Иако се чини да су моторима са унутрашњим сагоревањем одбројани дани, када је реч о продуживачима домета, актуелни мотори са унутрашњим сагоревањем и даље говоре. Тоиота нам представља своју најновију иновацију која је још у развоју.
Док сви други брендови користе проширења домета заснована на конвенционалним моторима са унутрашњим сагоревањем, Тоиота одлучује да оде корак даље, испред конкуренције када је реч о продуживачима домета за своја хибридна и електрична возила.У овом чланку из Аутопедиа Рубриц откријте све детаље овог Тоиотиног мотора који се не користи за кретање аутомобила, већ само за претварање горива у електричну струју.
Генеза ове архитектуре
Узимајући механичке принципе пре скоро два века, Тојота је црпила инспирацију директно из мотора са слободним клипом: Стирлинговог мотора. Мотор који је некада био главни конкурент парној машини, могао би да се врати у центар пажње скоро 200 година након појаве.
Тојотина идеја, међутим, није апсолутно нова у аутомобилској индустрији и објаснићемо зашто. Током 70-их и убрзо након нафтне кризе – која је снажно потресла аутомобилски сектор – многи произвођачи су се нашли под великим притиском да усвоје решења која троше мање горива.
ЗА ПАМЋЕЊЕ: Због нафтне кризе 70-их, Португал је био тај који је отворио Светско првенство у релију 1974.
У то време, 1978. године, појавила се једна од најбољих адаптација Стирлинговог мотора за аутомобилску индустрију. Опел Рекорд 2100 Диесел Седан из 1977. године био је савршен заморчић за пријем мотора Стирлинг П-40 из 1978. године, развијеног у стратешком партнерству без преседана између америчке свемирске агенције НАСА и ГМ-а (на слици изнад).
Стирлинг П-40 мотор је имао предност што је радио и на бензин и на дизел, или чак на алкохол. Био би то други аутомобил са „флексибилним горивом“ у историји након Форд модела Т из 1908., који је могао да ради на бензин, керозин или испарени етанол.
Године 1979. дошао би ред на АМЦ (Америцан Моторс Цорпоратион) да користи исти мотор П-40 за Спирит, али перформансе никада нису убедиле потрошаче. Пројекат који је, иако неуспешан, направио преседан у светској аутомобилској индустрији. Слика испод:
Од назад до данас: Тојотина иновација
После свих ових година, Тојотин изум иде корак даље. Узимајући директно концепт који је НАСА развила 2012. године као генератор радиоизотопа, посебно дизајниран за напајање сателита, и са укупном тежином од само 20 кг, Тојота је покушала да поново осмисли мотор са слободним клипом као линеарни генератор енергије за аутомобилске батерије.
Као и концепт који је креирала НАСА, овај мотор са слободним клипом нема клипњачу или радилицу за пренос генерисаног кретања. Као што можете видети на сликама (испод), уместо традиционалних покретних делова мотора са унутрашњим сагоревањем, имамо комору са компримованим гасом, која делује као опруга, враћајући клип у нови циклус сагоревања.
Тоиотин мотор са слободним клипом као линеарни генератор има В-облик, где је клип позициониран у центру В конфигурације. Овај мотор са слободним клипом ради скоро као да је двотактни мотор. Издувни гасови се избацују кроз вентиле на врху главе цилиндра, док ваздух за нови циклус улази кроз бочне усисне гране, спреман да се компресује и придружи директном убризгавању бензина, да запали смешу.
Након ширења изазваног паљењем смеше, гасна комора на дну делује као опруга која враћа клип у његову ПМС (горњу мртву тачку).
Али како Тојотин мотор са слободним клипом као линеарни генератор успева да произведе електричну струју?
На спољној страни мотора В конфигурације налази се магнет, састављен од неодимијума, гвожђа и бора, а око коморе за сагоревање се налази калем, састављен од бакарне жице. Кроз стално кретање између магнета и завојнице, ствара се електрична струја која се шаље у батерију.
Мало демистификујући концепт, неодимијум није апсолутна новина. Користи се дуго времена и чак се производи синтетички, иако је неодимијум – у зависности од његове молекуларне номенклатуре – један од најређих магнетних метала на земљи. Ово једињење, откривено 1982. године, проширило се широм света и скоро у целој електронској индустрији.
Овај тип мотора који је креирала Тојота није нарочито моћан, у ствари, његов компактан дизајн је у потпуности конципиран са циљем ефикасности и мале тежине комплета, а произведена снага се налази на само 10кВ, око 13 коњских снага. Међутим, производи више него довољно енергије тако да само 2 јединице које раде истовремено могу да произведу довољно електричне струје да Тоиота Иарис или еквивалентан достигне брзину крстарења на аутопуту од 120 км/х.
Пошто је то још увек пројекат у развоју, Тојота има још дуг пут пре него што може да стави ову технологију на продају. Јер, ако с једне стране трошкови производње нису стандарди, још увек постоје нерешена техничка питања као што су трошкови одржавања и вибрације, чињеница која је већ навела Тоиоту да размотри употребу свог новог мотора на супротан начин, како би ублажила бука и вибрације које се преносе.
Карактеристике овог Тоиотиног мотора са слободним клипом се такође могу модификовати по потреби, јер се вентил за регулацију притиска у гасној комори може подесити на крутост ефекта „опруге“.
Останите уз овај видео, где можете видети ову Тоиотину креацију: