Sembra che ogni volta che viene lanciato un nuovo modello ibrido o viene aggiornato un modello attuale, ci sia qualche piccola modifica o aggiornamento che fornisce solo il minimo impulso rispetto alla concorrenza... quanto basta per scopi di marketing, davvero, e tali miglioramenti vengono celebrati a non finire. Ma non c'è motivo di disdegnarsi:quando si tratta di impatto ambientale e risparmio energetico, ogni piccola parte aiuta davvero.
Ma poiché queste piccole pietre miliari sono state elogiate nel corso degli anni, un ingegnere tedesco e il suo team di sviluppatori svizzeri hanno lavorato duramente... da prima che l'ibrido iniziasse la sua evoluzione dal temuto al trendy al mainstream. E il risultato è diverso da qualsiasi cosa chiunque avrebbe potuto prevedere sarebbe stato possibile. Quindi è a dir poco favoloso che la migliore innovazione nella tecnologia ibrida degli ultimi anni, con una genesi che risale a molto prima dell'uso diffuso dell'attuale trasmissione ibrida, sia stata svelata giusto in tempo, quando ibridi e veicoli elettrici (anche se venduti oltre che mai) erano dovuti per un nuovo addebito.
Il motore Hüttlin ha fatto il suo debutto pubblico al Salone di Ginevra nel marzo 2011, montato su un espositore tra le altre fiere tecnologiche ecocompatibili, e secondo quanto riferito ha attirato un flusso costante di attenzione in un modo che solo un motore sferico in alluminio potrebbe fare. Quindi, inizieremo assecondando il Dr. Hüttlin e la Innomot AG, il team dietro il motore Hüttlin, sospendendo l'incredulità e presumendo che la forma sia davvero la possibilità più pratica per il suo scopo. Anche se il brillante design globulare è un po' folle, la scienza sembra solida e le statistiche sono impressionanti.
L'Hüttlin Spherical Engine (o "kugelmotor") ha molti dei vantaggi di un veicolo elettrico senza gli inconvenienti comuni, come i limiti dell'infrastruttura di ricarica e ciò che i critici dei veicoli elettrici chiamano "ansia da autonomia", la paura pervasiva che il la batteria si esaurirà prima che sia disponibile una carica e, senza una riserva di benzina, lascerà il conducente bloccato. Inoltre, sono state migliorate le caratteristiche tipiche dell'efficienza ibrida, come peso ridotto, risparmio di carburante e ridotto impatto ambientale. Il motore sferico Hüttlin promette di essere in grado di fornire la spinta necessaria per portare l'ingegneria ibrida al livello successivo e, superando i limiti di autonomia, potrebbe aiutare i veicoli elettrici a ottenere un'ampia accettazione.
L'Hüttlin Spherical Engine sembrerebbe un po' sciocco rotolare sotto il cofano da solo, ma non preoccuparti:è stato progettato per essere parte di un sistema, non una fonte di alimentazione autonoma.
Un "range extender" è fondamentalmente ciò che distingue un veicolo ibrido da un veicolo elettrico puro. È la fonte di alimentazione aggiuntiva che consente a un ibrido di superare i limiti di usabilità di un elettrico. Poiché l'autonomia è spesso citata come una delle principali preoccupazioni che impediscono alle auto elettriche di guadagnare un'ampia accettazione, questa distinzione gioca un ruolo significativo nel modo in cui vengono percepiti i due tipi di veicoli.
Trovare un range extender affidabile, tuttavia, non è così semplice come esaminare gli annunci sul retro delle riviste maschili. Nei primi ibridi, il range extender era semplicemente un efficiente motore a benzina che aiutava il motore elettrico a sopportare il carico, e il design sembrava molto simile a un normale motore:un generatore di elettricità forniva il succo per pompare un albero che, a sua volta, muoveva il resto delle parti del motore, che ha avviato il ciclo di combustione del carburante. Molti ibridi su strada funzionano ancora in questo modo, più o meno, anche se diversi produttori possono enfatizzare, ad esempio, la "normalità" rispetto all'efficienza, con la trasmissione dell'auto progettata per favorire una fonte di alimentazione rispetto all'altra. (Sebbene la tecnologia ibrida abbia fatto molta strada in pochi anni, le opzioni di layout di base non sono cambiate molto.)
Ora, tuttavia, sono in fase di sviluppo diversi tipi di motori per aiutare a portare avanti il gioco e stanno testando i limiti delle capacità degli ibridi. Alcuni range extender funzionano a una clip costante; altri si attivano solo quando il motore elettrico ha bisogno di un po' di stimolazione. Alcuni dei design sono ancora piuttosto semplici, ispirati e attinti dalla tecnologia automobilistica tradizionale. E altri, come abbiamo visto... beh, sono là fuori.
Il Dr. Hüttlin e il suo team hanno escogitato un nuovo design che va contro i principi di progettazione del motore consolidati e accettati. Invece di avvolgere il suo design attorno alla meccanica tipica (l'albero comune e la configurazione del generatore), voleva un design più elegante e funzionale, un motore in gran parte autonomo che creasse la propria potenza per iniziare a funzionare. Il suo design riflette l'idea che un range extender non dovrebbe sprecare le risorse dell'ibrido; dovrebbe essere leggero, compatto, economico e il più economico possibile. Questa non è un'idea nuova, ma gli ha fatto capire che potrebbe valere la pena di tornare al tavolo da disegno.
