Двигатели тойота мираи: история, характеристики, другие модели

Тойота Мирай очень молодая модель. В линейке автомобилей японского концерна она появилась всего в 2014 году. И это не мудрено, ведь Toyota Mirai является первым серийным водородным автомобилем.

У нас в стране её пока не встретишь, так как пока у нас нет водородных заправок. Но думается по мере распространения автомобилей с этим видом силовой установки, эти пробелы будут устраняться. А пока заглянем в ближайшее будущее и подробно рассмотрим этот неординарный автомобиль и его уникальный двигатель. Но начнём, по традиции, с истории Тойота Мирай.

Впервые концепт будущего автомобиля появился в конце 2013 года на Токийском автосалоне. И носил он название Toyota FCV. Но история модели, а точнее, водородной силовой установки, началась на много раньше.

Концептуальный автомобиль Toyota FCV

Для начала несколько слов о принципе работы топливных элементов, на которых ездит Мирай.

Топливным элементом является устройство, в котором происходит химическая реакция, в ходе которой реагирует водород и воздух, в результате неё напрямую вырабатывается электроэнергия.

В ходе этой реакции, процесса горения не происходит. Результатом реакции является дистиллированная вода. Данное устройство отличается невероятно большим КПД, который составляет порядка 80%.

Для сравнения в традиционных ДВС он не превышает 30%.

Первые опыты по использованию этой технологии, компания Тойота начала в далёком 1992 году. Ну а первая машина, оснащённая топливными элементами, появилась уже в 1996 году.

Первый автомобиль, оснащённый двигателем на топливных элементах, поступил в продажу в 2002 году. И был это кроссовер Toyota Highlander, ограниченная серия которого была продана в Японии и США.

Естественно самый большой интерес в этой машине представляет её силовая установка. В движение автомобиль приводится при помощи электромотора мощностью 154 л. с. А вот электричество для его питания вырабатывается топливными элементами, которые находятся под полом кабины.

Схема силовой установки Toyota Mirai

Как уже писалось выше, для выработки электроэнергии требуется водород, и баллоны для него японские инженеры расположили в задней части кузова. Там же расположены аккумуляторные батареи, которые накапливают излишек энергии. Ну и всё это хозяйство управляется электронным блоком, расположенным под капотом.

Внешний вид силовой установки Тойота Мирай

Запас хода Toyota Mirai составляет приличные 483 км. А сама заправка осуществляется всего за 3 минуты. Учитывая, сравнительно небольшую мощность силового агрегата, японский седан разгоняется до сотни всего за 9 секунд.

Тойота Мирай кузов в разрезе..

Из других технических характеристик нужно отметить, что, не смотря на большие размеры машины, она выполнена на базе Toyota Prius. Спереди, подвеска независимая типа МакФерсон, сзади, полузависимая, на основе торсионной балки.

Тормоза на всех колёсах дисковые, только спереди диски вентилируются, а сзади нет. Что касается колёс, то для автомобиля разработаны специальные легкосплавные диски из алюминиевого сплава. Они 17-го радиуса. Шины для автомобиля предусмотрены размером 215/55 R17.

Штуцер для заправки машины водородом

Японцы постарались создать внешность, действительно, автомобиля будущего. Получилось у них это или нет, судить не берусь. Но главным элементом внешности автомобиля являются огромные воздухозаборники спереди машины, необходимые для питания топливных элементов воздухом.

Тойота Мирай вид спереди

Главным дизайнерским элементом боковой проекции является яркая выштамповка, заходящая на заднее крыло. Так же стоит обратить внимание на огромную широкую заднюю стойку. Думается было бы красивее, если бы там разместили небольшое окошко.

Боковой вид Toyota Mirai

Дизайн задней части спорный. Хотя отдельные элементы явно красивы. Одним из таких элементов можно считать красивый светоотражательный элемент, расположенный вдоль крышки багажника.

Корма японского седана

Как уже писалось выше, не смотря на базу сравнительно небольшого Приуса, Мирай большой автомобиль, по размеру почти такой же, как Тойота Камри. Размеры Тойота Мирай следующие:

• Длина – 4890 мм;
• Ширина – 1815 мм;
• Высота – 1535 мм;
• Клиренс Toyota Mirai – 130 мм;
• Колёсная база – 2780 мм.

Если к внешности японского седана есть определённые вопросы. То внутри это действительно машина будущего.

Передняя панель Toyota Mirai

Панель приборов, естественно цифровая, занимает всю ширину передней панели. Второй ЖК-дисплей, располагается на центральной консоли. При этом сама центральная консоль сложной футуристичной формы.

Так же на центральной консоли расположен блок управления климатической и вспомогательными системами.

Этот блок так же выполнен в виде ЖК-дисплея и управляется при помощи сенсоров, а не традиционных кнопок или ручек.

Сама передняя панель насыщена кривыми линиями, которые делают его космическим пришельцем из будущего.

Передняя панель леворульного японского седана Тойота Мирай

Изначально японский водородный автомобиль идёт как четырёхместная машина. То есть, сзади, даже нет и намёка на третье место. Между двумя сидениями расположен большой мягкий подлокотник.

