Klávesové zkratky na tomto webu - základní
Přeskočit hlavičku portálu

Toyota vyvíjí dvoutakt pro elektromobily. Kola pohánět nemůže

aktualizováno 
Japonská Toyota vyvíjí nový dvoutaktní spalovací motor, který bude sloužit pouze jako generátor elektrické energie. Mechanická z něj na kola převádět nejde. Motor by měl sloužit v elektromobilech s prodlouženým dojezdem pro přímou výrobu elektřiny na palubě auta.

Dvoutaktní motor Toyota jako lineární elektrický generátor s volným pístem | foto: Toyota Central R&D Labs.

Nový lineární motor toyoty je zatím na počátku vývoje, ale mohl by být jednoduchým řešením pro prodloužení dojezdu elektromobilů. U nich se spalovací motory jako generátory používají i dnes, jenže jejich konstrukce vycházejí z běžných automobilových nebo motocyklových motorů. A to znamená, že jsou zbytečně velké a ve své podstatě neefektivní.

Fotogalerie

Lineární generátor s volným pístem by měl dosahovat stabilní účinnosti přes 42 %, je malý a oproti stávajícím spalovacím motorům mnohem jednodušší a tudíž méně náročný na údržbu. Toyota má již postavený testovací prototyp jednoválcového generátoru s výkonem 10 kW. Dva takové kousky by měly podle všeho stačit k tomu, aby udržely auto velikosti Toyoty Yaris nebo Auris na dálnici v rychlosti 120 km/h.

Princip samotného generátoru je velmi jednoduchý – speciální píst má na svých stěnách magnety, stěna válce je pak tvořena cívkou. Posuvným pohybem magnetů v cívce vzniká elektrické napětí, je to jednoduchá aplikace zákona elektromagnetické indukce. Samotné provedení takového generátoru je však trochu složitější než pokus z hodin fyziky na základní škole. I tak je však sestava jednodušší než klasický spalovací motor, generátor nemá žádný mechanický výstup a tudíž odpadá celý systém přenosu posuvné energie pístu na kola automobilu. U Toyoty jen museli vymyslet celkovou chytrou konstrukci, která umožní generátoru snadné fungování.

Základem je speciální tvar pístu – u Toyoty jej popisují jako W, jenže na rozdíl od dvojitého vé má píst strany rovné, nikoli skloněné pod úhlem. Ti, kdo znají azbuku, si tak mohou píst představit spíš jako velké písmeno Š, ovšem se silnější prostřední „nohou“, zespodu navíc provrtanou. Vnější stěny tohoto tvaru jsou pokryty již zmiňovanými magnety. Dutý střed slouží k usazení pístu na samotný válec – je tu válcový vodící trn, na který píst pasuje. Sedlo pístu sevřené stěnami válce je tak užší než spodní část. Toho mimo jiné konstruktéři u Toyoty také využívají.

Aby se totiž mohl píst po spálení paliva vrátit do své původní polohy, slouží spodní část jako plynová pružina. Její tuhost tu reguluje tlakový ventil, což umožní měnit režimy funkce generátoru dle požadavku na dodávaný výkon a přitom zachovává maximální účinnost. U Toyoty zkoušeli i konstrukci se spalovacím prostorem na obou stranách, ovšem aktuálně zvolené řešení vzešlo ze simulací jako výhodnější.

Relativně velká vzdálenost spalovacího prostoru od vnějších stěn s magnety a cívkou je výhodná i z hlediska chlazení celého kompletu – magnetům a cívkám nehrozí přehřátí a tudíž snížení jejich účinnosti. Rovněž umístění vzduchové pružiny do prostoru s větším průřezem je výhodnější, stlačovaný plyn se tolik nezahřívá a není opět nutné příliš řešit chlazení. Větší péči z hlediska chlazení a mazání tak potřebuje jenom středový trn, po kterém se píst pohybuje a který zajišťuje ideální odstup vnějších stěn od cívky.

