Водоробус Toyota SORA Fuel Cell Bus 4K 2 HD

Идеи из воздуха

Загазованность в центре Токио 50 лет была жупелом, которым мировые СМИ и особенно коммунистическая пропаганда пугали обывателей. Ориентация промышленности на газовое топливо, ужесточение норм выбросов позволили Японии избавиться к 1980-му от смога в мегаполисах. Частичный переход на газ позволил снять остроту экологической проблемы, но в Японии муниципалитеты хорошо умеют считать деньги. И понятно, что в стране при отсутствии собственных ископаемых видов топлива перевозчики зависимы от внешней конъюнктуры рынка. Значит, ещё не окончен поиск экологически чистых источников энергии.

Япония хоть и находится в поисках своего особого пути, взяв курс на создание исключительных, высокотехнологичных изделий. Но интересно, что электробусы там не рассматриваются в качестве панацеи, поскольку после землетрясения системы зарядки могут быть обесточены, тогда как общественный транспорт должен оставаться мобильным. В конечном итоге при введении электробусов возникает задача массовой утилизации аккумуляторов и суперконденсаторов. Китаю, например, за приоритет в электробусах в 2016 году пришлось расплачиваться проблемой ресайклинга литиевых батарей.

Гибридные системы с ДВС, как показала практика, тоже лишь паллиативная мера. Эти метисы не снимают остроту проблемы зависимости от углеводородов. В великом шансе радикального отказа от нефти и газа инженеры разрабатывают новые и порой причудливые схемы, как, например, двигатель, работающий на эвгленовых водорослях класса euglenophyta. Первый прототип Isuzu Deusel был представлен в г. Фудзислава летом 2014 года. В этом году Isuzu Motors совместно с корпорацией Euglena Corp. уже собирается представить полную технологию и двигатель, работающий на биотопливе E15 из эвгленовых водорослей. Немного воды утечёт, пока на побережье островов разобьют фермы по выращиванию нужных культур, поскольку морской воды в Японии хоть залейся.

Водородная бомба

Но почему именно автобусы должны возглавить революцию? Ведь они редко когда бывают на острие прогресса. Можно вспомнить СССР, который в числе первых начал и первым же свернул разработки в области водородного двигателя, хотя в 1980-х речь как раз и шла об автобусах.

Дело в том, что массовое переоснащение и обкатка технологий возможны только в рамках единой программы с использованием крупного флит-парка. Так, например, решила поступить компания Nikola Motors, представляя свой концепт-трак Nikola One для транспортировки грузов «от океана до океана». В Японии же таких просторов нет, потому и революции начинаются с городов. Так, введение норм LEV и U-LEV для дизелей непременно начиналось с префектур Сайтама, Чиба и Канагава и городов Токио, Йокогама, Кавасаки и Чиба.

Общественный транспорт в префектурах является самым послушным и дешёвым «подопытным кроликом» для реорганизации и позволяет апробировать на себе массовые технологии, не боясь столкнуться с рефлексами обывателей, поскольку учитывает коллективные алгоритмы поведения. Водоробус – это не про «карбюратор», а про «ехать»! Это при покупке минивэна клиент может выпятить губу, услышав о водородной заправке и окажется прав в своём мнении, отказавшись от непонятных и странных электронных роботизированных систем в пользу старых и привычных, даже если ему придётся сутки крутить баранку на бездорожье в сибирской глуши. В автобусе же пассажир – априори лентяй! Он платит лишь за услугу доставки и ему фиолетово, на каком из видов голубого топлива его везут, на газу или водороде.

Но самое главное водоробус показывает два важных достоинства: в нём вообще нет вибрации как у ДВС, он бесшумен как электробус, что даёт пассажиру акустический комфорт!

Конверсия консерватизма

В отличие от легковых автомобилей, грузовики и автобусы Страны восходящего солнца в редких случаях наделялись набором передовых конструкторских решений. Оставляя за собой право на своеобразный дизайн, лекала которого готовились в Европе, пятёрка производителей коммерческого транспорта – Isuzu, Mazda, Nissan (включая UD), Mitsubishi и Toyota с подразделением Hino – до конца 1980-х эксперименты вели порознь. Они стоически бились за прочность, экологичность и экономичность, чем обеспечили себе солидное реноме и набили высокую цену. Но лишь объединив усилия, стало возможным снизить себестоимость.

В попытке уровнять шансы Isuzu и Hino в городах Комацу и Уцуномия объединили производство автобусов, создав компанию J-Bus. Стандартизация не сделала продукцию консорциума оригинальной. Именно поэтому первый прототип водоробуса FCHV-Bus, представленный в 2002 году на базе кузова Hino Blue Ribbon City KL-HU2PMEE, не отличался революционным дизайном.

