Toyota, la mítica marca de Japón, para resolver un problema que involucra la eficiencia de su motor de hidrógeno ha decidido utilizar tecnologías alternativas de combustibles sin emisiones. Aquí te contamos como ha encontrado la solución.
Avances de Japón en el diseño del motor de hidrógeno
La vaporización del hidrógeno debido al intenso calor externo es el principal inconveniente que enfrenta la fabricación de un propulsor de combustión que emplea este carburante en forma líquida.
Toyota viene lidiando con ese problema desde 2021 cuando utilizó un propulsor de este tipo en su coche compacto de competición GR Corolla H2 Concept durante la competencia del campeonato de resistencia japonés, también conocida como Super Taikyu Series.
Al principio, en este propulsor de competición se empleaba hidrógeno gaseoso, pero luego en 2023 se comenzó a utilizar en estado líquido, lo que ofrece la ventaja de reducir las dimensiones de los tanques de almacenamiento, es decir, se produjo una mayor eficiencia en el uso del espacio; sin embargo, esto requiere que este carburante se licúe a -252,87 °C.
Posteriormente, se diseñó un prototipo mejorado en el cual la bomba mediante un cigüeñal de doble efecto aumenta la presión del carburante líquido previo a su direccionamiento al motor, con lo que se garantiza una mayor durabilidad del mecanismo. Ya anteriormente en Japón se había intentado crear este otro tipo de propulsor.
Aparte de eso, otra de las mejoras que se incorporó fue el cambio de la forma del depósito, pasando de cilíndrico a ovalado, procurando con ello:
- Optimizar el uso del espacio
- Incrementar la capacidad
- Mejorar la eficiencia
Hay un serio inconveniente que afecta la eficiencia de este propulsor
El fabricante japonés ha utilizado este fuel en forma líquida en modelos como GR Yaris y GR Corolla, quienes emplean el motor convencional G16E-GTS, un propulsor de tres cilindros de capacidad 1.6 y modo turbo.
Además, este innovador propulsor ha sido incorporado al apasionante coche GR Yaris Rally2, a bordo del cual Alejandro Cachón y Borja Rozada obtuvieron el triunfo en el Supercampeonato de España de Rallyes 2024.
Una de las excelentes propiedades del hidrógeno líquido es su alta densidad energética, sin embargo, uno de los problemas que presenta este propulsor es el que se produce cuando el carburante se almacena sin elevada presión, evaporándose por efectos de la temperatura exterior.
Por lo tanto, este sistema de propulsión se ve afectado en su eficiencia cuando una parte del hidrógeno en estado líquido caliente se escapa a la atmósfera cuando este se vaporiza.
¿Cómo ha intentado la marca japonesa solucionar la pérdida de combustible?
Una de las tentativas de solución al problema de eficiencia descrito que ha intentado Toyota ha sido utilizar la presión de escape para licuar el gas carburante sin que se pierda; es decir, se trata del reaprovechamiento del hidrógeno que se evapora, conduciéndolo a un dispositivo autopresurizador.
No obstante, también puede que una fracción de hidrógeno evaporado sea liberado, de allí que los ingenieros de la marca japonesa hayan pensado en redirigirlo a un paquete de pilas de combustible de menores dimensiones y de este modo producir electricidad.
La energía eléctrica producida estaría dirigida a la alimentación de la bomba del combustible y no hacia el motor en sí, mientras que otra fracción del vapor de hidrógeno transcurre por un catalizador, convirtiéndose en vapor de agua una vez llegado a la atmósfera.
Por consiguiente, el líquido carburante evaporado se emplea en la alimentación del coche de diversas formas y en todas ellas implica la búsqueda de alternativas no emisoras de dióxido de carbono.
En definitiva, el prestigioso fabricante de coche de Japón ha resuelto el gran problema de su motor de hidrógeno utilizándolo en forma líquida, evitando la disminución de eficiencia debido a la pérdida del combustible vaporizado por el calor externo, aunque de seguro en un futuro casi inmediato se planteará esta otra alternativa.
