Автомобиль Тойота на водороде. Японские автопроизводители совершили настоящий технологический прорыв и сказали своё слово в такой отрасли, как энергетика без углеводородов. Первой ласточкой стал автомобиль Тойота Мираи с водородным двигателем.
Японский седан «Mirai» работает только на водороде. Благодаря этому вредных выхлопов у автомобиля нет, он производит чистую воду. Одной заправки этому автомобилю хватает почти на 700 км. Стоимость заправки бака – всего 0,1 доллара на 1 км.
Автомобиль будет продаваться пока только на японском рынке, а цена машины будет составлять 60 тыс. долларов. Власти уже заявили, что покупатели «зелёных» седанов будет получать от государства субсидии в размере 17 тыс. долларов.
Энергию автомобиль получает за счёт того, что в уникальном двигателе происходит реакция окисления водорода в электрохимическом генераторе.
Сердцем автомобиля является гибридная установка на водородных топливных элементах под названием FC stack, модель установки — FCA110. В результате химической реакции взаимодействия водорода и кислорода вырабатывается электроэнергия. Реакция происходит без процесса горения.
Максимальный КПД преобразования водорода в электрический ток составляет 83 %. Для сравнения 1,3-литровый бензиновый двигатель VVT-iE компании Toyota, который был разработан в начале 2014 года имеет максимальный КПД 38 %, что в настоящее время является самым высоким показателем в мире среди автомобильных ДВС. На практике же, среднестатистический двигатель компании Toyota имеет КПД 23 %.
Максимальная мощность установки составляет 114 киловатт (154 л. с.). Вторичная батарея — это никель-металл-гидридный аккумулятор с максимальной выходной мощностью 21 киловатт. В аккумуляторе сохраняется энергия от рекуперативного торможения.
В случае, когда автомобилю необходима максимальная мощность, например при резких ускорениях, на помощь электромотору приходит энергия вторичного аккумулятора. На автомобиль устанавливается синхронный электродвигатель переменного тока, разработанный компанией Toyota. Данный двигатель работает как генератор при торможении, регенерируя энергию во вторичный аккумулятор. Электрический ток, вырабатываемый на топливных элементах проходит через повышающий преобразователь, в котором постоянный ток преобразуется в переменный, а напряжение увеличивается до 650 вольт.
Блок управления питанием состоит из инвертора, который преобразует постоянный ток в переменный. Блок питания осуществляет точный контроль над выходной мощностью топливных элементов в зависимости от стиля вождения. Под днищем автомобиля располагаются 2 резервуара для хранения водорода под давлением 70 МПа. Один баллон находится в передней части автомобиля, его ёмкость 60,0 литров, а второй баллон ёмкостью 62,4 литра находится сзади. Всего в два баллона вмещается до 5 килограмм водорода. Максимальная дальность поездки на одной заправке составляет 650 километров в режиме JC08 (японский метод измерения расхода топлива). Время полной заправки двух баллонов составляет 3 минуты. Максимальная скорость 175 км/ч.
Автомобиль выбрасывает в атмосферу водяной пар. В результате испытательных тестов, за 4 километра пробега объём выхлопа составил 240 миллилитров воды.
Недавно ещё один японский производитель компания Honda заявила, что в ближайшее время выведет на рынок водородный автомобиль.
Автомобиль Тойота на водороде — источник информации
