Il semble qu'à chaque fois qu'un nouveau modèle hybride est lancé ou qu'un modèle actuel est mis à jour, il y a un petit ajustement ou une mise à jour qui fournit juste le moindre coup de pouce par rapport à la concurrence... juste assez à des fins de marketing, vraiment, et de telles améliorations sont célébrées sans fin. Mais il n'y a aucune raison d'être méprisant :lorsqu'il s'agit d'impact sur l'environnement et d'économie d'énergie, chaque petit geste est vraiment utile.
Mais comme ces jalons mineurs ont été salués au fil des ans, un ingénieur allemand et son équipe de développeurs suisses ont travaillé dur... depuis avant que l'hybride ne commence son évolution du redouté au branché au grand public. Et le résultat est différent de tout ce que quiconque aurait pu prédire serait possible. Il est donc tout simplement fabuleux que la meilleure innovation en matière de technologie hybride depuis des années, avec une genèse qui remonte bien avant l'utilisation généralisée de la transmission hybride actuelle, ait été révélée juste à temps, lorsque les véhicules hybrides et électriques (bien que vendus aussi bien que jamais) étaient dus pour une nouvelle charge.
Le moteur Hüttlin a fait ses débuts publics au Salon de l'automobile de Genève en mars 2011, monté sur un présentoir parmi les autres expositions technologiques respectueuses de l'environnement, et aurait attiré l'attention comme seul un moteur sphérique en aluminium le pouvait. Donc, nous allons commencer par faire plaisir au Dr Hüttlin et Innomot AG, l'équipe derrière le moteur Hüttlin, en suspendant l'incrédulité et en supposant que la forme est en effet la possibilité la plus pratique pour son objectif. Même si la conception globulaire brillante est un peu folle, la science semble solide et les statistiques sont impressionnantes.
Le moteur sphérique Hüttlin (ou « kugelmotor ») présente de nombreux avantages d'un véhicule électrique sans les inconvénients communs, tels que les limites de l'infrastructure de recharge et ce que les critiques des véhicules électriques appellent « l'anxiété de l'autonomie », la peur omniprésente que le la batterie s'épuisera avant qu'une charge ne soit disponible et, sans réserve d'essence, laissera le conducteur en panne. De plus, les caractéristiques d'efficacité typiques des hybrides - telles qu'un poids plus faible, des économies de carburant et un impact environnemental réduit - ont été améliorées. Le moteur sphérique Hüttlin semble prometteur en ce qu'il peut fournir le coup de pouce nécessaire pour faire passer l'ingénierie hybride au niveau supérieur et, en surmontant les limites d'autonomie, pourrait aider les véhicules électriques à être largement acceptés.
Le moteur sphérique Hüttlin aurait l'air un peu loufoque roulant sous le capot tout seul, mais pas de soucis :il a été conçu pour faire partie d'un système, pas comme une source d'alimentation autonome.
Un "prolongateur d'autonomie" est essentiellement ce qui distingue un véhicule hybride d'un véhicule purement électrique. C'est la source d'alimentation supplémentaire qui permet à un hybride de dépasser les limites d'utilisation d'un électrique. Étant donné que l'autonomie est souvent citée comme l'une des principales préoccupations qui empêchent les voitures électriques d'être largement acceptées, cette distinction joue un rôle important dans la façon dont les deux types de véhicules sont perçus.
Cependant, trouver un prolongateur d'autonomie fiable n'est pas aussi simple que de parcourir les publicités à la fin des magazines pour hommes. Dans les premiers hybrides, le prolongateur d'autonomie était simplement un moteur à essence efficace qui aidait le moteur électrique à supporter la charge, et la conception ressemblait beaucoup à un moteur ordinaire :un générateur d'électricité fournissait le jus pour pomper un arbre qui, à son tour, déplaçait le reste. des pièces du moteur, ce qui a lancé le cycle de combustion du carburant. De nombreux hybrides sur la route fonctionnent encore comme ça, plus ou moins, bien que différents fabricants puissent mettre l'accent, disons, sur la «normalité» plutôt que sur l'efficacité, la transmission de la voiture étant conçue pour favoriser une source d'alimentation plutôt qu'une autre. (Bien que la technologie hybride ait parcouru un long chemin en quelques années seulement, les options de mise en page de base n'ont pas beaucoup changé.)
Maintenant, cependant, différents types de moteurs sont développés pour aider à faire avancer le jeu et testent les limites des capacités des hybrides. Certains prolongateurs de portée fonctionnent à un clip constant; d'autres ne se déclenchent que lorsque le moteur électrique a besoin d'un peu de stimulation. Certaines des conceptions sont encore assez simples, inspirées et inspirées de la technologie automobile traditionnelle. Et d'autres, comme nous l'avons vu... eh bien, ils sont là.
Le Dr Hüttlin et son équipe ont proposé une nouvelle conception qui va à l'encontre des principes de conception de moteur établis et acceptés. Au lieu d'envelopper sa conception autour de mécanismes typiques (la configuration commune de l'arbre et du générateur), il voulait une conception plus élégante et fonctionnelle, un moteur largement autonome qui créait sa propre puissance pour démarrer. Son design reflète l'idée qu'un prolongateur d'autonomie ne doit pas gaspiller les ressources de l'hybride; il doit être léger, compact, économique et le moins cher possible. Ce n'est pas une idée nouvelle, mais cela lui a fait réaliser que cela valait peut-être la peine de retourner à la planche à dessin.