Городская 22-местная машина, рассчитанная на 63 пассажира, оборудована 5 баллонами на 150 л водорода, заправленными под давлением 35 МПа. Баллоны располагались спереди, но на экземпляре 2005 года их переместили в центр крыши.

Весь кормовой блок салона отдан под блоки управления, силовые бустеры и топливные элементы мощностью 90 кВт мощности, от которых запитывался 80-кВт электродвигатель трансмиссии.

Тестовый режим Toyota FC bus включал в себя три ежедневные поездки по замкнутому маршруту каждый день (кроме понедельника). Затем в Токийском НИИ по охране окружающей среды (Tokyo Metropolitan Research Institute for Environmental Protection) велось тестирование систем, обеспечивающих возможность подключения к автобусу внешних потребителей электричества при аварийных ситуациях. В рамках испытаний ГО ЧС (гражданская оборона при чрезвычайных ситуациях) автобус должен был снабжать электричеством небольшой дом, где могли бы находиться до 100 человек.

Окончательная проработка концепции автобусов для топливных элементов Toyota Fuel Cell была завершена уже в прошлом году, но уже тогда стало ясно, что дизайн экстерьера автобусов Hino и Toyota будет переработан.

Сложная начинка

Пока Toyota продвигает концепцию SORA самостоятельно. При этом указывается, что в 2018 году их будет выпущено около 100 машин (главным образом для центра Токио). Позже эти машины будут обслуживать все города, где будут проводиться XXXII летние Олимпийские и Паралимпийские игры Токио-2020. Будет ли к производству допущен бренд Isuzu непонятно, поскольку в консорциуме J-Bus он увлечён собственным проектом использования эвгленового биотоплива из водорослей.

Акроним SORA символизирует круговорот воды в природе: Sky (небо), Ocean (океан), River (река) и Air (воздух). Сжатый водород находится в 10 баллонах общей ёмкостью 600 л под давлением 70 МПа в передней части крыши. Запас электричества аккумулируется в никель-металл-гибридных аккумуляторах, которые расположены на крыше, сразу за баллонами.

В системе TFCS (Toyota Fuel Cell System) использованы два блока сотовых водородных топливных элементов FC Stack, каждый производительностью по 114 кВт (эквивалентно 155 л.с.). Блоки размером с дорожный чемодан размещены на крыше за второй входной дверью. В основе FC Stack использован твёрдый полимерный электролит. Благодаря химической реакции между водородом, хранящимся на борту, и кислородом, нагнетаемым накрышными вентиляторами из воздуха посредством высоковольтного конвертера Fuel Cell, генерируется напряжение 650 В. Для охлаждения используются четыре кулера. Все остальные электросистемы управления системы упрятаны в заднем пандусе.

Два синхронных электродвигателя постоянного тока мощностью 113 кВт каждый встроены в ступицы колёс. Суммарно они развивают крутящий момент 770 Н∙м.

Хоть система TFCS и взята от легковой Toyota Mirai FCV, но её высокой производительности и мощности (9 кВт и 235 кВт∙ч) хватает, чтобы использовать автобус в качестве аварийного источника электроснабжения после бедствий.

В освещении использованы LED-лампы и светодиоды, что позволило снизить нагрузку на сеть машины, а система охлаждения интегрирована в систему кондиционирования.

Отличия эксплуатации

Автоматический контроль рулевого управления и замедления обеспечивает самостоятельный подъезд автобуса к остановке с зазором от 3 до 6 см от бордюра и дистанцию до 10 см от впереди стоящего автобуса.

Система ITS Connect (Intelligent Transportation System) позволяет машине коммуницировать с дорожной инфраструктурой и другими автомобилями, отслеживая их ускорение и торможение, а также помогает водителю вовремя реагировать на такие типовые ситуации, как приближение к светофору с системой переключения PTPS, которая обеспечивает приоритет движения автобуса. Кроме того, ITS Connect позволяет выдержать линейную скорость на маршруте.

Салон 10,5-метрового полунизкопольного электробуса Fuel Cell Bus рассчитан на перевозку 78 человек, включая 22 пассажиров на местах для сидения. Страпонтены на средней накопительной площадке оборудованы механизмом автоматического складывания подушки сиденья и подлокотника.

Восемь камер высокой чёткости обеспечивают функцию периферийного контроля внутри и снаружи машины. При обнаружении пешехода и велосипедистов в зоне их действия зуммер предупреждает водителя звуком и автоматически выводит изображения на монитор.

Пока в компании молчат об экспорте новинок, но судя по предыдущему опыту, Toyota ненадолго задержит козырь в рукаве, тем более что о водоробусах уже задумались в главных заморских вотчинах японской экспансии – Гонконге и Сингапуре.