Jak funguje Hüttlinův kulový motor

Hüttlinův sférický motor, který bude vystaven na autosalonu v Ženevě v roce 2011. Prohlédněte si další obrázky motorů automobilů. S laskavým svolením společnosti Innomot AG

Vypadá to, že pokaždé, když je spuštěn nový hybridní model nebo aktualizován současný model, existuje nějaké malé vylepšení nebo aktualizace, které poskytují jen nejmenší podporu oproti konkurenci ... opravdu dost pro marketingové účely, opravdu, a taková vylepšení jsou oslavována ne konec. Neexistuje však žádný důvod k opovržení - co se týče dopadu na životní prostředí a úspory energie, každý kousek skutečně pomáhá.

Ale protože tyto drobné mezníky byly v průběhu let chváleny, německý inženýr a jeho tým švýcarských vývojářů se trápí… od té doby, co hybrid začal s vývojem od obávaného k trendu do hlavního proudu. A výsledek je na rozdíl od všeho, co by kdokoli mohl předvídat, by bylo vůbec možné. Není tedy nic báječného, ​​že nejlepší inovace v hybridní technologii v letech, s genezí, která sahá dlouho před rozšířením používání současného hybridního hnacího ústrojí, byla odhalena právě v době, kdy hybridy a elektrická vozidla (i když se prodávají i někdy) byly splatné za nový poplatek.

Motor Hüttlin debutoval na autosalonu v Ženevě v březnu 2011, namontoval se na stojan na výstavě mezi další ekologické výstavy a údajně přitahoval stálý proud pozornosti tak, jak jen mohl sférický hliníkový motor. Začneme tím, že si dopřeme tým Dr. Hüttlin a Innomot AG, tým za motorem Hüttlin, který pozastaví nedůvěru a předpokládá, že tvar je pro tento účel skutečně nejpraktičtější možností. I když je lesklý globulární design trochu hloupý, věda vypadá solidně a statistiky jsou působivé.

Hüttlinův sférický motor (nebo „kugelmotor“) má mnoho výhod elektrického vozidla bez společných nedostatků, jako jsou omezení nabíjecí infrastruktury a to, co kritici elektrických vozidel označují jako „úzkost dojezdu“, všudypřítomný strach, že Baterie se vybije ze šťávy dříve, než bude k dispozici poplatek, a bez zálohy benzínu nechá řidiče uvíznutého. Kromě toho byly vylepšeny typické vlastnosti hybridní účinnosti - například nižší hmotnost, úspora paliva a snížený dopad na životní prostředí. Hüttlinův sférický motor ukazuje příslib, že může poskytnout nezbytnou podporu k tomu, aby se hybridní technika posunula na další úroveň, a překonáním omezení dosahu by mohla pomoci elektrickým vozidlům získat všeobecnou přijatelnost.

Hüttlinův sférický motor k vidění na autosalonu v Ženevě v roce 2011. Se svolením společnosti Innomot AG

Hüttlinův sférický motor bude vypadat jako praštěný rollin 'kolem pod kapotou sám, ale bez obav: byl navržen jako součást systému, ne jako samostatný zdroj energie.

„Prodlužovač dosahu“ je v podstatě to, co odlišuje hybridní vozidlo od čistě elektrického vozidla. Je to další zdroj energie, který umožňuje hybridnímu překonat limity použitelnosti elektrické energie. Vzhledem k tomu, že dojezd je často uváděn jako jeden z hlavních problémů, které brání elektrickým automobilům vydělávat na širokém uznání, toto rozlišení hraje významnou roli v tom, jak jsou vnímány dva typy vozidel..

Nalezení spolehlivého prodlužovače rozsahu však není tak jednoduché jako vnímání reklam na zadní straně časopisů pro muže. V časných hybridech byl rozsahový rozšiřovač jednoduše účinným benzínovým motorem, který pomohl elektromotoru nést zátěž, a konstrukce vypadala podobně jako běžný motor: generátor elektřiny poskytoval šťávu, aby pumpovala hřídel, která zase posunula zbytek částí motoru, které zahájily cyklus spalování paliva. Mnoho hybridů na silnici stále funguje takto, víceméně, i když různí výrobci mohou zdůraznit, řekněme „normálnost“, nad efektivitou, s pohonem automobilu navrženým tak, aby upřednostňoval jeden zdroj energie oproti druhému. (Ačkoli hybridní technologie prošla dlouhou cestu za pouhých pár let, základní možnosti rozvržení se příliš nezměnily.)

