Tijekom XNUMX -ih, General Motors je razvio mnoge hibridne prototipove. Krajem šezdesetih to je rezultiralo posebnim GM-om Stir-Lec I i II. Djelomično zahvaljujući primjeni Stirlingovog motora, bili su jedinstveni u svojoj tehničkoj vrsti. Stir-Lecs nije stigao do faze proizvodnje. Međutim, tadašnja načela i dalje nude perspektivu u modernom smislu za pitanja današnjice i sutrašnjice.
Kao osnovu za hibrid Stir-Lec, GM je uzeo Kadett-B Coupé (Type 95, posebno sastavljen za američko tržište, temeljen na Coupé F). I premda je samo na Opelovim policama bilo raznih (također manjih) motora s unutarnjim izgaranjem, inženjeri su se odlučili za uporabu malog, manje od 10 KS, stražnje postavljenog i ekološki prihvatljivog Stirling motora.
Stirlingov motor
Pojednostavljeno rečeno: Stirlingov motor - koncept koji postoji od 1816. - radi širenjem i skupljanjem plinova unutar zatvorenog kruga. Zagrijava se iz vanjske komore za izgaranje, koja je zbog svog položaja pogodna za različite izvore topline. Regenerator hladi zagrijani zrak ili plin i zagrijava hladni zrak. Mehanizam pomaka osigurava transport zraka ili plina u hladan i vruć prostor. Kad se zrak ili plin prošire, stvara se tlak, uzrokujući pomicanje pogonskog klipa i rad motora. Konačno, općenito govoreći, postoje dvije glavne vrste Stirlingovih motora. Alpha varijanta sastoji se od dva cilindra (jedan vruć i jedan hladan), Beta varijanta sastoji se od jednog cilindra s odjeljkom za toplo i hladno.
Više vanjskih izvora topline, vodik zatvorenog kruga
Prilikom razvoja Stir-Leca, GM-ovi inženjeri odlučili su se za Beta-tip Stirlingov motor, koji uključuje hladni i topli odjeljak. Hlađenje hladnog odjeljka odvijalo se putem kanala za hlađenje vodom s vodom koja se hladila putem tradicionalnog ciklusa hlađenja s radijatorom (i eventualno ventilatorom). Vanjska komora za izgaranje odgovorna je za stvaranje topline unutar toplog dijela. U njemu se zagrijavao petrolej, bezolovni benzin ili dizel (izborno). Ventilator toplog zraka dovodio je topli zrak u vanjsku komoru za izgaranje. Do izgaranja je došlo zahvaljujući uravnoteženom omjeru goriva i zraka, pa je ta toplina završila u vrućem dijelu zatvorenog kruga.
Zatvoreni krug prikladan za helij
Radna tekućina u zatvorenom krugu u početku je bila helij, koji je uskladišten u spremniku iznad stražnje osovine. Ekspanzija radne tekućine uzrokovala je tlak. To je omogućilo da motor GM Stir-Lec napuni četrnaest olovnih baterija putem alternatora. Ove 12 voltne baterije našle su mjesto ispred kućišta Kadett.
Ostale primjene u GM Stir-Lec
Inženjeri su instalirali i mali elektromotor (trofazni indukcijski motor). To je crpilo snagu iz baterija i osiguralo pogon. To se prenosilo na stražnje kotače putem automatskog mjenjača (stupanj prijenosa 3: 1) i diferencijala. Osim toga, potrebne druge stavke - poput DC/AC pretvarača i upravljačkih sustava - dobile su mjesto u prototipu. Amerikanci su s razlogom odabrali ovu postavku. Stirlingov motor bio je prikladan za različite izvore topline/goriva zbog svoje vanjske komore za izgaranje. Osim toga, motor je umanjio okoliš, jer je, djelomično zbog zatvorenog kruga plin/zrak, bilo potrebno manje vanjskog goriva. Kao rezultat toga, ispušteno je manje emisija.
