ΥΒΡΙΔΙΚΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ PART I

«Σας βάρεσε η κρίση στο κεφάλι και τρελαθήκατε τελείως εκεί στο Power? Υβριδικά αυτοκίνητα στο Know How? Εδώ δεν μιλάτε μόνο για τουρμπίνες, χταπόδια και 1600άρια μπεκ? Υβριδικά δεν είναι μόνο κάτι ιαπωνικά οικογενειακά για οικολόγους με αδιάφορη σχεδίαση και επιδόσεις ...σαλιγκαριού? ΟΚ, τώρα τελευταία βγήκαν και κάτι ψιλογρήγορα υβριδικά πολυτελή SUV και λιμουζίνες από Γερμανία και Αμερική μεριά, αλλά είναι αυτά Power αυτοκίνητα? Το CR-Z της Honda εντάξει, ωραίο είναι εξωτερικά αλλά θα 'χει συνέχεια αυτή η ιστορία?» Φίλε που διερωτάσαι όλα αυτά, χαλάρωσε να τα βάλουμε κάτω με τη σειρά, γιατί εδώ υπάρχει πολύ ψωμί. Ο κόσμος γύρω μας αλλάζει, αυτό είναι σίγουρο, και δυστυχώς όσοι ζούμε στην Ελλάδα τα τελευταία χρόνια, γίναμε μάρτυρες του γεγονότος ότι, όχι μόνο μπορεί να αλλάξει, αλλά να αλλάξει και πολύ γρήγορα.  Η αυτοκινητοβιομηχανία ως μέρους του μάταιου τούτου κόσμου, αλλάζει και αυτή μαζί του: διαφορετικές συνθήκες δημιουργούν διαφορετικές ανάγκες και αυτές με τη σειρά τους διαφορετική προσέγγιση στην εξέλιξη νέων προϊόντων, δηλαδή αυτοκινήτων. Και ο κόσμος σήμερα, με την έννοια της ανατροπής των ως τώρα ενεργειακών και οικονομικών δεδομένων,  καλώς ή κακώς, επιβάλλει περισσότερο αποδοτικά αυτοκίνητα. Αυτοκίνητα που ανάλογα με την κατηγορία τους, με λιγότερο καύσιμο κάνουν περισσότερα χιλιόμετρα (αν μας ενδιαφέρει η οικονομική οδήγηση) ή με μικρότερη κατανάλωση έχουν καλύτερες επιδόσεις (αν μας ενδιαφέρει η γρήγορη οδήγηση). Εγώ είμαι ο πρώτος που μέχρι πριν λίγα χρόνια σνόμπαρα οτιδήποτε είχε να κάνει με την λέξη «υβριδικό» στην αυτοκίνηση (ΟΚ, εκτός από τις υβριδικές τουρμπίνες), αλλά πλέον τα δεδομένα άλλαξαν και δεν μπορώ, ούτε θέλω, να μείνω πίσω: η υβριδική τεχνολογία στην αυτοκίνηση έχει αρχίσει και ξεφεύγει από τα Prius, τα CivicHybrid και τα OpelAmpera, υπεισέρχοντας για τα καλά πλέον στα δικά μας χωράφια, τα χωράφια των δυνατών, εντυπωσιακών, γρήγορων και σεξουαλικών αυτοκινήτων. Και όχι δεν μιλάω για το CR-Z, μιλάω για πραγματικά υβριδικά παντοδύναμα τέρατα που θα κατακλήσουν τα όνειρα μας πριν καλά καλά το καταλάβετε: το επόμενο supercar της Ferrari θα είναι υβριδικό (η επόμενη "Enzo" δηλαδή, αρχές 2013 με πάνω από 900 άλογα), ο αντικαταστάτης της Porsche Carrera GT θα είναι υβριδικό και ήδη είναι στα τελευταία στάδια δοκιμών (918 Spyder, 800 άλογα στο νερό), το πρώτο hypercar της McLaren μετά την θρυλική F1 θα είναι υβριδικό με συνολική ισχύ κοντά στη χιλιάδα άλογα (P1, πριν λίγες μέρες κυκλοφόρησαν οι πρώτες