طراحی موتور درون‌سوز برای سوزاندن سوخت سبز هیدروژنی در شرکت تویوتا ژاپن

زمان مطالعه: 4 دقیقه

در نمایشگاه خودروی توکیو سال 2024، شرکت تویوتا فناوری جدیدی از موتور درون‌سوز را معرفی کرد که ممکن است ممکن است عمر موتورهای درون‌سوز را طولانی‌تر کند. این موتور که «موتور رنسانس» نام دارد، قادر است از هر نوع سوختی استفاده کرده و همچنین، در مقایسه با سایر موتورها، آلایندگی کمتری ایجاد کند. این موتور می‌تواند از بنزین، سوخت‌های مصنوعی، بیودیزل یا هیدروژن استفاده کند. تصویری از این موتور در شکل زیر نشان داده شده است.

تصویری از موتور «رنسانس» تویوتا که قابلیت سوزاندن هر نوع سوختی را دارد

تویوتا با معرفی این فناوری به یک تغییر اساسی در بحث‌های مربوط به کربن خنثی در صنعت خودرو پرداخته است. این رویکرد به وضوح نشان‌دهنده تحولاتی است که در صنعت خودرو در حال وقوع است و تأکید بر اهمیت توجه به منابع انرژی تجدیدپذیر و کاهش وابستگی به سوخت‌های فسیلی در راستای گذار انرژی دارد.

تنوع سوختی موتور تویوتا: تنوع سوخت و تأثیر آن بر بازارهای جهانی انرژی

قابلیت استفاده از سوخت‌های متنوع و کارایی بهبود یافته نمونه‌ای دیگر از چگونگی نشان دادن فناوری جدید موتور تویوتا به عنوان یک فناوری چندمنظوره و قابل انطباق با انواع سوخت‌ها است. این انعطاف‌پذیری امکان استفاده از بنزین معمولی و سایر سوخت‌ها مانند سوخت‌های مصنوعی، بیودیزل و به خصوص هیدروژن را فراهم می‌آورد. در فرآیند توسعه این موتور، تویوتا از تجربیات خود در زمینه خودروهای مسابقه‌ای هیدروژنی مانند GR Corolla که برای سری Super Taikyu طراحی شده بود، بهره برده است. این کشفیات به افزایش کارایی حرارتی کمک کرده‌اند و امروزه موتورها 10 تا 20 درصد نازک‌تر از موتورها متداول در بازار هستند زیرا قدرت بیشتری تولید کرده و مصرف سوخت کمتری دارند.

این تغییرات نوآورانه در طراحی موتورها نه تنها به نگرانی‌های اجتماعی پاسخ می‌دهد بلکه توانایی تویوتا را در بازتعریف ویژگی‌های استاندارد خودروها تقویت می‌کند. از آنجایی که این موتورها می‌توانند از چندین نوع سوخت استفاده کنند، قادر به پاسخگویی به نیازهای مختلف بازارها و سیستم‌های انرژی جهانی هستند تا در بخش خودرو که همواره در حال تغییر است، مرتبط باقی بمانند.

کاهش آلاینده‌ها و بهبود گشتاور در خودروهای الکتریکی

تویوتا قصد دارد فناوری موتور جدید را به سیستم‌های هیبرید متصل کند. این رویکرد یک روش جذاب برای توسعه مفهوم موتورها احتراق داخلی با افزودن موتورها الکتریکی به ترکیب است تا تعادل بهتری در مقابله با آلاینده‌ها ایجاد کند. یکی از مزایای کلیدی این تحلیل، موتورهای 1.5 لیتری در اشکال توربوشارژ و غیرتوربوشارژ همراه با موتورها 2 لیتری است.

این موتورها عمدتاً برای خودروهای الکتریکی طراحی شده‌اند و اجزای الکتریکی برای کاهش بخشی از کاهش گشتاور موتورها احتراق کوچکتر و سبک‌تر استفاده می‌شوند. این رویکرد مکمل تلاش‌های تویوتا برای دستیابی به اهداف کربن خنثی با استفاده از چندین مسیر مختلف در تولید خودروهای الکتریکی است.

