В прессе появились сообщения о подготовке к производству разработчиками Toyota принципиально новой линейки автомобильных двигателей. Выражается мнение, что эти моторы сделают революцию в автомобилестроении по эффективности работы, экологической безопасности и другим актуальным качествам.
Революция в производстве двигателей Toyota
Новинка была презентована техническим директором автомобильного концерна – ХирокиНакадзимой. По утверждению этого топ-менеджера, двигатель нового поколения кардинально отличается от применяемых сегодня. Все подробности компанией не раскрываются, но известно, что эта разработка олицетворяет революционные инновации конструкторов бренда.
Основная задача, над которой работали создатели – сокращение хода поршней, что и было успешно достигнуто. Но для окончательной реализации идеи потребуется еще несколько лет.
Проект Toyota Mirai
Предполагается, что основным достоинством теплового двигателя по проекту Mirai станет беспрецедентная эффективность, с увеличением КПД. Прежде разработчики компании смогли добиться показателя в 40%.
Эта технология станет новым словом в развитии автомобилестроения, расставит приоритеты для других производителей на годы, а то и на десятилетия вперед. Руководитель в интервью воздержался от полного раскрытия всех деталей. Но известно, что работа ведется в сотрудничестве с другими фирмами. При реализации идеи революционной силовой установки у разработчиков остается возможность совершенствования конструкции, поскольку еще не все перспективные наработки нашли применение при создании первых прототипов.
Компактность и новая компоновка
В дополнение к увеличенному КПД, преимущества инновационной разработки Toyota состоят в предельной компактности нового агрегата. Эти особенности двигателей следующего поколения внесут революцию в компоновку узлов и механизмов современного автомобиля.
Можно будет сделать переднюю часть машины более обтекаемой и приземистой, что существенно улучшит аэродинамические качества, повысит динамику разгона.
Разработаны четырехцилиндровые прототипы с объемом рабочих камер в 1,5 и 2 л. Для восполнения просевшего вращающего момента предполагается использование электродвигателя по аналогии с гибридными силовыми установками.
Гибридные силовые установки
До настоящего времени сопоставимой эффективности с новой разработкой Тойота достигали гибридные модели. В качестве сравнения: конструкторы Нисссан при реализации технологии e-Power вышли на уровень, около 10% превышающий текущее достижение Тойота. В этой силовой установке топливный двигатель служил генератором, подзаряжающим аккумуляторы электрического мотора.
Аналогичную цель ставили перед собой специалисты Мазда при создании роторного двигателя МХ-30 для электрокроссовера с увеличенным запасом автономности хода.
Предполагается, что фактический КПД инновационных силовых агрегатов Toyota будет еще выше.
Топливо для новых двигателей
Состав топлива для новых двигателей Тойота не ограничивается традиционным бензином, хотя разработчики не отказываются от использования этого источника энергии. Также мотор сможет работать на биотопливе, водороде, синтетическом горючем.
Соответствующие изменения для этого потребуется внести в конструкцию. Но такой подход расширяет вариативность применения оборудования, в том числе для решения проблемы экологической безопасности.
Сравнение с существующими технологиями
Если сравнить новую разработку Тойота с существующими технологиями, можно сделать вывод, что отмечается превосходство по нескольким направлениям. Важно учесть преимущества инновационного агрегата:
- компактность – сокращение размеров предоставляет возможность улучшить аэродинамику, освободить место под капотом для других целей;
- КПД и расход топлива, что немаловажно для увеличения запаса хода;
- экологическая безопасность – одна из наиболее актуальных тем для современного автомобилестроения;
- комфорт и надежность в работе.
Пока сложно утверждать, какой будет себестоимость производства. Но с учетом экономии топлива, преимущества новой разработки очевидны.
Можно сравнивать инновационные модели Toyota с несколькими современными технологиями. Традиционные бензиновые и дизельные агрегаты потребляют слишком много топлива, загрязняют окружающую среду.
Эффективнее водородные двигатели. Но хранение и использование топлива для этих моторов небезопасно, сопряжено с рядом технических трудностей.
По условиям экологической безопасности инновационный двигатель Тойота сопоставим с гибридными силовыми агрегатами, работающими на электрической тяге. Но при всей экологичности, производство аккумуляторов для этих установок требует применения ископаемых видов топлива. Еще современные модели гибридных моторов конструктивно далеки от идеала, а при обслуживании и ремонтах этого оборудования можно столкнуться с серьезными трудностями.
Определенный интерес представляет технология AquaDrive – двигатели, работающие на воде. Но эти агрегаты еще далеки от совершенства, хотя текущий уровень этих моделей внушает осторожный оптимизм.
Проблемы и перспективы
Как и при создании инноваций в других сферах, разработчики нового двигателя Toyota при реализации собственных идей сталкиваются с рядом проблем технологического, экономического, инфраструктурного и социального характера. Эти сложности тормозят внедрение модели в серийное производство.
Стоит подробнее рассмотреть каждый из проблемных факторов:
- Технологический – необходимо разработать конструкцию таким образом, чтобы в дополнение к КПД обеспечивалась эксплуатационная надежность, без которой применение двигателя лишено очевидных перспектив.
- Экономический – открытие нового производства требует привлечения серьезных инвестиций для строительства или перепрофилирования производственных цехов, закупки станков и материалов, оплаты труда персонала, по другим статьям расходов.
- Инфраструктурный – необходимо наладить цепочки поставок, организовать производственный цикл между несколькими субъектами.
- Социальный – не секрет, что многие перспективные идеи сдерживает нежелание некоторых производителей отказываться от традиционных технологий, приносящих прибыль сегодня.
Если создателям новых двигателей Тойота удастся преодолеть перечисленные сложности, можно надеяться на успешное завершение и внедрение этой разработки в массовое производство. Ведь даже наличие опытных прототипов с хорошими показателями не гарантирует, что модель успешно запустят в серию, для чего потребуются дополнительные усилия, прежде всего организационного и финансового характера.
Перспективы при создании инновационной силовой установки не ограничиваются применением на автомобилях. По мнению разработчиков, новый агрегат можно использовать для следующих категорий транспортных средств и не только:
- Катеров, яхт или моторных лодок для рыбаков – разработка может подойти для водных судов ограниченной вместимости, ввиду компактных размеров и значительного КПД. Кроме повышенного запаса хода и экологической безопасности, важна бесшумность работы для прогулок по заповедным природным местам, где важно минимизировать воздействие человека на окружающую среду.
- Спецтехники. Компактный и надежный двигатель можно установить на экскаватор, погрузчик, подъемный кран или другую специальную машину, чтобы снизить уровень шума на строительной площадке или в технологическом цикле предприятия.
- Общественного транспорта, наряду с бесшумными и комфортными электробусами, уже перемещающимися по городам.
- При производстве электроэнергии, чтобы создавать безопасные для экологии и эффективные электростанции.
Этот перечень можно продолжить.
Предполагается, что двигатели нового модельного ряда Toyota выйдут в 2027 году. Осталось подождать не так много, чтобы убедиться в том, насколько фактические параметры этих агрегатов будут соответствовать заявленным руководством бренда характеристикам.