Nyní se však vyvíjejí různé typy motorů, které pomáhají posunout hru dál, a testují limity schopností hybridů. Některé prodlužovače rozsahu běží na konstantním klipu; jiní nastartují pouze tehdy, když elektrický motor potřebuje trochu stimulace. Některé z návrhů jsou stále docela jednoduché, inspirované a čerpající z tradiční automobilové technologie. A další, jak jsme viděli ... dobře, jsou tam venku.

Dr. Hüttlin a jeho tým přišli s novým designem, který se valí tváří v tvář zavedeným a akceptovaným principům konstrukce motoru. Místo toho, aby obepínal svůj design kolem typické mechaniky (společné nastavení hřídele a generátoru), chtěl elegantnější a funkční design, do značné míry samostatný motor, který vytvořil vlastní sílu, aby se rozvalil. Jeho design odráží myšlenku, že rozsahový rozšiřovač by neměl rozhazovat hybridní zdroje; mělo by být lehké, kompaktní, ekonomické a co nejlevnější. To není nový nápad, ale přiměl ho, aby si uvědomil, že by stálo za to se vrátit k rýsovací desce.

Zvažte tento přístup po přečtení další stránky ... a Hüttlinův sférický stroj by se mohl zdát mnohem méně rozmarný a poněkud ladnější.

Hüttlin-kugelmotor (kulový motor) na zkušebním stojanu - poháněný CNG s laskavým svolením společnosti Innomot AG

Hüttlin je navržen tak, aby doplňoval elektrickou energii hybridního automobilu, ale kvůli jednoduchosti se na okamžik předstírá, že se jedná o samostatný motor. V praxi bude síla, kterou produkuje, směrována podle návrhu sdílení energie tohoto konkrétního hybridu, ale pro účely pochopení toho, jak motor sám vyrábí energii, kde energie poté následuje, je v podstatě irelevantní. Je dost těžké to popsat tak, jak je.

Zde je jednoduchá věc: Prototyp Hüttlin, který vyrábí kola, produkuje asi 104 koňských sil, ale na rozdíl od tradičního benzínového motoru Dr. Hüttlin tvrdí, že design lze snadno přizpůsobit tak, aby vyhovoval téměř jakékoli potřebě energie. Moderní automotivy jsou chlazeny kapalinou, ale kugelmotor lze také přizpůsobit pro vzduchem chlazená zařízení. Je vyroben z jen zlomku součástí tradičního motoru (asi 60 součástí v Hüttlin ve srovnání s přibližně 250 v průměru čtyřpístových), což pomáhá dosahovat cílů účinnosti a hospodárnosti, protože je k dispozici méně dílů vyrábět a sestavovat. To částečně znamená, že Hüttlin dosahuje více než 30 procent účinnosti (jinými slovy, méně než 70 procent energie, kterou vyrábí, je promarněno na teplo, hluk a zbytečné tření), což samozřejmě znamená, že motor použije méně paliva a také vydá méně emisí škodlivých pro životní prostředí. Tradiční motory, ve srovnání, dosáhnout pouze asi 20 procent účinnosti. Přemýšlejte o tom, až příště doplníte palivo.

Zde je místo, kde se to komplikuje: Pohyb motoru, označovaný jako „trojrozměrná kinematika“, zahrnuje spalování benzínu a čtyřpístový design, ale potom je to jako být na jiné planetě. Pohledem na motor je škrabadlo na hlavu - stříbrná koule s vycházejícími trubkami. Stejně jako vesmírná loď Země v Epcotu… jak tato sféra obklopuje to, co všichni tvrdí, že je uvnitř? Uvnitř lehkého hliníkového glóbu je umístěno více kugelů, které běží ve stopách uvnitř dvou pístů na stejném ložisku, které jsou uvnitř rotoru, který se otáčí uvnitř vnějšího hliníkového pouzdra. Jak se rotor otáčí, písty čerpají v opozici a kugely klouže po jejich stopách ... jejichž pohyb způsobuje rotaci rotoru. Mám to? (Skutečnost, že základní části sdílejí jména a role s běžnými součástmi motoru, vůbec nepomáhá.)