V simulacích zkoušeli inženýři Toyoty několik způsobů spalování samotného paliva ve válci. Probíhaly především simulace se vznětovým spalováním předpřipravené směsi (PCCI – jednodušší obdoba HCCI – vznětové spalování homogenní směsi) a simulace klasického zážehového dvoutaktního spalovacího cyklu. Právě dvoutaktní princip nakonec používá i zkušební prototyp. Vyplachovací porty jsou v hlavě válce s ventily, čerstvý vzduch proudí do válce po odkrytí portů v boční stěně válce, které píst odkryje v určité části své dráhy.

Při testech prozatím prototyp zvládl běžet čtyři hodiny bez jakýchkoli potíží s chlazením nebo mazáním. A tak, i když je vývoj celé jednotky zatím na počátku, zdá se být nadějným. V praxi by měl výsledný generátor používat přinejmenším dva takové válce, ideálně umístěné proti sobě – to by totiž znamenalo při správném načasování pracovních cyklů automatické vyrušení vibrací, které vratným pohybem pístu vznikají.





Nejčtenější

Závod elektromobilů Wave 2017
Závod od zásuvky k zásuvce. Nadšenci s elektroauty objeli Švýcarsko

Více než stovka elektromobilů překonala kopcovité Švýcarsko. Auta do zásuvky se vydala na 1 600 kilometrů dlouhou cestu okolo této alpské země.  celý článek

Neriskujte a kupte si ojetý vůz se zárukou
Neriskujte a kupte si ojetý vůz se zárukou

I ojetý vůz lze pořídit se srovnatelnými zárukami jako nový. Kde a jak? U autorizovaného prodejce v rámci značkového programu. Tak snížíte riziko problémů s...  celý článek

Peugeot Pick Up
Autofotka týdne: Peugeot má auto pro Afriku, je to starý nissan z Číny

Peugeot Pick Up je možná jeden z nejbizarnějších přírůstků mezi autonovinkami letošního roku. Francouzská automobilka se s ním chce ve velkém stylu vrátit na...  celý článek

Porsche 919 Hybrid, závodní speciál pro Le Mans se představil na autosalonu v...
Maratonské závodní speciály by mohly přejít na vodík

Slavný závod 24 hodin Le Mans ukázal v minulých letech několikrát, že zde spolu mohou velmi těsně soupeřit auta s různými koncepcemi pohonu. FIA a organizátor...  celý článek

KIA Stonic
OBRAZEM: Prolezli jsme novinku Kie, Stonic nahrazuje oblíbené MPV

Stonic je nejnovější přírůstek do nabídky korejské Kie. Automobilka pevně usazená v Evropě novinkou rozšiřuje nabídku SUV a zároveň nahrazuje oblíbené malé MPV...  celý článek

Další z rubriky

Tesla Model S 85D
Elektromobily na volném trhu neobstojí, potvrdilo se to v Dánsku

Dánsko je proslulé svými vysokými daněmi za registraci auta. Donedávna však neplatily pro elektromobily, jakmile začaly, prodala Tesla v Dánsku za první...  celý článek

Seat Ibiza
Pravěk vs. moderna: první a poslední ibiza ukazují, jak moc se auta mění

Nová ibiza měla světovou premiéru na autosalonu v Ženevě na začátku března letošního roku, před nedávnem vstoupila do prodeje. Je to nejdůležitější model...  celý článek

Přeletěl s autem na padáku z Francie do Anglie
VIDEO: Dobrodružná cesta létajícím autem přes La Manche

Přes lamanšský průliv se může cestovat různými způsoby: trajektem, tunelem ve vlaku, letadlem, obzvláště zdatní jedinci se mohou pokusit kanál přeplavat....  celý článek

Najdete na iDNES.cz



mobilní verze
© 1999–2017 MAFRA, a. s., a dodavatelé Profimedia, Reuters, ČTK, AP. Jakékoliv užití obsahu včetně převzetí, šíření či dalšího zpřístupňování článků a fotografií je bez souhlasu MAFRA, a. s., zakázáno. Provozovatelem serveru iDNES.cz je MAFRA, a. s., se sídlem
Karla Engliše 519/11, 150 00 Praha 5, IČ: 45313351, zapsaná v obchodním rejstříku vedeném Městským soudem v Praze, oddíl B, vložka 1328. Vydavatelství MAFRA, a. s., je členem koncernu AGROFERT.