Automobilky prodávají hybridy jako špičku v automobilových inovacích. Pokládají je jako futuristické řešení, jak se dostat z bodu A do bodu B. To je z velké části lež. Základní architektura moderního hybridu je stará více než sto let.
Mluvíme o přelomu 20. století. Amerika, Londýn, Německo. Systémy, které se dnes používají, téměř přesně kopírují tyto rané experimenty.
Jak fungovaly první hybridní vozy na počátku 20. století?
Hybrid využívá dva zdroje energie. Dnes to obvykle znamená benzín-elektrický hybrid. Získáte spalovací motor (ICE) a elektromotor napájený baterií. Jen.
Ale vraťme se do konce 19. století. Elektromobily byly v módě. Ne hybridy. Čistá elektrická auta.
V roce 1897 společnost London Electric Cab Company provozovala taxíky pomocí 40článkových baterií. Měli motory o výkonu 3 koňské síly. Výkonová rezerva? 50 mil (80 kilometrů). Žádné zastávky na benzín. Pouze elektřina.
O dva roky později vyrobila společnost Pope Manufacturing v Hartfordu v Connecticutu téměř 500 elektrických vozidel. Byly na prodej. Byli populární.
Zatímco Pope vyráběl baterie, Ferdinand Porsche vytvářel něco jiného.
Porsche pracoval pro Lohner Carriage Company. Chtěli vstoupit na trh s kočáry bez koní. První vůz Porsche pro ně? Elektrická židle Lohner. Bylo to první auto na světě s pohonem předních kol. Elektrický.
Jeho druhé auto vše změnilo. Jednalo se o první hybrid v historii.
Proč se Lohner-Porsche stal prvním sekvenčním hybridem?
Porsche nemíchalo jen benzín a elektřinu. Vytvořil sériový hybrid.
Toto je stejná architektura, jakou vidíte v autech, jako je Chevy Volt. Hlavní rozdíl? Pohon zajišťují baterie. Spalovací motor se nikdy nedostane do kontaktu s koly.
Funguje to takto:
- Benzínový motor běžel konstantními optimálními otáčkami.
- Otáčel generátor.
- Generátor nabíjel baterie.
- Baterie dodávaly elektřinu do motorů umístěných přímo v nábojích kol.
Při plném nabití mohl Lohner-Porsche ujet téměř 40 mil (64,3 kilometrů).
Předběhl dobu. Nejen proto, že šlo o hybrid, ale také kvůli nábojovým motorům.
Porsche dalo motory do kol. Tím odpadla potřeba převodovky. Žádné hnací hřídele. Žádné řetězy. Žádná spojka.
Proč je to důležité?
Tření. Mechanické tření absorbuje energii. Odstraněním veškerého tření kov na kov spotřeboval vůz Porsche 83 procent vyrobené energie. Tato úroveň účinnosti byla pro rok 1900 neuvěřitelná.
O několik let později přidal na všechna čtyři kola nábojové motory. Pohon všech kol. Elektrický. Vůz dosáhl rychlosti 70 mph (112,6 km/h).
Který raný hybridní design se dnes stal standardem?
Sekvenční hybrid Porsche byl skvělý. Nebyl ale jediným hráčem na trhu.
Seznamte se: Henri Piepera. Německý vynálezce, který požádal o americký patent v roce 1905. Získal jej v roce 1909.
Design Pieperu vypadal mnohem více jako to, co je dnes na našich dálnicích.
Vzpomeňte si na Toyotu Prius nebo Honda Insight. Jedná se o paralelní hybridy.
V paralelním systému může benzinový motor i elektromotor pohánět kola přímo. Pracují spolu.
- Cruise? Elektromotor to zvládne sám.
- Potřebujete vylézt do kopce? Oba jsou zapnuté.
- Brzdit nebo setrvat? Elektromotor funguje jako generátor a dobíjí baterie.
Pieper si to uvědomil dříve, než většina lidí měla doma telefony.
