Selama tahun XNUMX-an, General Motors mengembangkan banyak prototipe hibrida. Pada akhir tahun enam puluhan, ini menghasilkan GM Stir-Lec I dan II khusus. Sebagian berkat penerapan mesin Stirling, mereka unik dalam jenis teknisnya. Stir-Lecs tidak berhasil sampai ke tahap produksi. Namun, prinsip-prinsip waktu itu masih menawarkan perspektif dalam arti modern untuk masalah hari ini dan masa depan.
Sebagai basis untuk hibrida Stir-Lec, GM menggunakan Kadett-B Coupé (Tipe 95, yang dibuat khusus untuk pasar Amerika, berdasarkan Coupé F). Dan meskipun ada berbagai mesin pembakaran (juga lebih kecil) di rak Opel saja, para insinyur memilih untuk menggunakan mesin Stirling yang kecil, kurang dari 10 HP, dipasang di belakang dan ramah lingkungan.
mesin Stirling
Sederhananya: mesin Stirling - sebuah konsep yang telah ada sejak 1816 - bekerja dengan memperluas dan mengecilkan gas dalam sirkuit tertutup. Ini dipanaskan dari ruang pembakaran eksternal, yang cocok untuk berbagai sumber panas karena penempatannya. Sebuah regenerator mendinginkan udara panas atau gas dan memanaskan kembali udara dingin. Mekanisme perpindahan memastikan bahwa udara atau gas diangkut ke ruang dingin dan panas. Ketika udara atau gas mengembang, tekanan dibuat, menyebabkan piston tenaga bergerak dan mesin melakukan pekerjaannya. Akhirnya, secara garis besar, ada dua jenis utama mesin Stirling. Varian Alpha terdiri dari dua silinder (satu panas dan satu dingin), varian Beta terdiri dari satu silinder dengan kompartemen panas dan dingin.
Beberapa sumber panas eksternal, hidrogen sirkuit tertutup
Saat mengembangkan Stir-Lec, para insinyur GM memilih mesin Stirling tipe Beta, yang memiliki kompartemen dingin dan hangat. Pendinginan kompartemen dingin terjadi melalui saluran pendingin air dengan air yang didinginkan melalui siklus pendinginan tradisional dengan radiator (dan mungkin kipas). Ruang pembakaran eksternal bertanggung jawab untuk menghasilkan panas di dalam bagian yang hangat. Minyak tanah, bensin tanpa timbal atau solar dipanaskan di dalamnya (opsional). Kipas udara panas memasok udara hangat ke ruang pembakaran eksternal. Di sana pembakaran terjadi berkat rasio bahan bakar/udara yang seimbang dan oleh karena itu panas itu berakhir di bagian panas dari sirkuit tertutup.
Sirkuit tertutup cocok untuk helium
Fluida kerja di sirkuit tertutup pada awalnya adalah helium, yang disimpan dalam reservoir di atas as roda belakang. Ekspansi fluida kerja menyebabkan tekanan. Dan itu memungkinkan mesin GM Stir-Lec untuk mengisi empat belas baterai timbal-asam melalui alternator. Baterai 12 Volt ini menemukan tempat di bagian depan tubuh Kadett.
Aplikasi lain di GM Stir-Lec
Para insinyur juga memasang motor listrik kecil (motor induksi tiga fase). Ini menarik daya dari baterai dan menyediakan drive. Ini dipindahkan ke roda belakang melalui transmisi otomatis (gigi 3:1) dan diferensial. Selain itu, item lain yang diperlukan - seperti konverter DC/AC dan sistem kontrol - diberi tempat di prototipe. Orang Amerika memilih pengaturan ini karena suatu alasan. Mesin Stirling cocok untuk berbagai sumber panas/bahan bakar karena ruang pembakaran luarnya. Selain itu, mesin membebaskan lingkungan, karena, sebagian karena sirkuit gas/udara tertutup, lebih sedikit bahan bakar eksternal yang dibutuhkan. Akibatnya, lebih sedikit emisi yang dilepaskan.
Beberapa kontra
Namun, itu mahal untuk membangun mesin Stirling yang baik (periferal yang diterapkan) dan penyegelan sirkuit tertutup yang sangat penting menunjukkan kerentanan. Ketidakmungkinan praktis untuk mengembangkan akselerasi cepat dan menjaga tenaga tetap rendah karena pencegahan panas berlebih juga kurang mendukung jenis mesin ECE ini.
