Autokreso
Autokreso
2009-08-30 , Autor: Neven Novak
Bookmark and Share

Mazda je proizvođač koji je otišao najdalje u razvoju motora na vodik, a mi smo u Oslu isprobali oba njena modela pokretana vodikom: RX-8 hydrogen RE i premacy hydrogen RE hybrid




Vodik je gorivo budućnosti kad ostanemo bez zaliha nafte ili kad količina CO2 koju proizvodimo izgaranjem raznih derivata nafte postane potpuno neprihvatljiva za korištenje u osobnim vozilima. Mazda je proizvođač koji je otišao najdalje u razvoju motora na vodik, koji je alternativa fosilnim gorivima kao izvoru energije za pokretanje motora s unutrašnjim izgaranjem. U Japanu i Norveškoj, zemljama s najrazvijenijom infrastrukturom, u čiji razvoj jako ulažu same države, Mazda je prva ponudila komercijalni leasing vozila, a mi smo u Oslu isprobali oba njena modela pokretana vodikom: RX-8 hydrogen RE i premacy hydrogen RE hybrid.


Ključ Mazdinog programa hydrogen njezin je rotacijski (Wankelov) motor koji konstrukcijom omogućuje upotrebu vrlo eksplozivnog vodika u plinovitom stanju kao goriva za pokretanje motora (poseban okvir). Mazda je tako u prednosti pred drugim proizvođačima jer je jedina zadržala rotacijske motore i nastavila ih razvijati.



 

RX-8 je poznati sportski model posebno prerađen da bi koristio vodik kao gorivo, a mehanički je ostao isti. Posebnost mu je tehnologija dual-fuel, koja omogućuje da motor, osim vodika, koristi i obični benzin, što mu daje bitno bolju praktičnost u svijetu u kojem su vodikove pumpne stanice velika rijetkost.


U vožnji razlika praktično nema, osim što je motor slabiji od klasičnog i razvija 109 KS. I dalje se vrlo rado vrti na više od 9000 okretaja, a kad koristi vodik, ima nešto viši ton. Na benzin se prebacuje vrlo jednostavno i u vožnji - pritiskom na gumb. No, budući da je u Norveškoj vlada propisala da takvi automobili smiju imati benzinski tank od samo pet litara, radi se o isključivo „vatrogasnoj“ mjeri, ako niste na vrijeme napunili „plinsku bocu“ u prtljažniku. Tanku s vodikom obujam je 110 litara (pod tlakom od 350 bara) i dostatan je za oko 100 km vožnje.

 

Drugi Mazdin model, premacy hydrogen RE hybrid, koji smo također isprobali, osmišljen je upravo da bi se povećao doseg tako pokretanog automobila. Specijalno za testne vožnje ti su monovolumeni dopremljeni iz Japana, gdje je već počeo i njihov komercijalni leasing. Razlika je u odnosu na RX-8 u tome što se vodikom pokretani rotacijski motor koristi isključivo za pokretanje generatora struje, koji pak napaja elektromotor što pokreće prednje pogonske kotače. Radi se o tzv. serijskom hibridu.



 

Kod klasičnih serijskih hibrida motor s unutrašnjim izgaranjem služi za proizvodnju električne energije i povećanje dosega elektromobila. Sam motor nije ni u kakvoj vezi s pogonskim kotačima, zbog čega se može vrtjeti konstantnom brzinom u svojim najefikasnijim okretajima neovisno o načinu na koji se vozilo vozi. No, Mazda se odlučila na malo drukčiji pristup, da bi zadržala zoom-zoom karakteristike u svim svojim proizvodima.

 

Kod premacyja se rotacijski motor ne vrti konstantnim brojem okretaja, nego - kada se pritisne gas - broj okretaja i buka motora rastu sinkronizirano s porastom snage koju isporučuje elektromotor, što osigurava prirodni osjećaj u vožnji. Taj hibridni pogon znatno povećava efikasnost vozila, pa za razliku od 100 km dosega RX-8, premacy (na hrvatskom tržištu mazda 5) uz vodikov tank od 150 litara može s jednim punjenjem prevaliti 200 km, bez obzira na znatno veću ukupnu masu (zbog dodatnog elektromotora i nužnih baterija).