φωτογραφίες), ενώ το πρωτότυπο που παρουσίασε φέτος η Honda για το επόμενο NSX είναι επίσης και αυτό υβριδικό. Ομοίως θα κινηθεί και η BMW με το πρώτο της supercar μετά από δεκαετίες (i8), η Lotus με την νέα Esprit (ανακοινώσαν ότι θα βγαίνει και σε συμβατική και σε υβριδική έκδοση), η Jaguar (C-X75) και ο κατάλογος δεν έχει τελειωμό. Να αφήσουμε τα supercars και να πάμε στα ακόμα πιο δικά μας «αγαπημένα παιδιά»? Το επόμενο Evo, σύμφωνα με την Mitsubishi, θα είναι υβριδικό! Καλά διαβάσατε! Και αναφερόμενοι σε όλα αυτά, δεν μιλάμε για το «μακρινό μέλλον» αλλά πρακτικά για το «πάρα πολύ σύντομα», σε έναν ορίζοντα των προσεχών μηνών και 1-2 ετών. Και για να μην ξεχνιόμαστε, το επιστέγασμα της τεχνολογίας των (σε μικτή διαδρομή) γρήγορων οχημάτων, η Formula 1, είναι υβριδική (KERS, σε επόμενη συνέχεια θα το δούμε εκ βαθέως) από το 2009!!! Στις 24 ώρες του Le Mans η Audi κέρδισε φέτος με υβριδικό (R18 e-Tron Quattro)! Ακόμα και τα αγωνιστικά δηλαδή αλλάζουν, είναι ξεκάθαρο. Όλοι αυτοί οι κατασκευαστές σπορ μοντέλων να είστε σίγουροι ότι έχουν δει πολύπλευρα πλεονεκτήματα στην όλη «Hybrid» ιστορία, που αφορούν πρωτίστως τις επιδόσεις και δευτερευόντως την κατανάλωση και δεν θέλουν επ'ουδενί να κάνουν τα αυτοκίνητα τους πιο αργά, πιο βαρετά και λιγότερο ποθητά. Θέλουν να τα κάνουν πιο γρήγορα και ενδιαφέροντα από τους προκατόχους των εκάστοτε μοντέλων της γκάμας τους, γιατί πολύ απλά θέλουν να συνεχίσουν να βγάζουν χρήματα, κάνοντας τους πελάτες τους να θέλουν να αλλάξουν το παλιό τους αυτοκίνητο. Άρα έχετε ήδη πιάσει τον πρώτο παλμό του ζητήματος και που το πάω τόση ώρα: η υβριδική τεχνολογία δεν μας βοηθάει μόνο προς την κατεύθυνση των πιο «καθαρών» αυτοκίνητων αλλά και, προσαρμόζοντας την στις ανάγκες μας, στην κατεύθυνση πιο γρήγορων αυτοκινήτων. Πως γίνεται και «πως δουλεύει» τεχνικά αυτό? Όπως καταλαβαίνετε, έχουμε πολύ διάβασμα μπροστά μας, αφού μπαίνουμε σε αχαρτογράφητα γνωστικά ύδατα για τον μέσο Powerά, ύδατα στα οποία όμως είναι απαραίτητο να εντρυφήσει ο καθένας από εμάς που αγαπάει το αυτοκίνητο και την βελτίωση, όχι μόνο σήμερα, αλλά και μέχρι τα γεράματα του: όπως η βελτίωση δεν ήταν για πάντα «ζιγκλέρωμα, πλατίνες και πλάνισμα», έτσι και σήμερα μπορούμε να πούμε ότι δεν θα είναι για πάντα «boostcontroller, σφυρήλατα και V-Flow». Όταν γυρίσει ο τροχός και ξαναβρεί και πάλι η Βούτα τις παλιές τις δόξες, ποιος ξέρει με τι θα βολτάρουμε. «Σαν έτοιμος από καιρό, σα θαρραλέος» λοιπόν, αγαπητέ κοντράκια ετοιμάσου για νέα πράγματα και άσε πίσω σου τα κολλήματα και τις αναστολές . Έσω έτοιμος!

