Toyota Mirai (Fuel cell) – Na vlastní kůži...

Vyzkoušeli jsme první skutečně sériový automobil na vodíkové články, a to hned třikrát...

Podrobně jsme průlomový automobil Toyota Mirai představili loni (viz AR 3/’15), nyní popis doplňujeme technickými údaji, ale také zkušenostmi za volantem, za nímž jsme se v průběhu uplynulých měsíců ocitli hned několikrát. V běžném provozu to bylo v rámci Tannistesten 2015 v okolí dánského Tverstedu a na prezentaci v Hamburku; pak přímo v Japonsku na okruhu Fuji Speedway po boku Priusu čtvrté generace. Není třeba dodávat, že opakované svezení s revolučním automobilem patří k výjimečným zážitkům. S vodíkem pro pohon vozů pracuje ve stádiu výzkumu a vývoje řada automobilek již dlouho, snahy vykrystalizovaly do celkem jasného konceptu, v němž je stlačený vodík v plynném skupenství (35 nebo 70 MPa) využit k výrobě elektrické energie v článcích instalovaných ve vozidle. Důležitost vozů s vodíkovými články (FCV) roste, neboť se ukazuje, že emisním normám na období po roce 2020 zřejmě konvenční hybridní soustavy nebudou schopny vyhovět. Budoucnost individuální dopravy jednoznačně směřuje k elektrické energii, a jelikož převrat na poli akumulátorů směrem k výrazně lehčím a levnějším s vyšší kapacitou v dohledné době očekávat nelze, je jasné, že vozidlo bude muset pro dostatečný jízdní dosah vyrábět elektřinu přímo na své palubě.

Vodík je ideálním kandidátem; příkladem budiž Hamburk s propracovanou strukturou obnovitelných zdrojů energie, kde nadbytečná elektrická slouží při průmyslové výrobě vodíku, jenž může být skrze články FC znovu přeměněn na elektrickou energii, či využit přímo v dopravě. V Hamburku totiž jezdí několik autobusů s vodíkovými články, napájenými ze čtyř veřejných stanic. Limitujícím prvkem zůstává nedostatečně bohatá a pomalu se rozšiřující síť čerpacích stanic vodíku. Toyota na vývoji FCV pracuje dvě desetiletí a její snahy zatím vyvrcholily představením sériového vozu Mirai (mirai japonsky značí budoucnost) na autosalonu v Los Angeles 2014. Loni vzniklo 700 vozů, letos jich má být 2000 a příští rok až 3000; původně měla celá série čítat jen 1500 vozidel, za navýšením počtů stojí zájem zákazníků. Mirai je k dostání nejen na domácím trhu a v některých státech USA, ale i v Evropě (Německo, Dánsko a Velká Británie). Pohonná soustava TFCS (Toyota Fuel Cell System) sestává z akumulátoru Ni-MH, palivových článků, měniče 650 V, elektromotoru a dvou nádrží plynného vodíku. Z bližšího pohledu je jasné, že se výrobce snažil držet vývojové a výrobní náklady na uzdě. Po technické stránce Mirai vychází z podvozku a dalších dílů Priusu třetí generace (včetně zadní nápravy s vlečenými rameny), akumulátory jsou z Camry Hybrid (XV50) a elektromotor z Lexusu RX 450h (AL10). Jde vlastně o adaptaci běžného hybridu, v jehož pohonné soustavě je spalovací motor nahrazen vodíkovými články. Mírně řečeno kontroverzní design karoserie nám šéfkonstruktér Yoshikazu Tanaka vysvětlil tím, že záměrem bylo vytvořit vůz, jenž by odrážel výjimečnost koncepce.

Tříprostorová čtyřdveřová karoserie s vysokou hranou zádě, omezující poněkud výhled vzad, ukrývá překvapivě objemný zavazadlový prostor. Přísně čtyřmístná konfigurace má oficiálně odrážet luxusní povahu vozu, ve skutečnosti jde spíše o daň nízké užitečné hmotnosti (jen 330 kg), nicméně všechna sedadla jsou pohodlná a zvláště ta přední skýtají dostatek prostoru. Nabídka standardně instalovaných komfortních prvků je rozsáhlá a zahrnuje vyhřívání všech sedadel a ve dvou osách elektricky stavitelný volant, ale též prvotřídní akustickou izolaci včetně speciálních vrstvených oken. Rozporuplný dojem zanechalo u všech testovaných vozů čalounění syntetickou kůží, připomínající při kontaktu spíše pryž, ale Toyota tento materiál naštěstí u jiných typů v Evropě nepoužívá. Pohotovostní hmotnost činí značných 1850 kg, ovšem jde takřka o pětimetrový sedan. Standardem je osm airbagů včetně kolenního pro řidiče a protiponořovacího v sedáku spolujezdce. Při jízdě vyniká Mirai mimořádně nízko uloženým tě-žištěm; všechny prvky pohonu jsou totiž vestavěny pod podlahou (pouze akumulátory spočívají až nad zadní nápravou) a rozloženy tak, aby obě nápravy zatěžovaly rovnoměrně.

