Pedeorelha | Hoe de Hüttlin sferische motor werkt

Yurii Mongol
0
4504
767

De Hüttlin sferische motor te zien op de Autosalon van Genève in 2011. Bekijk meer foto's van automotoren. Met dank aan Innomot AG

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 slechts de minste boost geeft ten opzichte van de concurrentie ... net genoeg voor marketingdoeleinden, echt, en dergelijke verbeteringen worden gevierd met geen einde. Maar er is geen reden voor minachting - als het gaat om milieu-impact en energiebesparing, helpt elk klein beetje echt.

Maar aangezien deze kleine mijlpalen door de jaren heen werden geprezen, zwoegen een Duitse ingenieur en zijn team van Zwitserse ontwikkelaars weg… sinds voordat de hybride zijn evolutie begon van gevreesd naar trendy naar mainstream. En het resultaat is anders dan alles wat iemand had kunnen voorspellen dat het überhaupt mogelijk zou zijn. Het is dus ronduit fantastisch dat de beste innovatie in hybride technologie in jaren, met een oorsprong die teruggaat lang voordat het wijdverbreide gebruik van de huidige hybride aandrijflijn, net op tijd werd onthuld, toen hybriden en elektrische voertuigen (hoewel ze zowel verkocht als ooit) waren toe aan een nieuwe aanklacht.

De Hüttlin-motor maakte zijn publieke debuut op de Autosalon van Genève in maart 2011, gemonteerd op een standaard tussen de andere milieuvriendelijke technische tentoonstellingen, en trok naar verluidt een gestage stroom van aandacht op een manier die alleen een bolvormige aluminium motor kon. Dus beginnen we met Dr. Hüttlin en Innomot AG, het team achter de Hüttlin-motor, het 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 sferische motor (of 'kugelmotor') heeft veel van de voordelen van een elektrisch voertuig zonder de gemeenschappelijke nadelen, zoals de beperkingen van de oplaadinfrastructuur en wat critici van elektrische voertuigen 'bereikangst' noemen, de alomtegenwoordige angst dat de de batterij raakt leeg voordat er een lading beschikbaar komt en, zonder benzine-backup, blijft de bestuurder achter. Bovendien zijn de typische hybride efficiëntie-eigenschappen - zoals een lager gewicht, brandstofbesparing en verminderde impact op het milieu - verbeterd. De Hüttlin sferische motor toont de belofte dat hij de nodige boost kan geven om hybride engineering naar een hoger niveau te tillen, en, door beperkingen in de actieradius te overwinnen, elektrische voertuigen kan helpen brede acceptatie te krijgen.

De Hüttlin sferische motor te zien op de Autosalon van Genève in 2011. Met dank aan Innomot AG

De Hüttlin sferische motor zou er op zichzelf een beetje idioot uitzien, maar geen zorgen: hij was 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 auto onderscheidt van een puur elektrische auto. Het is de extra krachtbron waarmee een hybride de bruikbaarheidslimieten van een elektrische kan overstijgen. Aangezien actieradius vaak wordt genoemd als een van de belangrijkste problemen die voorkomen dat elektrische auto's algemeen worden geaccepteerd, speelt dit onderscheid een belangrijke rol in de manier waarop de twee typen voertuigen worden waargenomen..

Het vinden van een betrouwbare range extender is echter niet zo eenvoudig als het doornemen van de advertenties achter in 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 leverde het sap om een as te pompen die op zijn beurt de rest verplaatste van de motoronderdelen, waardoor de brandstofverbrandingscyclus op gang kwam. Veel hybrides op de weg werken nog steeds op deze manier, min of meer, hoewel verschillende fabrikanten de nadruk leggen op bijvoorbeeld 'normaliteit' boven efficiëntie, waarbij de aandrijflijn van de auto is ontworpen om de ene krachtbron te bevorderen 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 verder te helpen en testen ze de grenzen van de mogelijkheden van hybriden. Sommige range-extenders werken met een constante clip; anderen treden alleen in werking als de elektrische motor een beetje stimulatie nodig heeft. Sommige ontwerpen zijn nog steeds vrij rechttoe rechtaan, geïnspireerd op en ontleend aan traditionele autotechnologie. En anderen, zoals we hebben gezien ... nou, ze zijn daarbuiten.

Dr. Hüttlin en zijn team kwamen met een nieuw ontwerp dat in strijd is met gevestigde en geaccepteerde motorontwerpprincipes. In plaats van zijn ontwerp rond typische mechanica (de gemeenschappelijke as- en generatoropstelling) te wikkelen, wilde hij een meer gestroomlijnd en functioneel 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 verkwisten; 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 was 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 gracieuzer.

