วิวัฒนาการของ GR Corolla เครื่องยนต์ไฮโดรเจรเหลว

บริษัท โตโยต้า มอเตอร์ คอร์ปอเรชัน (หรือโตโยต้า) ได้ส่ง　“#32 ORC ROOKIE GR Corolla H2 Concept” (หรือโคโรลล่าเครื่องยนต์ไฮโดรเจน) ที่ใช้ไฮโดรเจนเหลวเป็นเชื้อเพลิงเข้าร่วมแข่งขัน “Fuji SUPER TEC 24 ชั่วโมงสนามที่สองของซีรีส์ ENEOS Super Taikyu Series 2024 Empowered by BRIDGESTONE” โตโยต้ามุ่งมั่นที่จะพัฒนายานยนต์และคนขับผ่านสภาพแวดล้อมที่ยากลำบากในสนามแข่งมอเตอร์สปอร์ต และสร้างวิวัฒนาการอย่างต่อเนื่องไปพร้อมกับมิตรในวงการ เพื่อทำให้เกิดความเป็นกลางทางคาร์บอนได้จริง

วิวัฒนาการเหนือชั้นของโคโรลล่าเครื่องยนต์ไฮโดรเจนที่วิ่งด้วยไฮโดรเจนเหลว

• พัฒนาปั๊มป์ไฮโดรเจนเหลวให้คงทนมากขึ้น

พัฒนา “ปั๊มป์” ที่จะอัดความดันไฮโดรเจนเหลวเพิ่มขึ้นเพื่อส่งไปให้เครื่องยนต์ให้มีความคงทนเพิ่มมากขึ้นเป็นอย่างมาก สามารถวิ่งได้ตลอด 24 ชั่วโมงโดยไม่ต้องเปลี่ยนชิ้นส่วน (ต่างจากการแข่งขัน 24 ชั่วโมงปีที่แล้วที่ต้องเปลี่ยน 2 ครั้ง)

เครื่องยนต์ไฮโดรเจนส่งกำลังได้โดยการเผาไหม้ไฮโดรเจนที่ใช้เป็นเชื้อเพลิงซึ่งถูกอัดเข้าห้องเครื่องยนต์โดยตรง โคโรลล่าเครื่องยนต์ไฮโดรเจนมีปั๊มป์ที่จะอัดอากาศด้วยการให้แรงอัดแบบหมุนไปกลับของลูกสูบ (หรือระบบแรงอัดแบบหมุนไปกลับ) ส่งไฮโดรเจนจากถังเก็บเชื้อเพลิงไปยังเครื่องยนต์ ปั๊มป์นี้ต้องรับกับช่วงแรงอัดมหาศาลที่เกิดขึ้นจากระบบแรงอัดแบบหมุนไปกลับของลูกสูบ ทำให้ตลับลูกปูน(ชิ้นส่วนที่จะทำให้เพลาหมุนได้อย่างคล่องตัว) รวมถึงเกียร์ (เฟือง) ต้องรับแรงมหาศาล เป็นเหตุให้เกิดการสึกกร่อนหรือเสื่อมสภาพได้ง่าย

ในครั้งนี้ เพื่อยกระดับความทนทานของปั๊มป์ จึงได้พัฒนาโครงสร้างของข้อเหวี่ยงเป็นแบบ Dual-Drive ทำให้สามารถส่งแรงบิดจากข้อเหวี่ยงทั้งสองด้านเข้าสู่มอเตอร์ได้ ทำให้การหมุนไปกลับของลูกสูบสร้างแรงอัดได้อย่างสมดุลย์ดี ส่งผลให้ปั๊มป์มีความทนทานเพิ่มมากขึ้นเป็นอย่างมาก