Měli jsme tedy sériový hybrid Porsche. Měli jsme paralelního hybrida Piper. Měli jsme čistě elektrická auta od papeže a londýnských taxíků.
Technologie tam byla. Technická základna byla spolehlivá.
Proč se to tedy nechytlo? Proč v příštím století zvítězilo auto na benzínový pohon?
Odpověď nespočívá v technologii. Leží na trhu. A v infrastruktuře.
Dlouhá cesta k modernímu hybridu
Ukázalo se, že jsme se mýlili. A to už bylo dávno.
Na National Automobile Show v New Yorku v roce 1900 návštěvníci hlasovali pro preferovaný typ vozidla. kdo vyhrál? Elektrická auta. Parní vozy obsadily druhé místo. Spalovací motory? Poslední místo.
Dává to smysl, když se nad tím zamyslíte. Auta s raným spalovacím motorem byla hlučná, páchnoucí a trhaná. Elektromobily byly tiché. Čistý. Daly se snadno začít spínačem. Parní stroje byly výkonné, ale pomalu se zahřívaly. Pak přišel Henry Ford.
Nepotřeboval průzkumy. Potřeboval hlasitost.
Fordova montážní linka vyráběla lehká, levná auta, která si průměrný člověk mohl dovolit. Model T se stal „zabijáckou aplikací“. Jen v roce 1913 Ford prodal 182 809 těchto vozů. Prodeje nebenzinových vozidel mezitím začaly trvale klesat. Pohodlí a cena benzinových aut pro masový trh zabily první alternativy. Výroba hybridních vozů, kterých dříve z výrobní linky sjížděly tisíce kusů, se zpomalila.
Proč hybridy zmizely na padesát let
Až koncem 60. a začátkem 70. let se výrobci automobilů a vědci vrátili k rýsovacímu prknu. Zejména do alternativních elektráren.
Katalyzátorem bylo ropné embargo z počátku 70. let. Ceny benzínu raketově vzrostly. Zásoby vyschly. Ministerstvo energetiky začalo testovat různé technologie vozidel, aby snížilo závislost na dovážené ropě. Jedním z nápadných příkladů byl VW Taxi, vytvořený Volkswagenem.
Byl to paralelní hybrid. To znamená, že by mohl přepínat mezi benzinovým spalovacím motorem a elektrickým pohonem. Nebyl to Prius, ale byl to návrat ducha budoucnosti.
Od specializovaných experimentů k realitě masového trhu
Během několika příštích desetiletí automobilky experimentovaly. Zkoušeli různá řešení. Ale až do konce 90. let se v mainstreamu nic neuchytilo.
V roce 1999 Honda prodala ve Spojených státech první mainstreamový hybrid: Insight. Byl malý. Efektivní. Dokázal, že koncept může fungovat v měřítku větším než vozový park taxi.
O rok později Toyota představila Prius. Byl to skutečný průlom. Prius získal v roce 2004 ocenění Car of the Year od časopisu Motor Trend. Definoval moderní hybrid.
Zde je důležitý technický bod. Insight i Prius používají paralelní hybridní systém. Ale sériově-paralelní systém Porsche se v hybridech používá dodnes. Technologie se nejen zlepšila; je to diverzifikované.
Co se za století změnilo?
Trvalo téměř sto let, než se automobilkám podařilo v Americe opět sériově vyrábět hybridní vozy. Tato mezera nebyla prázdná. Bylo to plné pokroku.
Technologie baterií se zlepšila. Účinnost motoru se zvýšila. Elektrické systémy se staly chytřejšími. Tyto pokroky vytvořily skvělé příležitosti pro budoucí hybridní vozidla. Kříženci z počátku 20. století byli kuriozitami. Moderní hybridy jsou technickým vylepšením konceptu, který byl populární před nástupem benzínové éry.
Kruh je uzavřen. Elektrický a hybridní pohon není novinkou. Prostě se opět stali konkurenceschopnými.
