Inginerii Porsche urmează exemplul Toyota şi testează motoare cu combustie pe hidrogen

Vreme de circa trei decenii, mai mulţi producători auto au tot testat ideea folosirii hidrogenului în rol de sursă de energie pentru maşini. Dar formula analizată era aproape exclusiv aceeaşi, în care hidrogenul trece prin pile de combustie, iar reacţia chimică a acelui proces generează electricitate, folosită la rândul său pentru a alimenta unul sau mai multe electromotoare, care ar pune în mişcare roţile. Apoi, acum un pic mai mult de un an, a venit Toyota şi s-a întrebat public ce-ar fi dacă hidrogenul ar fi folosit direct în rol de combustibil gazos, el fiind injectat în cilindri şi ars printr-un proces similar benzinei sau gazului metan. Imediat, inginerii Toyota s-au şi pus pe treabă. Iar acum şi cei de la Porsche le urmează exemplul.

Foto: Un prototip Toyota GR Corolla, cu motor cu combutie pe hidrogen, care figura într-un articol recent

Toyota a reuşit să creeze câteva prototipuri de motoare pe care să le testeze şi spunea că, în cazul succesului, hidrogenul ar putea salva motoarele cu ardere internă, întrucât emisiile unui asemenea motor sunt doar vapori se apă, şi zero CO2. Lucrurile au evoluat la Toyota, iar la începutul acestui an Yamaha a anunţat că dezvoltă împreună cu Toyota chiar şi un motor V8 alimentat cu hidrogen. Iar de curând anunţam că o Toyota GR Corolla cu motor cu combustie de hidrogen fusese adusă de inginerii niponi în faţa unor jurnalişti din Japonia, ca un vehicul perfect funcţional, iar inginerii explicau şi observaţiile din ultima perioadă de teste. Deci, e clar că tehnologia e funcţională şi poate chiar e mai promiţătoare decât pilele de combustibil, datorită faptului că nu limitează puterea motoarelor ce o pot folosi.

Foto: Motorul V8 dezvoltat de Yamaha pentru Toyota

Iar asta i-a motivat şi pe inginerii Porsche să păşească pe aceleaşi urme, chiar dacă ei aveau o alternativă pe care o studiau, sub forma benzinei sintetice. Aceştia au luat la bază un motor V8 propriu pe benzină, de 4,4 litri, pe care-l aveau deja dezvoltat la nivel de prototip digital complet. De aici încolo, inginerii au introdus datele caracteristicilor hidrogenului drept combustibil, au modificat compresia motorului tot în format digital şi au studiat comportamentul acestuia prin simulări computerizate.

Au constatat, spre exemplu, că turbinele trebuie să furnizeze un flux de aer de două ori mai consistent la motoarele cu hidrogen, faţă de cele cu benzină, pentru a asigura combustia eficientă şi curată. Totodată, aceştia spun că gazele de eşapament sunt mai reci la arderea hidrogenului, iar asta slăbeşte forţa de propulsie a turbosuflantei de către acestea. Inginerii Porsche au constatat că problema nu poate fi rezolvată cu turbosuflante actuale, aplicabile motoarelor obişnuite. Şi aici e foarte interesantă concluzia, or inginerii Toyota n-au menţionat până acum despre această problemă şi folosesc turbine standard pe prototipurile lor. Dar, e adevărat că-n recentul material video din Japonia aceştia au menţionat totuşi că au setat motorul să aibă ralanti la 2.000 rpm, ca-n motorsport.

În manieră minuţioasă inginerească, cei de la Porsche au dezvoltat 4 tipuri de sisteme noi cu turbosuflante. Toate 4 presupun comprimarea aerului cu ajutorul electromotoarelor integrate în turbosuflante sau compresoare mecanice, care să ajute la boost-ul instantaneu. Acestea presupun fie aplicarea doar a turbosuflantelor, fie şi a compresorului, iar schemele mai exacte sunt afişate mai jos într-un mod atât de tehnic, încât ne amintim cât de mult ne lipseşte în zilele noastre o asemenea abordare inginerească în comunicarea producătorilor auto.

Pentru motorul lor V8 pe care l-au simulat, inginerii au ales cea de-a patra schemă şi au creat o versiune digitală a motorului, care dezvoltă 440 kW, adică 598 CP. Aceştia au introdus apoi motorul digital în ecuaţia unui vehicul de 2.650 kg, adică unul de talia lui Cayenne, şi l-au rulat virtual pe Nurburgring, obţinând un timp de 8 minute şi 20 secunde. Rezultatul a fost îmbucurător, aşa că toţi inginerii şi şefii de la Porsche au fost de acord că tehnologia e una promiţătoare pentru marca lor.

Iar asta înseamnă că lucrurile se mişcă mai departe cu acest motor şi această tehnologie la Porsche. Inginerii au constatat că CO2 e zero pe întreaga plajă de turaţii, ba chiar şi emisii de posibili oxizi de azot sunt practic zero, fiind cu mult sub standardul viitor Euro 7. Mai mult ca atât, deşi turbosuflantele unui asemenea motor sunt mai complexe şi mai scumpe, noua tehnologie nu necesită filtrarea aerului de după combustie prin filtre de particule, iar asta va scoate o povară importantă a costurilor. Iar asta înseamnă că Porsche ne spune fără a menţiona direct, că tehnologia de combustie a hidrogenului are toate şansele să se regăsească pe viitoarele modele ale mărcii, salvând motoarele cu ardere internă şi după ceea ce numim interdicţia combustiei de după 2035, dar ceea ce e, de fapt limitarea emisiilor CO2 la zero. Această tehnologie face exact asta, generează zero emisii, păstrând tot ce e mai bun din motoarele cu combustie!