Por qué Toyota construyó un automóvil de carreras de hidrógeno y qué significa para el futuro

La carrera de resistencia de 24 horas Fuji de este año vio algo atípico en la parrilla de salida. Entre los muchos Nissan GT-R y Toyota GR Supras en el lote se encontraba un pequeño Corolla hatchback. A primera vista, este no parece un auto grande a la vista. Pero una mirada más cercana revela su intriga: funciona con hidrógeno.

El primer vehículo en el que pensamos al considerar los Toyotas y el hidrógeno suele ser el vehículo de pila de combustible Mirai, que ahora se encuentra en su segunda generación. Sin embargo, es importante señalar que este Corolla Sport (el nombre en el mercado japonés de lo que en Estados Unidos llamamos Corolla Hatchback) no está equipado con una celda de combustible de hidrógeno, un dispositivo complejo que descompone el hidrógeno para generar electricidad. En cambio, este Corolla utiliza el mismo motor de combustión interna de tres cilindros y 1.6 litros que el petardo GR Yaris de Toyota, que no está disponible en los Estados Unidos. Las únicas modificaciones para hacerlo funcionar con hidrógeno fueron el sistema de combustible, los inyectores de combustible y el sistema de encendido.

De hecho, el equipo podría haber usado un GR Yaris en su lugar, pero el uso de la capacidad de carga adicional del Corolla les permitió llenar cuatro tanques con hidrógeno comprimido en la parte trasera. Estos tanques fueron arrancados del Mirai (dos fueron modificados para esta aplicación y dos eran originales), y fueron asegurados con un refuerzo de plástico reforzado con fibra de carbono especial y diseñados para resistir colisiones de alta energía en caso de que ocurriera lo peor.

Algunos de los componentes del hidrógeno, como las tuberías y el sistema de gestión de combustible, ya se habían desarrollado y también se trasplantaron directamente del Mirai. No había necesidad de reinventar la rueda. Sin embargo, el sistema de inyección de combustible es nuevo.

«Controlar la combustión fue nuestro mayor desafío», nos dijo el ingeniero jefe del Corolla, Naoyuki Sakamoto, a través de una videollamada desde Japón. «El hidrógeno se quema muy rápido y esto a veces causa preignición».

El sistema de inyección de combustible se desarrolló en colaboración con Denso. “Han sido un gran apoyo para nosotros”, dijo Sakamoto.

Las 24 Horas de Fuji fueron la tercera ronda de 2021 en la larga serie japonesa de resistencia Super Taikyu. A pesar de una lista de pilotos de renombre como el ex piloto de F1 y Le Mans Kamui Kobayashi, los pilotos de SuperGT Hiroaki Ishiura, Takuto Iguchi y Takamitsu Matsui, e incluso el mismo CEO de Toyota, Akio Toyoda, el Corolla nunca corrió más de 12 horas, completando 358 vueltas o 1.634 km (1.015 millas). El Nissan GT-R NISMO GT3 ganador tiene más del doble de esa distancia en su haber.

El veterano de Super Taikyu, Masahiro Sasaki, marcó una vuelta rápida de 2 minutos y cuatro segundos. Según el ingeniero jefe Sakamoto, eso es bastante bueno, considerando que un Toyota 86 tiene un promedio de 2 minutos planos. Los conductores informaron que el Corolla conducía más o menos como un auto de carreras normal, pero el hidrógeno de combustión más rápida hizo que el acelerador fuera un poco más sensible.

Sin embargo, este combustible de combustión más rápida también fue la ruina del automóvil. Con una velocidad de combustión siete veces mayor que la de la gasolina, el automóvil solo podía dar unas diez vueltas antes de tener que repostar. El Corolla se ha repostado 35 veces, con 5-6 minutos en repostar cada vez. Además de los cambios de conductor y otras actividades, el coche pasó un total de cuatro horas en boxes. El Corolla también encontró problemas eléctricos no relacionados con el sistema de combustible de hidrógeno.

“El propósito de nuestro registro no es la carrera”, explicó Sakamoto. «Revisábamos constantemente los datos de los inyectores de combustible y similares, reparamos el motor y el reabastecimiento de combustible móvil». Este último elemento se refería a los camiones cisterna de hidrógeno especiales que debían ser introducidos y colocados en un área especial justo fuera del pit lane.

Entonces, con los beneficios de desempeño que no superan los contratiempos, ¿por qué Toyota dedicaría tiempo y esfuerzo a desarrollar un auto de carreras de hidrógeno? Esto parece particularmente infructuoso en los Estados Unidos, donde las baterías eléctricas han tomado la delantera mientras los expertos cuestionan la obstinada dedicación de Toyota al hidrógeno, los FCV y similares.

“Los híbridos enchufables y las baterías eléctricas son solo una parte de la solución, y Toyota cree que debe ofrecer varias opciones”, nos dijo Sakamoto. “Necesitamos explorar otra opción para lograr la neutralidad de carbono utilizando motores de combustión interna. «

«En Japón, los combustibles fósiles se utilizan para generar electricidad», continuó. «El hidrógeno que usamos, sin embargo, se produce a partir de una planta de energía solar».

Continuó señalando que aunque las baterías eléctricas son el punto final final, muchas partes del mundo dependerán de los ICE durante muchos años. Sakamoto incluso sugirió que un combustible combinado de gasolina e hidrógeno podría ser una posibilidad para los vehículos de producción en masa. Los autos ICE existentes podrían incluso convertirse para usar hidrógeno, siempre que se cambien el tanque de combustible, el suministro de combustible y los inyectores.

Por ahora, solo sabe que Toyota debe seguir todos los caminos y alternativas para lograr la neutralidad de carbono lo más rápido posible.

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