Slik fungerer Hüttlin sfæriske motor

  • Phillip Hopkins
  • 0
  • 4063
  • 787
Den sfæriske Hüttlin-motoren ble vist på Geneva Motor Show i 2011. Se flere bilder av bilmotorer. Med tillatelse fra Innomot AG

Det virker som hver gang en ny hybridmodell lanseres, eller en nåværende modell blir oppdatert, det er litt liten finjustering eller oppdatering som gir det minste løftet over konkurransen ... akkurat nok til markedsføringsformål, virkelig, og slike forbedringer feires til ingen slutt. Men det er ingen grunn til hån - når det kommer til miljøpåvirkning og energibesparing, hjelper hver eneste liten bit virkelig.

Men ettersom disse mindre milepælene har blitt rost opp gjennom årene, har en tysk ingeniør og teamet hans av sveitsiske utviklere arbeidet sammen ... siden før hybrid begynte utviklingen fra fryktet til trendy til mainstream. Og resultatet er ulikt noe noen i det hele tatt kunne ha forutsagt at ville være mulig. Så det er intet mindre enn fabelaktig at den beste nyvinningen innen hybridteknologi i år, med en genese som stammer tilbake lenge før den utbredte bruken av det nåværende hybriddrevet, ble avslørt akkurat i tide, da hybrider og elektriske kjøretøyer (selv om de selger så vel som noensinne) var på grunn av en ny kostnad.

Hüttlin-motoren debuterte på Geneva Motor Show i mars 2011, montert på et utstillingsstativ blant de andre miljøvennlige teknologiske utstillingene, og tilsynelatende vakte en jevn oppmerksomhetsstrøm på en måte som bare en sfærisk aluminiumsmotor kunne. Så begynner vi med å hengi oss til Dr. Hüttlin og Innomot AG, teamet bak Hüttlin-motoren, suspendere vantro og anta at formen faktisk er den mest praktiske muligheten for dens formål. Selv om den skinnende kuleformen er litt dårskap, virker vitenskapen solid og statistikken er imponerende.

Den Hüttlin sfæriske motoren (eller "kugelmotor") har mange av fordelene med et elektrisk kjøretøy uten de vanlige ulempene, som begrensningene i ladeinfrastrukturen og hva elbilkritikere omtaler som "rekkeviddeangst", den gjennomgripende frykten for at Batteriet går tom for juice før en ladning blir tilgjengelig, og uten en bensin-sikkerhetskopi, vil føreren ligge i strand. Videre er typiske hybrideffektivitetsegenskaper - som lavere vekt, drivstoffbesparelser og redusert miljøpåvirkning - blitt forbedret. Hüttlin sfæriske motor viser løfter om at den kan gi det nødvendige løftet for å ta hybridteknikk til neste nivå, og ved å overvinne rekkevidden begrensninger, kan det hjelpe elektriske kjøretøyer å få bred aksept.

Den sfæriske Hüttlin-motoren ble vist på Geneva Motor Show i 2011. Med tillatelse fra Innomot AG

Den sfæriske Hüttlin-motoren ville se på en slags klønete rulling under panseret på egen hånd, men ingen bekymringer: Den var designet for å være en del av et system, ikke en frittstående strømkilde.

En "rekkevidde" er i utgangspunktet det som skiller et hybridbil fra et rent elektrisk kjøretøy. Det er den ekstra strømkilden som gjør at en hybrid kan overgå en elektrisk grenser for brukbarhet. Siden rekkevidde ofte blir sitert som en av de viktigste bekymringene som hindrer elbiler i å tjene bred aksept, spiller dette skillet en viktig rolle i hvordan de to typer kjøretøy oppfattes.