Díky tomu je podvozek naladěn skutečně hodně komfortně, aniž by se však vůz při svižnější jízdě příliš nakláněl (ověřeno na Fuji Speedway). Jízda připomíná běžné vozy s hybridním pohonem, ovšem s výhodou absence převodovky, takže tah elektromotoru je plynulý a ničím nenarušovaný. Řízení s elektrickým posilovačem bylo zvláště u vozu v Dánsku přehnaně měkké a bez správného kontaktu s předními koly. Brzdy jsou účinné, ale přichází ke slovu až při prudším zpomalování, to běžné zajišťuje -plynulá rekuperace elektromotorem. Jeho součinnost s mechanickými brzdami koordinuje systém ECB (Electronically Controlled Brake System), rekuperaci lze, třeba při sjíždění táhlých kopců, umocnit přesunutím voliče jízdních režimů do pozice Br. Příjemně překvapily dynamické schopnosti, zrychlení na sto trvá méně než 10 sekund, a i když výrobce deklaruje nejvyšší rychlost 178 km/h, rychloměr na německé dálnici A7 ukazoval 190 km/h. V Hamburku jsme si vyzkoušeli tankování, připomíná doplňování LPG nebo CNG a trvá maximálně pět minut, jenže zcela jednoduché to není. V našem případě se nádrže Mirai naplnily jen na 80 procent, krátce před námi totiž tankoval autobus, a i když ten pracuje s tlakem jen 35 MPa, navýšení tlaku čerpacího systému na maximální úroveň trvá i desítky minut. Životnost akumulátorů i palivových článků je plánována na deset let, tedy shodně s životností celého automobilu. S jistým poklesem kapacity a výkonu údajně počítat lze, ale řidič by je podle tvrzení výrobce neměl zaznamenat.

Technické údaje

POHÁNĚCÍ SOUSTAVA – a) synchronní elektromotor typu 4JM s permanentními magnety, uložený před přední nápravou; 113 kW (154 k) a 335 N.m; b) kapalinou chlazené vodíkové články Toyota Stack FCA110 (chladicí kapalina 19,6 l), uložené uprostřed pod podlahou; c) akumulátory Ni-MH 244,8 V (34 článků po 7,2 V; 6,5 A.h) vzadu nad nápravou; d) dvě nádrže stlačeného plynného vodíku vzadu pod podlahou před a za nápravou, objem 122,4 l (cca 5 kg), pracovní tlak 70 MPa; e) jednostupňový převod 1,000; stálý převod 3,478, pohon předních kol.

PODVOZEK – samonosná konstrukce s pomocnými rámy; všechna kola nezávisle zavěšena, vpředu spodní příčná ramena a vzpěry McPherson, vzadu vlečená ramena spojená torzně poddajnou příčkou; odpružení vinutými pružinami a teleskopickými tlumiči; vpředu příčný zkrutný stabilizátor; hřebenové řízení s elektrickým posilovačem, převod 14,8:1; 2,81 otáčky na plný rejd; kapalinové kotoučové brzdy s posilovačem, vpředu s vnitřním chlazením; ABS/ECB/BA, VSC+/TRC/HAC; pneumatiky 215/55 R 17.

ROZMĚRY A HMOTNOSTI – rozvor náprav 2780 mm; rozchod kol 1535/1545 mm; d/š/v 4890/1815/1535 mm; přední převis 1080 mm; světlá výška 130 mm; součinitel odporu vzduchu c_x = 0,29; objem zavazadlového prostoru (VDA) 361 l; pohotovostní/celková hmotnost 1850/2180 kg.

PROVOZNÍ VLASTNOSTI (údaje výrobce) – nejvyšší rychlost 178 km/h; zrychlení 0 – 100 km/h za 9,6 s; kombinovaná spotřeba paliva (NEDC) 0,80/0,69/0,76 kg/100 km; dojezd cca 550 km.

Převzato z časopisu

Fotogalerie