Кажется, что каждый раз, когда выпускается новая гибридная модель или обновляется текущая модель, происходит какая-то небольшая настройка или обновление, которое обеспечивает лишь малейшее преимущество над конкурентами… на самом деле этого достаточно для маркетинговых целей, и такие улучшения отмечаются. без конца. Но нет причин для презрения: когда дело касается воздействия на окружающую среду и энергосбережения, действительно помогает каждая мелочь.
Но несмотря на то, что эти незначительные достижения хвалились на протяжении многих лет, немецкий инженер и его команда швейцарских разработчиков усердно трудились… с тех пор, как гибрид начал свою эволюцию от устрашающего к модному и мейнстриму. И результат не похож ни на что, что можно было бы предсказать вообще. Так что это не что иное, как фантастика, что лучшая за последние годы инновация в области гибридных технологий, возникшая задолго до широкого использования нынешней гибридной трансмиссии, была обнаружена как раз вовремя, когда гибриды и электромобили (хотя и продавались так же хорошо, как и когда-либо) должны были быть перезаряжены.
Двигатель Hüttlin публично дебютировал на Женевском автосалоне в марте 2011 года, установленный на стенде среди других выставок экологически чистых технологий, и, как сообщается, привлек постоянный поток внимания так, как мог бы только сферический алюминиевый двигатель. Итак, мы начнем с того, что потворствуем доктору Хюттлину и Innomot AG, команде, создавшей двигатель Hüttlin, отбросив недоверие и предположив, что эта форма действительно является наиболее практичной возможностью для своей цели. Даже если блестящий шаровидный дизайн выглядит немного глупо, научные данные кажутся убедительными, а статистика впечатляет.
Сферический двигатель Хюттлина (или «кугельмотор») обладает многими преимуществами электромобиля, но не имеет общих недостатков, таких как ограничения инфраструктуры зарядки и то, что критики электромобилей называют «беспокойством о запасе хода», всепроникающим страхом, что Аккумулятор разрядится до того, как станет доступен заряд, и без резервного бензина водитель окажется в затруднительном положении. Кроме того, были улучшены типичные характеристики эффективности гибрида, такие как меньший вес, экономия топлива и снижение воздействия на окружающую среду. Сферический двигатель Hüttlin обещает, что он может обеспечить необходимый импульс для вывода гибридной техники на новый уровень и, преодолевая ограничения по дальности полета, может помочь электромобилям получить широкое признание.
Сферический двигатель Хюттлина сам по себе выглядел бы нелепо, катаясь под капотом, но не беспокойтесь: он был спроектирован как часть системы, а не как автономный источник энергии.
«Расширитель запаса хода» — это, по сути, то, что отличает гибридный автомобиль от чистого электромобиля. Это дополнительный источник энергии, который позволяет гибриду превосходить возможности использования электромобиля. Поскольку запас хода часто упоминается как одна из основных проблем, мешающих электромобилям получить широкое признание, это различие играет важную роль в восприятии этих двух типов транспортных средств.
Однако найти надежный расширитель диапазона не так просто, как просмотреть рекламу в конце мужских журналов. В ранних гибридах расширитель запаса хода представлял собой просто эффективный бензиновый двигатель, который помогал электродвигателю выдерживать нагрузку, а конструкция во многом напоминала обычный двигатель: генератор электричества подавал сок для накачки вала, который, в свою очередь, приводил в движение остальные. частей двигателя, которые запускали цикл сгорания топлива. Многие гибриды на дороге до сих пор работают так, более или менее, хотя разные производители могут делать упор, скажем, на «нормальность», а не на эффективность, при этом трансмиссия автомобиля спроектирована так, чтобы отдавать предпочтение одному источнику энергии, а не другому. (Хотя гибридная технология прошла долгий путь всего за несколько лет, базовые варианты компоновки не сильно изменились.)
Однако сейчас разрабатываются различные типы двигателей, которые помогут продвинуть игру вперед, и проверяют пределы возможностей гибридов. Некоторые расширители диапазона работают с постоянным ограничением; другие срабатывают только тогда, когда электродвигателю требуется небольшая стимуляция. Некоторые конструкции по-прежнему довольно просты и вдохновлены традиционными автомобильными технологиями. А другие, как мы видели… ну, они там.
Доктор Хюттлин и его команда разработали новую конструкцию, которая противоречит устоявшимся и общепринятым принципам проектирования двигателей. Вместо того, чтобы основывать свой проект на типичной механике (общий вал и установка генератора), он хотел более гладкую и функциональную конструкцию, в значительной степени автономный двигатель, который создавал собственную мощность для движения. Его дизайн отражает идею о том, что расширитель диапазона не должен растрачивать ресурсы гибрида; он должен быть легким, компактным, экономичным и максимально недорогим. Это не новая идея, но она заставила его понять, что, возможно, стоит вернуться к чертежной доске.
