Większy zasięg i krótszy czas tankowania. Toyota wprowadza zmainy

Toyota od lat inwestuje w technologie wodorowe, które będą miały szerokie zastosowanie w transporcie i innych sektorach gospodarki. Od 2014 roku oferuje model Mirai zasilany wodorowymi ogniwami paliwowymi, ale cały czas pracuje nad jak najszerszym zastosowaniem tego paliwa. Od kilku lat Toyota pracuje nad silnikiem spalinowym, który będzie zasilany właśnie wodorem. Od 2021 roku przełomowy napęd sprawdza w japońskiej serii wyścigów długodystansowych, wykorzystując model GR Corolla H2 Concept.

Samochód początkowo zasilany był wodorem w stanie gazowym. W maju 2023 roku zaprezentowano kolejną odsłonę tego auta, tym razem wykorzystującym ciekły wodór. Podczas swojego pierwszego startu auto pokonało 358 okrążeń na legendarnym torze Fuji, a wyniki testu okazały się bardzo obiecujące. W ciągu dwóch kolejnych miesięcy inżynierowie Toyoty poprawili aż pięć aspektów, które pozytywnie wpłynęły osiągi auta.

GR Corolla H2 Concept zwiększyła zasięg między tankowaniami o około 23 km. Tym samym mogła przejechać 19 okrążeń zamiast 14 na jednym zbiorniku paliwa. Na ten sukces złożyła się poprawa trwałości pompy, redukcja masy pojazdu, szybsze i zautomatyzowane tankowanie.

Wcześniejsza pompa ciekłego wodoru nie była smarowana olejem, aby zapobiec zmieszania się z paliwem przechowywanym w bardzo niskiej temperaturze -253°C. Skutkowało to większym zużyciem i koniecznością częstszej wymiany pomp. Inżynierowie zamontowali mechanizmy zmniejszające tarcie i wstrząsy między kołami zębatymi i łożyskami, dzięki czemu pompy mogą działać o 30% dłużej.

Zwiększone opory tarcia w pompie powodowały potrzebę większej mocy, co skutkowało większymi i cięższymi komponentami. Dzięki ulepszonej pompie elementy te mogły być mniejsze i lżejsze, co przyczyniło się do ogólnego zmniejszenia masy samochodu aż o 40 kg. Analizując pozostałe elementy, inżynierowie Toyoty doszli do wniosku, że części takie jak zawory zbiornika i przewody wodorowe mają wystarczające marginesy bezpieczeństwa, aby umożliwić dalsze zmniejszenie masy. Najnowsza GR Corolla H2 Concept po korekcie waży 1910 kg.

„Naszym celem jest osiągnięcie masy niższej niż 1700 kg” – zapowiedział Naoaki Ito, dyrektor generalny projektu GR Vehicle Development Division.

Toyota pracuje nie tylko nad samym samochodem, ale także nad usprawnieniem procesu uzupełniania paliwa, który ma ogromne znaczenie zarówno w wyścigach jak i dla zwykłych użytkowników. Wprowadzając aż trzy zmiany, zredukowano czas potrzebny na zatankowanie GR Corolli H2 Concept z minuty i 40 sekund do mniej niż minuty. Było to możliwe m.in. dzięki zastosowaniu większych zaworów. Choć zwiększony rozmiar zwykle powoduje trudności z uszczelnieniem, Toyota opracowała rozwiązanie, które jest bezpieczne i przyspiesza proces tankowania. Proces tankowania jest także łatwiejszy dla mechaników, bo zredukowano masę złączy wypełniających z 8,4 kg do 6 kg, a złączy zwrotnych z 16 kg do 12,5 kg.

Zautomatyzowano też sam proces tankowania, wykorzystując mobilną stację tankowania wodoru. Podczas ostatniego wyścigu 9 z 14 zjazdów na uzupełnienie paliwa było kontrolowanych elektronicznie. Systemy czuwają nad stanem zbiornika, temperaturą i ciśnieniem, a mechanicy muszą jedynie włożyć złącza i nacisnąć przycisk, by rozpocząć napełnianie wodorem. Odpowiedni mechanizm również informuje o tym, że zbiornik jest już pełen.