Neki nedostaci
Međutim, bilo je skupo izgraditi dobar Stirlingov motor (primijenjene periferije), a najvažnije brtvljenje zatvorenog kruga pokazalo je ranjivosti. Praktična nemogućnost razvoja brzog ubrzanja i zadržavanja skromne snage zbog sprječavanja pregrijavanja također je manje govorila u prilog ovom tipu motora ECE.
Lijep rad, lijep domet pri manjim brzinama.
No, operacija je bila gotovo tiha, a učinkovitost ove tehnike bila je visoka. Prerađen, Stir-Lec je bio ekonomičniji od usporedivog automobila s motorom s unutarnjim izgaranjem. Motor Stir-Lec radio je konstantnom brzinom od 2.800 okretaja u minuti. Četrnaest baterija u kombinaciji s maksimalnom opskrbom gorivom/izvorom topline od 18 litara pružalo je domet od 250 do 350 kilometara pri brzini od 50 kilometara na sat. Kad se Stir-Lec vozio najvećom brzinom (90 kilometara na sat), domet se znatno smanjio na vrijednost od 50 do 60 kilometara. Domet temeljen na potpuno električnoj vožnji (dakle samo na baterijama) bio je oko 40 kilometara. Osim toga, automobil je - dijelom i zbog postavljanja baterija - imao težinu od 1.550 kilograma.
Ponosan, ali nikad u serijskoj proizvodnji
General Motors bio je ponosan na GM Stir-Leca I. Američki koncern razvio je oglas za prvi Stir-Lec s naslovom "Električni automobil koji proizvodi vlastitu električnu energiju". Ali General Motors još nije završio razvoj Stir-Leca.
GM Stir-Lec II
Postojao je Stir-Lec II, koji se više oslanjao na periferne uređaje koji su radili po principu istosmjerne struje i kompaktniju, jednostavniju radnu elektroniku. Reduktor je nestao u korist reduktora redukcije trenja, a trofazni indukcijski motor zamijenjen je elektromotorom istosmjerne struje. Zatvoreni krug Stirlingovog motora sada je bio ispunjen vodikom, umjesto helijem. Stir-Lec II bio je nešto teži i nešto brži. Što se tiče dometa, držao je korak sa Stir-Lec I. Prototipovi Stir-Lec nikada nisu ušli u serijsku proizvodnju. Visoki troškovi proizvodnje i povezani potencijalni razlozi visokih otkupnih cijena te potražnja za praktičnim prostorom povezanim s tehnologijom bili su važni razlozi. U potonjem slučaju, aplikacije su bile mnogo manje kompaktne nego danas.
Pažljiv koncept
No, korisnost GM Stir-Leca bila je predvidljiva. Koncept je na početku formulirao uvid u ekološke aspekte, višestruku uporabu izvora topline i ostvarivanje uštede goriva. Desetljećima kasnije, inženjeri i dalje mogu koristiti taj uvid u modernizirane varijante kao polazište za tehnologiju niske emisije i uštedu goriva. To ukazuje na to da je prije više od pedeset godina bilo malo pogrešno s osnovnim razmišljanjem iza prototipova GM Stir-Lec.
Sve to u vrijeme kada elektromotor nije bio ni približno ekonomičan kao danas, a baterije nisu bile ni djelić današnjih litij-ionskih baterija.
O pravilima vožnje da i ne govorimo.
U to su vrijeme mnoga električna vozila, poput pekara koji je vozio svog čeličnog psa Spijkstaala ulicom, trošila jednako pri malim brzinama kao i pri velikim brzinama.
Budući da je pri malim brzinama dio energije jednostavno trošio neka vrsta zavojnice sa žarnom niti koja pretvara višak energije u toplinu.
Guglajte električni automobil HaWe, oni i dalje koriste isti princip
Ako je ova tehnika tijekom 50 godina dobivala toliko pažnje kao i njezina dvotaktna, četverotaktna braća s benzinskim i dizelskim motorima, onda smo se vjerojatno svi danas vozili s ovim komadom lijepe tehnologije umjesto s politički potisnutim e-automobilima.
U svakom slučaju, izgleda puno ljepše od današnjih Prius peciva. I srodni artikli 🤢 I sa samo 1550 kg, zahvaljujući olovnim baterijama, čak ni značajno težim.