Kilka weekendów temu, kiedy większość uwagi światowego motorsportu była skierowana na Monako i Indianapolis, prezes Toyoty Akio "Morizo" Toyoda brał udział w 24-godzinnym wyścigu Super Taikyu Fuji na torze Fuji Speedway w Japonii. Udział przedstawicieli kierownictwa motoryzacyjnego w wyścigach własnych produktów nie jest niczym niespotykanym, ale niewiele przypadków było tak niespodziewanych, jak udział w wyścigach wytrzymałościowych z Corollą spalającą wodór.
W rzeczywistości, Toyota z napędem na wodór pojawiała się na torze w ciągu ostatnich kilku lat, ponieważ firma wykorzystuje tor wyścigowy do zdobywania nowych informacji na temat efektywności termicznej, które, jak twierdzi, przyniosły korzyści najnowszej generacji silników spalinowych, którą zaprezentowała publicznie pod koniec maja.
Dzięki wsparciu swojego rządu, japoński przemysł motoryzacyjny nadal bada wodór jako alternatywne źródło energii dla pojazdów, zamiast ciekłych węglowodorów czy baterii. Komercyjnie, badania te przybrały formę ogniw paliwowych na wodór, chociaż z niewielkim sukcesem wśród kierowców, nawet w obszarach, które mają jakąś infrastrukturę do tankowania wodoru.
Jednak napęd wodorowy w GR Corolli wykorzystuje silnik spalinowy, a nie ogniwo paliwowe. Projekt po raz pierwszy wziął udział w 24-godzinnym wyścigu na Fuji w 2021 roku, a następnie z nieco większym sukcesem w 2022 roku.
W 2023 roku doszło do znaczącej zmiany w samochodzie, który teraz zasilany jest ciekłym wodorem, a nie gazowym. Zamiast prób napełniania zbiorników pod ciśnieniem 70 MPa (700 barów), teraz wystarczy schłodzić wodór do -253° C. Ciekły wodór ma prawie dwukrotnie większą gęstość energii - chociaż wciąż tylko jedną trzecią energii benzyny - a logistyka i sprzęt wymagane do obsługi kriogenicznego tankowania na torze wyścigowym były znacznie mniejsze niż w przypadku wodoru sprężonego.
Ciekły wodór jest przechowywany w podwójnie izolowanym zbiorniku, który okazał się znacznie łatwiejszy do zamontowania wewnątrz kompaktowego wnętrza GR Corolli niż cztery cylindry ciśnieniowe, które zastąpił. W tym roku zbiornik jest o 50 procent większy (mieści 15 kg wodoru) i ma kształt eliptyczny, co stanowiło spore wyzwanie techniczne dla dostawcy, firmy Shinko. Nowy zbiornik wymagał, aby Toyota przebudowała samochód, aby wszystko odpowiednio dopasować, co dało także okazję do zmniejszenia wagi o 50 kg.
Ze zbiornika, wysokociśnieniowa pompa wtryskuje paliwo do parownika, gdzie z powrotem staje się gazem, a następnie trafia do silnika, aby zostać spalone. Niestety, pompa nie była zbyt trwała w 2023 roku i musiała zostać wymieniona dwa razy podczas wyścigu, co kosztowało wiele godzin.
Na rok 2024 zaprojektowano zmodernizowaną pompę, która miała wytrzymać pełne 24 godziny, chociaż podczas testów okazało się, że była źródłem wycieku paliwa, co zmarnowało czas zespołu na rozwiązanie problemu. Na szczęście, było to znacznie mniej poważne niż w 2023 roku, kiedy wyciek gazowego wodoru w komorze silnika doprowadził do pożaru podczas testu.
Niestety, nowa pompa paliwowa miała sporadyczne problemy z faktycznym pompowaniem paliwa podczas wyścigu, najprawdopodobniej z powodu chlapnięcia w zbiorniku. Później awaria modułu ABS zatrzymała samochód w garażu na pięć godzin, a chociaż zespół był w stanie przekroczyć linię mety, ukończył mniej okrążeń w 2024 roku niż w 2023.
Jednak 24-godzinne wyścigi są naprawdę trudne i wyścig nie był dla Toyoty całkowitą porażką. Osiągnęła swój cel 30 okrążeń między tankowaniami, a choć nowa pompa nie była całkowicie bezproblemowa przez cały wyścig (ani nie musiała działać przez pełne 24 godziny), nie musiała być wymieniana ani razu, nie mówiąc już o dwóch razach.
Wciąż trochę zastanawiam się nad urządzeniem do wychwytywania dwutlenku węgla, które jest zamontowane na filtrze powietrza samochodu. Adsorbuje CO₂ z powietrza podczas jazdy, przechowując go w małym zbiorniku. To miły gest.
Od rozpoczęcia prac nad silnikiem spalinowym na wodór, Toyota odnotowała rzeczywiste postępy w zakresie wydajności i efektywności, a przejście na ciekły wodór skróciło czas tankowania o 40 procent. Wszystko to sprawia, że wodór jest bardziej realnym paliwem bezemisyjnym, jak twierdzi firma. Jednak szanse na zobaczenie produkcyjnych pojazdów tankowanych ciekłym wodorem wydają się znikome.
Mimo że Toyota nadal ma nadzieję, że pewnego dnia będzie mogła sprzedawać samochody spalinowe, które będą emitować tylko wodę z rur wydechowych, jest wystarczająco pragmatyczna, aby wiedzieć, że musi być jakiś realny zwrot z inwestycji już teraz, poza tym, że przewodniczący lubi wyścigi i ludzie chcą go uszczęśliwić.
„Rozwój silników wodorowych naprawdę przyczynił się do naszego głębszego zrozumienia efektywności cieplnej silników. To był impuls, który przyniósł tę technologię” - powiedział Hiroki Nakajima, CTO Toyoty, w rozmowie z Automotive News podczas premiery nowych silników czterocylindrowych 1,5 L i 2,0 L, zaprojektowanych, aby spełnić nowe przepisy emisji Euro 7 w Unii Europejskiej, które wejdą w życie w 2027 roku.