 

Uz to, premacyjev hibridni pogon, kad se koristi vodik, razvija 40 posto veću snagu od motora u RX-8 hydrogen RE. Vožnja hibridnim premacyjem također je iznenađujuće prirodna (izuzev činjenice da se radi o japanskim modelima s desno smještenim volanom). Sve ostalo je kao i kod običnih automobila. Karakteristika je elektromotora da ima odličan okretni moment, pa bolje „vuče“ od onog sa samo rotacijskim motorom, a budući da se istovremeno povećavaju i broj okretaja i buka rotacijskog motora, uistinu nemate dojam da vas pokreće elektromotor. Jedino pri vrlo niskim brzinama nakon zaustavljanja u koloni, kad se uključuje Mazdin sustav start-stop (nazvan idle stop), elektromotor se napaja isključivo iz baterija pa premacy bešumno klizi. No, kapacitet baterija (njihova količina) nije velik, što snižava cijenu, smanjuje masu i probleme s kasnijim recikliranjem, ali i ograničava vožnju na baterije samo na vrlo niske brzine i mali doseg.

 

Mazda je uvođenjem modela s rotacijskim motorom s unutrašnjim izgaranjem koje pokreće vodik napravila prvi realni međukorak prema automobilima budućnosti, koji će kao gorivo također koristiti vodik, ali će ih pokretati danas još tehnološki prekomplicirane, nedovoljno pouzdane i preskupe ćelije goriva.

 

 



 

 

Ahikiro Kashiwagi, voditelj programa Mazda hydrogen RE

Ćelije goriva još nisu spremne

 

S Kashigawi sanom sjedili smo za večerom nakon testnih vožnji u Oslu, a on nam je prenio svoju i Mazdinu viziju korištenja vodika kao pogonskog goriva te razloge zbog kojih se Mazda odlučila na svojevrsni međukorak korištenja vodika u motoru s unutrašnjim izgaranjem umjesto da se odmah koncentrira na tehnologiju fuel cell. Na pitanje jesu li problemi u primjeni ćelija goriva kao izvora električne energije za pogon elektromotora preveliki da bi se već danas mogle masovno koristiti, Mazdinom guruu za pogon vodikom licem se razvukao široki smiješak.

 

- Prvo, moram naglasiti da je Mazda bila prvi japanski proizvođač koji je na cestama u stvarnom prometu testirao automobil pokretan ćelijama goriva, no recimo da smo pritom naišli na značajan broj problema koji su nas uvjerili da ćelije goriva danas još nisu spremne za svakodnevnu upotrebu u prometu. Rotacijski motor na vodik također emitira samo vodu, nije tako efikasan kao ćelije goriva, no strukturalno je puno bliži benzinskim motorima, što drastično smanjuje troškove proizvodnje i probleme s izdržljivošću. U usporedbi s ćelijama goriva, smatramo da će motori na vodik, s mogućnošću korištenja benzina kao alternativnog goriva (tehnologija dual fuel) igrati puno značajniju ulogu u početnoj fazi razvoja društva budućnosti koje će koristiti vodik kao pogonsko gorivo. Upravo to je razlog zašto je Mazda trenutačno fokusirana na razvoj motora dual-fuel hydrogen. U normalnom korištenju motor koristi vodik kao gorivo, no što ako taj isti motor jednostavnim pritiskom na gumb može koristiti i benzin? Takav automobil u današnje vrijeme ima neusporedivo veću praktičnost jer se vozač ne mora brinuti hoće li stići do sljedeće stanice za punjenje vodikom, ili će izbjegavati vožnju izvan mjesta u kojima one postoje. Takva praktičnost nije moguća kod vozila pogonjenih ćelijama goriva.

 

 


 

 

Vodikove prednosti i mane

 

Prednosti vodika kao goriva su velike. Prije svega jer se njegovim izgaranjem u motorima s unutrašnjim izgaranjem ne stvara CO2, a od štetnih plinova prisutne su samo vrlo male količine NOx. Još je bolje ako se koristi u ćelijama goriva (fuel cell), kad se kao nusprodukt stvara isključivo voda. Druga prednost je što je vodik, iako iznimno rijedak u elementarnom stanju na zemlji, gotovo posvuda oko nas u obliku vode, iz koje se proizvodi jednostavnom elektrolizom, razdvajanjem molekule vode (H2O) na elementarni vodik (H2) i kisik (O2).

 

Problem je vodika kao goriva u činjenici da se za njegovu proizvodnju koristi energija koja se također mora negdje proizvesti. U zemljama poput Norveške, koja većinu električne energije dobiva iz hidrocentrala, logika je jasna, no ako se električna energija proizvodi u elektranama na fosilna ili kruta goriva (nafta, plin ili ugljen), onda se proizvodnja CO2 samo seli s jednog mjesta na drugo.