Που χωλαίνει το βρωμόγκάζο μας

Όχι μόνο το βρωμόγκαζο μας, αλλά οποιοδήποτε αυτοκίνητο που έχει ως αποκλειστική πηγή ενέργειας και ισχύος ένα απόθεμα καυσίμου και έναν κινητήρα εσωτερικής καύσης αυτού, αντίστοιχα. Το πρώτο πρόβλημα είναι ο απόλυτος ενεργειακός βαθμός απόδοσης του κινητήρα, δηλαδή ο λόγος της περιστροφικής κινητικής ενέργειας που παίρνουμε στην έξοδο του στροφάλου και πριν το βολάν προς το ποσό της ενέργειας που ρίχνουμε μέσα του με την μορφή χημικής ενέργειας υδρογονανθράκων. «Τι παίρνω» προς «τι δίνω» πολύ απλά. Ο λόγος αυτός λοιπόν είναι απλά άθλιος για έναν κινητήρα diesel και εντελώς τραγικός για έναν βενζινοκινητήρα Otto: σε κινητήρες diesel σχετικά μικρού μεγέθους, όπως αυτοί των αυτοκινήτων, ο βαθμός απόδοσης ανέρχεται σε 35-45% (οι μεγάλοι ναυτικοί diesel ξεπερνάνε και το 50%), ενώ οι βενζινοκινητήρες Otto, που όλοι ξέρουμε και αγαπάμε, παίζουν στο μόλις 25-35% απόδοση. Αν τα ποσοστά αυτά δεν σας λένε κάτι σαν νούμερα, δείτε το ποιοτικά: με έναν βενζινοκινητήρα μετατρέπουμε σε κινητική ενέργεια το ένα τρίτο μόνο από την ενέργεια που πληρώνουμε στον βενζινά. Τα άλλα δύο τρίτα τι γίνονται? Ζέστη! Ναι, με τα δύο τρίτα των χρημάτων σας δεν κάνετε τίποτα άλλο από το να θερμαίνετε καυσαέρια και παραφλού. Και όχι μόνο ζεσταίνετε τα δύο αυτά ρευστά, αλλά μετά τα πετάτε μαζί με την θερμική ενέργεια τους εκτός οχήματος (ΟΚ, τις κρύες νύχτες του χειμώνα ένα ελάχιστο ποσοστό ζεσταίνει και τα χεράκια σας μέσω του καλοριφέρ). Οι απώλειες αυτές, όσο και αν έχει προχωρήσει η τεχνολογία των σύγχρονων κινητήρων, μπορεί να μειωθούν κάπως, αλλά όχι και σε άλλη τάξη μεγέθους, έτσι ώστε να λέμε ότι υπάρχει η πιθανότητα κάποτε ο κινητήρας εσωτερικής καύσης να γίνει πραγματικά αποδοτικός ενεργειακά. Έξυπνα management και βαρβάτα μπεκ με τρομακτικές πιέσεις άμεσου ψεκασμού, αναφλέξεις-Einstein, ελαφριά κινούμενα μέρη, σχεδιασμοί πολλαπλών εισαγωγής-εξαγωγής με υπερυπολογιστές, valvetrain με εύρος ρυθμίσεων που θα ζήλευε πυρηνικός αντιδραστήρας, είναι μεν όλα θεμιτές τεχνολογίες που προσπαθούν να ξεζουμίσουν από πλευράς απόδοσης τον κινητήρα, όμως σε κάθε περίπτωση στο τέλος της ημέρας ο κινητήρας πάντα θα δουλεύει με τον γνωστό γενεσιουργό ενεργοβόρο τροπάρι του: σπρώξε μέσα αέρα, χύσε και καύσιμο, κάντα να κάνουν μπουμ, να κατεβάσουν το πιστόνι και αυτό κινώντας την μπιέλα να γυρίσει τον στρόφαλο. Η όλη αυτή μετατροπή έχει άπειρες σημειακές απώλειες ενέργειας σε τριβές, καθαρά λόγω της φύσης του όλου μηχανισμού (έδρανα στροφάλου-μπιελών-εκκεντροφόρων, ελατήρια και πύροι εμβόλων, ελατήρια βαλβίδων, ρευστομηχανικές απώλειες και και και)  που ακόμα και σήμερα, έναν αιώνα και κάτι μετά την κυκλοφορία του πρώτου αυτοκινήτου, δεν μπορούμε να ξεπεράσουμε το 30, το πολύ 35%, σε συντελεστή απόδοσης. Φανταστείτε τι καλά θα ήταν να είχαμε μία μετατροπή σε κινητική ενέργεια όχι με 30% απόδοση, αλλά με 90%, αυτόματα θα είχαμε τριπλάσια ενέργεια για κόντρες, στροφιλίκι και βόλτα από ότι πριν με τα ίδια λεφτά...Αυτά όσον αφορά τον κινητήρα εσωτερικής καύσης ενός συμβατικού αυτοκινήτου. Μην τα ρίχνουμε όμως όλα πάνω του, γιατί άσχετα με την απόδοση την δική του, υπάρχει άλλη μία πηγή ενέργειας που πάει στράφι, η οποία μάλιστα υπό συνθήκες «Αθήνας», δηλαδή συνθήκες σταμάτα-ξεκίνα μας κάνει ακόμα μεγαλύτερη ζημιά. Αυτή δεν είναι άλλη από τα φρένα, δηλαδή το υποσύστημα εκείνο του αυτοκινήτου που, προσπαθώντας φιλότιμα να μας κάνει να μην κολλήσουμε σε καμιά κολώνα, ταυτόχρονα μετατρέπει όλη την ωραία μας κινητική ενέργεια (την οποία, όπως είπαμε, με κόπο αποκτήσαμε από το μόλις 1/3 των χρημάτων που βάλαμε στο ρεζερβουάρ) σε θερμότητα πάνω σε τακάκια, δισκόπλακες και δαγκάνες. Δείτε το αυτοκίνητο σαν ένα τόνο σίδερο, τον οποίο αυτό τόνο ο κινητήρας, με την ενέργεια που τελικά κατάφερε να δώσει στην άκρη του στροφάλου, επιτάχυνε π.χ. στα 100km/h, με άλλα λόγια του έδωσε χοντρικά μία κινητική ενέργεια