Riconsidera questo approccio dopo aver letto la pagina successiva... e l'Hüttlin Spherical Engine potrebbe sembrare molto meno stravagante e un po' più grazioso.
L'Hüttlin è progettato per integrare la potenza elettrica di un'auto ibrida, ma per semplicità, fai finta per un momento che sia un motore autonomo. In pratica, la potenza che produce verrà instradata in base al progetto di condivisione dell'energia di quel particolare ibrido, ma ai fini della comprensione di come il motore stesso produce potenza, dove la potenza va dopo è sostanzialmente irrilevante. È già abbastanza difficile da descrivere così com'è.
Ecco le cose semplici:il prototipo Hüttlin che ha fatto il giro produce circa 104 cavalli, ma a differenza di un tradizionale motore a benzina, il Dr. Hüttlin afferma che il design è facile da scalare per soddisfare quasi tutte le esigenze di alimentazione. Le moderne automobili sono raffreddate a liquido, ma il kugelmotor può anche essere adattato per configurazioni raffreddate ad aria. È costruito con solo una frazione delle parti di un motore tradizionale (circa 60 componenti nella Hüttlin, contro i circa 250 in una media a quattro pistoni), il che aiuta a raggiungere gli obiettivi di efficienza ed economia, poiché ci sono meno parti da produrre e assemblare. Ciò significa, in parte, che l'Hüttlin raggiunge un'efficienza superiore al 30 percento (in altre parole, meno del 70 percento della potenza che produce viene sprecata in calore, rumore e attrito sprecato), il che, ovviamente, significa che il motore utilizzerà meno carburante e produrrà anche meno emissioni dannose per l'ambiente. I motori tradizionali, in confronto, raggiungono solo il 20% di efficienza circa. Pensaci la prossima volta che fai il pieno.
Ecco dove diventa più complicato:il movimento del motore, denominato "cinematica tridimensionale", presenta la combustione della benzina e un design a quattro pistoni, ma dopo è come essere su un altro pianeta. La vista del motore è un grattacapo:una palla d'argento con tubi che escono. Come l'astronave Terra a Epcot... come fa quella sfera a racchiudere ciò che tutti sostengono sia dentro? All'interno del leggero globo di alluminio ci sono più kugel che scorrono su binari all'interno dei due pistoni sullo stesso cuscinetto, che si trovano all'interno del rotore, che ruota all'interno del guscio esterno in alluminio. Mentre il rotore ruota, i pistoni pompano in opposizione e i kugel scivolano lungo le loro tracce... il cui movimento fa girare il rotore. Capito? (Il fatto che le parti di base condividano nomi e ruoli con le parti del motore di tutti i giorni non aiuta affatto.)
E lungo il percorso, alcune bobine e magneti aiutano a generare energia e a trasferire l'energia all'esterno della sfera a un set di batterie che fungono da contenitori temporanei per spostare la potenza lungo la trasmissione secondo necessità. La potenza viene inviata a un altro motore che aziona direttamente le ruote (invece di inviare la potenza direttamente a una trasmissione tradizionale), che secondo Innomot AG è più efficiente.
Il Dr. Hüttlin ha affermato che il kugelmotor ha impiegato un paio di decenni per capirlo e svilupparlo, ma prevede di vederlo nei veicoli di produzione in circa 2-5 anni. I brevetti sono stati depositati nel dicembre 2010 (a completare il portafoglio del Dr. Hüttlin di oltre 150) e Innomot AG prevede di concedere in licenza la tecnologia, quindi l'Hüttlin potrebbe presto essere annidato nel vano motore di una gamma di ibridi.
Questo compito inizialmente mi ha colpito con paura:la paura di digitare "range extender", combinato con qualsiasi parola contenente un dieresi, in Google. Dopo ulteriori ricerche, ho scoperto che l'inventore dell'Hüttlin si riferisce alla sua creazione come a un "kugelmotor". "Kugel", che può suonare familiare agli appassionati di cucina ebraica, in realtà significa "palla" in tedesco. Per niente rassicurante. Ma avevo ancora un barlume di speranza per il motore sferico. Tendo ad amare l'ingegneria tedesca oltre ogni ragione (come il mio bizzarro affetto per un particolare tipo di compressore in stile compressore, meglio conosciuto per la sua presenza tra la fine degli anni '80 e la metà degli anni '90 VW che era praticamente garantito per fallire in modo spettacolare con precisione 60.000 miglia).
Detto questo, ci è voluto ancora un po' di tempo per capire come rotola questa palla. Ogni descrizione che leggevo sembrava drasticamente diversa, al limite del contraddittorio. E non c'era un manuale del negozio a portata di mano per convincermi a passare. Quindi, considerando la mia esperienza con lo sviluppo dei motori tedeschi, sembra che alcuni decenni abbiano fatto la differenza. (E su questa nota, il mio battito cardiaco accelerato quando ho scoperto che l'Hüttlin ha un potenziale raffreddato ad aria. Il mio futuro fantastico progetto Karmann Ghia ha appena assunto una dimensione completamente nuova.)
