Sådan fungerer Hüttlin sfæriske motor

Den Hüttlin sfæriske motor udstilles på Geneva Motor Show i 2011. Se flere billeder af bilmotorer. Høflighed af Innomot AG

Det ser ud til, at hver gang en ny hybridmodel lanceres, eller en nuværende model opdateres, er der noget lille finjustering eller opdatering, der giver det mindste løft over konkurrencen ... lige nok til markedsføringsformål, virkelig, og sådanne forbedringer fejres til intet ende. Men der er ingen grund til hån - når det kommer til miljøpåvirkning og energibesparelse, hjælper hver eneste smule virkelig.

Men da disse mindre milepæle er blevet rost i årenes løb, har en tysk ingeniør og hans team af schweiziske udviklere arbejdet væk ... siden før hybriden begyndte sin udvikling fra den frygtede til den trendy til mainstream. Og resultatet er i modsætning til noget, som nogen kunne have forudsagt, at det overhovedet ville være muligt. Så det er intet mindre end fabelagtig, at den bedste innovation inden for hybridteknologi i år med en genese, der stammer tilbage længe før den udbredte anvendelse af det nuværende hybriddrev, blev afsløret lige i tiden, da hybrider og elektriske køretøjer (dog sælger såvel som nogensinde) skulle for en frisk afgift.

Hüttlin-motoren debuterede på Genève Motor Show i marts 2011, monteret på et displaystativ blandt de andre miljøvenlige tech-udstillinger, og tilsyneladende tiltrakkede sig en jævn strøm af opmærksomhed på en måde, som kun en sfærisk aluminiumsmotor kunne. Så vi begynder med at forkæle Dr. Hüttlin og Innomot AG, teamet bag Hüttlin-motoren, suspendere vantro og antage, at formen virkelig er den mest praktiske mulighed for dens formål. Selv hvis det skinnende kugleformede design er lidt dårskab, forekommer videnskaben solid, og statistikkerne er imponerende.

Den Hüttlin sfæriske motor (eller "kugelmotor") har mange af fordelene ved et elektrisk køretøj uden de almindelige ulemper, såsom begrænsningerne i opladningsinfrastrukturen og hvad elektriske køretøjskritikere omtaler som "rækkevidde angst", den gennemgribende frygt for, at batteriet løber tør for juice, inden der oplades en ladning, og uden en benzin-sikkerhedskopi, vil chaufføren efterlade strandet. Desuden er typiske hybrideffektivitetsegenskaber - såsom lavere vægt, brændstofbesparelser og reduceret miljøpåvirkning - blevet forbedret. Den Hüttlin sfæriske motor viser løfte om, at den kan give det nødvendige løft for at tage hybridteknik til det næste niveau, og ved at overvinde rækkevidden, kan elektriske køretøjer få bred accept.

Den Hüttlin sfæriske motor udstilles på Genève Motor Show i 2011. Med tilladelse fra Innomot AG

Den Hüttlin sfæriske motor ser på en eller anden måde falske rullende rundt under hætten alene, men ingen bekymringer: Den var designet til at være en del af et system, ikke en fristående strømkilde.

En "rækkeforlænger" er dybest set, hvad der adskiller et hybridkøretøj fra et rent elektrisk køretøj. Det er den ekstra strømkilde, der gør det muligt for en hybrid at overgå en elektricitets grænser for brugervenlighed. Da rækkevidde ofte nævnes som en af ​​de største bekymringer, der forhindrer elbiler i at tjene bred accept, spiller denne sondring en betydelig rolle i, hvordan de to typer køretøjer opfattes.

At finde en pålidelig rækkevidde er dog ikke så simpelt som at gennemgå annoncerne bagpå mændets magasiner. I de tidlige hybrider var rækkevidde simpelthen en effektiv benzinmotor, der hjalp den elektriske motor med at bære belastningen, og designet lignede meget som en almindelig motor: en elektricitetsgenerator forsynede saften til at pumpe en aksel, der på sin side flyttede resten af motorens dele, der fik brændstofforbrændingscyklussen i gang. Mange hybrider på vejen fungerer stadig som denne, mere eller mindre, skønt forskellige producenter måske understreger, siger, "normalitet" i forhold til effektivitet, med bilens drivhjul konstrueret til at favorisere den ene strømkilde i modsætning til den anden. (Selvom hybridteknologi er nået langt på få år, har de grundlæggende layoutindstillinger ikke ændret sig meget.)

