Τα πρώτα Υβριδικά

Τα πρώτα Υβριδικά 

Η βελτιστοποίηση τού συστήματος οδήγησης οχημάτων με υβριδικές λύσεις άρχισε στην Daimler περίπου 100 χρόνια πριν. Μετά από τις πρώτες προσπάθειες σε εναλλακτικά συστήματα οδήγησης απ’ τον Wilhelm Maybach, το 1907, το παράρτημα τής Daimler-Motoren-Gesellschaft, στην Βιέννη, παρουσίασε το Mercedes “Mixte”, που αναπτύχθηκε από τον Ferdinand Porsche.

Πολλές δεκαετίες αργότερα και συγκεκριμένα το 1969, το υβριδικό λεωφορείο ΟΕ 302 σημάδεψε ένα νέο ξεκίνημα έρευνας σε αυτόν τον τομέα.
Έκτοτε το Τμήμα Έρευνας τής Daimler έχει παράξει πάνω από 20 υβριδικά και ερευνητικά οχήματα με υβριδικά συστήματα οδήγησης σε όλες τις κατηγορίες οχημάτων, από το Smart “HyPer” μέχρι το “Atego”.
Η “S-Class” με υβριδική οδήγηση, που παρουσιάστηκε στην Διεθνή Έκθεση Αυτοκινήτου τής Βόρειας Αμερικής τού 2005, είναι από τα πιο πρόσφατα κεφάλαια σε αυτήν την ιστορία.

Οι υβριδικές λύσεις ως βελτιστοποιημένα συστήματα πρόωσης εφαρμογής για οχήματα, είναι ένα αρκετά επίκαιρο αντικείμενο ενασχόλησης για το Τμήμα Έρευνας τής Daimler. Τον Ιανουάριο τού 2005 το υβριδικό S-Class τράβηξε την προσοχή στην Έκθεση Αυτοκινήτου στο Ντιτρόιτ. Το 2004 το ερευνητικό αμάξι “F 500 Mind”, παρείχε σημαντικές γνώσεις για την χρήση των υβριδικών συστημάτων οδήγησης στην καθημερινή του λειτουργία. Το 2005 το “Hybrid Sprinter” είναι έτοιμο για δοκιμές στο δρόμο, σε κοντινή ακτίνα.

Την ίδια στιγμή, παρ’ όλα αυτά, η “μικτή οδήγηση” -κάτι που σηματοδοτεί τις αντιλήψεις για τα υβριδικά- είναι μια από τις όψεις τής εταιρείας .
Πίσω στο παρελθόν, το 1907, το Mercedes Mixte έκανε την πρεμιέρα του.
Το Mixte αναπτύχθηκε και κατασκευάστηκε από τον Ferdinand Porsche στην Daimler-Motoren-Gesellschaft τής Βιέννης και παρουσίασε μια μηχανή εσωτερικής καύσεως, καθώς και ηλεκτρικό κινητήρα. Αυτή η οδηγική αντίληψη χρησιμοποιήθηκε επιτυχώς σε επιβατικά αυτοκίνητα, λεωφορεία, πυροσβεστικά οχήματα, ακόμη και σ’ ένα αγωνιστικό. Πειράματα από τον Wilhelm Maybach με εναλλακτικά συστήματα οδήγησης σε συνδυασμό με μια μηχανή εσωτερικής καύσεως και με ένα είδος μηχανής πεπιεσμένου αέρα, χρονολογούνται ακόμη πιο πίσω, το 1905.

Υβριδικές λύσεις για βελτιστοποίηση των κινητήρων εσωτερικής καύσεως

Είτε 100 χρόνια, πριν είτε 35 χρόνια πριν- ο σκοπός των μηχανικών στην ανάπτυξη των υβριδικών συστημάτων οδήγησης ήταν πάντοτε η τελειοποίηση στα ήδη υπάρχοντα εξαρτήματα. Η ιδέα ήταν να εργασθούν σε υπάρχοντα συστήματα οδήγησης αντί να τα αντικαταστήσουν. Έτσι, τα περισσότερα υβριδικά συνδύαζαν έναν κινητήρα εσωτερικής καύσεως με εναλλακτικά είδη οδήγησης, συνήθως με έναν ηλεκτρικό κινητήρα.

Αλλά αυτό που διαφοροποίησε τους ποικίλους σχεδιασμούς ήταν η προσέγγιση προς βελτιστοποίηση. Στην περίπτωση των πρώτων υβριδικών οχημάτων, όπως το Mercedes Mixte, ο βασικός σκοπός ήταν η μείωση των μηχανικών εντάσεων σε μια μηχανή εσωτερικής καύσεως με μηχανική μετάδοση, ενώ ο πρωταρχικός σκοπός που επιδιώχθηκε για τα υβριδικά λεωφορεία του 1970 ήταν η αποφυγή εκπομπών καυσαερίων και ηχορύπανσης, για παράδειγμα σε ευαίσθητες κεντρικές περιοχές.

Σύγχρονοι σχεδιασμοί, από την άλλη, συνδέονται με την απόλυτη μείωση κατανάλωσης καυσίμων και των επιπτώσεων από την περιβαλλοντολογική μόλυνση των οχημάτων. Προηγμένες υβριδικές μελέτες από την Daimler το έχουν επιτύχει καταβάλλοντας μεγάλες τεχνικές προσπάθειες για τον συνδυασμό δυο ειδών συστημάτων οδήγησης με την συνδυαστική λειτουργία δυο διαφορετικών μονάδων.

Τα πρώτα πειράματα από τον Wilhelm Maybach

Ένα βήμα προς το μοντέρνο υβριδικό σύστημα οδήγησης ήταν τα πρώτα πειράματα από τον Wilhelm Maybach, στην ανάπτυξη τής μηχανής, τα οποία στόχευαν να βελτιώσουν την ήδη υπάρχουσα βενζινοκίνητη μηχανή συνδυάζοντάς την με εναλλακτικές τεχνολογίες. Το 1902 κατοχύρωσε την πατέντα τής δικύλινδρης μηχανής, η οποία θα συνδύαζε τις λειτουργίες τής μηχανής εσωτερικής καύσεως και τής ατμομηχανής. Αλλά κυρίως το “σύστημα οδήγησης οχήματος αποτελούμενο από μια μηχανή εσωτερικής καύσεως και μια μηχανή με πεπιεσμένο αέρα“, τού Maybach, που κατοχύρωσε ο ίδιος στις 29 Ιανουαρίου 1905, προοριζόταν για να αποβάλλει σχεδιαστικά μειονεκτήματα τής μηχανής εσωτερικής καύσεως.

Φρόντιζε για τον συμπιεστή μιας βενζινοκίνητης μηχανής. Έτσι, ο συμπιεσμένος αέρας θερμαινόταν από τα καυσαέρια για να ανεβάσει το επίπεδο συμπίεσης. Δυο μηχανές πεπιεσμένου αέρα, οριζοντίως αντιταγμένες μονάδες, τοποθετημένες κάτω από το αμάξωμα, μετέτρεψαν την πίεση σε κινητική ενέργεια για την οδήγηση των τροχών. Με αυτήν την πρωτότυπη μηχανή, ο Maybach επιθυμούσε να πετύχει υψηλότερη ροπή κατά την εκκίνηση και όχι μόνον . Πάνω από όλα, το σύστημα, ένα σειριακό υβριδικό σύστημα οδήγησης, προοριζόταν να αποβάλλει τα βαριά μέρη τής μηχανής : ως πλεονέκτημα τής μηχανής του, ο μηχανικός σχεδιασμού έδωσε έμφαση στην “εξάλειψη τής οδήγησης οδοντωτού τροχού, τού διαφορικού, τού συμπλέκτη και των φρένων στο κιβώτιο ταχυτήτων, με άλλα λόγια, την εξάλειψη των εξαρτημάτων, που παλαιοτέρα, είχαν προξενήσει παράπονα”. Επίσης, ακουγόταν ότι το σύστημα οδήγησης ήταν πολύ εύκολο στην χρήση. Παρ’ όλα αυτά, το υψηλό κόστος και η χαμηλή απόδοση, δεν άφηναν αυτή την πατέντα να τεθεί σε λειτουργία.