0,5 x 1000kg x (100/3,6)² m/s = 386KJ.

Με 12% απώλειες μετάδοσης, η πραγματική ενέργεια που έδωσε ο στρόφαλος είναι 386 x 1,12 = 432KJ. Για να την δώσει αυτή όμως ο κινητήρας, έκαψε περίπου το τριπλάσιο σε χημική ενέργεια (είπαμε ότι έχει κοντά στο 30% βαθμό απόδοσης), δηλαδή 432 x 3 = 1300KJ = 1,3MJ. Η βενζίνη έχει θερμογόνο δύναμη 35MJ/L, δηλαδή για να επιταχύνουμε μέχρι τα μόλις 100km/h (και υπό ιδανικές συνθήκες πάντα, ξεχνώντας αεροδυναμικές τριβές και κύλιση) θέλουμε 1,3 / 35 = 0,04 λίτρα ή 4ml μόνο για μία γκαζιά  1η-2α και κούμπωμα 3ης! Αν τώρα πεταχτεί ένα γατί, τα 100km/h (και άρα και τα 432KJ που πληρώσαμε) θα γίνουν μηδέν, οπότε ήδη πετάξαμε 0,04L ή 7 λεπτά του ευρώ στα σκουπίδια. Αν το γατί έχει καβάτζα ακόμα κάποια από τις επτά ζωές του και τη γλιτώσει, τότε ξαναφθάνοντας στα 100km/h για να συνεχίσουμε θα κάψουμε άλλα 0,04L / 0,07 ευρώ, δηλαδή συνολικά μόνο το ένα σταμάτα-ξεκίνα για το γατί (ή το κόκκινο φανάρι της κίνησης ή το φρενάρισμα στη φουρκέτα πριν το παντιλίκι, πείτε το όπως θέλετε) μας κόστισε 0,08L ή 0,14 ευρώ. Πολλαπλασιάστε το παραπάνω επί δεκάδες φορές μέσα στη μέρα μέχρι να φτάσατε στη δουλειά ή τη γκόμενα και να πως εξαφανίζεται το 20ευρο του πρατηρίου μέσα από την τσέπη σας, χωρίς να το καταλάβετε. Δεν θα ήταν ιδανικό όλη αυτή η ενέργεια, αντί να πάει και να πυρώνει τα φρένα τσάμπα και βερεσέ, να ξαναγύρναγε στο αυτοκίνητο, δηλαδή στο κινητήρα, δηλαδή στο πορτοφόλι σας? Γιατί να πάει χαμένη και να μην την έχετε διαθέσιμη κατά βούληση εσείς, για περισσότερα άλογα στην επόμενη κόντρα στο φανάρι ή στην επόμενη ανοιχτή παρατεταμένη και ο παππούς σας για περισσότερη αυτονομία πηγαίνοντας στο χωριό χωρίς να επηρεαστεί η -ήδη πετσοκομμένη- σύνταξη του? Για να δούμε τι μπορούμε να κάνουμε τόσο για τη πάρτυ μας, όσο και για να σκάσουν και να φαλιρίσουν όλοι αυτοί οι ζάπλουτοι Άραβες με τις κελεμπίες που ξεσκίζουν χωρίς τύψεις τα Lamborghini και τα SLR που βλέπουμε στο Youtube...