A po cestě některé cívky a magnety pomáhají generovat energii a přenášejí energii mimo sféru na sadu baterií, které fungují jako dočasné záchytné balíčky pro přesun energie podél hnacího ústrojí podle potřeby. Síla je posílána jinému motoru, který přímo řídí kola (místo toho, aby posílal energii přímo dolů tradiční hnací ústrojí), což Innomot AG říká, že je efektivnější.

Dr. Hüttlin řekl, že kugelmotor trvalo několik desítek let, než se na to přišel a rozvinul, ale očekává, že ho uvidí ve výrobních vozidlech asi za 2 až 5 let. Patenty byly podány v prosinci 2010 (zaokrouhleno na portfolio Dr. Hüttlina o více než 150) a společnost Innomot AG plánuje licenci na technologii, takže Hüttlin mohl být brzy zasazen do motorového prostoru řady hybridů.

Toto zadání mě zpočátku zasáhlo strachem: strach z psaní „prodlužovače dosahu“ v kombinaci s jakýmkoli slovem obsahujícím přehlásku do Googlu. Na základě dalšího výzkumu jsem objevil vynálezce Hüttlin, který údajně odkazuje na jeho stvoření jako na „kugelmotor“. „Kugel“, který může znít jako známý milovníkům židovské kuchyně, je ve skutečnosti pro „míč“ německý. Vůbec ne uklidňující. Ale stále jsem měl záblesk naděje na sférický motor. Mám sklon mít rád německé inženýrství ze všech důvodů (jako je moje bizarní náklonnost k určitému typu kompresoru ve stylu kompresoru, nejlépe známý pro jeho přítomnost v pozdních '80s a střední' 90s VWs, které bylo prakticky zaručeno, že bude působit efektně přesně v přesně 60 000 mil).

To však znamená, že stále ještě trvalo trochu času, než jsme pochopili, jak se tento míč dostává. Každý popis, který jsem četl, se zdál drasticky odlišný, hraniční rozpor. A neexistoval žádný obchod, který by mě mohl obtěžovat. Takže vzhledem k mým zkušenostem s německým vývojem motorů se zdá, že několik desetiletí změnilo svět. (A v této poznámce se můj puls zrychlil, když jsem zjistil, že Hüttlin má vzduchem chlazený potenciál. Můj fantastický budoucí projekt Karmann Ghia právě získal zcela novou dimenzi.)

Související články

• 5 Budoucí technologie automobilů, které skutečně mají šanci
• Top 5 nejdůležitějších připravovaných technologií pro automobily
• Jak rotační motory fungují
• Jak funguje Atkinsonův cyklus motoru
• Jak funguje Grail Engine
• Jak fungují sady pro přestavbu elektrických automobilů
• Jak Venturi Astrolab funguje
• Jak lehké budou auta v budoucnosti?

Prameny

• Cars21.com. "Exkluzivní rozhovor s Innomotem o Hüttlin-Range-Extender." 7. dubna 2011. (24. února 2012) http://www.cars21.com/content/articles/55220110407.php
• Innomot AG. "Hüttlin Drive Technology." (24. února 2012) http://www.innomot.org/compressor.11.html%23Compressor#Home
• PRNewswire. „Prodlužovače dosahu pro elektrická vozidla 2011–2021.“ 3. listopadu 2011. (24. února 2012) http://www.prnewswire.com/news-releases/range-extenders-for-electric-vehicles-2011-2021-133155548.html
• Rýže, Vincente. "Sférický génius Hüttlinova Kugelmotoru." Gizmag. 25. září 2011. (24. února 2012) http://www.gizmag.com/huttlin-kugelmotor/19923/
• Vorano, Neile. "Zelená budoucnost na ženevském autosalonu." Národní. 5. března 2011. (24. února 2012) http://www.thenational.ae/lifestyle/motoring/the-green-future-at-geneva-motor-show
• Wojdyla, Ben. "Šest prototypových motorů, které vám pomohou vypálit váš mozek." Populární mechanika. 13. února 2011. (24. února 2012) http://www.popularmechanics.com/cars/news/fuel-economy/6-prototype-engines-to-get-your-brain-firing?click=main_sr # slide-5