Deprecated: mysql_connect(): The mysql extension is deprecated and will be removed in the future: use mysqli or PDO instead in /opt/www/webhosting/coupe/web/www.avtoin.com/includes/mysql.inc.php on line 3
Avto in | slovenska avtomobilistična spletna revija

Osemnajst let Mazdinega razvoja vozil na vodik

26.07.2009 :: Tehnika - novosti



   

   

   

   

 

 

Mazda in vozila na vodik

 

Mazda se Ĺľe več kot 18 let ukvarja z razvojem vozil, ki kot pogonsko gorivo uporabljajo vodik. Prvi prototip po imenu HR-X se je javnosti predstavil leta 1991 na salonu v Tokiu in Ĺľe takrat je postalo jasno, da se bodo pri Mazdi pogona na vodik lotili s pomočjo rotacijskih agregatov. Iskanje alternativnih virov energije za pogonsko gorivo svojih vozil je Ĺľe dolgo del Mazdine strategije za prihodnost, še posebej razvoj takšnih tehnologij, ki bodo našim potomcem omogočale izpolnitev zahtev po mobilnosti, hkrati pa omogočale čisto okolje. Seveda pri tem ne ge pozabiti, da si pri Mazdi prizadevajo, vse to zdruĹľiti tudi s pregovorno Mazdino filozofijo Zoom-Zoom veselja do voĹľnje. Izbira rotacijskega agregata Renesis tako v tem pogledu ni preveč presenetljiva izbira, sploh, ker je t.i. Wanklov motor Ĺľe desetletja del Mazdinega genetskega koda.

 

Mazdini prototipi s pogonom na vodik so rezultat intenzivnih raziskav na tem področju Ĺľe od začetka devetdesetih let, eden od vrhuncev pa je bila predstavitev Mazde RX-8 Hydrogen RE, ki se je javnosti predstavila na Tokyo Motor Showu pred šestimi leti. Prototip, za voĹľnjo v javnem prometu homologiran leta 2004, se je nato prelevil v osnovo za Mazdo RX-8 Hydrogen RE, ki jo je mogoče videvati na japonskih cestah, od letos naprej pa bo omenjeni model vozil tudi na Norveškem. Avtomobil je opremljen z ?dual-fuel? sistemom, ki omogoča voĹľnjo tako na vodik kot na neosvinčen bencin, kar seveda olajša njegovo vsakodnevno uporabo.

 

Že od leta 2006 so Mazde RX-8 Hydrogen RE na voljo za potrebe poslovnega najema za japonska podjetja in lokalno upravo, kar je edinstven primer v svetu za avtomobile, ki jih poganja vodik. Ta napredna ?komercialna? uporaba bo Mazdi dala nove izkušnje in spoznanja pri nadaljnjem razvoju vozil na vodik. Znanje, pridobljeno pri omenjenem projektu, vodi tudi v uporabo Mazdinih naprednih tehnologij izven meja Japonske, saj je podjetje iz Hirošime leta 2007 podpisalo dogovor s podjetjem HyNor, ki na Norveškem gradi potrebno infrastrukturo, namenjeno vozilom, ki bodo kot pogonsko gorivo uporabljala vodik.

 

Lani so pri Mazdi podjetju HyNor dobavili prvo vozilo Mazda RX-8 Hydrogen RE, ki je bilo namenjeno predvsem procesu validacije, na Japonskem pa je Mazda pričela s poslovnim najemom svojega drugega modela, ki za pogonsko gorivo uporablja vodik, model Premacy Hydrogen RE. Program poslovnega najema za Premacy Hydrogen RE se je na Japonskem začel letos, norveško podjetje HyNor pa je prejelo dogovorjeno količico vozil Mazda RX-8 Hydrogen RE.