Ηλεκτρική ενέργεια: ο εχθρός του εχθρού μου, είναι φίλος μου

Για τα δύο αξεπέραστα τεχνικά παραπάνω προβλήματα, τον βαθμό απόδοσης του κινητήρα εσωτερικής καύσης και την εκμετάλλευση της, κατά τα άλλα χαμένης, κινητικής ενέργειας στο περιβάλλον, υπάρχει αυτή τη στιγμή μία λύση και αυτή λέγεται «ηλεκτρόνιο». Η ανακάλυψη του ηλεκτρισμού, η εφεύρεση στη συνέχεια των ηλεκτρομηχανικών διατάξεων μετατροπής ενέργειας από ηλεκτρική σε μηχανική και αντίστροφα (ηλεκτροκινητήρες και γεννήτριες αντίστοιχα) και η ακόμα πιο σύγχρονη εξέλιξη των ηλεκτρονικών μονάδων ελέγχου με τεράστια υπολογιστική ισχύ, είναι ουσιαστικά οι σύμμαχοι του ηλεκτρονίου στη προσπάθεια του να πλαισιώσει τον σκέτο θερμικό κινητήρα, κλείνοντας τρύπες απόδοσης που, εν έτει 2012, θέλουμε -  δεν θέλουμε, δεν μπορούμε πλέον να αγνοούμε.

Για να το κάνουμε πιο λιανό, αν τους τροχούς μας τους κινεί ηλεκτροκινητήρας αντί για βενζινοκινητήρας, αυτό θα γίνεται μέσα του με ενεργειακό βαθμό απόδοσης της τάξεως του 85-90% για έναν σύγχρονο ηλεκτροκινητήρα brushless (χωρίς ψήκτρες, σαν αυτούς που χρησιμοποιούν τα υβριδικά οχήματα δηλαδή), ενώ πειραματικά έχουν αναπτυχθεί μονάδες ηλεκτροκινητήρων με βαθμό απόδοσης άνω του 95%. Με άλλα λόγια, ενώ τα 100KJ χημικής ενέργειας στον βενζινοκινητήρα γίνονται 67KJ θερμότητας στο βρόντο και τα 33KJ κινητική ενέργεια, στον ηλεκτροκινητήρα από 100KJ ηλεκτρικής ενέργειας παράγονται μόλις 10KJ ανεπιθύμητης θερμότητας και 90KJ ωφέλιμης κινητικής ενέργειας. Βασικός παράγοντας αυτής της κραυγαλέας διαφοράς, είναι το γεγονός ότι σε έναν τυπικό κινητήρα εσωτερικής καύσης στις μέρες μας υπάρχουν χιλιάδες -κυριολεκτικά- επιμέρους εξαρτήματα τα οποία τρίβονται και κοντράρονται μεταξύ τους, ενώ στον ηλεκτροκινητήρα έχουμε τα εξής... δύο: τον στάτορα και τον δρομέα (ή ρότορα) που περιστρέφεται μέσα του. Μιλώντας δηλαδή απλά για ακροδέκτες, οπλισμό, περιελίξεις και φάσεις τελειώσαμε (για την ακρίβεια θα τελειώσουμε σε κάποιο επόμενο εξειδικευμένο μέρος), την κάναμε την δουλειά της μετατροπής της ενέργειας σε κινητική, με φοβερό και τρομερό βαθμό απόδοσης.

