Кажется, что каждый раз, когда запускается новая гибридная модель или обновляется текущая модель, происходит какая-то небольшая настройка или обновление, которые обеспечивают лишь малейшее преимущество над конкурентами ... на самом деле достаточно для маркетинговых целей, и такие улучшения приветствуются. до бесконечности. Но нет причин для презрения — когда дело касается воздействия на окружающую среду и энергосбережения, каждая мелочь действительно помогает.
Но поскольку эти незначительные вехи на протяжении многих лет превозносились, немецкий инженер и его команда швейцарских разработчиков усердно трудились ... с тех пор, как гибрид начал свою эволюцию от пугающего до модного и мейнстримного. И результат не похож ни на что, что кто-либо мог предсказать. Так что это не что иное, как сказка, что лучшая за последние годы инновация в области гибридных технологий, зародившаяся задолго до широкого использования нынешней гибридной трансмиссии, была обнаружена как раз вовремя, когда гибриды и электромобили (хотя и продаются, а также когда-либо) подлежали новой оплате.
Двигатель Hüttlin был публично представлен на автосалоне в Женеве в марте 2011 года, он был установлен на стенде среди других экологически чистых технических выставок и, как сообщается, привлек к себе устойчивый поток внимания так, как мог только сферический алюминиевый двигатель. Итак, мы начнем с того, что потакаем доктору Хюттлину и Innomot AG, команде разработчиков двигателя Hüttlin, отложив недоверие и предположив, что форма действительно является наиболее практичной возможностью для своей цели. Даже если блестящий шарообразный рисунок немного глуп, наука кажется надежной, а статистика впечатляет.
Сферический двигатель Hüttlin (или «kugelmotor») обладает многими преимуществами электромобиля без общих недостатков, таких как ограничения зарядной инфраструктуры и то, что критики электромобилей называют «беспокойством по запасу хода», всепроникающим страхом перед тем, что Аккумулятор разрядится до того, как зарядка станет доступной, и без резервного бензина водитель останется в затруднительном положении. Кроме того, типичные характеристики эффективности гибрида, такие как меньший вес, экономия топлива и меньшее воздействие на окружающую среду, были улучшены. Сферический двигатель Hüttlin обещает обеспечить необходимый импульс для вывода гибридной техники на новый уровень и, преодолев ограничения по запасу хода, может помочь электромобилям получить широкое распространение.
Самостоятельный сферический двигатель Hüttlin выглядел бы глупо, если бы он катался под капотом, но не беспокойтесь:он был разработан как часть системы, а не как автономный источник питания.
«Расширитель диапазона» — это то, что отличает гибридный автомобиль от чисто электрического автомобиля. Это дополнительный источник энергии, который позволяет гибриду превзойти возможности использования электромобиля. Поскольку запас хода часто упоминается как одна из главных проблем, препятствующих широкому распространению электромобилей, это различие играет важную роль в восприятии этих двух типов транспортных средств.
Однако найти надежный расширитель диапазона не так просто, как просмотреть рекламу в мужских журналах. В ранних гибридах расширитель запаса хода был просто эффективным бензиновым двигателем, который помогал электродвигателю выдерживать нагрузку, а конструкция была очень похожа на обычный двигатель:электрический генератор давал ток для прокачки вала, который, в свою очередь, приводил в движение остальные. деталей двигателя, в которых запущен цикл сжигания топлива. Многие гибриды на дорогах все еще работают так, более или менее, хотя разные производители могут подчеркивать, скажем, «нормальность» над эффективностью, при этом трансмиссия автомобиля спроектирована так, чтобы отдавать предпочтение одному источнику энергии, а не другому. (Несмотря на то, что гибридная технология прошла долгий путь всего за несколько лет, основные параметры 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 клипом; другие срабатывают только тогда, когда электродвигатель нуждается в небольшой стимуляции. Некоторые из дизайнов по-прежнему довольно просты, вдохновлены и основаны на традиционных автомобильных технологиях. И другие, как мы видели... ну, они там.
Доктор Хюттлин и его команда разработали новую конструкцию, которая идет вразрез с устоявшимися и принятыми принципами проектирования двигателей. Вместо того, чтобы оборачивать свой дизайн вокруг типичной механики (общая установка вала и генератора), он хотел более гладкий и функциональный дизайн, в значительной степени автономный двигатель, который создавал свою собственную мощность для запуска. Его дизайн отражает мысль о том, что расширитель диапазона не должен растрачивать ресурсы гибрида; он должен быть легким, компактным, экономичным и как можно более недорогим. Это не новая идея, но она заставила его понять, что, возможно, стоит попытаться вернуться к чертежной доске.