Задние сидения Toyota Mirai

Что касается материалов отделки то они самого высокого уровня, достойные автомобилей премиум-класса. Салон Мирая во всех комплектациях кожаный. Насыщенность электронными опциями и помощниками самая богатая.

В помощь к этим электронным системам, за безопасность пассажиров машины будут отвечать 8 подушек безопасности:

• Подушка безопасности водителя;
• Подушка безопасности пассажира;
• 2 подушки для ног пассажиров;
• 2 боковых подушки безопасности;
• 2 надувные шторки.

Не смотря на то, что Toyota Mirai машина большая, багажник у неё довольно скромный, что не мудрено, так как большую его часть съедает баллон с водородом. Таким образом, объём багажного отделения Мирая составляет 361 л.

Багажник Тойота Мирай

Удивительно, но для японского седана предусмотрена всего одна единственная комплектация. То есть, все системы, которые описаны ниже, будут доступны покупателям водородного автомобиля Toyota Mirai. Ещё не менее удивительно название этой единственной комплектации, она имеет такое же название как и автомобиль – MIRAI, правда пишется большими буквами.

В комплектация MIRAI одноимённой модели японского концерна входят следующие электронные опции и помощники:

• Кнопку Стоп/Старт;
• Электрорегулировку передних сидений;
• Подогрев передних и задних сидений;
• Электрообогрев руля;
• Двухзонный климат-контроль;
• Система помощи при парковке;
• Камера заднего обзора;
• Автоматические дворники с датчиком дождя;
• Аудиосистема с 6-ю динамиками;
• Антиблокировочная тормозная система ABS;
• Электронная система распределения тормозных усилий EBD;
• Вспомогательная тормозная система BAS;
• Система контроля движения по полосам LKA;
• Интеллектуальный круиз-контроль ACCS;
• Система, контролирующая устойчивость автомобиля ESP;
• Антипробуксовочная система TCS;
• Система помощи движения на подъём HAC;
• Система автоматического переключения дальнего света;
• Система отслеживания «мёртвых зон»;
• Система предотвращения лобового столкновения.

На фото салон Toyota Mirai

Кроме этого сам салон у автомобиля полностью отделан кожей, чтобы хоть как то оправдать заоблачную цену на автомобиль. Подробнее о ценах будет описано в соответствующем разделе.

Данную машину нельзя назвать доступной. Она выпускается в двух вариантах с правым рулём для Японии и с левым – для всего остального мира. Сегодня водородные машины, кроме Японии, продаются в США и в Европе. Другие страны и регионы не имеют инфраструктуры для водородных машин.

Сегодня в Европе новый Мирай продаётся по цене чуть меньше 80 000 Евро. Если быть точным то 79 600.

В Японии седаны стоят немного дешевле. Их продают по 7 236 000 иен, что соответствует 64 500 долларов.

Естественно в Россию Мираи не поставляются ни официально, ни завозятся серыми дилерами.

Тойота Мирай 2016, пробег 7000 км, аукционный балл 6, цена во Владивостоке 1 750 000 руб

Сегодня уже всем ясно, что машины с двигателями внутреннего сгорания (ДВС) уходят в прошлое. А вот что их заменит, в этом есть большие вопросы.

Сегодня идёт борьба между разными концепциями силовых агрегатов:

• Гибридной;
• Электрической;
• Водородной.

Да и ДВС не торопятся сдавать свои позиции. Пока явными лидерами этой гонки являются гибридные и электрические моторы. Водородные напротив, являются явными аутсайдерами. Например, если в прошлом году было продано под 300 000 Ниссанов Лиф, то Тойоту Мирай приобрели, по всему миру, чуть больше 6000 покупателей.

Причин такой ситуации, две, прежде всего водородные автомобили на много дороже чисто электрических. Ну а второй причиной является отсутствие водородных заправок. Их, конечно, строят, но так как оборудование для заправки водородом намного сложнее и стоят они намного дороже, появляется их на много меньше.

Смогут ли водородные машины реально подвинуть на рынке электрические? В это верится с трудом. Прежде всего, по тому, что водородная машина это тот же электромобиль, только для зарядки, которого используется водород и довольно сложная система.

Как только электромобиль можно будет зарядить за 3-5 минут, так вся необходимость в водородных машинах отпадёт.

Так что думается, Тойота пошла по тупиковому пути развития, в отличие от их главного конкурента из Ниссан, который все силы направил на развитие электромобилей.

Источник: https://classcar.ru/toyota-mirai-tojota-miraj-pervyj-v-mire-serijnyj-vodorodnyj-avtomobil.html

История развития двигателя серии 1G компании Toyota. — DRIVE2

Моя первая попытка написать что-то в таком духе, делал на одном дыхании и по памяти, потому не судите строго ))

В конце 70х годов в компании тойота начали работать над созданием нового поколения «малого», шестицилиндрового двигателя в замен устаревшей серии М.Главной задачей было облегчить конструкцию, улучшить отклик и экономичность в сравнении с предшественником, к тому-же на очереди было полностью новое поколение автомобилей высшего-среднего класса, для которых требовались новые агрегаты.

Так в 1979 году появился новейший агрегат 1G, который был первенцем в новой линейке моторов LASRE (Lightweight Advanced Super Response Engine). Новый двигатель имел диаметр и ход поршня 75х75мм.

для всех версий и сохранил объём своего предшественника М (1988куб.см). Конструктивно-же он был полностью новым.

Облегченная конструкция, ременной привод ГРМ, электронный впрыск топлива с датчиками кислорода и расхода воздуха (VAF), гидрокомпенсаторы клапанных зазоров и множество других инноваций.

1G-EU раннего образца * Cresta GX61

Первоначально выпускалась только версия 1G-EU с одним распредвалом, мощность составляла 125 или 130л.с. (первый вариант для Crown), степень сжатия 8,8-9,2

• Двигатель агрегатировался с автоматической коробкой A40D с функцией «овердрайв» или ручной W50.
• Первой машиной получившей эту новинку была Toyota Cresta GX50/GX51

Cresta GX51

1. Через пол года за ней подоспели новейшие Mark II и Chaser GX61, так-же его получили такие новинки как Celica XX GA61 и Soarer GZ10, позднее к агрегатоносителям 1G примкнул и рестайловый Crown GS110
2. В 1982 году, в сотрудничестве с компанией Ямаха была выпущена новая модификация этого агрегата с двухраспредвальной головкой, новинка получила индекс 1G-GEU, в ней был внедрен целый ряд передовых технологий таких как:два верхних распредвала (DOHC)4 клапана на цилиндрэлектронный впрыск топлива EFI с датчиками кислорода и расхода воздуха VAF (аналогично 1G-EU)
3. и впускной коллектор с изменяемой геометрией T-VIS
4. степень сжатия составляла 9,1-9,5 в зависимости от версии и года выпуска.

1G-GEU ранний T-VIS

1G-GEU

показатели так-же были впечатляющими, с 2 литров агрегат выдавал без малого 160л.с! Двигатель был очень высокооборотистым, встречаются экземпляры с отсечкой выше 8тыс.об.мин.

А ещё он обладал потрясающим звуком работы, что вскоре разглядели так называемые bosozoku, и используют его музыкальные свойства по сей день, ставя на них самой немыслимой формы прямотоки и исполняя гашеткой разные мелодии ))

так-же для него впервые была применена новая режимная коробка A42DE ECT которая управлялась электронным блоком и имела три режима работы Manu, Norm и PWR (к слову она с незначительными изменениями устанавливалась до конца выпуска серии 1G)

Однораспредвальный 1G-EU тоже получил новые трансмиссии: новый автомат A42DL Two way overdrive, взамен A40D. Ручная коробка W50 была заменена на W55 во всех вариантах.

Celica XX GA61 GT TWIN CAM 24

Новинку получили все вышеперечисленые модели, кроме Crown, они получили приставку в комплектации Twin Cam 24 (например Grande Twin Cam 24, GT Twin Cam 24 и т.д.) Crown с данным агрегатом появился лишь в конце 1983 года с приходом нового поколения GS121

В 1984 году с приходом нового поколения маркообразных (70 серии) серия 1G подверглась модернизации.

Двигатели 1G-EU и 1G-GEU получили новую систему впрыска с ДАД ДТВ (MAP) вместо ДРВ (VAF) типа «лопата», которую компания тойота именует EFI-D, мощность осталась неизменной — 130л.с у EU и 160л.с. у твинкамового GEU.

В 1985 году увидели свет долгожданные версии с наддувом Тойота их сразу две выпустила: 1G-GZEU с суперчарджером и 1G-GTEU с двумя турбокомпрессорами, оба двигателя были прорывом для своего времени

1G-GZEU впервые для тойоты получил катушечную систему зажигания DLI без трамблера. Оснащенный компрессором SC14 он развивал не намного большую мощность, чем его атмосферный собрат — 165л.

с, однако крутящий момент был значительно выше, что давало уверенную тягу во всем диапазоне оборотов и идеально подходило для седанов представительского класса.

Создавался эффект двигателя с большим объёмом, при этом машина облагалась льготным налогом для автомобилей с кубатурой до 2000сс.

• степень сжатия у этих моторов была — 8,0 для всех версий.
• применялся данный агрегат в модели Crown GS121.

1G-GZEU

Маленькой революцией можно было считать двигатель 1G-GTEU, пришедший на смену устаревшему M-TEU (2.0 140-160л.с.)

Впервые в Японии был применен двухтурбинный наддув, два маленьких нагнетателя СТ12 с жидкостным интеркулером создавали давление 0.4-0.5 бар. все это позволило развивать мощность 185л.с. Это превосходило показатели другой новой разработки того времени — двигателя RB20DET от компании Nissan, который развивал на 5л.с. меньше и имел одну турбину.

Степень сжатия была равна — 8,5 во всех версиях.

1G-GTEU

Mark II GT Twin Turbo GX71

Новинка позволила придать невиданной до этого прыти таким моделям как Mark II/Chaser/Cresta в кузове GX71. При весе в 1300кг. эти машины были одними из быстрейших серийных седанов того времени, не даром именно их считают прародителями серии Tourer-V! Так-же эти двигатели применяли в новых спортивных купе Soarer GZ20 и Supra GA70

Soarer GZ20

Supra GA70

1. Для наддувных модификаций были разработаны новые трансмиссииавтоматическая А340Е и механическая W58 (только для Twin Turbo мотора)
2. обе после незначительной модернизации исправно служили с двигателями следующего поколения, знаменитой серии JZ.

Так-же в этом году мощность атмосферного 1G-GEU была снижена до 140л.с. и появилась новая механика W57 с удлиненными передачами, которая устанавливалась параллельно с W55 на атмосферных вариантах.

• В 1988 году линейка была модернизирована, в индексах исчезла буква U в конце, были значительные изменения в системах впуска, подачи топлива, электрике, а так же изменились диаметры шатунных шеек коленвала.
• Атмосферный теперь начал называться просто 1G-GE

1G-GE EFI-D non T-VIS GX81

Основным видимым изменением было отсутствие шильдика T-VIS и надписи на клапанной крышке черными и красными буквами. Мощность обновленного агрегата составляла 150л.с.

Эта версия получила новый автомат, схожий с теми, которые применяли на наддувных версиях. К слову это был единственный случай применения акпп A340E на атмосферном 1G (не считая полноприводных модификаций с мотором BEAMS).

Суперчарджерный вариант стали называться просто 1G-GZE. перетерпел некоторые изменения и получил дополнительные 5л.с. в таком виде он устанавливался на Crown GS131 и новую линейку Mark II/Chaser/Cresta GX81 в топовой версии. Мощность составила 170л.с.

1G-GZE GX81

после модернизации его получили новые маркообразные в кузове GX81, а так-же Soarer и Supra после рестайлинга

1G-GTE Soarer GZ20

Twin Turbo

Ещё одна новинка, это полностью новая базовая модификация 1G-FE, так как в 1988 году выпускать однораспедвальный мотор, с двумя клапанами на цилиндр было не комильфо, особенно при лозунге The world leader in multivalve technology. На тойоте разработали так называемую «узкую» двухраспредвальную голову, в которой два распредвала приводились в движение от одной шестерни, двигатель имел 4 клапана на цилиндр, электронный впрыск топлива с МАР сенсором.

степень сжатия составляла — 9,6

новинка развивала 135л.с. и пришла на замену первичному 1G-EUтаким образом линейка 1G была окончательно сформирована.

1G-FE

В 1990 году исчез вариант с суперчарджером 1G-GZE. на замену ему пришел новейший 1JZ-GE с объёмом 2.5л. который развивал 180л.с.

В 1992 году было свернуто производство моторов 1G-GE и 1G-GTE. В случае с первым, смысла его производить больше не было, так как базовый 1G-FE удалось довести до 140л.с, а 1G-GTE был вытеснен новым 2.5 литровым 1JZ-GTE с двумя турбокомпрессорами, который выдавал без малого 280л.с.

1. Таким образом в линейке остался только 1G-FE, который тем временем перекочевал на маркообразные в кузове GX90, GX100 (до рестайла) а так-же Mark II Wagon в кузове GX70W, ещё он устанавливался на базовые модели Crown GS130/131, GS141, GS151
2. в 1998 году была последняя модернизация этого агрегатакогда он получил систему регулирования фаз газораспрделения VVT-i
3. изменения были значительными:новые поршни и шатуны, доработанная головка блока, равнодлинный выпускной коллектор, совершенно иной впускной коллектор и дроссель, полностью новая система впрыска и система зажигания без трамблера, была повышена степень сжатия. После модернизации он получил название 1G-FE BEAMS 2000
4. Устанавливали его на маркообразные в кузове GX100, а так-же рестайлинговый Crown GS151.

Позднее двигатель был ещё раз модернизирован и получил новую проводку, блок управления и дроссельную заслонку с электронным управлением. Его получили такие модели как Altezza/Lexus IS200 GXE10, Mark II/Mark II BLIT/Verossa GX110 и новый Crown GS171.

Мощность этой версии составляла — 160л.с. Степень сжатия 10.0

• Коробки применялись как старые A42DE и W55/57, так и новейшая шестиступенчатая механика J160, разработанная специально для Altezza/Lexus IS
• Так-же этот мотор оснащали полноприводной трансмиссией на маркообразных в кузовах GX105 и GX115, в такой конфигурации применялась модификация АКПП A340F с раздаточной коробкой и межосевым дифференциалом, аналогичная трансмиссия применялась на полноприводных модификациях с двигателями серии JZ.

Chaser GX100 1G-FE BEAMS 2000

Lexus IS200 GXE10R

1. Так-же существовала версия с гибридной трансмиссией, в которую был встроен электродвигатель питавшийсяот накопительной батареи (аналогично Prius и Harrier hybrid), такой вариант применяли на Crown Sedan Mild Hybrid

Crown Sedan Mild Hybrid GBS12

На поколении BEAMS история этого двигателя завершается, последними его носителями были гибридный Crown sedan и универсал Mark II BLIT и примерно к 2008 году производство было свернуто окончательно. Таким образом линейка просуществовала на конвейере почти 20 лет, пережив в оба конца куда более знаменитую серию JZ, которую выпускали в 1990-2007 годах.

Прямого наследника у нее так и не появилось, на консервативный Crown sedan начали устанавливать скромную, цепную четверку серии TR, а маркообразные и крауны значительно изменили свою философию и на них теперь устанавливаются бесшумные, V-образные шестерки серии GR с непосредственным впрыском D-4 со значительно большим объемом. Видимо времена двухлитровых шестерок уже давно прошли.

Дополнение о специальных и не серийных вариантах:

На базе 1G существовали и специальные версии для работы на природном газе 1G-GPE с ямаховской головой,В нем не было даже топливных форсунок, работал исключительно на голубом топливе. Мощность составляла 110л.с. Применлась данная версия в основном в автомобилях такси, автошкол и служебных парков.

Отдельно хочется отметить концепт FX-1 1983 года, в котором был установлен экспериментальный двигатель на базе 1G-GEU, оснащенный таким количеством новинок и прогрессивных решений, что не в каждом автомобиле 21 века такое можно встретить.

Два турбокомпрессора с воздушным интеркулером, безтрамблерная система зажигания (DLI), система регулировки фаз газораспределения на впуск и выпуск (Dual VVT-i), трекшн контроль (TRC), электронная дроссельная заслонка (ETCS-i), раздвоеный впускной коллектор, электронно управляемая коробка и множество других прогрессивных решений, опережавших время лет на 10!

FX1

FX1

Спасибо за внимание! )

Источник: https://www.drive2.com/b/1100461/

Водородная Toyota Mirai преобразится во втором поколении

Седан Toyota Mirai стал первым массовым автомобилем с водородной установкой: компания заявляет, что за четыре года продала десять тысяч машин. По общим меркам автоиндустрии это, конечно, крохи, но у других производителей, пробующих силы на ниве водорода, нет и этого. А на грядущем автосалоне в Токио Toyota покажет Mirai второго поколения. Совсем другой автомобиль!

«Первый» Mirai создан на основе Приуса, и его едва ли можно назвать симпатягой. Похоже, в Тойоте это поняли, и потому поставили цель сделать новый водородомобиль эмоциональнее и привлекательнее. Как заявляют разработчики, им хотелось, чтобы покупатели выбирали Mirai не только за экологичность (выхлоп — чистая вода), но по совокупности всех качеств.

В итоге родственные связи с Приусом безжалостно обрублены. Новая Toyota Mirai создана на заднеприводной платформе TNGA-N, которая лежит в основе седана Toyota Crown для японского рынка.

Благородные пропорции, длинный капот, сдвинутый назад салон, 20-дюймовые колеса — совсем другое дело! По сравнению с первым поколением колесная база выросла на 140 мм (те же 2920 мм, что у Крауна), а сам Mirai стал на 85 мм длиннее (4975 мм), на 70 мм шире (1885 мм) и на 65 мм ниже (1470 мм).

Интерьер тоже преобразился. Главный экран с приборами теперь расположен не по центру, а перед водителем, а для медиасистемы использован тачскрин диагональю 12,3 дюйма. Количество мест в салоне увеличено с четырех до пяти, но заднеприводная компоновка и массивный центральный тоннель вряд ли сделали новый Mirai просторнее прежнего.

В Токио водородный седан представят в статусе концепта, то есть без подробностей о технической начинке.

Пока Toyota заявила, что будет использован электрохимический генератор нового поколения, а дальность хода вырастет сразу на 30% — в том числе благодаря увеличенному запасу водорода на борту.

Если у нынешней модели паспортные данные обещают 650 км по циклу NEDC (в реальности, конечно, намного меньше), то нехитрый подсчет дает новый показатель 845 км.

Но вдобавок Mirai должен стать более драйверским. Toyota обещает улучшенную динамику, а пониженный центр тяжести и более жесткий кузов сулят более интересную управляемость. Полностью серийная Toyota Mirai второго поколения должна появиться к концу 2020 года, а продавать ее будут в Японии, Европе и США.

Источник: https://autoreview.ru/news/vodorodnaya-toyota-mirai-preobrazitsya-vo-vtorom-pokolenii

Toyota FCV Mirai — устройство и характеристики

Toyota взяла твердый курс на водородные технологии.

Глава корпорации Такеши Учиямада (Takeshi Uchiyamada) заявил, что водород и водородные топливные ячейки изменят правила игры в социальном и экономическом плане, а водород станет топливом будущего.

Именно поэтому тойотовцы назвали свое творение Mirai, что означает «будущее». В Toyota уверены, что Mirai – это автомобиль, который откроет дверь в будущее для их компании.

Toyota Mirai – четырехдверный среднеразмерный переднеприводной седан на топливных элементах, который может составить полноценную конкуренцию автомобилям с ДВС.

Силовая установка ускоряет Mirai до 100 км/ч за 9 секунд, разгон с 40 до 65 км/ч занимает 3 секунды, а максимальная скорость составляет 178 км/ч.

Основные элементы TFCS

Силовая установка Toyota Mirai

В Mirai используется фирменная система Toyota Fuel Cell System (TFCS), использующая технологии топливных ячеек и гибридные технологии. Она включает в себя также собственные разработки Toyota: блок топливных ячеек (FC Stack), повышающий преобразователь (FC boost converter) и водородные баллоны высокого давления. TFCS намного энергоэффективнее ДВС и не выделяет при работе CO2 и канцерогенных веществ.

Toyota FC Stack

Структура 3D каналов топливных ячеек FC Stack

Максимальная мощность нового блока топливных элементов достигает 114 кВт (153 л.с.). Эффективность генерации электричества повышена за счет использования тончайших 3D каналов. Каналы расположены в тонкой трехмерной решетчатой структуре и повышают дисперсию воздуха (кислорода), что позволяет достичь равномерной выработки электроэнергии на поверхности ячеек. Это, в свою очередь, обеспечивает компактные размеры и высокий уровень производительности – плотность выходной мощности достигает 3,1 кВт/л или 2 кВт/кг.

Это один из самых высоких показателей в мире. Каждый блок состоит из 370 ячеек толщиной 1,34 мм и весит 102 грамма. В отличие от предыдущих устройств, разработанных Toyota, новый FC Stack не требует применения увлажнителя.

Значительного сокращения стоимости топливных элементов удалось добиться также за счет уменьшения использования драгоценных металлов (количество платины в катализаторе снизилось на две трети, а обработка поверхности золотом была исключена).

Батарея топливных элементов располагается под передними сиденьями.

FC Boost Converter

Новый компактный (13-литровый), высокоэффективный преобразователь большой емкости был разработан для повышения энергии, генерируемой батареей топливных ячеек, до 650 В.

Увеличение напряжения позволило уменьшить размер электродвигателя и количество блоков топливных элементов, что привело к снижению общей стоимости системы.

Преобразователь расположен непосредственно перед батареей топливных элементов.

Водородные баллоны высокого давления

Два баллона, имеющие трехслойную структуру, изготовлены из пластика, армированного углеродным волокном и других материалов. Водород хранится в них под давлением 70 МПа (около 700 бар). Трехслойная структура включает в себя:

• Внутренний слой: пластиковый вкладыш (предотвращает утечку водорода).
• Средний слой: пластик, армированный углеродным волокном (структурная основа).
• Внешний слой: пластик, армированный стекловолокном (защищает внешнюю поверхность от истирания).

Передний баллон вмещает 60 литров, задний – 62,4 литра. Общая масса хранимого водорода – около 5 кг. По сравнению с баллонами, которые использовались в Toyota FCHV-adv, объем увеличился почти на 20% при уменьшении веса и размеров. Плотность хранения водорода достигает 5,7% (самый высокий показатель в мире).

Электродвигатель и батарея

Силовая установка включает в себя также электродвигатель, блок управления мощностью и никель-металлгидридную (NiMH) батарею. Электромотор развивает мощность 113 кВт (152 л.с.) и 335 Нм крутящего момента.

Безопасность

Toyota начала разработку топливных ячеек в начале 1990-х и создала ряд «водородных» автомобилей, общий пробег которых составил свыше 1,6 млн. км. Водородные баллоны из углеволокна не раз подвергались испытаниям в краш-тестах.

Весь накопленный опыт отражен в безопасности и надежности Mirai. В центре безопасности Toyota автомобиль был подвергнут обширным краш-тестам, включающим фронтальные, боковые и задние удары.

Структура кузова спроектирована таким образом, чтобы энергия удара распределялась и поглощалась несколькими его элементами.

Особое внимание было уделено защите водородных баллонов и батареи топливных элементов при деформациях кузова. Баллоны оснащены датчиками водорода, которые подают сигнал тревоги и перекрывают запорные клапаны в случае утечки. Все элементы, содержащие и подающие водород, размещены вне пассажирского салона, что обеспечивает, в случае утечки, его быстрое рассеивание в окружающей среде.

Каркас блока топливных элементов изготовлен из недавно разработанного термопластичного армированного углеродным волокном пластика. Это легкий, прочный и легко внедряемый в массовое производство материал. Он защищает FC Stack, поглощая удары от неровностей дорожного покрытия.

Внешняя система питания

Toyota Mirai оснащается собственной системой питания, вырабатывающей около 60 кВт/ч и максимальной мощностью до 9 кВт. Она предназначена для питания бытовых потребителей при перебоях подачи электроэнергии в стационарной электрической сети.

Блок питания преобразует постоянный ток в переменный и через расположенный в багажнике разъем CHAdeMO подключается к домашней электросети.

Кроме того, бытовая техника может быть непосредственно подключена к имеющемуся в автомобиле разъему (постоянный ток напряжением 100 В мощностью до 1,5 кВт).

Маркетинг

Toyota Mirai

Владельцам Mirai Toyota предлагает широкий спектр сервисных услуг и гарантий, включающих:

• круглосуточный консьерж-сервис, где на все телефонные звонки, касающиеся топливных элементов, отвечает специальный представитель компании;
• круглосуточная помощь на дорогах, включающая буксировку, устранение неисправностей батареи, замену и ремонт шин, возмещение издержек из-за потерянного времени, выделение подменного автомобиля;
• три года фирменного обслуживания с проведением всех рекомендованных заводом операций при годовом пробеге до 12000 миль (19200 км);
• 8 лет/100000 миль (160000 км) гарантии на компоненты блока топливных элементов;
• три года бесплатной поддержки сервисом Safety Connect, включающим, среди прочего, приложение с картами водородных заправочных станций;
• три года бесплатной заправки водородом.

Источник: https://avtonov.info/toyota-mirai

Зажигаем за рулем Toyota Mirai — первого серийного водородомобиля

Toyota Mirai. Производство Япония. От 66 000 евро в Германии.Toyota Mirai. Производство Япония. От 66 000 евро в Германии.

Литр дизеля за один евро? В Гамбурге? Фантастика! Прекрасно помню, что год назад, когда я путешествовал на машине по Европе, солярка была ощутимо дороже. Но вот очередная АЗС — и тоже евро за литр… Просто в Германии, в отличие от России, цены на нефтепродукты оперативно переписывают вслед за ценой на нефть не только в бóльшую сторону, но и в меньшую.

Даже жаль, что ни дизель, ни бензин мне сегодня ни к чему — ведь я веду по окрестностям Гамбурга первый в мире серийный автомобиль на топливных элементах. Для заправки футуристического седана Toyota Mirai требуется исключительно водород.

ПОД ДАВЛЕНИЕМ

Все происходит точь-в‑точь как на обычной АЗС. Через терминал я оплачиваю необходимое количество топлива, присоединяю штекер к заправочной горловине, и в течение трех-четырех минут водород заполняет топливные баки.

Это два баллона высокого давления (700 бар) из углепластика с трехслойной структурой: 60‑литровый размещен под задним сиденьем, а другой (62,4 л) — ближе к задней подвеске. Суммарная емкость — пять килограммов водорода.

Toyota Mirai. Интерьер качественный, воздушный; эргономика, несмотря на экзотическую архитектуру панели, не хворает. Приятно порадовало наличие автодоводчиков всех стекол. И неприятно огорчила задумчивость мультимедиасистемы с сенсорными кнопками.Toyota Mirai. Интерьер качественный, воздушный; эргономика, несмотря на экзотическую архитектуру панели, не хворает. Приятно порадовало наличие автодоводчиков всех стекол. И неприятно огорчила задумчивость мультимедиасистемы с сенсорными кнопками.

На всю Германию — лишь девятнадцать общедоступных водородных заправок. По заверению производителя, Toyota Mirai на полных баках может проехать 500 км, а тестовый маршрут проложен так, что в поле я не встану; но очевидно, что нынешняя водородная инфраструктура пока не в состоянии обеспечить комфортную жизнь владельцам водородомобилей.

В Японии к концу года будет функционировать около восьмидесяти водородных АЗС, тоже при участии автопроизводителей. В США — около тридцати.

Я же перехожу от теории к практике. Включаю (как непривычно применять этот термин!) автомобиль кнопкой Start/Stop, обнуляю трип-компьютер, маленьким джойстиком на консоли выбираю режим Drive и абсолютно бесшумно трогаюсь с места.

Toyota Mirai. За два дня не встретил никого, кто был бы в восторге от внешнего облика машины. Впрочем, о вкусах не спорят. По крайней мере, внешность Mirai запоминается.Toyota Mirai. За два дня не встретил никого, кто был бы в восторге от внешнего облика машины. Впрочем, о вкусах не спорят. По крайней мере, внешность Mirai запоминается.

При заправке «до полного» в баки моей машины влез ровно килограмм водорода. До заправки трип-компьютер обещал 260 км пути. После — 330 км. Но я уверен, что смогу проехать все пятьсот!

КИЛО НАДЕЖДЫ

Toyota Mirai — по сути, электромобиль. Электричество вырабатывается в блоке топливных элементов при взаимодействии водорода и кислорода. Электрический ток проходит через инвертор (Fuel Cell Boost Converter), где преобразуется из постоянного в переменный, а напряжение увеличивается до 650 В.

Реакция происходит без процесса горения, а «выхлоп» — безвредный водяной пар.

Тяговый синхронный электродвигатель приводит в движение передние колеса. Питание — не только от топливных элементов, но и от расположенной в задней части машины никель-металлгидридной аккумуляторной батареи максимальной выходной мощностью 21 кВт: она подпитывается при рекуперативном торможении и отдает энергию при резких ускорениях. Максимальная отдача электромотора — 113 кВт (154 л.с.).

Mirai весит 1850 кг, и полторы сотни «лошадей» не сулили ничего интересного. Но водородомобиль оказался отнюдь не беззубым! Крутящий момент в 355 Н∙м, доступный во всем диапазоне оборотов, обеспечивает уверенный разгон.

А ускорение в режиме Power (принудительно задействуется вторичная батарея) таково, что тебя вжимает в сиденье — поневоле веришь в заявленные 9,6 секунды разгона до сотни.

На безлимитном автобане я играючи разогнал Mirai до 180 км/ч!

Toyota Mirai. Двухместный задний диван роскошен: солидный запас для коленей, индивидуальный обогрев.Toyota Mirai. Двухместный задний диван роскошен: солидный запас для коленей, индивидуальный обогрев.

Благодаря низкому центру тяжести управляемость крупного седана очень надежна. А вот куража нет. Ездить нужно спокойно, наслаждаясь плавностью хода и тишиной. Лишь при интенсивных разгонах в салон прорывается едва уловимый троллейбусный гул.

Двухцветный интерьер приятен глазу и комфортен. Несмотря на экзотическую архитектуру панели, я не испытываю никаких неудобств — эргономика в порядке, а среди оснащения есть даже обогрев сидений заднего ряда и руля. Расстроила лишь безбожно тормозящая мультимедийная система с сенсорными кнопками.

По автобану я проехал буквально километров пять. Съехал на второстепенную дорогу, включил режим Eco и покатил предельно размеренно.

Выходит, несмотря на мои старания, на килограмме водорода удалось продержаться лишь обещанные электроникой 70 км — и в реальных условиях пробег на полных баках составит около 350 км. Никак не пятьсот.

Toyota Mirai. Длина машины 4890 мм — она лишь на 9 мм короче «пятерки» BMW! А колесная база (2780 мм) на 30 мм короче, чем у «трешки».Toyota Mirai. Длина машины 4890 мм — она лишь на 9 мм короче «пятерки» BMW! А колесная база (2780 мм) на 30 мм короче, чем у «трешки».

ЖДЕМ СКИДОК

До сих пор я не обмолвился о главном: за этот самый килограмм водорода на гамбургской заправке я заплатил 9,5 евро.

Даже если вычеркнуть автобан и допустить, что в пенсионерском темпе я проехал бы на этом килограмме около ста километров, получается неприлично дорого.

Дизельный автомобиль схожей мощности в аналогичном режиме езды потребовал бы не больше пяти литров солярки, которая обошлась бы мне в пять евро — вдвое дешевле!

И выходит, что единственный резон в пользу покупки Mirai — забота об окружающей среде. Да и то весьма сомнительная.

Ведь при получении водорода из природного газа с помощью реакции паровой конверсии (именно так производится около половины всего водорода) в качестве побочного продукта выделяется углекислый газ.

А производство водорода путем электролиза воды — процесс более дорогой и энергозатратный.

Последний гвоздь в крышку гроба здравого смысла — цена.

Конечно, к электромобилям поначалу тоже относились скептически, а сейчас Tesla завоевала сердца и умы людей во всем мире. Но популярная Tesla Model S появилась не сразу, к тому же по карману она лишь толстосумам.

1. Блок управления питанием. 2. Никель-металлгидридный
аккумулятор (вторичная батарея).
3. Синхронный электродвигатель.
4.  Инвертор постоянного тока
в переменный. 5. Гибридная установка на водородных топливных
элементах.
6. Водородные баки
высокого давления. В батарее топливных элементов водород из баллонов вступает в реакцию с поступающим через
воздухозаборники кислородом. Полученный
в результате реакции электрический ток проходит через инвертор, где преобразуется из постоянного в переменный, а напряжение увеличивается
до 650 В. Синхронный электродвигатель приводит
в движение передние колеса; расположенная
в задней части машины «вторичная» батарея
собирает энергию от рекуперативного торможения и делится ею при резких ускорениях.1. Блок управления питанием. 2. Никель-металлгидридный
аккумулятор (вторичная батарея).
3. Синхронный электродвигатель.
4.  Инвертор постоянного тока
в переменный. 5. Гибридная установка на водородных топливных
элементах.
6. Водородные баки
высокого давления. В батарее топливных элементов водород из баллонов вступает в реакцию с поступающим через
воздухозаборники кислородом. Полученный
в результате реакции электрический ток проходит через инвертор, где преобразуется из постоянного в переменный, а напряжение увеличивается
до 650 В. Синхронный электродвигатель приводит
в движение передние колеса; расположенная
в задней части машины «вторичная» батарея
собирает энергию от рекуперативного торможения и делится ею при резких ускорениях.Если однажды мы все-таки въедем в светлое водородное будущее, то отнюдь не на седане с красивым именем Мирай, а за рулем более доступной и эффективной машины. Но достижение японцев, запустивших в серию первый в мире водородомобиль, заслуживает аплодисментов. И, как положено в особо торжественных случаях, я аплодирую им стоя.

История

Официальным открывателем химического элемента, занимающего первую ячейку таблицы Менделеева, признан французский химик и естествоиспытатель Антуан Лоран Лавуазье. В 1783 году он установил, что водород входит в состав воды.

Первый поршневой двигатель, работающий на водороде, построил франко-швейцарский изобретатель Франсуа Исаак де Риваз в 1807 году. Водород он получал методом электролиза воды.

А выхлопные газы представляли собой смесь водяного пара и азота.

Конкурент

Honda Clarity Fuel Cell.

В конце октября компания Honda показала мелкосерийный водородный седан Honda Clarity Fuel Cell. Принцип действия — точь- в‑точь как у Mirai. Мощность силовой установки составляет около 100 кВт (135 л.с.), заявленный запас хода — 700 км, время заправки не превышает трех минут. Начало производства намечено на весну 2016 года.

Источник: https://www.zr.ru/content/articles/830560-zazhigaem-za-rulem-toyota-mirai-pervogo-serijnogo-vodorodomobilya/