Πάμε και στο δεύτερο μεγάλο ψεγάδι των «απλών» αυτοκινήτων, το πέταμα της κινητικής ενέργειας που ήδη έχουμε καθώς κινούμαστε, αλλά την χάνουμε με το που ακουμπήσουμε το μεσαίο πεντάλ. Θα έχετε πιθανότατα ακούσει για την «ανάκτηση κινητικής ενέργειας μέσω του συστήματος πέδησης», το λεγόμενο "regenerativebraking" ("αναγεννητική πέδηση"). Ποια είναι η ιδέα? Από την στιγμή που τοποθετήσαμε έναν ηλεκτροκινητήρα για να κινεί τους τροχούς, γιατί να μην τον εκμεταλλευτούμε και αντιστρόφως, δηλαδή ως ηλεκτρογεννήτρια η οποία καθώς επιβραδύνουμε θα παίρνει κίνηση από τους τροχούς για να παράγει ηλεκτρισμό επιβραδύνοντας περαιτέρω το όχημα και αποθηκεύοντας την κάπου για χρήση αργότερα, αντί αυτή να χάνεται σε θερμότητα? Με ένα σμπάρο δύο τρυγόνια, και δεν φθείρουμε τα υλικά τριβής των φρένων μας και η ενέργεια, που κανονικά θα τα ταλαιπωρούσε, μπαίνει στο τσεπάκι για να την ρίξουμε στον αγώνα όπως και όποτε θέλουμε στη συνέχεια. Που θα την αποθηκεύσει την ενέργεια αυτή η γεννήτρια? Εδώ υπάρχουν διάφορες προσεγγίσεις, ανάλογα με την εφαρμογή που έχουμε (οικολογικό αυτοκίνητο, αγωνιστικό αυτοκίνητο, σπορ αυτοκίνητο) και τις οποίες θα δούμε τους επόμενους μήνες: για την ώρα κρατήστε πως αυτό θα γίνει, είτε μέσω φόρτισης μπαταρίας (πάλι εδώ παίζουν διάφορα είδη διαφορετικού βάρους, χωρητικότητας, αξιοπιστίας και φυσικά τιμής ηλεκτρικών συσσωρευτών), είτε μηχανικά σε ειδικά εξελιγμένα σούπερ αποδοτικά και high-tech βολάν («σφονδύλους»).

Όπως και να την αποθηκεύσαμε την ενέργεια, στη συνέχεια θα μπορούμε να την εκμεταλλευθούμε είτε αυτόματα, μέσω του αντίστοιχου κυκλώματος ελέγχου, είτε σε χειροκίνητη λειτουργία ως «ηλεκτρικό νίτρο» σε επόμενη φάση επιτάχυνσης. Το αν η χρήση της θα γίνει για να κάψουμε λιγότερο καύσιμο, για να κάνουμε καλύτερο 100-200km/h ή για πιο γρήγορη έξοδο από την στροφή της πίστας, εξαρτάται από το αυτοκίνητο που διαλέξαμε και τις ορέξεις μας και εκεί είναι η μαγεία των υβριδικής τεχνολογίας: μπορεί να προσαρμοστεί στις ανάγκες μας τόσο μέσω διαφορετικών διατάξεων του εξοπλισμού και των υποσυστημάτων (hardware) όσο και στην πολιτική λειτουργίας του λογισμικού της στη πράξη σύμφωνα με τις συνθήκες κίνησης και προγραμματισμού που επιβάλλαμε (software). Αυτό το πάρε-δώσε της ηλεκτρικής ενέργειας του ηλεκτροκινητήρα-γεννήτριας μεταξύ των τροχών και της διάταξης αποθήκευσης ενέργειας είναι και η πεμπτουσία του όλου θέματος. Βάλτε στο παιχνίδι και την δυνατότητα ανεξάρτητων ηλεκτροκινητήρων ανά τροχό και, συγχαρητήρια, έχετε το απόλυτο σύστημα κατανομής ροπής αριστέρα-δεξιά και εμπρός-πίσω ("torque vectoring") που κάθε rally-bred τετρακίνητο με φτερούγα θα ζήλευε. Καλορίζικα!

Καινούργια τεχνολογία? Μπα..!

Κατ' αρχάς να κάνουμε κάτι που παραλείψαμε έως τώρα, δηλαδή να ορίσουμε το «υβριδικό όχημα». Ως «υβριδικό» λοιπόν, ορίζουμε το όχημα εκείνο το οποίο έχει παραπάνω από μία πηγή ενέργειας για την κίνηση του, δηλαδή δεν είναι μόνο βενζινοκίνητο ή μόνο ηλεκτροκίνητο ή μόνο με ...πετάλια. Υβριδικό είναι οποιοδήποτε όχημα έχει συνδυασμό δύο και πάνω πηγών για την κίνηση του. Υπό αυτόν τον αυστηρό ορισμό λοιπόν, ως υβριδικό όχημα ορίζεται και ένα μοτοποδήλατο (κινητήρας εσωτερικής καύσης ποδαράκια μου). Επειδή όμως το "POWER Techniques - Μοτοσακό Edition" δεν είναι στα άμεσα πλάνα μας, στη σειρά αυτή των Know How που ξεκινάμε σήμερα με το Part I, θα επικεντρωθούμε στα υβριδικά οχήματα με συνδυασμό θερμικού κινητήρα και ενός ή περισσότερων ηλεκτροκινητήρων και πιο συγκεκριμένα θα «μπατάρει» το ενδιαφέρον μας στα σπορ υβριδικά αυτοκίνητα.

