„Toyota“ imasi gelbėti vidaus degimo variklį. Pasaulis užgniaužė kvapą, kas tuoj nutiks ()
„Toyota“ išveda vandenilį į trasą, bet ne ta forma, prie kurios spėjome priprasti.
© Gamintojo nuotr. (Atvira licencija)
Prisijunk prie technologijos.lt komandos!
Laisvas grafikas, uždarbis, daug įdomių veiklų. Patirtis nebūtina, reikia tik entuziazmo.
Sudomino? Užpildyk šią anketą!
Ar automobilių pasaulyje egzistuoja tik vienas galimas atsakymas? Arba akumuliatoriai, arba įsikibimas į vidaus degimo variklių praeitį. Arba elektrinių variklių tyla, arba benzino kvapas ir mechaninis urzgimas. Esmė ta, kad technologijos retai vystosi taip sklandžiai, kaip to norėtų paprastų padalijimų šalininkai, ir todėl į naujausią „Toyota“ žingsnį žiūriu su dideliu susidomėjimu. Šį kartą japonai nebando įtikinti pasaulio, kad skystasis vandenilis automobilio degalų bake staiga išspręs visas transporto problemas. Greičiau jie nori parodyti kažką konkretesnio – kad vidaus degimo variklį dar galima perkelti į ateitį, jei jis nebus pririštas prie benzino. Geriausia vieta tokiam eksperimentui yra ne automobilių salonas ar pasirodymas investuotojams, o Le Manas (Le Mans) – lenktynės, kurios jau dešimtmečius veikia kaip brutalus filtras ambicingoms idėjoms. „Toyota“ išveda vandenilį į trasą, bet ne ta forma, prie kurios spėjome priprasti.
„Toyota TR LH2 Racing Prototype“ viešai pasirodys „Circuit de la Sarthe“ trasoje jau 2026 m. birželio 11 ir 13 dienomis, taigi prieš pat 94-ąsias Le Mano 24 valandų lenktynes. Kalba eina ne apie statinį konceptą, o apie realų automobilį ir demonstracinius važiavimus 13,626 kilometro ilgio trasoje.
|
Iš kur apskritai tokia idėja? Ogi todėl, kad šis eksperimentinis vandenilinis automobilis sukurtas ant tos pačios platformos kaip ir „TR010 Hybrid Hypercar“, t. y. mašina, susijusi su dabartine „Toyota“ programa aukščiausioje ilgų nuotolių lenktynių klasėje. Tačiau svarbiausia čia yra degalai. „TR LH2 Racing Prototype“ nėra automobilis su kuro elementais, kuriame vandenilis maitintų elektros sistemą. Tai transporto priemonė su vidaus degimo varikliu, tik vietoje benzino ji naudoja skystąjį vandenilį. „Toyota“ čia nebando apeiti emocijų, susijusių su automobilių sportu, o siekia išsaugoti tą jų dalį, kuri susijusi su vidaus degimo variklių dramaturgija. Tik tiek, kad girdėsime ne deginamą benziną, o vandenilį, vadinamą ateities degalais.
Tai nėra mažas dalykas. Ypač pasaulyje, kuriame vis daugiau automobilių sporto disciplinų bando suderinti ekologinį spaudimą su reginio poreikiu. Vandenilis gali būti puikus pasirinkimas, bet jis yra sudėtingas, brangus ir pilnas spąstų.
Skystasis vandenilis nėra stebuklingi degalai. Tai ekstremali inžinerinė problema
Lengviausia būtų parašyti, kad vandenilis degdamas neišmeta anglies dioksido, ir laikyti temą baigta. Tačiau tai yra supaprastinimas. Iš tiesų, pats vandenilis neturi anglies, todėl deginant šiuos degalus anglies dioksidas nesusidaro taip, kaip deginant benziną ar dyzeliną. Tačiau problema ta, kad variklis neveikia laboratoriniame vakuume. Degimas vyksta ore, o esant aukštai temperatūrai iškyla azoto oksidų klausimas.
JAV energetikos departamentas atkreipia dėmesį, kad švaraus vandenilio degimas gali lemti NOx emisijas, nors tai galima apriboti pasitelkus degimo strategiją bei tinkamą degalų ir oro mišinį. Prie to prisideda kriogenika. Skystajam vandeniliui reikalinga maždaug -253 °C temperatūra, o tai iškart perkelia pokalbį iš „alternatyviųjų degalų“ lygio į labai sudėtingos saugojimo sistemos, izoliacijos, siurblių, vožtuvų, slėgio ir nuostolių, atsirandančių dėl garavimo, lygį.
