İçten yanmalı motorların günleri sayılı gibi görünse de, menzil uzatıcılar söz konusu olduğunda, mevcut içten yanmalı motorların hala söz hakkı var. Toyota, hala geliştirilmekte olan en son inovasyonunu bize sunuyor.
Diğer tüm markalar geleneksel içten yanmalı motorlara dayalı menzil genişleticiler kullanırken, Toyota, hibrit ve elektrikli araçları için menzil genişleticiler söz konusu olduğunda rekabette bir adım daha ileri gitmeye karar veriyor.Autopédia Rubric'in bu makalesinde, arabayı hareket ettirmek için değil, sadece yakıtı elektrik akımına dönüştürmek için kullanılan bu Toyota motorunun tüm ayrıntılarını keşfedin.
Bu mimarinin doğuşu
Yaklaşık iki yüzyıl önce mekanik prensipleri benimseyen Toyota, ilhamını doğrudan serbest pistonlu motordan aldı: Stirling motoru. Bir zamanlar buhar motorunun ana rakibi olan bir motor, ortaya çıkışından neredeyse 200 yıl sonra yeniden gündeme gelebilir.
Ancak Toyota'nın fikri otomobil endüstrisinde kesinlikle yeni değil ve nedenini açıklayacağız. 70'lerde ve otomobil sektörünü güçlü bir şekilde sarsan petrol krizinden kısa bir süre sonra, birçok üretici kendilerini daha az yakıt tüketen çözümler benimseme konusunda aşırı baskı altında buldu.
UNUTMAYIN: 70'lerin petrol krizi nedeniyle, 1974 Dünya Ralli Şampiyonası'nı başlatan Portekiz'di.
1978'de Stirling motorunun otomotiv endüstrisine en iyi uyarlamalarından biri o sıralarda ortaya çıktı. 1977 model bir Opel Rekord 2100 Diesel Sedan, ABD uzay ajansı NASA ve GM (yukarıda resmedilmiştir) arasında benzeri görülmemiş bir stratejik ortaklıkla geliştirilen 1978 Stirling P-40 motorunu almak için mükemmel bir kobaydı.
Stirling P-40 motorunun hem Benzinli hem de Dizel, hatta alkolle çalışma avantajı vardı. 1908 Ford Model T'den sonra benzin, gazyağı veya buharlaştırılmış etanol ile çalışabilen tarihteki 2. "esnek yakıtlı" otomobil olacaktı.
1979'da Spirit için aynı P-40 motorunu kullanma sırası AMC'ye (American Motors Corporation) gelecekti, ancak performans tüketicileri hiçbir zaman ikna etmedi. Başarılı olmasa da dünya otomobil endüstrisinde emsal teşkil eden bir proje. Aşağıdaki resim:
Geçmişten Günümüze: Toyota'nın İnovasyonu
Bunca yıldan sonra Toyota'nın icadı bir adım daha ileri gidiyor. 2012 yılında NASA tarafından geliştirilen, uydulara güç sağlamak için özel olarak tasarlanmış bir radyoizotop jeneratörü olarak ve toplam ağırlığı sadece 20 kg olan bir konsepti doğrudan alan Toyota, serbest pistonlu motoru araba aküleri için doğrusal bir güç jeneratörü olarak yeniden icat etmeye çalıştı.
NASA'nın yarattığı konsept gibi bu serbest pistonlu motorda üretilen hareketi iletmek için bir biyel veya krank miline sahip değil. Resimlerde (aşağıda) görebileceğiniz gibi, içten yanmalı bir motorun geleneksel hareketli parçaları yerine, yay görevi gören ve pistonu yeni bir yanma döngüsüne döndüren sıkıştırılmış bir gaz odamız var.
Toyota'nın lineer jeneratör olarak serbest pistonlu motoru, pistonun W konfigürasyonunun merkezine yerleştirildiği bir W şekline sahiptir.Bu serbest pistonlu motor, neredeyse 2 zamanlı bir motor gibi çalışır. Egzoz gazları silindir kapağının üst kısmındaki valflerden dışarı atılırken, yeni çevrim için hava, sıkıştırılmaya hazır yanal emme manifoldlarından girer ve karışımı tutuşturmak için doğrudan benzin enjeksiyonuna katılır.
Karışımın ateşlenmesiyle oluşan genleşmeden sonra, alttaki gaz odası, pistonu PMS'sine (üst ölü merkez) geri döndüren bir yay görevi görür.
Fakat bir lineer jeneratör olarak Toyota serbest pistonlu motor, elektrik akımı üretmeyi nasıl başarıyor?
W konfigürasyonlu motorun dış kısmında neodim, demir ve bordan oluşan bir mıknatıs ve yanma odasının etrafında bakır telden oluşan bir bobin bulunmaktadır. Mıknatıslar ve bobin arasındaki sürekli hareket sayesinde, aküye gönderilen elektrik akımı üretilir.
Konsepti biraz aydınlatan neodim, mutlak bir yenilik değildir. Neodimiyum - moleküler terminolojisine bağlı olarak - dünyadaki en nadir manyetik metallerden biri olmasına rağmen, uzun süredir kullanılmaktadır ve sentetik olarak bile üretilmektedir. 1982 yılında keşfedilen bu bileşik, dünya çapında ve neredeyse tüm elektronik endüstrisinde çoğalmıştır.
Toyota tarafından yaratılan bu motor türü özellikle güçlü değil, aslında kompakt tasarımı tamamen verimlilik ve setin düşük ağırlığı göz önünde bulundurularak tasarlandı ve üretilen güç sadece 10kW, yaklaşık 13 beygir gücünde yer alıyor. Bununla birlikte, aynı anda çalışan sadece 2 ünitenin bir Toyota Yaris veya eşdeğeri bir otoyolda 120 km/s'lik bir otoyolda seyir hızına ulaşması için yeterli elektrik akımı üretebilmesi için gerekenden fazla enerji üretir.
Hâlâ geliştirilmekte olan bir proje olduğundan, Toyota'nın bu teknolojiyi satışa sunabilmesi için daha kat etmesi gereken uzun bir yol var. Çünkü bir yanda üretim maliyetleri bir ölçüt değilse, bakım maliyetleri ve titreşim gibi hala çözülmemiş teknik sorunlar var, bu da Toyota'nın yeni motorunu ters yönde kullanmayı düşünmesine neden oldu. iletilen gürültü ve titreşimler.
Bu serbest pistonlu Toyota motorunun özellikleri, gaz odasındaki basınç düzenleyici valf "yay" etkisinin sertliğine göre ayarlanabildiğinden, gerektiğinde değiştirilebilir.
Bu Toyota kreasyonunu görebileceğiniz bu videoda kalın: