane rozwiązanie długo jeszcze pozostanie domeną pojazdów studyjnych, które można podziwiać jedynie podczas wystaw motoryzacyjnych. Tymczasem na rynku jest już dostępny seryjny samochód osobowy, zasilany ogniwami paliwowymi – to Toyota Mirai.

Mirai znaczy "przyszłość"

REKLAMA

Seryjny model Mirai (po japońsku „przyszłość”) powstał jako rozwinięcie zaprezentowanego w 2013 roku koncepcyjnego pojazdu Toyota FCV (Fuel Cell Vehicle). Choć zewnętrznie jest do niego bardzo podobny, zawiera wiele udoskonaleń, które znacząco poprawiły jego osiągi. W konstrukcji zespołu napędowego wykorzystano też szereg produkowanych wielkoseryjnie elementów pochodzących z hybrydowego napędu Toyota Hybrid Synergy Drive (HSD), co z jednej strony wpływa korzystnie na niezawodność, a z drugiej pozwala znacząco obniżyć koszty dzięki ekonomii skali.

Mirai to czterodrzwiowy sedan o wielkości porównywalnej z Toyotą Camry. Napęd przenoszony na przednią oś zapewnia sprawdzony w jednostkach HSD silnik elektryczny o mocy 113 kW (154 KM), zapewniający moment obrotowy 335 N·m. Z jednostek HSD wzięto również sterujący silnikiem elektroniczny układ PCU (Power Control Unit). Przy niewielkim zapotrzebowaniu na moc prąd jest dostarczany z akumulatora niklowo-metalowo-wodorkowego o pojemności 1,6 kWh, który magazynuje też energię odzyskiwaną podczas hamowania rekuperacyjnego (silnik elektryczny pracuje wówczas jako generator). Przy większych prędkościach energię elektryczną wytwarza zestaw ogniw paliwowych.

Technologia Toyoty Mirai

Użyty w Mirai zestaw ogniw paliwowych z elektrolitem polimerowym to zupełnie nowa konstrukcja o mocy 114 kW (155 KM). Zastosowane w nim rozwiązania zasługują na osobny artykuł; o ich wartości niech świadczy fakt, że konstruktorom Toyoty udało się osiągnąć rekordową gęstość mocy wynoszącą 3,1 kW/dm³ – dwukrotnie większą, niż w studyjnym modelu FCHV-adv. Dla poprawy wydajności systemu, między zestawem ogniw paliwowych a sterownikiem mocy zainstalowano elektroniczny przekształtnik, którego zadaniem jest podwyższanie napięcia do 650 woltów. Jego użycie umożliwiło zmniejszenie liczby ogniw paliwowych i obniżenie masy całego systemu. W chwilach największego zapotrzebowania na moc, czyli podczas gwałtownego przyspieszania, ogniwa paliwowe wspomagane są przez akumulator.

Zestaw ogniw paliwowych waży jedynie 56 kg i ma objętość zaledwie 37 dm³, dzięki czemu udało się go umieścić pod podłogą pojazdu, tak by nie ograniczał przestrzeni użytkowej nadwozia. Pod podłogą umieszczono także dwa zbiorniki wodoru (przedni mieszczący 60 l i tylny o pojemności 62,4 l), które same w sobie są prawdziwym cudem techniki. Wykonane z wielowarstwowego kompozytu, wytrzymują ogromne ciśnienie 70 MPa, a przy tym są bardzo lekkie, zaś rekordowy współczynnik pojemności sprawia, że aż 5,7% masy pełnych zbiorników to wodorowe paliwo. Wewnętrzna nylonowa wyściółka zapewnia wymaganą szczelność, następna warstwa kompozytu o zbrojeniu z włókien węglowych daje wytrzymałość na ciśnienie, wreszcie zewnętrzna warstwa kompozytu o zbrojeniu z włókien szklanych gwarantuje odporność na uszkodzenia mechaniczne. Zastosowanie włókien szklanych pozwoliło ograniczyć zużycie bardzo drogich włókien węglowych i tym samym obniżyć cenę zbiorników przy zachowaniu wymaganych parametrów.