De Hüttlin-kugelmotor (sferische motor) op de testbank - aangedreven door CNG Met dank aan Innomot AG

De Hüttlin is ontworpen om het elektrische vermogen van een hybride auto aan te vullen, maar omwille van de eenvoud even doen alsof het een op zichzelf staande motor is. In de praktijk zal het geproduceerde vermogen worden geleid volgens het ontwerp van de specifieke hybride voor het delen van vermogen, maar om te begrijpen hoe de motor zelf vermogen maakt, is het in wezen niet relevant waar het vermogen daarna naartoe gaat. Het is moeilijk genoeg om te beschrijven zoals het is.

Hier zijn de simpele dingen: het prototype Hüttlin dat de rondes heeft gemaakt, produceert ongeveer 104 pk, maar in tegenstelling tot een traditionele benzinemotor beweert Dr. Hüttlin dat het ontwerp eenvoudig kan worden geschaald om aan bijna elke stroombehoefte te voldoen. Moderne automotieven zijn vloeistofgekoeld, maar de kugelmotor kan ook worden aangepast voor luchtgekoelde opstellingen. Het 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 voor een deel 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 zal gebruiken minder brandstof en ook minder uitstoot die schadelijk is voor het milieu. Traditionele motoren halen in vergelijking slechts ongeveer 20 procent efficiëntie. Denk daarover 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 head-scratcher - een zilveren bal met pijpen die eruit komen. Net als Ruimteschip Aarde in Epcot ... hoe omhult die bol wat iedereen beweert dat het erin zit? In de lichtgewicht aluminium bol zijn meer kugels gehuisvest die in sporen binnen de twee zuigers op hetzelfde lager lopen, die zich in de rotor bevinden, die roteert in de buitenste aluminium schaal. Terwijl de rotor draait, pompen de zuigers in oppositie, en de kugels glijden langs hun sporen… waarvan de beweging de rotor doet draaien. Heb het? (Het feit dat de basisonderdelen namen en rollen delen met alledaagse motoronderdelen helpt echt helemaal niet.)

En gaandeweg 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 zo nodig 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 heeft geduurd om erachter te komen en zich te ontwikkelen, maar verwacht het over ongeveer 2 tot 5 jaar in productievoertuigen te zien. De patenten werden ingediend in december 2010 (ter aanvulling van Dr.Hüttlin's portfolio van meer dan 150), en Innomot AG is van plan om de technologie in licentie te geven, zodat de Hüttlin binnenkort in de motorruimte van een reeks hybrides kan worden genesteld..

Deze opdracht sloeg me aanvankelijk met angst aan: de angst om "range extender", gecombineerd met een woord dat een umlaut bevat, in Google te typen. Bij verder onderzoek ontdekte ik dat de uitvinder van de Hüttlin naar verluidt naar zijn creatie verwijst als een 'kugelmotor'. "Kugel", dat misschien bekend voorkomt bij liefhebbers van de Joodse keuken, is eigenlijk Duits voor "bal". Helemaal niet geruststellend. Maar ik had nog steeds 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 VW's eind jaren '80 en midden jaren '90 die vrijwel gegarandeerd spectaculair faalden op precies 60.000 mijl).

Dat gezegd hebbende, het kostte nog wat tijd om te begrijpen hoe deze bal aan het rollen komt. Elke beschrijving die ik las, leek drastisch anders, tegenstrijdig. En er was geen winkelhandleiding bij de hand om me erdoorheen 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, mijn hartslag versnelde toen ik ontdekte dat de Hüttlin een luchtgekoeld potentieel heeft. Mijn fantasierijke toekomstige Karmann Ghia-project heeft zojuist een geheel nieuwe dimensie gekregen.)

Bronnen

Cars21.com. "Exclusief interview met Innomot over de Hüttlin-Range-Extender." 7 april 2011. (24 februari 2012) http://www.cars21.com/content/articles/55220110407.php
Innomot AG. "Hüttlin aandrijftechniek." (24 februari 2012) http://www.innomot.org/compressor.11.html%23Compressor#Home
PRNewswire. "Range Extenders voor elektrische voertuigen 2011-2021." 3 november 2011. (24 februari 2012) http://www.prnewswire.com/news-releases/range-extenders-for-electric-vehicles-2011-2021-133155548.html
Rijst, Vincent. "Het sferische genie van de Hüttlin Kugelmotor." Gizmag. 25 september 2011. (24 februari 2012) http://www.gizmag.com/huttlin-kugelmotor/19923/
Vorano, Neil. "De groene toekomst op het autosalon van Genève." De nationale. 5 maart 2011. (24 februari 2012) http://www.thenational.ae/lifestyle/motoring/the-green-future-at-geneva-motor-show
Wojdyla, Ben. "Zes prototypemotoren om je hersens te laten schieten." Populaire mechanica. 13 februari 2011. (24 februari 2012) http://www.popularmechanics.com/cars/news/fuel-economy/6-prototype-engines-to-get-your-brain-firing?click=main_sr # slide-5

Hoe de Hüttlin sferische motor werkt

gerelateerde artikelen

Bronnen