Ulepszona Toyota GR Corolla H2 Concept na ciekły wodór ma większy zasięg i krótszy czas tankowania

Trwają intensywne prace Toyoty nad silnikiem spalinowym napędzanym ciekłym wodorem. Od kiedy przed dwoma miesiącami zadebiutowała GR Corolla H2 Concept do auta wprowadzono już pięć ulepszeń, których skutkami są obniżenie masy pojazdu, większy zasięg i łatwiejszy proces tankowania.

Toyota już od wielu lat rozwija technologie wodorowe, które mają zastosowanie nie tylko w transporcie, ale także w różnych innych sektorach gospodarki. W 2014 roku wprowadziła na rynek model Mirai zasilany ogniwami paliwowymi na bazie wodoru i od tego czasu nieustannie pracuje nad rozszerzeniem możliwości tego paliwa. W ciągu ostatnich kilku lat Toyota skoncentrowała się na opracowaniu silnika spalinowego, który będzie napędzany właśnie wodorem. Już od roku 2021 koncern testuje ten przełomowy napęd w modelu GR Corolla H2 Concept startującym w japońskiej serii wyścigów długodystansowych.

Początkowo auto było zasilane wodorem w stanie gazowym, a w maju 2023 roku zaprezentowano wersję wykorzystującą ciekły wodór. Już pierwszych 358 okrążeń tego samochodu na legendarnym torze Fuji było bardzo obiecujące. Przez kolejne dwa miesiące po teście inżynierowie Toyoty poprawili w nim aż pięć aspektów, pozytywnie wpływając na osiągi auta. I tak GR Corolla H2 Concept zwiększyła zasięg między tankowaniami o około 23 km, mogąc przejechać na jednym zbiorniku paliw aż 19 okrążeń zamiast 14. Ten sukces to głównie zasługa poprawy trwałości pompy, redukcji masy pojazdu oraz szybszego i zautomatyzowanego tankowania.

Sprawniejsze podzespoły i niższa masa

Ponieważ wcześniejsza pompa ciekłego wodoru nie była smarowana olejem, co miało zapobiegać mieszaniu się z paliwem przechowywanym w bardzo niskiej temperaturze -253°C, szybciej się zużywała i wymagała częstszej wymiany. W najnowszej wersji auta inżynierowie zamontowali mechanizmy zmniejszające tarcie i wstrząsy między kołami zębatymi i łożyskami, co sprawiło, że pompy mogą działać nawet o 30% dłużej.

Zwiększone opory tarcia w pompie wymagały większej mocy, co skutkowało montażem większych i cięższych komponentów. Ulepszenie pompy spowodowało, że elementy te mogły być mniejsze i lżejsze, a ogólna masa samochodu spadła aż o 40 kg. Na podstawie analizy pozostałych elementów, inżynierowie Toyoty stwierdzili, że na przykład zawory zbiornika i przewody wodorowe mają wystarczające marginesy bezpieczeństwa, aby umożliwić dalsze zmniejszenie masy. Obecnie GR Corolla H2 Concept po korekcie waży 1910 kg, ale dyrektor generalny projektu GR Vehicle Development Division Naoaki Ito zapowiedział, że dalszym celem jest osiągnięcie masy niższej niż 1700 kg.

Szybsze i łatwiejsze tankowanie

Toyota nie tylko koncentruje się na rozwijaniu samego auta, ale także skupia uwagę na doskonaleniu procesu tankowania, co ma ogromne znaczenie zarówno w wyścigach, jak i w codziennym użytkowaniu. Dzięki wprowadzeniu aż trzech kluczowych zmian udało się skrócić czas tankowania GR Corolli H2 Concept z minuty i 40 sekund do niecałej minuty. To osiągnięcie nie byłoby możliwe bez zastosowania większych zaworów. Mimo iż zwiększenie rozmiaru często wiąże się z trudnościami w utrzymaniu szczelności, Toyota opracowała bezpieczne rozwiązanie, które jednocześnie przyspiesza proces tankowania. Dodatkowo ułatwia to pracę mechaników, ponieważ udało się zmniejszyć masę złączy wypełniających z 8,4 kg do 6 kg, a złączy zwrotnych z 16 kg do 12,5 kg.

Proces tankowania został dodatkowo zautomatyzowany poprzez wykorzystanie mobilnej stacji do tankowania wodoru. Aż 9 z 14 tankowań w trakcie ostatniego wyścigu miało kontrolę elektroniczną. Zaawansowane systemy monitorują stan zbiornika, temperaturę oraz ciśnienie, pozostawiając mechanikom jedynie zadanie podłączenia złączy i naciśnięcia przycisku, aby rozpocząć proces napełniania wodorem. Odpowiedni mechanizm informuje także, kiedy zbiornik osiąga poziom napełnienia.