Másfél év alatt olyan folyékony hidrogénnel hajtott versenyautót fejlesztett a Toyota, amely sikerrel célba ért egy rangos 24 órás versenyen

A folyékony hidrogénnel hajtott autó versenybe küldése már önmagában világelső vállalkozás volt. Annak ellenére, hogy a Toyota csapata a sorozat legkeményebb fordulójában, a 24 órás versenyen küldte harcba először a versenygépet, az autó 358 kört teljesített a Shizuoka prefektúrában található Oyama legendás pályáján, a Fuji Speedwayen – ez egyébként 1634 kilométeres versenytávot jelent. Ez a bravúr mindössze 18 hónapnyi gyors fejlesztés után valósult meg: ez idő alatt a Toyota folyamatos teszteken és kudarcokon ment keresztül, és minden nap tartogatott valami nehézséget a fejlesztőcsapat számára.

Ugorjunk vissza egy évet az időben, a 2022 júniusában megrendezett Super Taikyu Fuji 24 órás versenyre.

„Még mindig nem tudtuk működésre bírni. Hosszú út áll még előttünk, de a csapat motivált és keményen dolgozik, tudván, hogy ha nem állunk neki most, a jövő nem fog változni.” - Tomoya Takahashi, a GR járműfejlesztési részlegének vezérigazgatója (jelenleg a TOYOTA GAZOO Racing versenyistálló elnöke) akkor  így jellemezte a folyékony hidrogénnel működő autó akkori állapotát, amelynek fejlesztése 2022 elején kezdődött. Alig egy évvel azután, hogy a H2 Corolla először versenyzett gáz-halmazállapotú hidrogénnel, a Toyota már megtette a következő lépést a motorsportok segítségével történő széndioxid-mentesítés felé.

Az üzemanyag energiasűrűsége (az egységnyi térfogatra jutó energia) körülbelül 1,7-szerese a gáz halmazállapotú hidrogénének, így az autó ennyivel nagyobb hatótávolsággal rendelkezik. A gáznemű hidrogénnel ellentétben a folyadék nem igényel nagy nyomást, ami nagyobb szabadságot tesz lehetővé a tartály kialakításában (a gáz halmazállapotú hidrogént tartalmazó tartályoknak ugyanis hengeralakúnak kell lenniük, hogy az erőhatásokat egyenletesen osszák el a nagy nyomás miatt). Másrészt viszont nehéz fenntartani az ultraalacsony, -253 °C-os hőmérsékletet, amelyen a hidrogén cseppfolyóssá válik. Míg a meglévő motorhoz nem kellett hozzányúlni, a tartályt kiemelkedően hatékony szigeteléssel kellett kifejleszteni, hogy a hidrogén üzemanyag folyékony állapotban maradjon. Számos új alkatrészre is szükség volt, köztük egy nyomásfokozó szivattyúra az üzemanyag szállítására, egy párologtatóra az üzemanyag felmelegítésére és gázzá alakítására, valamint egy nyomáskamrára, amely a vezető gázpedálkezeléséhez igazodó hidrogénmennyiséget szolgáltat a motor számára. Míg sok alkatrész nulláról történő fejlesztése még folyamatban volt, a csapat mérnökei már akkor bemutatták a folyékony hidrogénes rendszer modellváltozatát a sajtó számára. A bemutatón a fejlesztésben résztvevő Ryosuke Yamamoto (GR Járműfejlesztési részleg) így fogalmazott:
„Bár már sok beszállítóval dolgoztunk együtt, több partnert szerettünk volna bevonni a munkába, hogy együtt finomítsuk a technológiát, és valami jelentőségteljest alkossunk meg. Reméltük, hogy többen látják majd ezt, és segíteni fognak.”

A másik oldalon ez az erőfeszítés rávilágít a partnerek megtalálásának nehézségére. És nem csoda, hogy a folyékony hidrogéntüzelésű mobilitás egyetlen példája a rakéták voltak. Bár a csapat talált olyan gyártókat, amelyek nagyméretű hidrogéntartályokat gyártanak, gyakorlatilag senki sem fejlesztett személygépjárművekhez alkalmas kompakt tartályokat. Yamamoto és fejlesztőtársai bejárták Japánt, keresve valakit, aki rendelkezik olyan fejlett műszaki képességekkel, hogy a versenyzéshez szükséges paraméterek mellett megépítsen egy tartályt – hiszen ez a projekt sikerének kulcsa. A keresés során megismerkedtek a Yamaguchi prefektúrában található Ube városából származó Shinko Industries vállalattal. Míg a cég erősségei a mélyépítésben, az építőiparban és más nagyszabású projektekben rejlenek, a csapat a Shinkót választotta ki magasan képzett hegesztőmesterei okán. A kettős héjú vákuumszigetelő tartálynak szorosan be kellett illeszkednie a számára kijelölt helyre, ugyanakkor lehetővé kellett tennie a hidrogén bemeneti/kimeneti fúvóka felszerelését. Mivel egy egyedi darabról van szó, minden hegesztést kézzel kellett elvégezni. Ez még a Shinko hegesztőinek képességeit ismerve is ijesztő feladatnak bizonyult. Keiji Kawano, a Shinko Plant Service* vezérigazgató-helyettese elmondta, hogy miért.

„Még soha nem dolgoztunk együtt autógyártóval. Általában nagy berendezésekkel, például darukkal és mélyépítési projektekkel foglalkozunk. Ahelyett, hogy több tucat ugyanolyan a terméket készítenénk, egyedi darabok gyártásával foglalkozunk. Számunkra a Toyota műszaki követelményei elképesztően nagy pontosságot követeltek meg.”

A kidolgozásnak tizedmilliméter pontosságúnak kellett lennie. A hegesztés okozta torzítások figyelembevétele ilyen műszaki követelmények mellett herkulesi feladatnak bizonyult.