Иако се чини дека на моторите со внатрешно согорување им се одбројани деновите, кога станува збор за продолжувачите на опсегот, моторите со тековно согорување сè уште го имаат својот збор. Тојота ни ја претставува својата најнова иновација која сè уште е во развој.
Додека сите други марки користат продолжувачи на опсегот базирани на конвенционални мотори со внатрешно согорување, Toyota одлучува да оди чекор понатаму, пред конкуренцијата кога станува збор за продолжувачи на опсегот за нејзините хибридни и електрични возила.Во оваа статија од рубриката Autopédia, откријте ги сите детали за овој мотор на Тојота што не се користи за движење на автомобилот, туку само за претворање на горивото во електрична струја.
Генезата на оваа архитектура
Преземајќи ги механичките принципи пред речиси два века, Тојота црпеше инспирација директно од моторот со слободен клип: моторот Стирлинг. Моторот кој некогаш беше главен конкурент на парната машина, може да се врати во центарот на вниманието речиси 200 години по неговото појавување.
Идејата на Toyota сепак не е апсолутно нова во автомобилската индустрија и ќе објасниме зошто. Во текот на 70-тите и кратко време по нафтената криза - која силно го потресе автомобилскиот сектор - многу производители се најдоа себеси крајно под притисок да усвојат решенија кои трошат помалку гориво.
ДА ЗАПОМНЕТЕ: Поради нафтената криза во 70-тите, Португалија беше таа што го инаугурираше Светското првенство во рели во 1974 година
Во тоа време, во 1978 година, се појави една од најдобрите адаптации на моторот Стирлинг во автомобилската индустрија. Opel Rekord 2100 Diesel Sedan од 1977 година беше совршеното заморче кое го доби моторот Stirling P-40 од 1978 година, развиен во стратешкото партнерство без преседан помеѓу американската вселенска агенција НАСА и GM (на сликата погоре).
Моторот Stirling P-40 имаше предност што работи и на бензин и на дизел, па дури и на алкохол. Тоа би бил вториот автомобил со „флекс гориво“ во историјата по Ford Model T од 1908 година, кој може да работи на бензин, керозин или испарен етанол.
Во 1979 година ќе дојде редот на AMC (American Motors Corporation) да го користи истиот мотор P-40 за Spirit, но перформансите никогаш не ги убедија потрошувачите. Проект кој иако не беше успешен, направи преседан во светската автомобилска индустрија. Сликата подолу:
Од назад до денес: иновации на Тојота
После сите овие години, изумот на Тојота оди чекор понатаму. Преземајќи го директно концептот развиен од НАСА во 2012 година како генератор на радиоизотопи, специјално дизајниран за напојување на сателити и со вкупна тежина од само 20 килограми, Тојота се обиде повторно да го измисли моторот со слободен клип како линеарен генератор на енергија за автомобилски батерии.
Како и концептот создаден од НАСА, овој мотор со слободен клип нема поврзувачка прачка или коленесто вратило за пренос на генерираното движење. Како што можете да видите на сликите (подолу), наместо традиционалните подвижни делови на моторот со внатрешно согорување, имаме компримирана гасна комора, која делува како пружина, враќајќи го клипот во нов циклус на согорување.
Моторот со слободен клип на Тојота како линеарен генератор има облик на W, каде што клипот е позициониран во центарот на конфигурацијата W. Овој мотор со слободен клип работи речиси како да е 2-тактен мотор. Издувните гасови се исфрлаат преку вентилите на врвот на главата на цилиндерот, додека воздухот за новиот циклус влегува преку страничните доводни колектори, подготвени да се компресираат и да се приклучат на директното вбризгување на бензинот, за да ја запали смесата.
По експанзијата генерирана од палењето на смесата, комората за гас на дното делува како пружина што го враќа клипот во неговиот PMS (горниот мртов центар).
Но, како моторот со слободен клип на Тојота како линеарен генератор успева да произведе електрична струја?
На надворешната страна на моторот со W конфигурација има магнет, составен од неодимиум, железо и бор, а околу комората за согорување има калем, составен од бакарна жица. Преку постојаното движење помеѓу магнетите и серпентина, се генерира електрична струја, која се испраќа до батеријата.
Малку демистифицирајќи го концептот, неодимиумот не е апсолутна новина. Се користи долго време, па дури и се произведува синтетички, иако неодимиумот - во зависност од неговата молекуларна номенклатура - е меѓу еден од најретките магнетни метали на земјата. Ова соединение, откриено во 1982 година, се размножило низ светот и речиси во целата електронска индустрија.
Овој тип на мотор создаден од Toyota не е особено моќен, всушност неговиот компактен дизајн е целосно замислен со поглед на ефикасноста и малата тежина на комплетот, а произведената моќност е само 10 kW, околу 13 коњски сили. Сепак, тој произведува повеќе од доволно енергија, така што само 2 единици кои работат истовремено можат да произведат доволно електрична струја за Toyota Yaris или еквивалентно да достигне брзина на крстарење на автопат од 120 km/h.
Бидејќи се уште е проект во развој, Toyota има уште долг пат да направи пред да ја пушти оваа технологија во продажба. Зашто, ако од една страна производствените трошоци не се репери, сè уште има нерешени технички прашања како што се трошоците за одржување и вибрациите, факт што веќе ја натера Тојота да размислува за употребата на својот нов мотор на спротивен начин, со цел да се ублажи пренесена бучава и вибрации.
Карактеристиките на овој мотор на Тојота со слободен клип, исто така, може да се изменат, по потреба, бидејќи вентилот за регулирање на притисокот во комората за гас може да се прилагоди на вкочанетоста на ефектот „пролет“.
Останете со ова видео, каде што можете да ја видите оваа креација на Тојота: