丰田汽车公司(以下简称“丰田”)于 5月24日~26日举办的“ENEOS超级耐久系列赛2024 Empowered by BRIDGESTONE 第2站—— NAPAC富士SUPER TEC 24小时耐久赛”上,以搭载液态氢燃料的“#32 ORC ROOKIE GR Corolla H2 Concept”(以下简称“液态氢燃料发动机GR Corolla”)参赛。
丰田将继续在严苛的赛车运动环境中锻炼车、锻炼人,与合作伙伴们一起以实现碳中和为目标不断努力,“制造更好的汽车”。
液态氢燃料发动机GR Corolla的再次进化
① 提高液态氢泵的耐用性
提升液态氢的压力同时,大幅提升将其输送至发动机的 “泵 ”的耐用性,以实现在 24 小时赛事中无需进行更换并完赛。(在去年的 24 小时比赛中更换了两次)。
氢发动机通过将作为燃料的氢直接喷射到发动机中燃烧而产生动力。 液态氢燃料发动机 GR Corolla 采用往复式泵。可以在氢从装有燃料的储氢罐喷入发动机时,通过活塞的往复运动输送在车内已转换为气态的氢燃料。这种泵产生的压力阈值高,会给“曲柄”的轴承(用于使轴平滑旋转的部件)和齿轮造成偏向的负荷,轴承和齿轮将从往复运动转化为旋转运动, 并将扭矩传递给马达,因此容易磨损和老化。
为了提高泵的耐用性,本次导入了名为“Dual-Drive”的曲柄部件,进而实现了从曲柄的两端传递马达扭矩,使增压活塞以平衡的方式运动。以此大幅提升了泵的耐用性。
② 通过采用异形储氢罐提高续航里程
通过将车载储氢罐的形状从“圆柱体”改良为“异形(椭圆体)”,提升液态氢的搭载量进而提升续航里程。
气态氢燃料使用圆柱体储氢罐,以确保高压均匀分布。由于液态氢的压力比气态氢低,所以可以将储氢罐制作成异形,这次通过将储氢罐改成椭圆体,车内空间得到了更加有效的利用。因此,异形储氢罐的容量是圆柱形储氢罐的1.5倍。与2022年搭载70MPa压缩气态氢时相比,氢燃料装载量(续航里程)增加了一倍多。
➂ 二氧化碳回收装置,带来工序转化的自动化
二氧化碳回收技术是一种利用内燃机的“大量吸收大气”的特征和“燃烧产生热能”的特性,在发动机舱安装二氧化碳回收装置,从而回收大气中的二氧化碳的技术。
具体来说,在空气净化器进气口安装一个二氧化碳吸附装置,在其旁边安装一个利用发动机机油的热量使二氧化碳分离的装置。 分离后的二氧化碳被回收进一个装满吸附溶液的小型罐体中。
在2023年富士24小时耐久赛决赛时,设备中的二氧化碳吸附和分离的工序要通过技师来手动切换,但现在通过采用新部件,实现在行驶过程中让二氧化碳吸附过滤器缓慢旋转,便可以反复自动切换吸附和分离的工序。
车手阵容
曾担任过日本SUPER GT和Super Formula(超级方程式)比赛车队经理,同时也担任运营Super Formula比赛的JRP会长的近藤真彦选手、TGR-WRT车队队长的Jari-Matti Latvala选手(嘉利-马蒂·拉特瓦拉)将作为车手参加富士24小时耐久赛,并将与MORIZO选手等一起,驾驶液态氢燃料发动机GR Corolla,迎接新的挑战。