Пересмотрите этот подход после прочтения следующей страницы... и сферический двигатель Hüttlin может показаться намного менее прихотливым и более изящным.
Hüttlin предназначен для дополнения электрической мощности гибридного автомобиля, но для простоты представим на мгновение, что это автономный двигатель. На практике мощность, которую он производит, будет направляться в соответствии с схемой разделения мощности этого конкретного гибрида, но для целей понимания того, как сам двигатель создает мощность, куда эта мощность потом уходит, в основном не имеет значения. Это достаточно сложно описать как есть.
Вот простая вещь:прототип Hüttlin, который ходит по кругу, производит около 104 лошадиных сил, но, в отличие от традиционного бензинового двигателя, доктор Хюттлин утверждает, что его конструкцию легко масштабировать, чтобы удовлетворить практически любую потребность в мощности. Современные автомобили имеют жидкостное охлаждение, но kugelmotor также можно адаптировать для установок с воздушным охлаждением. Он состоит всего из части частей традиционного двигателя (около 60 компонентов в Hüttlin по сравнению с примерно 250 в среднем четырехпоршневом), что помогает достичь целей эффективности и экономичности, поскольку требуется меньше деталей. производить и собирать. Частично это означает, что КПД Hüttlin превышает 30 процентов (другими словами, менее 70 процентов производимой им мощности расходуется на нагрев, шум и лишнее трение), что, конечно же, означает, что двигатель будет потреблять меньше энергии. меньше топлива, а также будет производить меньше вредных для окружающей среды выбросов. Традиционные двигатели, для сравнения, достигают только около 20-процентной эффективности. Подумайте об этом в следующий раз, когда будете заправляться.
Вот где все становится сложнее:движение двигателя, называемое «трехмерной кинематикой», включает в себя сгорание бензина и четырехпоршневую конструкцию, но после этого вы как будто находитесь на другой планете. Вид двигателя сводит с ума — серебряный шар с торчащими трубками. Как космический корабль «Земля» в Эпкоте… как эта сфера заключает в себе то, что, как все утверждают, находится внутри? Внутри легкого алюминиевого шара размещено больше кугелей, которые движутся по дорожкам внутри двух поршней на одном и том же подшипнике, которые находятся внутри ротора, вращающегося внутри внешней алюминиевой оболочки. Когда ротор вращается, поршни качаются в противоположном направлении, и кугели скользят по своим дорожкам... движение которых заставляет ротор вращаться. Понял? (Тот факт, что базовые детали имеют те же имена и роли, что и обычные детали двигателя, на самом деле совсем не помогает.)
И попутно некоторые катушки и магниты помогают генерировать энергию и передавать энергию за пределы сферы на набор батарей, которые действуют как временные удерживающие блоки для передачи мощности по трансмиссии по мере необходимости. Мощность передается на другой двигатель, который непосредственно приводит в движение колеса (вместо передачи мощности непосредственно на традиционную трансмиссию), что, по словам Innomot AG, более эффективно.
Доктор Хюттлин сказал, что на разработку и разработку kugelmotor ушло несколько десятилетий, но он ожидает увидеть его в серийных автомобилях примерно через 2-5 лет. Патенты были поданы в декабре 2010 года (в портфолио доктора Хюттлина насчитывается более 150 патентов), и Innomot AG планирует лицензировать эту технологию, поэтому вскоре Hüttlin можно будет разместить в моторном отсеке целого ряда гибридов.
Это задание поначалу поразило меня страхом:боязнью ввести в Google «расширитель диапазона» в сочетании с любым словом, содержащим умлаут. После дальнейших исследований я обнаружил, что изобретатель Hüttlin, как сообщается, называет свое творение «kugelmotor». «Кугель», которое может показаться поклонникам еврейской кухни знакомым, на самом деле по-немецки означает «мяч». Совсем не обнадеживает. Но у меня все еще был проблеск надежды на сферический двигатель. Я склонен безмерно любить немецкую технику (например, мою причудливую привязанность к определенному типу компрессорного нагнетателя, наиболее известного своим присутствием в VW конца 80-х и середины 90-х, который практически гарантированно выходил из строя ровно на 60 000 миль).
Тем не менее, все же потребовалось немного времени, чтобы понять, как этот шар скатывается. Каждое описание, которое я читал, казалось совершенно другим, почти противоречивым. И под рукой не было руководства по ремонту, чтобы уговорить меня. 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 воздушного охлаждения. Мой воображаемый будущий проект Karmann Ghia только что приобрел совершенно новое измерение.)
Как работает вращающийся детонационный двигатель
Как работает двигатель с воздушным охлаждением
Как работает гибридный грузовик Toyota A-BAT
Как работает гибрид Ford Fusion
Как работает гибридный налоговый кредит