Het lijkt erop dat elke keer dat een nieuw hybride model wordt gelanceerd, of een huidig model wordt bijgewerkt, er een kleine aanpassing of update is die net de minste boost geeft ten opzichte van de concurrentie... net genoeg voor marketingdoeleinden, eigenlijk, en dergelijke verbeteringen worden gevierd geen einde. Maar er is geen reden voor minachting -- als het gaat om de impact op het milieu en energiebesparing, helpen alle kleine beetjes echt.
Maar aangezien deze kleine mijlpalen in de loop der jaren zijn geprezen, hebben een Duitse ingenieur en zijn team van Zwitserse ontwikkelaars gezwoegd... sinds voordat de hybride begon te evolueren van de gevreesde naar de trendy naar de mainstream. En het resultaat is anders dan alles wat iemand had kunnen voorspellen dat het mogelijk zou zijn. Het is dus ronduit fantastisch dat de beste innovatie in hybridetechnologie in jaren, met een ontstaan dat dateert van lang vóór het wijdverbreide gebruik van de huidige hybride aandrijflijn, net op tijd werd onthuld, toen hybrides en elektrische voertuigen (hoewel ze zowel verkocht als ooit) moesten een nieuwe aanklacht indienen.
De Hüttlin-motor maakte zijn publieksdebuut op de Autosalon van Genève in maart 2011, gemonteerd op een display tussen de andere milieuvriendelijke technische tentoonstellingen, en trok naar verluidt een gestage stroom van aandacht op een manier die alleen een bolvormige aluminium motor zou kunnen. Dus beginnen we met Dr. Hüttlin en Innomot AG, het team achter de Hüttlin-motor, te verwennen, ongeloof op te schorten en aan te nemen dat de vorm inderdaad de meest praktische mogelijkheid is voor zijn doel. Zelfs als het glanzende bolvormige ontwerp een beetje dwaas is, lijkt de wetenschap solide en zijn de statistieken indrukwekkend.
De Hüttlin Spherical Engine (of "kugelmotor") heeft veel van de voordelen van een elektrisch voertuig zonder de gebruikelijke nadelen, zoals de beperkingen van de oplaadinfrastructuur en wat critici van elektrische voertuigen 'bereikangst' noemen, de alomtegenwoordige angst dat de batterij zal leeg raken voordat een lading beschikbaar is en, zonder een brandstofback-up, zal de bestuurder gestrand achterlaten. Bovendien zijn typische hybride efficiëntiekenmerken - zoals een lager gewicht, brandstofbesparing en verminderde impact op het milieu - verbeterd. De Hüttlin Spherical Engine belooft dat hij de nodige boost kan geven om hybride engineering naar een hoger niveau te tillen, en, door het overwinnen van bereikbeperkingen, elektrische voertuigen een brede acceptatie zou kunnen geven.
De Hüttlin Spherical Engine zou er op zichzelf een beetje gek uitzien, maar maak je geen zorgen:hij is ontworpen om deel uit te maken van een systeem, niet als een op zichzelf staande stroombron.
Een "range extender" is in feite wat een hybride voertuig onderscheidt van een puur elektrisch voertuig. Het is de extra krachtbron die een hybride in staat stelt om de gebruikslimieten van een elektrische te overtreffen. Aangezien de actieradius vaak wordt genoemd als een van de belangrijkste zorgen die ervoor zorgen dat elektrische auto's niet wijdverbreid worden geaccepteerd, speelt dit onderscheid een belangrijke rol in de perceptie van de twee typen voertuigen.
Het vinden van een betrouwbare bereikvergroter is echter niet zo eenvoudig als het doornemen van de advertenties achterin mannenbladen. In vroege hybrides was de range extender gewoon een efficiënte benzinemotor die de elektromotor hielp de belasting te dragen, en het ontwerp leek veel op een gewone motor:een elektriciteitsgenerator zorgde voor het sap om een as te pompen die op zijn beurt de rest bewoog van de motoronderdelen, waardoor de brandstofverbrandingscyclus op gang kwam. Veel hybrides op de weg werken nog steeds min of meer zo, hoewel verschillende fabrikanten de nadruk kunnen leggen op bijvoorbeeld "normaliteit" boven efficiëntie, waarbij de aandrijflijn van de auto is ontworpen om de ene krachtbron te prefereren in plaats van de andere. (Hoewel hybride technologie in slechts een paar jaar een lange weg heeft afgelegd, zijn de basislay-outopties niet veel veranderd.)
Nu worden er echter verschillende soorten motoren ontwikkeld om het spel vooruit te helpen en de grenzen van de mogelijkheden van hybrides op de proef te stellen. Sommige range extenders draaien op een constante clip; anderen komen pas in actie als de elektromotor een beetje stimulatie nodig heeft. Sommige ontwerpen zijn nog steeds vrij rechttoe rechtaan, geïnspireerd door en gebaseerd op traditionele autotechnologie. En anderen, zoals we hebben gezien... nou, die zijn er.
Dr. Hüttlin en zijn team kwamen met een nieuw ontwerp dat indruist tegen de gevestigde en geaccepteerde ontwerpprincipes van motoren. In plaats van zijn ontwerp te wikkelen rond typische mechanica (de opstelling van de gemeenschappelijke as en generator), wilde hij een strakker en functioneler ontwerp, een grotendeels op zichzelf staande motor die zijn eigen kracht creëerde om aan het rollen te komen. Zijn ontwerp weerspiegelt de gedachte dat een range extender de bronnen van de hybride niet mag verspillen; het moet licht, compact, zuinig en zo goedkoop mogelijk zijn. Dit is geen nieuw idee, maar het deed hem beseffen dat het misschien de moeite waard is om terug te gaan naar de tekentafel.
