Funktionsweise des Hüttlin-Kugelmotors

Es scheint, als gäbe es jedes Mal, wenn ein neues Hybridmodell auf den Markt kommt oder ein aktuelles Modell aktualisiert wird, eine kleine Optimierung oder Aktualisierung, die nur den geringsten Schub gegenüber der Konkurrenz bietet ... gerade genug für Marketingzwecke, wirklich, und solche Verbesserungen werden gefeiert ohne Ende. Doch kein Grund zur Verachtung – in Sachen Umweltbelastung und Energieeinsparung hilft wirklich jedes Bisschen.

Aber während diese kleinen Meilensteine ​​im Laufe der Jahre gelobt wurden, haben ein deutscher Ingenieur und sein Team von Schweizer Entwicklern daran gearbeitet ... schon bevor der Hybrid seine Entwicklung vom gefürchteten zum trendigen zum Mainstream begann. Und das Ergebnis ist anders als alles, was irgendjemand hätte vorhersagen können, dass es überhaupt möglich wäre. Es ist also geradezu fabelhaft, dass die beste Innovation in der Hybridtechnologie seit Jahren, deren Entstehung lange vor der weit verbreiteten Verwendung des aktuellen Hybridantriebsstrangs zurückreicht, gerade rechtzeitig enthüllt wurde, als Hybride und Elektrofahrzeuge (obwohl sie sich ebenso gut verkauften jemals) für eine neue Ladung fällig waren.

Der Hüttlin-Motor feierte sein öffentliches Debüt auf dem Genfer Autosalon im März 2011, montiert auf einem Ausstellungsstand neben den anderen umweltfreundlichen Technologieausstellungen, und zog Berichten zufolge eine stetige Aufmerksamkeit auf eine Weise, wie es nur ein kugelförmiger Aluminiummotor konnte. Also geben wir Dr. Hüttlin und der Innomot AG, dem Team hinter dem Hüttlin-Motor, zunächst einmal den Zweifel und gehen davon aus, dass die Form tatsächlich die praktischste Möglichkeit für ihren Zweck ist. Auch wenn das glänzende kugelförmige Design ein bisschen verrückt ist, scheint die Wissenschaft solide und die Statistiken sind beeindruckend.

Der Hüttlin-Kugelmotor (oder "Kugelmotor") hat viele der Vorteile eines Elektrofahrzeugs ohne die üblichen Nachteile, wie die Einschränkungen der Ladeinfrastruktur und das, was Kritiker von Elektrofahrzeugen als "Reichweitenangst" bezeichnen, die allgegenwärtige Angst, dass das Der Batterie wird der Saft ausgehen, bevor eine Ladung verfügbar ist, und ohne Benzin-Backup wird der Fahrer gestrandet bleiben. Darüber hinaus wurden typische Hybrid-Effizienzmerkmale wie geringeres Gewicht, Kraftstoffeinsparung und geringere Umweltbelastung verbessert. Der Hüttlin-Kugelmotor zeigt, dass er den nötigen Schub geben kann, um die Hybridtechnik auf die nächste Stufe zu heben, und durch die Überwindung von Reichweitenbeschränkungen Elektrofahrzeugen zu einer breiten Akzeptanz verhelfen könnte.

Der Hüttlin-Kugelmotor würde allein unter der Motorhaube irgendwie doof aussehen, aber keine Sorge: Er wurde als Teil eines Systems entwickelt, nicht als eigenständige Stromquelle.

Ein „Range Extender“ ist im Grunde das, was ein Hybridfahrzeug von einem reinen Elektrofahrzeug unterscheidet . Es ist die zusätzliche Energiequelle, die es einem Hybrid ermöglicht, die Grenzen der Verwendbarkeit eines Elektrofahrzeugs zu überschreiten. Da die Reichweite oft als eines der Hauptprobleme genannt wird, die eine breite Akzeptanz von Elektroautos verhindern, spielt diese Unterscheidung eine wichtige Rolle bei der Wahrnehmung der beiden Fahrzeugtypen.