Tekstuose apie vandenilinę aviaciją ši problema nuolat sugrįžta, nes vandenilis vilioja energijos tankiu masės atžvilgiu, bet reikalauja didelio tūrio, aušinimo ir negailestingos šiluminės kontrolės. Panašią problemą aprašiau rašydamas apie „Airbus“ vandenilinius lėktuvus ir 3D spausdintus šilumokaičius, kur sunkiausia yra ne pati degalų idėja, o visa įranga, reikalinga sistemai palaikyti. Todėl manau, kad „Toyota“ čia daro kažką prasmingesnio nei paprastas „žaliojo lenktyninio automobilio“ pasirodymas. Ji nebando apsimesti, kad problema išspręsta. Ji išstumia ją į trasą, kur kiekvienas trūkumas tampa akivaizdesnis. Jei kažkas perkaista, praranda slėgį, reikalauja per ilgos priežiūros arba neatlaiko vibracijų, tokie ekstremalūs bandymai greitai tai atskleis.
„Toyota“ ilgai laikosi vandenilinių vidaus degimo variklių kelio
„Toyota“ jau seniai bando išlaikyti gyvas kelias lygiagrečias pavarų sistemų kryptis. Japonijoje įmonė vystė vandenilinius variklius per „Rookie Racing“ ir „Super Taikyu“ seriją, pradėdama nuo „GR Corolla H2 Concept“, varomo dujiniu vandeniliu, o nuo 2023 metų pereidama prie skystojo vandenilio. Vėliau prie to prisidėjo ralių demonstracijos, tarp jų „GR Yaris H2“ per Ipro ralį (Ypres Rally) 2022 metais bei „GR Yaris Rally2 H2“ Suomijoje ir Monte Karle.
Šį pėdsaką užtikau jau anksčiau, nagrinėdamas vandenilinį „Toyota“ ir „Yamaha“ V8 variklį, kur man įdomiausias buvo ne pats lozungas „vandenilis“, bet noras išsaugoti klasikinę variklio architektūrą ir emocijas, susijusias su jo darbu. Tai yra lygiai tas pats ginčas, tik perkeltas iš įdomaus gatvės projekto lygio į Le Mano lygį. 2023 metais „Toyota“ Le Mane parodė „GR H2 Racing Concept“, kuris turėjo būti būsimos vandenilinės kategorijos pranašas. 2025 metais pasirodė „GR LH2 Racing Concept“, varomas skystuoju vandeniliu, o dabar „TR LH2 Racing Prototype“ jau turi įveikti viešus ratus.
„Toyota“ nekariauja su elektromobiliais. „Toyota“ kariauja su vienu privalomu atsakymu
Įdomiausia šioje istorijoje man nėra tai, kad „Toyota“ „tiki vandeniliu“. Įdomiau tai, kad „Toyota“ nuosekliai gina technologinį pliuralizmą. Hibridai, elektromobiliai, kuro elementai, sintetiniai degalai, cilindruose deginamas vandenilis – visa tai yra skirtingi atsakymai skirtingoms paskirtims. Vieni geriau tinka miestui, kiti – sunkiajam transportui, dar kiti – aviacijai, o kai kurie gali turėti prasmę automobilių sporte, kur masė, degalų papildymas ir nuolatinis darbas esant didelei apkrovai yra itin svarbūs. Tačiau aš netikiu pasakomis, kad vandeniliniai vidaus degimo varikliai taps paprastu išsigelbėjimu visiems lengviesiems automobiliams.
Infrastruktūra yra problematiška, žaliojo vandenilio gamyba vis dar reikalauja didžiulio energijos kiekio, o skystasis vandenilis prideda papildomą komplikacijų sluoksnį. Pats šių ateities degalų buvimas Le Mane turi prasmę net ir tada, jei jie netaps degalais kiekvienam hečbekui. Tai gali padėti sukurti bakus, siurblius, degalų papildymo procedūras, aušinimo sistemas, jutiklius, degimo strategijas ir saugumo standartus. O tai yra tie elementai, kurie vėliau gali būti pritaikyti aviacijoje, sunkiajame transporte, darbinėse mašinose ar kariuomenėje.