Heroverweeg die benadering na het lezen van de volgende pagina... en de Hüttlin Spherical Engine lijkt misschien een stuk minder grillig en een stuk sierlijker.
De Hüttlin is ontworpen om het elektrische vermogen van een hybride auto aan te vullen, maar doe voor de eenvoud even alsof het een op zichzelf staande motor is. In de praktijk zal het geproduceerde vermogen worden gerouteerd volgens het ontwerp voor het delen van vermogen van die specifieke hybride, maar om te begrijpen hoe de motor zelf stroom maakt, is het in principe niet relevant waar het vermogen naartoe gaat. Het is al moeilijk genoeg om te beschrijven zoals het is.
Hier zijn de eenvoudige dingen:het prototype Hüttlin dat de ronde doet, produceert ongeveer 104 pk, maar in tegenstelling tot een traditionele benzinemotor, beweert Dr. Hüttlin dat het ontwerp eenvoudig te schalen is om aan bijna elke stroombehoefte te voldoen. Moderne auto's zijn vloeistofgekoeld, maar de kugelmotor kan ook worden aangepast voor luchtgekoelde opstellingen. Hij is opgebouwd uit slechts een fractie van de onderdelen van een traditionele motor (ongeveer 60 componenten in de Hüttlin, vergeleken met ongeveer 250 in een gemiddelde vierzuiger), wat helpt om de doelstellingen van efficiëntie en zuinigheid te bereiken, aangezien er minder onderdelen zijn om produceren en monteren. Dat betekent gedeeltelijk dat de Hüttlin een efficiëntie van meer dan 30 procent behaalt (met andere woorden, minder dan 70 procent van het geproduceerde vermogen wordt verspild aan hitte, lawaai en verspilde wrijving), wat natuurlijk betekent dat de motor minder brandstof, en zal ook minder milieuschadelijke emissies afgeven. Traditionele motoren halen in vergelijking slechts ongeveer 20 procent efficiëntie. Denk daar eens aan de volgende keer dat u tankt.
Hier wordt het ingewikkelder:de beweging van de motor, ook wel 'driedimensionale kinematica' genoemd, heeft benzineverbranding en een ontwerp met vier zuigers, maar daarna is het alsof je op een andere planeet bent. De aanblik van de motor is een hoofdkrabber - een zilveren bal met pijpen die eruit komen. Zoals Ruimteschip Aarde in Epcot... hoe omhult die bol wat iedereen beweert dat erin zit? In de lichtgewicht aluminium bol zijn meer kugels ondergebracht die in sporen in de twee zuigers op hetzelfde lager lopen, die zich in de rotor bevinden, die in de buitenste aluminium schaal draait. Terwijl de rotor draait, pompen de zuigers in tegengestelde richting, en de kugels glijden langs hun sporen... waarvan de beweging de rotor laat draaien. Heb het? (Het feit dat de basisonderdelen namen en rollen delen met alledaagse motoronderdelen helpt echt helemaal niet.)
En onderweg helpen sommige spoelen en magneten om stroom te genereren en de stroom buiten de bol over te brengen naar een set batterijen die fungeren als tijdelijke opslagpakketten om de stroom naar behoefte langs de aandrijflijn te verplaatsen. Het vermogen wordt naar een andere motor gestuurd die de wielen rechtstreeks aandrijft (in plaats van het vermogen rechtstreeks naar een traditionele aandrijflijn te sturen), wat volgens Innomot AG efficiënter is.
Dr. Hüttlin heeft gezegd dat de kugelmotor een paar decennia nodig had om uit te vinden en te ontwikkelen, maar verwacht hem over ongeveer 2 tot 5 jaar in productievoertuigen te zien. De patenten werden in december 2010 ingediend (waardoor Dr. Hüttlin's portfolio van meer dan 150 werd afgerond), en Innomot AG is van plan de technologie in licentie te geven, zodat de Hüttlin binnenkort in de motorruimte van een reeks hybrides kan worden genesteld.
Deze opdracht trof me aanvankelijk met angst:de angst om 'range extender' te typen, gecombineerd met een woord met een umlaut, in Google. Bij verder onderzoek ontdekte ik dat de uitvinder van de Hüttlin naar verluidt naar zijn creatie verwijst als een 'kugelmotor'. 'Kugel', dat liefhebbers van de joodse keuken misschien bekend in de oren klinkt, is eigenlijk Duits voor 'bal'. Helemaal niet geruststellend. Maar ik had nog een sprankje hoop voor de sferische motor. Ik ben over het algemeen dol op Duitse techniek (zoals mijn bizarre genegenheid voor een bepaald type compressor-achtige supercharger, vooral bekend om zijn aanwezigheid in de late jaren '80 en midden jaren '90 VW's die vrijwel gegarandeerd spectaculair faalden bij precies 60.000 mijl).
Dat gezegd hebbende, het kostte nog wat tijd om te begrijpen hoe deze bal aan het rollen is. Elke beschrijving die ik las leek drastisch anders, borderline tegenstrijdig. En er was geen werkplaatshandboek bij de hand om me door te lokken. Dus, gezien mijn ervaring met de Duitse motorontwikkeling, lijkt het erop dat een paar decennia een wereld van verschil hebben gemaakt. (En wat dat betreft versnelde mijn hartslag toen ik ontdekte dat de Hüttlin een luchtgekoeld potentieel heeft. Mijn fantasietoekomstige Karmann Ghia-project kreeg zojuist een geheel nieuwe dimensie.)
