Mazda Hydrogen projekat

Zadnjih godina je aktuelna transformacija automobilske industrije sa klasičnog pogona na električni. Očigledno je da je ta transormacija dosta ubrzana, naročito posle čuvene dizelgejt afere još čuvenijeg ponosa nemačke auto industrije – Volkswagena. Proizvođači uveliko izbacuju hibridne modele, električni modeli su takođe u povoju, ukidaju se pojedini agregati koji ne mogu najnovije standarde da ispune. Sve to, nažalost,  plaćaju kupci na kraju. Nego, da ne dužim previše sa uvodom, sve ovo većina nas zna manje-više.

Postavlja se pitanje da li je jedina alternativa motorima s unutrašnjim sagorevanjem električni pogon sa baterijama. Mnogi proizvođači su eksperimentisali sa gorivnim ćelijama, koje pogoni vodonik (H₂) i čiji je jedini produkt sagorevanja čista voda. Poznat je primer BMW-a Serije 7 sa pogonom na vodonik (serija E65, dok je vodonična verzija E68). Toyota je proizvela prvi serijski model na vodonik – Mirai, čija se druga generacija očekuje.

Pre desetak godina, japanska Mazda je imala prototipe modela sa pogonom na vodonik. U ovom slučaju, Mazda nije koristila gorivne ćelije, već je korišćen Wankel motor koji je sagorevao i vodonik i benzin.

O Wankel motoru je već dosta rečeno. Mnogi proizvođači su ga koristili, ali je Mazda otišla najdalje. Znamo svi priču o nemačkoj marki NSU koja je zbog Wankel motora otišla u propast, ili francuski avangardni model Citroen GS sa Wankel motorom. Mazda je do 2012. proizvodila model RX-8 ali nije izbacila naslednika, jer Wankel motor nije mogao u tom trenutku da ispuni sve strožije norme o izduvnim gasovima.

Modeli koji su koristili Wankel motor na vodonik su RX-8 Hydrogen RE i Premacy Hydrogen RE Hybrid/Hydrogen RE Plug in Hybrid.

Mazdin rotacioni motor na vodonik, zasnovan na Mazdinom rotacionom motoru, ali prilagođen da koristi vodonik kao gorivo, ne emituje štetne gasove i nudi vrhunske performanse. Rotacioni  motor može da sagoreva vodonik uz male izmene, dok klipni motor zahteva hlađenje vodonika.

Mazda je konstruisala sistem koji može pored vodonika da koristi i benzin, što omogućava dužu autonomiju. Vozač ne treba da se brine zbog nedostatka vodonika, što automobil čini pogodnim jer može putovati duge udaljenosti do područja bez stanica za dopunu vodonika.

Mazda je ovaj sistem nazvala RENESIS rotacioni motor na vodonik. On koristi direktno ubrizgavanje, sa elektronski regulisanim ubrizgavačem vodonika. Ovaj sistem izvlači vazduh iz bočnog otvora i ubrizgava vodonik direktno u usisnu komoru pomoću elektronski kontrolisanog injektora (brizgaljke) za vodonik koji je instaliran na vrhu kućišta rotora. Dole prikazana tehnologija u potpunosti koristi prednosti rotacionog motora za uspešno sagorevanje vodonika.

RX-8 Hydrogen RE

Mazda RX-8 Hydrogen RE je prvi realizovani automobil sa rotacionim Wankel motorom na vodonik. Ovaj motor ne emituje CO₂ i gotovo nikakvu količinu NO_x (zbog visokih temperatura može da dođe do reakcije azota iz vazduha) što ga čini vrhunskim „zelenim“ automobilom. U Japanu je ovo vozilo ponuđeno na zakup lokalnim samoupravama i preduzećima od 2006. godine, a Mazda je 2008. godine počela da učestvuje u norveškom projektu „HyNor“.

Prostor u kabini je standardan, s tim što su dva rezervoara za vodonik nalaze u prtljažniku. Vodonik se puni pod pritiskom od 35 Mpa (350 bar), priključak je kao za automobil sa gorivnim ćelijama i nalazi se sa suprotne strane priključka za benzin. Autonomija na vodonik je oko 100 kilometara.

Snaga ovog automobila je 109 „konja“, kad je gorivo vodonik, a kada ga pogoni benzin onda je tu standardnih 231 konjskih snaga.

Premacy Hydrogen RE Hybrid/Hydrogen RE Plug in Hybrid

Premacy Hydrogen RE Hybrid poseduje isti Wankel motor sa pogonom vodonik/benzin kao i RX-8 Hydrogen RE, s tim što je Wankel u kombinaciji s hibridnim sistemom za znatno poboljšane performanse i praktičnost u vožnji.

Premacy Hydrogen RE Hybrid isporučujue oko 40% više snage od RX-8 Hydrogen RE, što doprinosi znatno boljem ubrzanju, a takođe povećava autonomiju.

Srce vozila, Wankel motor na vodonik, postavljen je poprečno.

Hibridni sistem efikasno pretvara energiju sagorevanja vodonika u električnu energiju, koja potom pokreće točkove putem elektromotora. Ovo podešavanje je izuzetno energetski efikasno i pruža izvanredan odziv vozila. Kao rezultat toga, vozači uživaju u maloj potrošnji goriva, kao i u direktnom osećaju i snažnoj vožnji, kao i u dometu vožnje vodonikom od oko 200 kilometara.

Za još veću autonomiju, model je opremljen Mazdinim sistemom pogona na dva goriva koji automobilu omogućava vožnju na benzin kao i na vodonik. Pošto je reč o monovolumenskom vozilu, praktičniji je od RX-8 Hydrogen RE, nudeći veći teretni prostor i mesta za pet odraslih osoba.

Mazda Premacy Hydrogen RE Range Extender EV baziran na Mazdi Premacy Hydrogen RE Hybrid ima plug-in sistem, veću visoko naponsku bateriju i motor povećane termičke efikasnosti.

Kako funkcioniše rotacioni motor na vodonik, može se videti na sledećim linkovima:

Istorija razvoja Mazdinog automobila sa pogonom na vodonik (podatak iz 2009. godine):

Prava je šteta što nije nastavljen razvoj ovog motora. Bio bi dobra alternativa današnjim elektro automobilima kojih sve više ima.

Ostaje nada da će Wankel motor da se vrati u automobile, ali ne za pogon nego za produženje autonomije (nova Mazda MX-30). Prema nekim navodima, Wankel motor je izuzetno efikasan kad radi na konstantnom broju obrtaja i bio bi efikasan pogon generatoru električne energije.

Ko zna, u budućnosti možda opet zaživi  ideja da se za pogon Wankel motora koristi vodonik.

Milan Grozdanović

Master inženjer mašinstva

(552)