Å finne en pålitelig rekkevidde er imidlertid ikke så enkel som å lese annonsene på baksiden av herremagasiner. I tidlige hybrider var rekkevidden utvidet ganske enkelt en effektiv bensinmotor som hjalp den elektriske motoren til å bære belastningen, og designen lignet på en vanlig motor: en strømgenerator ga saften til å pumpe en aksel som på sin side flyttet resten av motorens deler, som fikk drivstoff-brennsyklusen i gang. Mange hybrider på veien fungerer fortsatt som dette, mer eller mindre, selv om forskjellige produsenter kan understreke, si, "normalitet" over effektivitet, med bilens drivlinje konstruert for å favorisere den ene kraftkilden i motsetning til den andre. (Selv om hybridteknologi har kommet langt på bare noen få år, har de grunnleggende layoutalternativene ikke endret seg mye.)

Nå utvikles imidlertid forskjellige typer motorer som hjelper til med å skyve spillet videre, og tester grensene for hybridenes evner. Noen rekkevidere forlenger med et konstant klipp; andre sparker bare inn når den elektriske motoren trenger litt stimulering. Noen av designene er fremdeles ganske enkle, inspirert av og tegnet fra tradisjonell bilteknologi. Og andre, som vi har sett ... vel, de er der ute.

Dr. Hüttlin og teamet hans kom med et nytt design som ruller i møte med etablerte og aksepterte prinsipper for motordesign. I stedet for å pakke designen rundt typisk mekanikk (fellesakselen og generatoroppsettet), ønsket han et mer elegant og funksjonelt design, en stort sett selvforsynt motor som skapte sin egen kraft for å få rulling. Designet hans gjenspeiler tanken om at en rekkevidde ikke skal sprenge hybridens ressurser; den skal være lett, kompakt, økonomisk og så billig som mulig. Dette er ikke en ny idé, men det fikk ham til å innse at det kan være verdt innsatsen å gå tilbake til tegnebrettet.

Vurder den tilnærmingen etter å ha lest neste side ... og Hüttlin Spherical Engine kan virke mye mindre finurlig og litt mer grasiøs.

Hüttlin-kugelmotor (sfærisk motor) på teststativet - drevet av CNG Courtesy of Innomot AG

Hüttlin er designet for å supplere den elektriske kraften til en hybridbil, men for enkelhets skyld, later som et øyeblikk at det er en frittstående motor. I praksis vil kraften den produserer bli dirigert i henhold til den bestemte hybridens kraftdelingsdesign, men for å forstå hvordan motoren selv lager kraft, hvor kraften går etterpå, er i utgangspunktet irrelevant. Det er vanskelig nok å beskrive som det er.

Her er de enkle tingene: Prototypen Hüttlin som har gjort rundene produserer omtrent 104 hestekrefter, men i motsetning til en tradisjonell bensinmotor, hevder Dr. Hüttlin at designen er enkel å skalere for å passe til nesten alle strømbehov. Moderne automotiv er væskekjølt, men kugelmotoren kan også tilpasses for luftkjølte oppsett. Den er bygget fra bare en brøkdel av delene av en tradisjonell motor (omtrent 60 komponenter i Hüttlin, sammenlignet med omtrent 250 i et gjennomsnittlig firestempel), noe som bidrar til å nå målene om effektivitet og økonomi, siden det er færre deler å produsere og montere. Det betyr delvis at Hüttlin oppnår mer enn 30 prosent effektivitet (med andre ord, mindre enn 70 prosent av kraften den produserer blir ødelagt til varme, støy og bortkastet friksjon), som selvfølgelig betyr at motoren vil bruke mindre drivstoff, og vil også gi fra seg færre miljøskadelige utslipp. Tradisjonelle motorer oppnår til sammenligning bare rundt 20 prosent effektivitet. Tenk på det neste gang du fyrer opp.

Her blir det mer komplisert: Motorens bevegelse, referert til som "tredimensjonal kinematikk," har bensinforbrenning og en fire-stempeldesign, men etter det er det som å være på en annen planet. Synet av motoren er en head-scratcher - en sølvkule med rør som kommer ut. Som romskipsjorden på Epcot ... hvordan omslutter den sfæren det alle påstår er inne? Plassert i den lette aluminiumsgloben er det flere kugler som løper i spor innenfor de to stemplene på samme lager, som er inne i rotoren, som roterer innenfor det ytre aluminiumsskallet. Når rotoren roterer, pumpes stemplene i motsetning, og kuglene glir langs sporene ... bevegelsen får rotoren til å snurre seg. Skjønte det? (At de grunnleggende delene deler navn og roller med hverdagens motordeler, hjelper egentlig ikke.)