เพิ่มระยะวิ่งด้วยถังเชื้อเพลิงทรงต่างจากเดิมเปลี่ยนรูปทรงของถังไฮโดรเจนที่วางไว้ในตัวถังจาก “ทรงกระบอก” เป็น “ทรงต่าง (ทรงวงรี)” ส่งผลให้ปริมาณไฮโดรเจนเหลวที่สามารถเติมได้เพิ่มมากขึ้น ทำให้ระยะวิ่งยาวมากขึ้นกว่าเดิม หากเป็นเชื้อเพลิงก๊าซไฮโดรเจนต้องเป็นถังเชื้อเพลิงทรงกระบอกเพื่อกระจายแรงดันมหาศาลให้ทั่วถึงเท่ากันในถังเชื้อเพลิง ในขณะที่ไฮโดรเจนเหลวมีแรงดันน้อยกว่าก๊าซไฮโดรเจน สามารถใช้ถังเชื้อเพลิงทรงต่างจากเดิมได้ ในครั้งนี้ จึงได้ออกแบบให้เป็นถังเชื้อเพลิงแบบทรงวงรี เพื่อใช้พื้นที่ในห้องโดยสารได้อย่างมีประสิทธิภาพ ส่งผลให้ปริมาตรของถังเชื้อเพลิงเพิ่มขึ้นเป็น 1.5 เท่าเมื่อเปรียบเทียบกับถังเชื้อเพลิงทรงกระบอกแบบเดิม และเมื่อเปรียบเทียบกับการใช้ก๊าซไฮโดรเจนอัดที่ความดัน 70 เมกกะปาสคาลเมื่อทดสอบในปีค.ศ.2022 ทำให้ปริมาณเชื้อเพลิงไฮโดรเจนที่บรรจุได้ (หรือระยะวิ่ง) เพิ่มขึ้นมากกว่า２ เท่า

อุปกรณ์กู้คืน CO2 เปลี่ยนไปใช้ระบบอัตโนมัติสำหรับการเปลี่ยนโปรเซส เทคโนโลยีการกู้คืน CO2 เป็นเทคโนโลยีที่จะกู้คืน CO2 ที่มีอยู่ในอากาศ ด้วยกการประยุกต์ใช้ “จุดเด่นในการดูดอากาศได้จำนวนมาก” และ “ความร้อนที่เกิดขึ้นจากการเผาไหม้” ที่มีในเครื่องยนต์สันดาปภายใน โดยการติดตั้งอุปกรณ์กู้คืน CO2

กล่าวคือ จะติดตั้งอุปกรณ์ดูดซับ CO2 เข้าที่จุดดูดอากาศของแอร์คลีนเนอร์ พร้อมกับติดตั้งอุปกรณ์แยกCO2 ที่เกิดขึ้นจากความร้อนของน้ำมันเครื่องเข้าที่ด้านข้างของอุปกรณ์ดังกล่าว เพื่อกู้คืน CO2 ที่แยกตัวออกมาเก็บไว้ในถังขนาดเล็กที่เต็มไปด้วยน้ำยาดูดซับ

ในการแข่งขัน Fuji 2023 สนามสุดท้าย ได้ติดตั้งระบบสลับเปลี่ยนการดูดซับและแยกตัว CO2 เป็นแบบแมนนวล  ในครั้งนี้ ได้เปลี่ยนมาใช้ระบบอัตโนมัติสำหรับการเปลี่ยนโปรเซสการดูดซับและแยกตัว โดยการหมุนฟิลเตอร์ดูดซับ CO2 อย่างช้า ๆ ในระหว่างการขับขี่

รายชื่อนักแข่งรถ

มาซาฮิโกะ คอนโดผู้จัดการทีมผู้มีประสบการแข่งSUPER GT หรือซูเปอร์ฟอร์มิวล่าของสนามแข่งในประเทศ และยังเป็นประธานของ JRP ผู้จัดแข่งขันซูเปอร์ฟอร์มิวล่า มาพร้อมกับยาลิ-มาติ แรทบาลาตัวแทนทีม TGR-WRT จะเข้าร่วมเป็นนักแข่งสำหรับสนาม Fuij 24 ชั่วโมงในครั้งนี้ เพื่อร่วมกันท้าทายครั้งยิ่งใหญ่กับคาโรลล่าไฮโดรเจนเหลวกับนักแข่งของทีมMORIZO

โดย นรินทร โชติภิรมย์กุล