O πιο πολύς κόσμος θαρρεί πως τα υβριδικά είναι φρέσκο φρούτο, της τελευταίας 10ετίας-15ετίας, από όταν δηλαδή κυκλοφόρησαν ευρέως τα πρώτα σύγχρονα επιτυχημένα εμπορικά υβριδικά μαζικής παραγωγής (κατά βάση οι πρώτες γενιές των Honda Insight και Toyota Prius στα τέλη της δεκαετίας του '90). Η αλήθεια είναι ότι η ιστορία πάει πάρα πολύ πίσω, για την ακρίβεια τόσο πίσω, όσο και το «κανονικό» αυτοκίνητο με κινητήρα εσωτερικής καύσης στις αρχές του 20ου αιώνα. Ποιος ήταν ο πρωτοπόρος? Όχι κάποιος «Ιάπωνας σχιστομάτης που ήθελε να σώσει τα δέντρα του πλανήτη» αλλά ίσως ο πιο σημαντικός προπάτορας του σπορ αυτοκινήτου, ο FerdinandPorsche! Το 1901 λοιπόν, στην Διεθνή Έκθεση του Παρισιού, ο Porsche (ο οποίος ακόμα δούλευε για την γερμανική «Lohner-Werke» και όχι για την πάρτυ του) παρουσίασε το "Lohner-Porsche Mixte Hybrid", μία υβριδική αυτόνομη άμαξα εξοπλισμένη με δύο μικρές γεννήτριες, καθεμία από τις οποίες τροφοδοτούνταν από έναν κινητήρα εσωτερικής καύσης της Daimler, απόδοσης 2,5 ίππων. Οι δύο μπαταρίες έδιναν αυτονομία 65 χιλιομέτρων, ενώ οι ηλεκτροκινητήρες (μέγιστης ισχύος 7 ίππων έκαστος), για περιορισμό των απωλειών, ήταν τοποθετημένοι πάνω στο μουαγιέ, χωρίς ανάγκη δηλαδή για ύπαρξη ημιαξονίων ή γραναζιών μετάδοσης (μια τεχνολογία που σήμερα πάλι έρχεται στο προσκήνιο). Το αυτοκίνητο, όχι μόνο έσπασε το αυστριακό ρεκόρ τελικής ταχύτητας (60km/h!), αλλά κέρδισε και σε αγώνες rally με οδηγό τον ίδιο τον Porsche, ενώ και η NASA το μελέτησε για να πάρει μαθήματα σχεδιασμού όταν κατασκεύασε το όχημα εξερεύνησης "LunarRover" στις αποστολές των προγραμμάτων Apollo. Είπατε τίποτα?!

Στη συνέχεια ακολούθησαν και άλλοι τα βήματα του Porsche, παρουσιάζοντας τις δικές τους εκδοχές και πρέπει να φτάσουμε στην δεκαετία του '70 για τις πιο σύγχρονες πραγματικές εξελίξεις στο αντικείμενο: το 1972, η GM κατασκεύασε μία Buick Skylark σε μορφή υβριδικού πρωτότυπου μετά από παρότρυνση της κυβέρνησης των ΗΠΑ, ενώ το 1978 ο David Arthurs ουσιαστικά εφηύρε το regenerativebraking που αναφέραμε πιο πάνω, χρησιμοποιώντας ως «μουλάρι» ένα Opel GT (το πρώτο!). Το 1989 η Audi παρουσίασε το «Audi C3 100 Avant Duo» όπου ένας ηλεκτροκινητήρας 12,6 ίππων της Siemens κινούσε τους πίσω τροχούς, την στιγμή που ο γνωστός 5κύλινδρος βενζινοκινητήρας των 2,3 λίτρων και 136 ίππων είχε αναλάβει τους εμπρός. Δέκα κομμάτια κατασκευάστηκαν, αλλά τεχνικά το εγχείρημα δεν ήταν επιτυχημένο, αφού ελλείψει των σημερινών συστημάτων καταμερισμού της ηλεκτρικής ενέργειας, το βαρύ υβριδικό σύστημα σήμαινε ότι το αυτοκίνητο έκαιγε αισθητά παραπάνω από το απλό Audi 100 όταν κινούνταν μόνο με τον βενζινοκινητήρα του. Επόμενος σταθμός η Volvo και το μοντέλο ECC του 1992, το οποίο ως πρωτοπορία είχε την χρήση στροβιλοκινητήρα αντί για εμβολοφόρο κινητήρα για την κίνηση της γεννήτριας (θυμηθείτε το αυτό όταν θα μιλήσουμε για το Jaguar C-X75). Οι Αμερικάνοι έκαναν στη δεκαετία του '90 προσπάθεια να ασχοληθούν και πάλι με τα υβριδικά αλλά, ως γνωστόν, τα γιαπώνια ήταν αυτά που τελικά άρχισαν να παίρνουν πιο σοβαρά από όλους την υβριδική τεχνολογία.

Αλλαγή πλεύσης

Πήρατε σήμερα μία πρώτη ιδέα γύρω από το τι σημαίνει «υβριδική τεχνολογία», γιατί εφευρέθηκαν τα υβριδικά, γιατί άντεξαν σε βάθος χρόνου και μάλιστα αναγεννήθηκαν πρόσφατα μέσα από τις στάχτες τους, γιατί ήρθαν για να μείνουν και γιατί εμείς, εν τέλει, με την ελεύθερη βούληση μας, πρέπει και θέλουμε να τα μάθουμε και να τα εκτιμήσουμε. Ακολουθούν συνέχειες, όπου θα χωθούμε στα άδυτα των διαφόρων ειδών υβριδικών συστημάτων, θα δούμε που κερδίζουμε και που χάνουμε και πως θα είναι τα σπορ μοντέλα εφεξής. Σας ξαναλέω, πως εγώ πρώτος από όλους περιγελούσα το κομμάτι αυτό της αυτοκίνησης, αλλά τώρα, με αυτά που βλέπω, κυρίως σε επίπεδο - τι άλλο - επιδόσεων, έχω αναθεωρήσει και το βλέπω από άλλη σκοπιά. Μην ξεγελιέστε, εδώ δεν μιλάμε για ηλεκτρικά αυτοκίνητα με μπαταρίες αυτονομίας 50 χιλιομέτρων και τελική 110km/h, δεν πρόκειται δηλαδή να αποποιηθούμε τον λατρευτό σε όλους μας κινητήρα εσωτερικής καύσης: αυτός θα είναι εδώ μαζί μας, απλά, προκειμένου να κρύψουμε τις αδυναμίες του, θα του δώσουμε και λίγη έξτρα βοήθεια μέσω των υβριδικών, διαφορετικής φύσεως. Τα υψίσυχνα ή μπάσα βρουμ βρουμ, οι άκαυτες και τα πιστόνια θα είναι εδώ ακόμα για πάρα πολύ καιρό (εμείς δεν ξέρω αν θα είμαστε!) να μας συντροφεύουν. Κατ αυτήν την έννοια η υβριδική τεχνολογία όχι μόνο δεν σκοτώνει τον κινητήρα εσωτερικής καύσης, αλλά του δίνει και παράταση, του δίνει το φιλί της ζωής, αφού του δίνει λόγο περαιτέρω ύπαρξης στην σύγχρονη αυτοκινητοβιομηχανία.

Είχα επισκεφτεί τις εγκαταστάσεις Έρευνας και Εξέλιξης της Shell στην Αγγλία πριν λίγα χρόνια για μία αποστολή του περιοδικού, τότε. Αφού μας ανάλυσαν τα περί των καυσίμων τους, στο τέλος μοιραία ετέθη και η κρίσιμη ερώτηση: πιο είναι το μέλλον της αυτοκίνησης? Η απάντηση ήταν «τα ηλεκτρικά αυτοκίνητα δεν είναι το μέλλον, μέχρι να περάσουμε στο υδρογόνο που είναι το σίγουρο επόμενο βήμα, τα υβριδικά θα κυριαρχούν στους δρόμους». Το υδρογόνο το περιμένουμε σε 25, και αν, χρόνια...