همکاری‌های استراتژیک و به‌اشتراک‌گذاری دانش، آینده بهتری شکل می‌دهد

معرفی این فناوری جدید توسط تویوتا، یک تولید انفرادی نیست و با مشارکت شرکت‌های سوبارو و مزدا انجام گرفته است. این همکاری نشان‌دهنده وجود یک نقطه مشترک بین این خودروسازان ژاپنی است که در جستجوی یک راه حل میانه برای انتقال از موتورها احتراق داخلی به خودروهای الکتریکی هستند.

این فناوری مسائل زیادی را مطرح می‌کند که می‌تواند تأثیرات قابل توجهی بر آینده داشته باشد، به ویژه در مورد استراتژی کلی صنعت خودرو در مبارزه با آلاینده‌های کربنی. در حالی که بسیاری از رقبا بر روی خودروهای الکتریکی باتری‌بر (BEV) تمرکز کرده‌اند، استراتژی تویوتا نشان می‌دهد که موتورها احتراق داخلی هنوز نقشی در گذار صنعت حمل و نقل به سمت استفاده از انرژی‌های سبز و پایداری بیشتر دارند.

گام جسورانه‌ای به سوی کربن خنثی و شهرهای سبز

شرکت‌های ژاپنی نامبرده، برای شرایط و الزامات مختلف بازار انرژی جهانی آماده می‌شوند و موتوری را طراحی می‌کند که قادر به سوزاندن انواع مختلف سوخت‌ها، از جمله سوخت‌های کربن‌خنثی باشد. این موضوع نه تنها به کاهش آلاینده‌ها کمک می‌کند بلکه به تنوع منابع انرژی نیز توجه دارد. به عنوان مثال، سوخت‌هایی مانند هیدروژن و سوخت‌های بیودیزلی که از منابع تجدیدپذیر تولید می‌شوند، می‌توانند در این موتور استفاده شوند و به کاهش وابستگی به سوخت‌های فسیلی کمک کنند.

این استراتژی همچنین به عواقب اقتصادی ناشی از تغییر به سمت الکتریکی‌سازی کامل می‌پردازد، به ویژه در کشورهایی مانند ژاپن که زنجیره ارزش خودروسازی مشاغل زیادی برای مردم ایجاد کرده است. با توجه به اینکه صنعت خودرو یکی از بزرگترین صنایع در ژاپن است و میلیون‌ها شغل را در این کشور ایجاد کرده است، تغییر ناگهانی به سمت خودروهای کاملاً الکتریکی می‌تواند پیامدهای اقتصادی جدی داشته باشد. بنابراین، تویوتا با ارائه فناوری موتور چندسوختی، سعی دارد تا یک راه حل میان‌بر برای حفظ اشتغال و پایداری اقتصادی ارائه دهد.

زنجیره تولید، ذخیره‌سازی و مصرف هیدروژن سبز برای استفاده در کاربردهای شهری

تویوتا به یک نقطه میانه جالب دست یافته است که خلأ ناشی از خودروهای کاملاً الکتریکی را پر می‌کند. با توجه به اینکه جهان به سمت دستیابی به وضعیت کربن خنثی حرکت می‌کند، واضح است که ترکیبی از راهکارها و فناوری‌ها برای حل مسائل مربوط به انتشار آلاینده‌ها در حمل و نقل ضروری خواهد بود. این تنوع در منابع انرژی و نوع سوخت مصرفی می‌تواند به کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای کمک کند و در عین حال نیازهای مختلف بازار را نیز برآورده سازد و راهکاری برای گذار انرژی و رسیدن به اهداف شهر سبز برای مدیران شهری در اختیار بگذارد.

مراجع

EcoNews

SienceDirect

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

login