Men nu udvikles forskellige typer motorer for at hjælpe med at skubbe spillet videre og tester grænserne for hybridernes kapacitet. Nogle rækkeforlængere kører med et konstant klip; andre sparker kun ind, når den elektriske motor har brug for lidt stimulering. Nogle af designene er stadig temmelig ligetil, inspireret af og trækker fra traditionel bilteknologi. Og andre, som vi har set ... ja, de er derude.

Dr. Hüttlin og hans team kom med et nyt design, der ruller i lyset af etablerede og accepterede motordesignprincipper. I stedet for at pakke sit design omkring typisk mekanik (den fælles aksel og generatoropsætning), ønskede han et mere slankt og funktionelt design, en stort set selvstændig motor, der skabte sin egen kraft til at få rullende. Hans design afspejler tanken om, at en rækkeforlænger ikke bør spænde hybridens ressourcer; det skal være let, kompakt, økonomisk og så billigt som muligt. Dette er ikke en ny idé, men det fik ham til at indse, at det måske var umagen værd at vende tilbage til tegnebrættet.

Genoverveje denne tilgang efter at have læst den næste side ... og Hüttlin Spherical Engine kan virke meget mindre finurlig og ganske lidt mere yndefuld.

Hüttlin-kugelmotor (sfærisk motor) på teststanden - brændt af CNG høflighed af Innomot AG

Hüttlin er designet til at supplere den elektriske kraft i en hybridbil, men for enkelhedens skyld, foregive et øjeblik, at det er en fristående motor. I praksis dirigeres kraften, den producerer, i henhold til den bestemte hybrids strømdelingsdesign, men med henblik på at forstå, hvordan motoren selv skaber strøm, hvor strømmen går bagefter er dybest set irrelevant. Det er svært nok til at beskrive, som det er.

Her er de enkle ting: Prototypen Hüttlin, der har foretaget runderne, producerer ca. 104 hestekræfter, men i modsætning til en traditionel benzinmotor hævder Dr. Hüttlin, at designet er let at skalere, så det passer til næsten ethvert strømbehov. Moderne automotiver er væskekølet, men kugelmotoren kan også tilpasses til luftkølede opsætninger. Det er bygget fra kun en brøkdel af delene af en traditionel motor (ca. 60 komponenter i Hüttlin, sammenlignet med ca. 250 i et gennemsnitligt firestempel), hvilket hjælper med at nå målene om effektivitet og økonomi, da der er færre dele til fremstille og samle. Det betyder delvis, at Hüttlin opnår mere end 30 procent effektivitet (med andre ord, mindre end 70 procent af den effekt, den producerer, er forstyrret til varme, støj og spildt friktion), hvilket naturligvis betyder, at motoren vil bruge mindre brændstof og vil også afgive færre miljøskadelige emissioner. Traditionelle motorer opnår til sammenligning kun ca. 20 procent effektivitet. Tænk på det, næste gang du brændstof.

Her bliver det mere kompliceret: Motorens bevægelse, benævnt "tredimensionel kinematik", indeholder benzinforbrænding og et fire-stempel-design, men efter det er det som at være på en anden planet. Synet af motoren er en hovedskraber - en sølvkugle med rør, der kommer ud. Ligesom rumskibsjorden på Epcot… hvordan indkapsler den sfære, hvad alle hævder at er indeni? Huset ligger i den lette aluminiumsklods og er flere kugler, der kører i spor inden i de to stempler på det samme leje, som er inde i rotoren, der roterer inden i det ydre aluminiumskal. Når rotoren roterer, pumpes stemplerne i modsætning, og kuglerne glider langs deres spor ... hvis bevægelse får rotoren til at rotere. Forstået? (At de grundlæggende dele deler navne og roller med hverdagens motordele, hjælper virkelig ikke overhovedet.)