Einen zuverlässigen Range Extender zu finden, ist jedoch nicht ganz so einfach wie das Lesen der Anzeigen auf der Rückseite von Männerzeitschriften. In frühen Hybriden war der Range Extender einfach ein effizienter Benzinmotor , der dem Elektromotor half, die Last zu tragen, und das Design ähnelte einem gewöhnlichen Motor: Ein Stromgenerator lieferte den Saft, um eine Welle zu pumpen, die wiederum den Rest bewegte der Motorteile, die den Kraftstoffverbrennungszyklus in Gang brachten. Viele Hybride auf der Straße funktionieren immer noch mehr oder weniger so, obwohl verschiedene Hersteller beispielsweise "Normalität" über Effizienz betonen können, wobei der Antriebsstrang des Autos so konstruiert ist, dass er eine Energiequelle gegenüber der anderen bevorzugt. (Obwohl die Hybridtechnologie in nur wenigen Jahren einen langen Weg zurückgelegt hat,

Jetzt werden jedoch verschiedene Arten von Motoren entwickelt, um das Spiel voranzutreiben und die Grenzen der Fähigkeiten von Hybriden zu testen. Einige Range Extender laufen mit einem konstanten Clip; andere greifen nur dann ein, wenn der Elektromotor ein bisschen Anregung braucht. Einige der Designs sind immer noch ziemlich geradlinig, inspiriert von und schöpfen aus traditioneller Automobiltechnik. Und andere, wie wir gesehen haben ... nun, sie sind da draußen.

Dr. Hüttlin und sein Team entwickelten ein neues Design, das sich gegen etablierte und akzeptierte Konstruktionsprinzipien von Motoren richtet. Anstatt sein Design um typische Mechaniken (die gemeinsame Wellen- und Generatorkonfiguration) zu wickeln, wollte er ein schlankeres und funktionaleres Design, einen weitgehend in sich geschlossenen Motor, der seine eigene Kraft erzeugt, um ins Rollen zu kommen. Sein Design spiegelt den Gedanken wider, dass ein Range Extender die Ressourcen des Hybriden nicht verschwenden sollte; es sollte leicht, kompakt, wirtschaftlich und möglichst kostengünstig sein. Das ist keine neue Idee, aber es hat ihm klar gemacht, dass es sich lohnen könnte, zum Reißbrett zurückzukehren.

Überdenken Sie diesen Ansatz, nachdem Sie die nächste Seite gelesen haben ... und der Hüttlin-Kugelmotor könnte viel weniger skurril und ein bisschen anmutiger erscheinen.

Der Hüttlin soll die elektrische Leistung eines Hybridautos ergänzen , aber der Einfachheit halber mal so tun, als wäre er ein eigenständiger Motor. In der Praxis wird die von ihm erzeugte Leistung gemäß dem Power-Sharing-Design dieses bestimmten Hybrids geleitet, aber um zu verstehen, wie der Motor selbst Leistung erzeugt, ist es im Grunde irrelevant, wohin die Leistung fließt. Es ist schwer genug zu beschreiben, wie es ist.

Hier ist das einfache Zeug: Der Prototyp Hüttlin, der die Runde gemacht hat, leistet etwa 104 PS , aber anders als ein herkömmlicher BenzinerMotor, behauptet Dr. Hüttlin, dass das Design einfach zu skalieren ist, um fast jedem Leistungsbedarf gerecht zu werden. Moderne Automobile sind flüssigkeitsgekühlt, aber der Kugelmotor kann auch für luftgekühlte Setups angepasst werden. Es besteht aus nur einem Bruchteil der Teile eines herkömmlichen Motors (etwa 60 Komponenten im Hüttlin im Vergleich zu etwa 250 in einem durchschnittlichen Vierkolbenmotor), was dazu beiträgt, die Ziele Effizienz und Wirtschaftlichkeit zu erreichen, da weniger Teile erforderlich sind produzieren und montieren. Das bedeutet unter anderem, dass der Hüttlin einen Wirkungsgrad von mehr als 30 Prozent erreicht (also weniger als 70 Prozent der erzeugten Leistung wird für Wärme, Lärm und Reibungsverluste verschwendet), was natürlich bedeutet, dass der Motor verwendet wird weniger Kraftstoff und stößt auch weniger umweltschädliche Emissionen aus. Herkömmliche Motoren erreichen im Vergleich dazu nur etwa 20 Prozent Wirkungsgrad.