 

No, rješenje je u skladištenju tako proizvedenog dodatnog CO2 koji se stvara na jednom mjestu, umjesto da se izgaranjem u motorima osobnih vozila slobodno pušta u atmosferu. Električna energija se, naravno, proizvodi i na druge načine, između ostalog i u nuklearkama, što povlači neke druge probleme, no najbolji su obnovljivi izvori energije sunce i vjetar, koje još ne koristimo dovoljno, odnosno tehnologija nije dostatna da bi se zadovoljile potrebe.

 

 Zašto rotacijski motor?

 

Vodik je znatno zapaljiviji od klasičnog benzina. Do zapaljenja dolazi pri puno nižoj energiji, a plamena fronta se širi bitno brže (265 cm/s, u odnosu na 40 cm/s običnog benzina u istim stehiometrijskim uvjetima). Kao gorivo se najčešće koristi u raketama, uključujući i space shuttle, no u odnosu na volumen posjeduje bitno manje energije od fosilnih goriva.

 

Zbog vrlo lake zapaljivosti izgaranje vodika se vrlo teško može kontrolirati u klasičnim klipnom motoru, u koji se smjesa zraka i goriva ubrizgava izravno u vruću komoru koju brtve užareni ispušni ventili, što su vrlo nepovoljni uvjeti za bilo kakvo kontrolirano izgaranje vodika. Za razliku od klipnih, rotacijski motor ima odvojene komore - usisnu, ekspanzijsku i ispušnu. Vodik se ubrizgava pri nižoj temperaturi i s višim temperaturama ekspanzijske komore dolazi u doticaj tek u posljednjem trenutku prije nego što smjesu zapali svjećica za paljenje.

 

 


 

 

Povijest Mazdinih automobila na vodik



 

1991. Mazda HR-X - Prvi automobil koji je pokretao rotacijski motor (wankel) pogonjen vodikom, 1992. Mazdin automobil za golf - Prvi Mazdin prototip opremljen ćelijom goriva (fuel cell), 1993. Mazda HR-X2 - Druga generacija pokretana rotacijskim motorom,  1993. Mazda MX-5 - Prototip Mazdinog roadstera u koji je ugrađen rotacijski motor na vodik, 1995. Mazda capella cargo - Prvi test na japanskim cestama automobila s rotacijskim motorom na vodik, 1997. Mazda demio FC-EV - Prvi prototip kompaktnog automobila opremljen ćelijom goriva, 2001. Mazda premacy (mazda 5) - Prvi model opremljen ćelijom goriva na metanol koji je obavio kompletna testiranja na japanskim cestama, 2003./2004. Mazda RX-8 hydrogen RE - Prvi prototip modela RX-8 s rotacijskim motorom na vodik te prvi testovi u javnom prometu tog automobila, ali s tehnologijom dual-fuel, koja omogućuje vozaču da ovisno o potrebi i željama koristi vodik, odnosno klasični bezolovni benzin, 2005. Mazda premacy hydrogen RE hyibrid - Prvo predstavljanje konceptnog vozila koje pokreće hibridni pogon. Radi se o automobilu sa serijskim hibridnim pogonom koji kombinira rotacijski motor dual-fuel s elektromotorom i sustavom start-stop. Taj automobil dobiva dozvolu za testiranja u Japanu 2008., a 2009. počinje prvi komercijalni leasing takvih automobila u Japanu.


Motor-Presse Online: Motorevija / Motor-Presse Hrvatska d.o.o.

Nedavno pretraživani izrazi: ford focus electric seatzibizagsc ogrebotine na autu nissan x-trail volkswagen up eurodieselcbs usporedni test homologacijanpriruvozuurabljen new vw passat dieselogoriva vinjete za plovila cintinentalwgume astrapbytsrnec mercedes c klase larger image ultra short choco ljtnih guma citroen suv rabljeni volvo renault megane rabljeni golfvariant citroen suv polovnicautomobili golf gtd povoljan polo dizel motor autougumertest mercedes-benzsclass mitusubishi koliko ulja ide u mjenjac merc plan ravnanje felgi hrvatski tunirani automobili testaminiccoopertrabljeni djecjedsjedalice christian louboutin mary jane seatiexeo maraton test: renault fluence purpleouggswfluffoflipeflopasl profilguma kolko staje litara u pasat atvogames najstariji xsarapicasso pritisak u gumama astra tourer gpsdtest hyundai atos prima chervolet orlando kineski plagijati novim alfa romeo brera testsmini.cooperkrabljeni xenon svjetla renault espace a