Og undervejs hjælper nogle spoler og magneter med at generere strøm og overføre strømmen uden for kuglen til et sæt batterier, der fungerer som midlertidige opbevaringspakker for at flytte strømmen langs drivspændingen efter behov. Kraften sendes til en anden motor, der direkte driver hjulene (i stedet for at sende strømmen direkte ned i et traditionelt drivlinie), hvilket Innomot AG siger er mere effektiv.

Dr. Hüttlin har sagt, at kugelmotoren tog et par årtier at finde ud af og udvikle sig, men forventer at se det i produktionskøretøjer om cirka 2 til 5 år. Patenterne blev indgivet i december 2010 (afrunding af Dr. Hüttlins portefølje på mere end 150), og Innomot AG planlægger at licensere teknologien, så Hüttlin snart kunne blive placeret i motorbugt med en række hybrider.

Denne opgave slog mig oprindeligt med frygt: frygt for at skrive "rækkevidde" kombineret med ethvert ord, der indeholder en umlaut, til Google. Efter yderligere undersøgelser opdagede jeg, at opfinderen af ​​Hüttlin angiveligt henviser til hans skabelse som en "kugelmotor." "Kugel", som muligvis lyder velkendt for aficionados af jødisk køkken, er faktisk tysk for "bold". Overhovedet ikke betryggende. Men jeg havde stadig et glimt af håb om den sfæriske motor. Jeg er tilbøjelig til at være glad for tysk teknik ud over enhver grund (såsom min bisarre kærlighed til en bestemt type kompressor-stil supercharger, bedst kendt for sin tilstedeværelse i slutningen af ​​80'erne og midten af ​​90'erne VW'er, som praktisk talt garanterede at mislykkes spektakulært på præcist 60.000 miles).

Når det er sagt, tog det stadig lidt tid at forstå, hvordan denne bold bliver rullende. Hver beskrivelse, jeg læste, virkede drastisk anderledes, grænseoverskridende modstridende. Og der var ingen håndbog, som var praktisk til at lokke mig igennem. Så i betragtning af min erfaring med tysk motorisk udvikling ser det ud til, at nogle få årtier har gjort en verden af ​​forskel. (Og på den note blev min puls hurtigere, da jeg opdagede, at Hüttlin har luftkølet potentiale. Mit fantasiforløb Karmann Ghia-projekt indtog netop en helt ny dimension).

relaterede artikler

• 5 Fremtidige bilteknologier, der virkelig har en chance
• Top 5 vigtigste kommende bilteknologier
• Sådan fungerer roterende motorer
• Sådan fungerer en Atkinson Cycle Engine
• Sådan fungerer Graal Engine
• Sådan fungerer elkonverteringssæt
• Sådan fungerer Venturi Astrolab
• Hvor lette vil biler være i fremtiden?

Kilder

• Cars21.com. "Eksklusivt interview med Innomot om Hüttlin-Range-Extender." 7. april 2011. (24. februar 2012) http://www.cars21.com/content/articles/55220110407.php
• Innomot AG. "Hüttlin Drive Technology." (24. februar 2012) http://www.innomot.org/compressor.11.html%23Compressor#Home
• PRNewswire. "Range Extenders for Electric Vehicles 2011-2021." 3. november 2011. (24. februar 2012) http://www.prnewswire.com/news-releases/range-extenders-for-electric-vehicles-2011-2021-133155548.html
• Rice, Vincent. "Den sfæriske geni af Hüttlin Kugelmotor." Gizmag. 25. september 2011. (24. februar 2012) http://www.gizmag.com/huttlin-kugelmotor/19923/
• Vorano, Neil. "Den grønne fremtid på Genève Motor Show." Den nationale. 5. marts 2011. (24. februar 2012) http://www.thenational.ae/lifestyle/motoring/the-green-future-at-geneva-motor-show
• Wojdyla, Ben. "Seks prototyper for at få din hjerne fyring." Populær mekanik. 13. februar 2011. (24. februar 2012) http://www.popularmechanics.com/cars/news/fuel-economy/6-prototype-engines-to-get-your-brain-firing?click=main_sr # slide-5