Zalety napędu wodorowego

Konsekwencją zastosowania wodorowego paliwa jest absolutna czystość gazów wydechowych – to po prostu para wodna; czyściej się już nie da. Wodór może być przy tym paliwem całkowicie odnawialnym – sceptycy powiedzą, że do jego uzyskania np. poprzez elektrolizę wody potrzebny jest prąd wytwarzany przez elektrownie, ale może on pochodzić z elektrowni wodnych, wiatrowych bądź słonecznych. Wodór można produkować także kilkoma innymi metodami, co rozwiązuje problem dywersyfikacji źródeł energii. Inne ekologiczne aspekty Mirai to mniejsze obciążenie środowiska przez czynności eksploatacyjne – nie trzeba zmieniać oleju silnikowego i pasków klinowych, hamowanie rekuperacyjne zmniejsza zużycie okładzin hamulcowych. Inną cenną zaletą jest doskonała cisza, jaką zapewnia napęd elektryczny i bezgłośna praca ogniw paliwowych.

Elektryczny napęd może rozpędzić Mirai do prędkości maksymalnej 178 km/h, a zawarty w zbiornikach wodór umożliwia przejechanie na jednym tankowaniu 480 km (przy tankowaniu na stacjach nowej generacji nawet 700 km). Uzupełnienie paliwa trwa jedynie trzy minuty – porównywalnie z tankowaniem na stacji benzynowej.

Toyotę Mirai można już kupić w Japonii, lada moment samochód trafi na rynek amerykański. Rozpoczęcie sprzedaży w Europie ma nastąpić we wrześniu, początkowo w Wielkiej Brytanii, Danii i Niemczech (przewidywana cena netto na rynku niemieckim to ok. 60 tys. euro), a później również w innych krajach, w miarę rozwoju infrastruktury tankowania wodoru.

Źródło: materiały prasowe

Toyota Mirai 2016 auto na wodór
Toyota
Toyota Mirai 2016 auto na wodór
Toyota
Toyota Mirai 2016 auto na wodór
Toyota
Zapisz się na newsletter
Wszystko, co ważne dla każdego kierowcy. Zmiany przepisów, mandaty, testy aut, moto porady i wiele innych. Bądź na czasie z tym, co dzieje się w świecie motoryzacji, zapisz się na nasz newsletter.
Zaznacz wymagane zgody
loading
Zapisując się na newsletter wyrażasz zgodę na otrzymywanie treści reklam również podmiotów trzecich
Administratorem danych osobowych jest INFOR PL S.A. Dane są przetwarzane w celu wysyłki newslettera. Po więcej informacji kliknij tutaj.
success

Potwierdź zapis

Sprawdź maila, żeby potwierdzić swój zapis na newsletter. Jeśli nie widzisz wiadomości, sprawdź folder SPAM w swojej skrzynce.

failure

Coś poszło nie tak

Źródło: INFOR

Oceń jakość naszego artykułu

Dziękujemy za Twoją ocenę!

Twoja opinia jest dla nas bardzo ważna

Powiedz nam, jak możemy poprawić artykuł.
Zaznacz określenie, które dotyczy przeczytanej treści:
Autopromocja

REKLAMA

QR Code

© Materiał chroniony prawem autorskim - wszelkie prawa zastrzeżone. Dalsze rozpowszechnianie artykułu za zgodą wydawcy INFOR PL S.A.

REKLAMA

Moto
Zapisz się na newsletter
Zobacz przykładowy newsletter
Zapisz się
Wpisz poprawny e-mail
Zielone strzałki wracają do gry – czas skończyć z absurdami, które blokują miasta

W ostatnich latach wiele polskich miast zdecydowało się na masowe usuwanie zielonych strzałek warunkowego skrętu. Efekt? Większe korki, mniejsza przepustowość skrzyżowań i rosnąca frustracja kierowców. Tymczasem te niepozorne zielone strzałki mogłyby i powinny poprawiać płynność ruchu, usprawniać komunikację w centrach miast i ograniczać emisję spalin. Pora na zdroworozsądkową korektę.