Og underveis hjelper noen spoler og magneter med å generere kraft, og overfører kraften utenfor sfæren til et sett med batterier som fungerer som midlertidige holdepakker for å flytte kraften langs drivlinjen etter behov. Kraften sendes til en annen motor som direkte driver hjulene (i stedet for å sende kraften direkte nedover et tradisjonelt drivlinje), noe Innomot AG sier er mer effektiv.

Dr. Hüttlin har sagt at kugelmotoren tok et par tiår å finne ut og utvikle seg, men regner med å se det i produksjonskjøretøy om cirka 2 til 5 år. Patentene ble innlevert i desember 2010 (avrunding av Dr. Hüttlins portefølje på mer enn 150), og Innomot AG planlegger å lisensiere teknologien, slik at Hüttlin snart kunne ligge i motorbukta til en rekke hybrider.

Denne oppgaven slo meg opprinnelig med frykt: frykten for å skrive "rekkevidde," kombinert med et hvilket som helst ord som inneholder en umlaut, til Google. Etter nærmere undersøkelser oppdaget jeg at oppfinneren av Hüttlin angivelig refererer til skapelsen hans som en "kugelmotor." "Kugel," som kan høres kjent ut for avicionados av jødisk mat, er faktisk tysk for "ball." Slett ikke betryggende. Men jeg hadde fremdeles et glimt av håp for den sfæriske motoren. Jeg har en tendens til å være glad i tysk prosjektering utover all grunn (for eksempel min bisarre hengivenhet for en bestemt type kompressor-stil supercharger, best kjent for sin tilstedeværelse på slutten av 80- og midten av 90-tallet VW-er som praktisk talt garanterte å mislykkes spektakulært på nøyaktig 60 000 miles).

Når det er sagt, tok det fortsatt litt tid å forstå hvordan denne ballen blir rullende. Hver beskrivelse jeg leste virket drastisk annerledes, grensemessig motstridende. Og det var ingen bruksanvisning som var nyttig for å lokke meg gjennom. Så med tanke på min erfaring med tysk motorisk utvikling, virker det som om noen tiår har gjort en verden av forskjell. (Og på den lappen, ble pulsen min raskere da jeg oppdaget at Hüttlin har luftkjølt potensial. Mitt fantasiframtid Karmann Ghia-prosjektet tok bare en helt ny dimensjon.)

relaterte artikler

  • 5 Fremtidige bilteknologier som virkelig har en sjanse
  • Topp 5 viktigste kommende bilteknologier
  • Hvordan roterende motorer fungerer
  • Hvordan en Atkinson Cycle Engine fungerer
  • Slik fungerer Grail Engine
  • Slik fungerer el-konverteringssett
  • Slik fungerer Venturi Astrolab
  • Hvor lett vil biler være i fremtiden?

kilder

  • Cars21.com. "Eksklusivt intervju 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. "Det sfæriske geniet til Hüttlin Kugelmotor." Gizmag. 25. september 2011. (24. februar 2012) http://www.gizmag.com/huttlin-kugelmotor/19923/
  • Vorano, Neil. "Den grønne fremtiden på Geneva Motor Show." Den nasjonale. 5. mars 2011. (24. februar 2012) http://www.thenational.ae/lifestyle/motoring/the-green-future-at-geneva-motor-show
  • Wojdyla, Ben. "Seks prototyper for å få hjerneskyting." Populær mekanikk. 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



Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.

De mest interessante artiklene om hemmeligheter og oppdagelser. Mye nyttig informasjon om alt
Artikler om vitenskap, rom, teknologi, helse, miljø, kultur og historie. Forklare tusenvis av emner slik at du vet hvordan alt fungerer