Pengoperasian yang bagus, jangkauan yang bagus pada kecepatan yang lebih rendah.
Tetapi operasi itu hampir tidak terdengar, dan efisiensi teknik ini tinggi. Dikonversi, Stir-Lec lebih ekonomis daripada mobil yang sebanding dengan mesin pembakaran internal. Mesin Stir-Lec berjalan dengan kecepatan konstan 2.800 putaran per menit. Empat belas baterai, dikombinasikan dengan pasokan bahan bakar/panas maksimum 18 liter, menyediakan jangkauan 250 hingga 350 kilometer dengan kecepatan 50 kilometer per jam. Ketika Stir-Lec dikemudikan dengan kecepatan tertinggi (90 kilometer per jam), jangkauannya menurun drastis hingga nilai 50 hingga 60 kilometer. Rentang berdasarkan penggerak listrik sepenuhnya (jadi hanya pada baterai) adalah sekitar 40 kilometer. Selain itu, mobil - sebagian karena penempatan baterai - membawa berat 1.550 kilogram.
Bangga, tetapi tidak pernah dalam produksi seri
General Motors bangga dengan GM Stir-Lec I. Kekhawatiran Amerika mengembangkan iklan untuk Stir-Lec pertama dengan judul "Mobil listrik yang membuat listriknya sendiri". Tapi General Motors belum selesai mengembangkan Stir-Lec.
GM Stir-Lec II
Ada Stir-Lec II, yang lebih mengandalkan periferal yang bekerja sesuai dengan prinsip arus searah dan elektronik pengoperasian yang lebih ringkas dan sederhana. Gearbox reduksi menghilang demi gearbox reduksi gesekan, dan motor induksi tiga fase digantikan oleh motor listrik arus searah. Dan sirkuit tertutup dari mesin Stirling sekarang diisi dengan hidrogen, bukan helium. Stir-Lec II sedikit lebih berat, dan sedikit lebih cepat. Dalam hal jangkauan, itu terus berpacu dengan Stir-Lec I. Prototipe Stir-Lec tidak pernah masuk ke produksi seri. Biaya produksi yang tinggi dan potensi harga pembelian yang tinggi serta permintaan akan ruang praktis yang terkait dengan teknologi merupakan alasan penting. Dalam kasus terakhir, aplikasi jauh lebih kompak daripada hari ini.
konsep hemat
Tapi kegunaan GM Stir-Lec sudah bisa diduga. Sejak awal, konsep tersebut merumuskan wawasan tentang pertimbangan lingkungan, berbagai penggunaan sumber panas, dan realisasi penghematan bahan bakar. Beberapa dekade kemudian, para insinyur masih dapat menggunakan wawasan itu dalam varian modern sebagai titik awal untuk teknologi rendah emisi dan penghematan bahan bakar. Ini menunjukkan bahwa lebih dari lima puluh tahun yang lalu ada sedikit yang salah dengan pemikiran dasar di balik prototipe GM Stir-Lec.
Semua ini pada saat motor listrik hampir tidak ekonomis seperti sekarang ini, dan baterai bahkan bukan sebagian kecil dari baterai li-ion hari ini.
Belum lagi peraturan berkendara.
Pada saat itu, banyak kendaraan listrik, seperti pembuat roti yang mengendarai anjing baja Spijkstaalnya di jalan, mengkonsumsi sama banyak pada kecepatan rendah seperti pada kecepatan tinggi.
Karena pada kecepatan rendah, sebagian daya hanya dikonsumsi oleh semacam kumparan pijar yang mengubah kelebihan daya menjadi panas.
Google a HaWe mobil listrik, mereka masih menggunakan prinsip yang sama
Jika teknik ini telah menerima banyak perhatian selama 50 tahun seperti saudara-saudaranya yang berbahan bakar bensin dan diesel dua langkah, empat langkah, maka hari ini hampir semua dari kita berkendara dengan teknologi yang indah ini daripada mobil elektronik yang didorong secara politis.
Bagaimanapun, terlihat jauh lebih bagus daripada roti puding Prius hari ini. Dan barang-barang terkait Dan dengan hanya 1550 kg, berkat baterai timbal-asam, bahkan tidak lebih berat secara signifikan.