În cea mai mare parte a ultimului deceniu, Toyota a rămas în urma altor producători auto în ceea ce privește oferta de vehicule electrice cu baterii (BEV). Contrar previziunilor conservatoare ale Toyota în ceea ce privește creșterea BEV, vehiculele electrice (EV) reprezintă în prezent aproximativ 14% din vânzările mondiale de autoturisme. Este totuși demn de remarcat faptul că Toyota a fost lider în vânzările globale de automobile în anul 2022. Cu toate acestea, în același an, Toyota s-a clasat doar pe locul 23 în topul vânzărilor în segmentul EV, chiar și cu noile sale BEV-uri și PHEV-uri hibride plug-in (plug-in hybrid EVs) combinate.
De câțiva ani, Toyota folosește o strategie diversificată de electrificare a vehiculelor, care alocă resursele companiei între diferite tehnologii electrificate, inclusiv hibrizi, PHEV-uri, BEV-uri și vehicule electrice cu pile de combustie cu hidrogen (HFCEV-uri). În plus, în vederea atingerii obiectivului său de neutralitate a emisiilor de carbon până în 2050, Toyota a lucrat și la alte sisteme de propulsie neelectrificate care ar putea fi alternative la actualele motoare cu combustie internă (ICE) alimentate cu petrol. Una dintre aceste inovații este vehiculul cu motor cu ardere internă pe bază de hidrogen (HICEV).
Deci, ce este motorul cu combustie pe hidrogen de la Toyota și cum funcționează acesta? Cel mai important este dacă mașinile cu combustie internă pe bază de hidrogen pot înlocui vehiculele electrice ca opțiune fezabilă pentru o mobilitate durabilă și neutră din punct de vedere al emisiilor de dioxid de carbon? Citiți mai departe și judecați.
Face Toyota un motor cu combustie pe hidrogen?
Deși Toyota și-a concentrat mai mult atenția asupra BEV-urilor, compania continuă să urmărească tehnologiile de alimentare cu hidrogen și cu combustibil neutru din punct de vedere al emisiilor de dioxid de carbon (CN).
În aprilie 2021, Toyota a anunțat că a dezvoltat un motor cu combustie pe bază de hidrogen și că l-a instalat pe mașina de curse Corolla Sport H2. De atunci, Toyota și-a dezvoltat tehnologia motoarelor cu combustie pe hidrogen prin intermediul sporturilor cu motor, inițial cu GR Yaris H2 și GR Corolla H2. De fapt, în februarie 2022, Toyota l-a însărcinat pe partenerul său de lungă durată Yamaha să co-dezvolte un motor cu combustie V8 alimentat cu hidrogen, bazat pe propulsorul de 5,0 litri al lui Lexus RC F.
Mai mult, în decembrie 2022, Toyota a început să testeze în Japonia un SUV crossover cu motor pe hidrogen – Toyota Corolla Cross H2 Concept. În cele din urmă, în timpul celebrării celei de-a 100-a aniversări a celor 24 de ore de la Le Mans, în iunie 2023, Toyota a dezvăluit mașina de curse cu motor hibrid pe bază de hidrogen – Toyota GR H2 Racing Concept (video prezentat mai sus).
Cum funcționează motorul cu combustie pe hidrogen de la Toyota?
Motoarele cu combustie a hidrogenului sunt similare motoarelor tradiționale cu combustie internă în ceea ce privește componentele de bază ale motorului și ciclul de combustie în 4 timpi utilizat. Bineînțeles, în loc de benzină sau motorină, se folosește hidrogenul ca și combustibil.
Proprietățile hidrogenului (temperatură de aprindere și viteză de combustie mai mari decât cele ale benzinei) necesită unele modificări ale motoarelor cu combustie. Spre exemplu, pentru prima iterație a modelului Corolla Sport H2, Toyota a modificat motorul turbo I3 de 1,6 litri al modelului GR Yaris pentru a funcționa cu hidrogen comprimat. Deoarece hidrogenul este livrat în camera de combustie sub formă de gaz presurizat, Toyota a dezvoltat împreună cu Denso injectoare speciale de combustibil, a ajustat amestecul aer-combustibil și sincronizarea aprinderii și a dezvoltat piese de înaltă căldură pentru motor. La Corolla Cross H2 Concept, motorul este prevăzut cu supape și scaune de supapă întărite, precum și cu bife mai puternice.
În cazul mai recentului GR Corolla H2 Concept (primul vehicul care a concurat folosind hidrogen lichid), modificările aduse grupului motopropulsor au fost și mai pronunțate pentru a se adapta la temperatura extrem de scăzută a combustibilului.
Motoarele cu combustie de hidrogen emit în principal vapori de apă, dar nu sunt mașini cu emisii zero, deoarece încă mai eliberează urme de dioxid de carbon (din arderea aerului înconjurător și a unor lubrifianți) și oxizi de azot (un pericol pentru sănătate și mediu în cantități mari). Cu toate acestea, motoarele cu combustie pe bază de hidrogen sunt în continuare mai puțin poluante decât sistemele hibride și hibride cu încărcare la priză.