Пересмотрите этот подход после прочтения следующей страницы… и сферический двигатель Хюттлина может показаться гораздо менее причудливым и более изящным.
Hüttlin предназначен для дополнения электрической мощности гибридного автомобиля, но для простоты представим на мгновение, что это автономный двигатель. На практике производимая им мощность будет распределяться в соответствии с конструкцией распределения мощности этого конкретного гибрида, но для понимания того, как двигатель сам производит мощность, то, куда она пойдет потом, по сути, не имеет значения. Это достаточно сложно описать как есть.
Вот простые вещи: прототип Хюттлина, который обошел вокруг, выдает около 104 лошадиных сил, но в отличие от традиционного бензинового двигателя, доктор Хюттлин утверждает, что конструкцию легко масштабировать, чтобы удовлетворить практически любую потребность в энергии. Современные автомобили имеют жидкостное охлаждение, но двигатель Kugelmotor также можно адаптировать для установок с воздушным охлаждением. Он построен лишь из небольшой части деталей традиционного двигателя (около 60 компонентов в Hüttlin по сравнению с примерно 250 в среднем четырехпоршневом двигателе), что помогает достичь целей эффективности и экономичности, поскольку требуется меньше деталей. изготовить и собрать. Частично это означает, что КПД Hüttlin превышает 30 процентов (другими словами, менее 70 процентов производимой им мощности тратится на нагрев, шум и ненужное трение), что, конечно же, означает, что двигатель будет использовать меньше топлива, а также будет выделять меньше вредных для окружающей среды выбросов. Традиционные двигатели, для сравнения, достигают лишь около 20 процентов эффективности. Подумайте об этом в следующий раз, когда будете заправляться.
Вот тут все становится сложнее: движение двигателя, называемое «трехмерной кинематикой», предполагает сгорание бензина и четырехпоршневую конструкцию, но после этого вы словно находитесь на другой планете. Вид двигателя вызывает головокружение: серебряный шар с торчащими трубками. Как космический корабль «Земля» в Эпкоте… как эта сфера удерживает то, что, как все утверждают, находится внутри? Внутри легкого алюминиевого шара размещены дополнительные кугели, которые вращаются внутри двух поршней на одном и том же подшипнике, которые находятся внутри ротора, который вращается внутри внешнего алюминиевого корпуса. Когда ротор вращается, поршни качают навстречу друг другу, и кугели скользят по своим рельсам… движение которых заставляет ротор вращаться. Понял? (Тот факт, что основные детали имеют те же названия и функции, что и обычные детали двигателя, на самом деле совершенно не помогает.)
Попутно некоторые катушки и магниты помогают генерировать энергию и передавать ее за пределы сферы набору батарей, которые действуют как пакеты временного хранения и перемещают мощность по трансмиссии по мере необходимости. Мощность передается на другой двигатель, который напрямую приводит в движение колеса (вместо того, чтобы передавать мощность непосредственно в традиционную трансмиссию), что, по мнению Innomot AG, более эффективно.
Доктор Хюттлин сказал, что на разработку и разработку двигателя kugelmotor ушло несколько десятилетий, но он ожидает увидеть его в серийных автомобилях примерно через 2–5 лет. Патенты были поданы в декабре 2010 года (дополнив портфолио доктора Хюттлина, насчитывающее более 150), и Innomot AG планирует лицензировать эту технологию, так что Hüttlin вскоре может быть установлен в моторном отсеке целого ряда гибридов.
Это задание поначалу вызвало у меня страх: страх набрать в Google «расширитель диапазона» в сочетании с любым словом, содержащим умлаут. В ходе дальнейших исследований я обнаружил, что изобретатель Хюттлина, как сообщается, называет свое творение «кугельмотором». «Кугель», которое может показаться знакомым поклонникам еврейской кухни, на самом деле по-немецки означает «шар». Совсем не обнадеживает. Но у меня все еще теплилась надежда на сферический мотор. Я склонен без всякой причины любить немецкую технику (например, мою причудливую привязанность к определенному типу компрессорного нагнетателя, наиболее известному своим присутствием в автомобилях VW конца 80-х и середины 90-х годов, который практически гарантированно выходил из строя точно при 60 000 миль).
Тем не менее, потребовалось некоторое время, чтобы понять, как этот мяч катится. Каждое описание, которое я читал, казалось совершенно разным, почти противоречивым. И под рукой не было руководства по эксплуатации, которое могло бы меня уговорить. Итак, учитывая мой опыт разработки немецких двигателей, кажется, что несколько десятилетий изменили мир. (И на этой ноте мой пульс ускорился, когда я обнаружил, что у Hüttlin есть потенциал с воздушным охлаждением. Моя фантазия о будущем проекте Karmann Ghia только что приобрела совершенно новое измерение.)