Hier wird es komplizierter: Die als "dreidimensionale Kinematik" bezeichnete Bewegung des Motors weist eine Benzinverbrennung und ein Vierkolben-Design auf, aber danach ist es wie auf einem anderen Planeten. Der Anblick des Motors ist ein Kopfkratzer – eine silberne Kugel, aus der Rohre herauskommen. Wie das Raumschiff Erde in Epcot ... wie umschließt diese Kugel das, was alle behaupten, darin zu sein? In der leichten Aluminiumkugel sind weitere Kugeln untergebracht, die in Schienen innerhalb der beiden Kolben auf demselben Lager laufen, die sich im Rotor befinden, der sich in der äußeren Aluminiumhülle dreht. Während sich der Rotor dreht, pumpen die Kolben gegeneinander und die Kugeln gleiten entlang ihrer Bahnen ... deren Bewegung den Rotor zum Drehen bringt. Verstanden? (Die Tatsache, dass die Basisteile Namen und Rollen mit alltäglichen Motorteilen teilen, ist wirklich nicht

Und nebenbei helfen einige Spulen und Magnete bei der Energieerzeugung und übertragen die Energie außerhalb der Kugel auf einen Satz Batterien, die als vorübergehende Haltepakete fungieren, um die Energie nach Bedarf entlang des Antriebsstrangs zu bewegen. Die Leistung wird an einen anderen Motor gesendet, der die Räder direkt antreibt (anstatt die Leistung direkt über einen herkömmlichen Antriebsstrang zu senden), was laut Innomot AG effizienter ist.

Dr. Hüttlin hat gesagt, dass der Kugelmotor ein paar Jahrzehnte gebraucht hat, um ihn herauszufinden und zu entwickeln, aber er erwartet, dass er in etwa 2 bis 5 Jahren in Serienfahrzeugen zu sehen ist. Die Patente wurden im Dezember 2010 eingereicht (und runden Dr. Hüttlins Portfolio von mehr als 150 ab), und die Innomot AG plant, die Technologie zu lizenzieren, sodass der Hüttlin bald in den Motorraum einer Reihe von Hybriden eingebettet werden könnte.

Diese Aufgabe hat mich zunächst mit Angst erfüllt: Die Angst, „Range Extender“ in Kombination mit einem beliebigen Wort, das einen Umlaut enthält, in Google einzugeben. Bei weiteren Recherchen entdeckte ich, dass der Erfinder des Hüttlin seine Kreation angeblich als "Kugelmotor" bezeichnet. „Kugel“, was Liebhabern der jüdischen Küche bekannt vorkommen mag, ist eigentlich deutsch für „Kugel“. Überhaupt nicht beruhigend. Einen Hoffnungsschimmer hatte ich aber noch für den Kugelmotor. Ich neige dazu, deutsche Ingenieurskunst über jeden Grund zu mögen (wie meine bizarre Zuneigung zu einer bestimmten Art von Kompressor-Kompressor, am besten bekannt für seine Präsenz in VWs Ende der 80er und Mitte der 90er Jahre, die praktisch garantiert spektakulär versagten 60.000 km).

Allerdings hat es noch ein bisschen gedauert, bis man verstanden hat, wie dieser Ball ins Rollen kommt. Jede Beschreibung, die ich las, erschien mir drastisch anders, grenzwertig widersprüchlich. Und es war kein Werkstatthandbuch griffbereit, um mich zu überreden. Wenn ich also meine Erfahrung mit der deutschen Motorenentwicklung bedenke, scheinen ein paar Jahrzehnte einen großen Unterschied gemacht zu haben. (Und in diesem Sinne beschleunigte sich mein Puls, als ich entdeckte, dass der Hüttlin luftgekühltes Potenzial hat. Mein zukünftiges Karmann-Ghia-Fantasieprojekt nahm gerade eine ganz neue Dimension an.)

Zum Thema passende Artikel

Quellen