KGP: 107 596 interwencji, 356 wypadków drogowych, 30 ofiar śmiertelnych. [Podsumowanie tygodnia]

Komenda Główna Policji opublikowała najświeższe dane dotyczące interwencji policjantów za weekend. Poniżej znajduje się podsumowanie ostatniego tygodnia. Policjanci w ubiegłym tygodniu przeprowadzili 107 596 interwencji. Byli wzywani do 356 wypadków drogowych.

Autogaz mimo wzrostu cen nic nie traci na popularności. Czy Polska pod względem samochodów napędzanych gazem jest wyjątkiem w Europie

Polska jest największym rynkiem autogazu w Europie, z ponad 3,5 milionami pojazdów zasilanych gazem płynnym, wyprzedzając Włochy. Jak wynika z danych rynkowych, autogaz pozostaje jednym z najtańszych i najpowszechniej dostępnych paliw w kraju, oferowanym na 7,4 tys. stacji.

Branża motoryzacyjna w kryzysie, coraz więcej restrukturyzacji

Branża motoryzacyjna w Polsce i Europie przeżywa poważny kryzys – w 2024 roku zlikwidowano 54 tys. miejsc pracy, najwięcej od czasu pandemii. Według raportu MGBI wzrosła też liczba postępowań restrukturyzacyjnych do 141, co pokazuje, że firmy coraz częściej szukają ratunku poza upadłością.

REKLAMA

CANARD uruchomiło dwa nowe fotoradary [mapa fotoradarów, taryfikator mandatów, punkty karne]

Centrum Automatycznego Nadzoru nad Ruchem Drogowym uruchomiło w zeszłym tygodniu dwa nowe fotoradary. Gdzie znajdują się nowo uruchomione fotoradary? Jakie są ograniczenia na drogach? Z jakimi konsekwencjami powinni liczyć się kierowcy za przekroczenie prędkości?

Bezpłatna komunikacja zamiast biletów i rowerów miejskich? Czas na odważne decyzje w polskich miastach

Czy naprawdę warto utrzymywać system biletowy, skoro i tak w ponad 68% ( 2025 roku może to być jeszcze więcej) pokrywamy koszty transportu publicznego z budżetów miast? A może pora na poważną debatę o całkowicie bezpłatnej komunikacji miejskiej w Polsce?

KGP: 106 002 interwencji, 389 wypadków drogowych, 27 ofiar śmiertelnych. [Podsumowanie tygodnia]

Komenda Główna Policji opublikowała najświeższe dane dotyczące interwencji policjantów za weekend. Poniżej znajduje się podsumowanie ostatniego tygodnia. Policjanci w ubiegłym tygodniu przeprowadzili 106 002 interwencji. Byli wzywani do 389 wypadków drogowych.

Ekologiczny samochód może być droższy od normalnego, uważają teraz polscy posiadacze aut. O ile więcej za niego są skłonni zapłacić

Podejście Polaków do tego, czy ich nowe auto będzie miało rozwiązania ekologiczne czy też nie, widoczne jest w gotowości do poniesienia wyższych kosztów w imię bardziej przyjaznych środowisku technologii. Już co trzeci uważa, że samochód ekologiczny może być droższy niż standardowy.

REKLAMA

Ekologiczne auto? Ponad połowa Polaków nie dopłaciłaby do niego

Czy ekologiczność samochodu to dla Polaków ważny czynnik i element decyzyjny przy zakupie? Ponad jedna trzecia ankietowanych w badaniu przeprowadzonym przez Santander Consumer Multirent byłaby w stanie dopłacić do takiego pojazdu.

Bezpieczeństwo na opak – dlaczego polskie drogi z pierwszeństwem są sztucznie spowalniane?

Na polskich drogach coraz częściej mamy do czynienia z sytuacją, w której bezpieczeństwo planowane jest wbrew logice inżynierii ruchu drogowego. Droga z pierwszeństwem powinna gwarantować płynność. Czas na rewizję praktyk inżynierii drogowej.

REKLAMA