Reconsidérez cette approche après avoir lu la page suivante... et le moteur sphérique Hüttlin pourrait sembler beaucoup moins fantaisiste et un peu plus gracieux.
Le Hüttlin est conçu pour compléter la puissance électrique d'une voiture hybride, mais par souci de simplicité, prétendons un instant qu'il s'agit d'un moteur autonome. En pratique, la puissance qu'il produit sera acheminée en fonction de la conception de partage de puissance de cet hybride particulier, mais pour comprendre comment le moteur lui-même produit de la puissance, où la puissance va ensuite n'est fondamentalement pas pertinente. C'est assez difficile à décrire comme ça.
Voici les choses simples :le prototype Hüttlin qui a fait le tour produit environ 104 chevaux, mais contrairement à un moteur à essence traditionnel, le Dr Hüttlin affirme que la conception est facile à adapter pour répondre à presque tous les besoins en puissance. Les automobiles modernes sont refroidies par liquide, mais le moteur kugel peut également être adapté aux configurations refroidies par air. Il est construit à partir d'une fraction seulement des pièces d'un moteur traditionnel (environ 60 composants dans le Hüttlin, contre environ 250 dans un moteur à quatre pistons moyen), ce qui permet d'atteindre les objectifs d'efficacité et d'économie, car il y a moins de pièces à produire et assembler. Cela signifie, en partie, que le Hüttlin atteint une efficacité supérieure à 30% (en d'autres termes, moins de 70% de la puissance qu'il produit est gaspillée en chaleur, en bruit et en frottement gaspillé), ce qui, bien sûr, signifie que le moteur utilisera moins de carburant et émettra également moins d'émissions nocives pour l'environnement. Les moteurs traditionnels, en comparaison, n'atteignent qu'environ 20 % d'efficacité. Pensez-y la prochaine fois que vous ferez le plein.
C'est là que ça se complique :le mouvement du moteur, appelé "cinématique tridimensionnelle", comporte une combustion d'essence et une conception à quatre pistons, mais après cela, c'est comme être sur une autre planète. La vue du moteur est un casse-tête - une boule d'argent avec des tuyaux qui sortent. Comme Spaceship Earth à Epcot... comment cette sphère renferme-t-elle ce que tout le monde prétend être à l'intérieur ? Logés dans le globe en aluminium léger se trouvent plus de kugels qui fonctionnent dans des pistes à l'intérieur des deux pistons sur le même roulement, qui sont à l'intérieur du rotor, qui tourne à l'intérieur de la coque extérieure en aluminium. Lorsque le rotor tourne, les pistons pompent en opposition et les kugels glissent le long de leurs pistes... dont le mouvement fait tourner le rotor. C'est compris? (Le fait que les pièces de base partagent des noms et des rôles avec les pièces de moteur de tous les jours n'aide vraiment pas du tout.)
Et en cours de route, certaines bobines et aimants aident à générer de l'énergie et à transférer l'énergie en dehors de la sphère vers un ensemble de batteries qui agissent comme des packs de maintien temporaires pour déplacer l'énergie le long de la transmission selon les besoins. La puissance est envoyée à un autre moteur qui entraîne directement les roues (au lieu d'envoyer la puissance directement vers une transmission traditionnelle), ce qui, selon Innomot AG, est plus efficace.
Le Dr Hüttlin a déclaré que le kugelmotor a mis deux décennies à comprendre et à se développer, mais s'attend à le voir dans les véhicules de production dans environ 2 à 5 ans. Les brevets ont été déposés en décembre 2010 (ce qui complète le portefeuille du Dr Hüttlin de plus de 150) et Innomot AG prévoit d'octroyer une licence à la technologie, de sorte que le Hüttlin pourrait bientôt être niché dans le compartiment moteur d'une gamme d'hybrides.
Cette mission m'a d'abord frappé par la peur :la peur de taper "range extender", combiné avec n'importe quel mot contenant un tréma, dans Google. Après des recherches plus poussées, j'ai découvert que l'inventeur du Hüttlin se réfère à sa création comme un « kugelmotor ». "Kugel", qui peut sembler familier aux aficionados de la cuisine juive, est en fait l'allemand pour "balle". Pas du tout rassurant. Mais j'avais encore une lueur d'espoir pour le moteur sphérique. J'ai tendance à aimer l'ingénierie allemande au-delà de toute raison (comme mon affection bizarre pour un type particulier de compresseur de type compresseur, surtout connu pour sa présence à la fin des années 80 et au milieu des années 90 VW qui était pratiquement garanti d'échouer de manière spectaculaire précisément à 60 000 milles).
Cela dit, il a quand même fallu un peu de temps pour comprendre comment cette balle roule. Chaque description que j'ai lue semblait radicalement différente, à la limite de la contradiction. Et il n'y avait pas de manuel d'atelier à portée de main pour me convaincre. Donc, compte tenu de mon expérience avec le développement de moteurs allemands, il semble que quelques décennies aient fait toute la différence. (Et sur cette note, mon pouls s'est accéléré lorsque j'ai découvert que le Hüttlin avait un potentiel de refroidissement par air. Mon futur projet fantastique Karmann Ghia vient de prendre une toute nouvelle dimension.)