 

Mazda in norveški državni projekt HyNor

 

Leto dni za tem, ko je Mazda postala prvi svetovni proizvajalec avtomobilov, ki je svoja vozila s pogonom na vodik ponudila tudi za poslovni najem, je naredila tudi pomemben korak k še večji angaĹľiranosti na področju uvajanja tega alternativnega pogonskega goriva, ko je podpisala pogodbo z norveškim podjetjem HyNor za dobavo prenovljene različice Mazde RX-8 Hydrogen RE. Projekt HyNor je nastal v Ĺľelji po promociji vodika kot alternativnega pogonskega goriva na Norveškem. Več kot 50 norveških partnerjev, med njimi predstavniki industrije, trgovine in političnih struktur, so zdruĹľili moči pri razvoju prve infrastrukture za vodik kot pogonsko gorivo na Norveškem. Maja letos je partnerstvo HyNor uradno naznanilo otvoritev avtoceste med Oslom in Stavangerjem, ki je zdaj bolj znana kot Norwegian Hydrogen Highway. Gre za pribliĹľno 600 kilometrov poti, ki omogoča nemoteno voĹľnjo z avtomobili na vodik, saj so polnilne postaje za vodik del avtocestne infrastrukture.

 

 

 

Motor na vodik ? kako deluje?

 

Vodik je eno potencialno najbolj razširjenih alternativnih goriv, saj ga najdemo kar v treh četrtinah vseh materialov v vesolju. Med drugim tvori tudi atmosfero in sestavo oddaljenih zvezd in velikanskih planetov.

 

Kljub temu ga na Zemlji zelo redko najdemo v elementarnem stanju, saj je njegova molekulska masa zelo nizka in je zato precej laĹľji od zraka. A ga zato brez teĹľav najdemo v vodi, ki je v osnovi sestavljena iz dveh atomov vodika in enega kisika. Za ločitev teh atomov je seveda potrebna elektroliza, zanjo pa električna energija, ki jo je mogoče zagotoviti z različnimi okolju prijaznimi principi (sončna, vetrna, hidroelektrarne, ?).

 

Vodik je mogoče izolirati tudi iz organskih fosilnih goriv, kot stranski produkt pa nastaja tudi pri številnih industrijskih procesih. Zanimivo je, da vodik zgoreva veliko bolje kot konvencionalna fosilna goriva in za zgorevanje potrebuje zelo malo dovedene energije, plamen pri gorenju pa se širi izjemno hitro (265 cm/s, kar je veliko hitreje kot 40 cm/s pri bencinu). Zaradi svojih lastnosti se vodik uporablja za pogon vesoljskih raket, z njim pa v vesolje švigne tudi Space Shuttle.

 

V primerjavi s fosilnimi gorivi ima vodik najbolj optimalen cikel uporabe. Vodik, ki ga pridobimo iz vode z elektrolizo, se po uporabi vrne v naravni tokokrog v obliki vodne pare, medtem ko ogljikov dioksid, ki nastaja pri zgorevanju fosilnih goriv, presega koncentracije, ki jih lahko rastline s fotosintezo predelajo v kisik.  

Zgorevanje kisika pa ni edina moĹľnost njegove uporabe, saj slednji lahko poganja tudi gorivno celico, v kateri reagira s kisikom in proizvaja električno energijo. Kljub pozitivnim lastnostim gorivnih celic (visok energijski izkoristek, ni emisij NOx), je izdelava tista, ki onemogoča razširjeno uporabo gorivnih celic, saj gre za nadvse kompleksen in drag proces, ki zahteva popolnoma novo zasnovo pogonskega sklopa in njegove implementacije v vozilo. Ta tehnologija za zdaj še ne dopušča vsakodnevne uporabe.

 

Mazda RX-8 Hydrogen RE

 

Od prototipa do udeleĹľbe v prometu v dveh letih in pol

 

Renesis rotacijski motor, dobitnik štirih nagrad ?International Engine of the Year? v letih 2003 in 2004, ki je znan tudi kot motor, ki omogoča izjemno veselje do voĹľnje, je sluĹľil kot osnova za Mazdine vodikove cilje. Na tokijskem salonu, oktobra 2003, so pri Mazdi predstavili prvi prototip rotacijskega motorja Renesis, ki za pogonsko gorivo uporablja vodik, obenem pa omogoča ?dual-fuel? zasnovo, kar pomeni tudi, da je z njim mogoče voziti tudi s pomočjo neosvinčenega bencina. Injektorje za bencinski del so snovalci postavili v sesalne cevi, kot pri običajnem Renesis agregatu, k njim pa so dodali še po dva injektorja za vodik na vsak rotor. Postavili so si cilj, da mora biti tehnologija komercialno dostopna v roku treh let.

Leta 2004 je prototip Mazde RX-8 Hydrogen RE pridobil soglasje japonskega ministrstva za infrastrukturo in promet za začetek voĹľnje v javnem prometnem omreĹľju. Pri Mazdi so se nemudoma lotili testiranja, ki so temeljila predvsem na zbiranju informacij za poslovni najem za podjetja in upravne sluĹľbe. Marca 2006 so prve stranke prejele vozila Mazda RX-8 Hydrogen RE v poslovni najem.

 

Mazda RX-8 Hydrogen RE: optimizirana za najbolj ekološke zmogljivosti

 

Razen same oznake je RX-8 Hydrogen RE tako rekoč identičen avtomobil kot običajna Mazda RX-8. To potrjuje dejstvo, da je bilo vozilo spremenjeno le do te mere, da zmanjšuje količino polutantov v vseh fazah svojega Ĺľivljenjskega cikla. Renesis motor na vodik je opremljen z EGR-sistemom za recirkulacijo izpušnih plinov, ki omogoča kombinacijo visokih zmogljivosti in zmanjšanje emisij NOx med zgorevanjem vodika.

Mazda RX-8 Hydrogen RE: zasnovana za uĹľivanje med voĹľnjo

 

Testi prvotnega prototipa Mazde RX-8 Hydrogen RE na javnih cestnih površinah so snovalcem omogočili dostop do kopice podatkov, ki so jih s pridom uporabili pri razvoju in proizvodnji evolucijskih različic. Najnovejša različica, ki je del projekta HyNor, se tako od prvotne razlikuje v naslednjem:

 

Menjalnik: Prvotni RX-8 Hydrogen RE je bil opremljen s štiristopenjskim samodejnim menjalnikom in obvolanskimi ročicami za ročno prestavljanje. ?Norveška? različica ima vgrajen petstopenjski ročni menjalnik ter seveda volanski obroč na levi strani.

Menjava pogonskega goriva ?on the Fly?: Gumb na armaturni plošči vozniku omogoča preklop med vodikom in bencinom med samo voĹľnjo. Merilnik količine vodika, bencina in opozorilne lučke so nameščeni v območju merilnikov.

Prenovljena zunanjost: HyNor različica je prenovljena različica modela RX-8, za katero so značilni nova maska hladilnika, spremenjene sprednje luči, sprednji odbijač in LED-luči na zadku. V notranjosti sta novo obliko dobila sredinska konzola in volanski obroč.

 

Mazda RX-8 Hydrogen RE: brezkompromisna varnost

 

Dva rezervoarja za vodik sta nameščena v prtljaĹľnem prostoru. Omenjeno gorivo je pod tlakom 350 bar (35 MPa) in za maksimalno varnost so v motornem prostoru, potniški kabini in v prtljaĹľnem prostoru nameščena tipala, ki zaznavajo morebitno puščanje vodika.

                                                                                                                                                   

 

 

 

Mazda RX-8 Hydrogen RE: tehnologija 'dual-fuel' za občutek miru med voĹľnjo

 

Dokler mreĹľa polnilnih postaj za vodik ne bo dovolj razširjena, si je teĹľko predstavljati, da bi bilo v Evropi vsakodnevno mogoče nenehno voziti le na to vrsto goriva. Prav zato ima Mazda RX-8 Hydrogen RE idealno rešitev za omenjeni problem ? agregat Renesis namreč omogoča tudi voĹľnjo na neosvinčen bencin.

 

Zamenjava pogonskega goriva je mogoča tako med postanki kot tudi med voĹľnjo, s pomočjo gumba ob volanskem obroču. Če bi se morda zgodilo, da bi se rezervoar z vodikom med voĹľnjo popolnoma izpraznil, sistem to samodejno zazna in preklopi na uporabo bencina. Ta dual-fuel tehnologija temelji na uporabi standardnih injektorjev za bencin in tistih za vodik, pri čemer so slednja dva nameščeni v ohišju rotacijskega motorja in sesalnem razdelilniku.