デトロイトが忘れさせたアメリカ初期のハイブリッドの試み

ハイブリッド自動車の歴史を語るとき、ほとんどの人が同じ場所から話を始めます.フェルディナント・ポルシェによる1900年から1901年頃のLohner-Porscheの研究、そして1997年に登場したトヨタ・プリウスです.その間の多くの時代は、古典的な物語の中で空白の箱として扱われてきました.しかし、その箱の中には、1910年代のシカゴとデトロイトにおいて、ガソリンと電気を同じ車体に組み込んだ本格的なアメリカの試みが存在していました.その中で最も具体的なものが Woods Dual Power でした.このページでは、忘れ去られたアメリカの初期ハイブリッドの試みについて、なぜ行われたのか、なぜ定着しなかったのかを技術的な詳細とともに検証します.

1910年代のアメリカでなぜハイブリッドが注目されたのか?

今日から振り返ると、初期のハイブリッドの試みは不必要な複雑さに見えるかもしれません.しかし1910年代半ばの状況はもう少し曖昧でした.蒸気自動車は使用前にウォームアップ時間を必要とし、電気自動車は航続距離と充電時間に苦しんでいました.ガソリン車にも問題がありました.うるさく、汚く、メンテナンスを必要とし、多くの場合ハンドクランクで始動しなければならない機械だったのです.

その規模の差は、一つの比較で十分に示せます.当時最も成功した電気自動車メーカーだったDetroit Electricは、最盛期の1914年に5,000台未満しか売れませんでした.同じ年、ヘンリー・フォードは20万台以上のモデルTを販売し、この数字は1916年には倍増しました.電気自動車メーカーはこの曲線を逆転させる方法を探しており、ハイブリッドはその道における最も理にかなった工学的な答えでした.2つの技術の長所を一つの車体に組み合わせるという考え方は、2010年代のプラグインハイブリッド議論で展開された論理の流れそのものでした.

Woods Dual Powerはどのように動作していたのか?

Woods Motor Vehicle Companyは1899年にシカゴで設立され、電気自動車と商用車を製造していた企業です.創業者のクリフトン・エドガー・ウッズは電気自動車分野の先駆者の一人で、1900年には初期の電気自動車に関する書籍の一つを執筆していました.同社が1916年に発表した Dual Powerは、こうした蓄積の上に築かれたガソリン・電気ハイブリッドで、1917年から1918年にかけて生産されました.

システムの設計は今日でも示唆に富むものです.中央にはContinental製の 14 hpの出力を持つ、68.7立方インチ(約 1,125 cc)のLヘッド直列4気筒ガソリンエンジンが搭載されています.それに、General Electric製の「ダイナモーター」、すなわちモーターとしても発電機としても機能できる、 5-6 hp の出力を持つ、 48ボルト / 60アンペア の複巻式DC機が搭載されています.両者はCutler-Hammer製の電磁クラッチを介して接続されています.バッテリー側には、Exideの特注品である24セル、 115アンペア時 容量のパッケージを積んでいる.興味深い点は、このパッケージのサイズと重量が、当時の純粋な電気自動車のバッテリーパッケージの約半分だったことだ.

最も注目すべき決定:車に変速機がない. 15 mph 以下と後退時には電気モーターのみが作動する.この速度を超えると、ガソリンエンジンが電磁クラッチによって投入され、そのトルクを電気モーターのアーマチュアから伝達する.つまり、ガソリンエンジンは一種のセレクターなしで、シングルレートの駆動系に直接接続されていたのだ.低速域で電気モーターのフルトルクを活用するという点は、今日のハイブリッドアーキテクチャーが依然として用いている同じ物理的根拠である.

当時としては印象的な特徴:走行中充電と回生ブレーキ

1916年のDual Powerカタログで称賛された特徴の一つが、始動性だった.電動スターターモーターがまだ普及していなかった時代に、ダイナモーターがガソリンエンジンを電気的に始動できることは大きな利点だった.当初、車両はラジエーター下部に固定のクランクハンドルさえ装備していたが、この解決策は後に追加されたものだった.

このシステムは、現代の読者が知る二つの概念の両方を備えていた.走行中充電:発電機モードに切り替わったダイナモーターは、走行中にバッテリーを充電できた.そのため、この車は「セルフチャージング」として販売されていた.回生ブレーキ:当時の用語で「dynamic braking」と呼ばれ、 6 mph を超える速度で作動した.さらに、初期のバッテリー管理の考え方さえ存在していた.1910年代の技術者たちは、過充電と完全放電が電池プレートに「gassing」と「sulphating」を引き起こすことを知っており、Woodsは10〜30 mphの範囲での使用を推奨していた.

もう一つのアーキテクチャー:Owen Magneticの電磁駆動

Woodsだけが唯一の例ではなかった. Owen Magneticは、1915年から1922年まで - 最初はニューヨークで、その後クリーブランドで、最終段階ではウィルクス・バーで - 生産された高級自動車だった.発明家Justus B. Entzの電磁変速機の設計に基づくこの車では、ガソリンエンジンが発電機を回し、電力が後輪を駆動していた.つまり、技術的には今日のシリーズハイブリッドアーキテクチャーの初期の発見である.RaymondとRalphのOwen兄弟は、Baker ElectricとRausch & Langの支援を受けて1915年に生産を開始した.1916年の価格帯は 3,000〜6,000ドルだった.つまり、Dual Powerさえもはるかに下回っていた.このため、Owen Magneticは時折「Priusのおよそ80年前」という表現で言及される - そしてこの表現は、1917年から1997年までの隔たりを浮き彫りにしている.

Woods Dual Powerはなぜ失敗したのか?

技術的に見ればこのシステムは洗練されており、宣伝どおりに機能したことは認められています.しかし商業的には、どの要素も成功しませんでした.失敗の測定可能な原因は明確です:

• 価格: 2,650ドルは、おおよそフォードModel T 4台分、あるいはBuick 2台分に相当しました.1918年にシャーシが124インチに延長され、エンジンが95 CIDに拡大されると価格は2,950ドルに上がりましたが、売上は伸びませんでした.
• 性能: 最高速度35 mphという性能は、40〜45 mphを出せるModel Tが存在する市場において、高級車の顧客には物足りないものでした.
• 成熟度: システムは宣伝されたほど滑らかで信頼性が高いものではなく、1917年に改良を余儀なくされました.
• 市場: 電気自動車の市場シェアはすでに急速に落ち込んでおり、ハイブリッドは沈みかけたセグメントを救おうとする製品として登場しました.

要約すれば、判定は残酷なほど簡潔です:このハイブリッドは、 高価で、遅く、メンテナンスが困難 であったために、商業的成功を収めることができませんでした.Woods社は1918年に破産し、合計でわずかな数のDual Powerと、14,000台未満のWoodsブランドの車しか販売されませんでした.マーケティングの手法も当時の慣習を反映していました:「簡単に使える」という訴求は、純粋な電気自動車と同様に、主に女性ドライバーを対象としたものでした.

何台が現存し、どこで見られるのか?

現在確認されている台数は4台、おそらく5台です.最も重要な個体は、ディアボーンのThe Henry Ford博物館にある車両です:オリジナルの保存状態で、 11,085マイル の走行距離を記録しています.1917年式の個体は、博物館の「Driving America」展示で見ることができます.1台はロサンゼルス地域の博物館コレクションにあり、保全作業はHoward Auto Preservationによって行われました.動態保存されている唯一の個体は、オランダのLouwman Museumにあります.1つの車体はStanley Steamerのシャーシに搭載され、もう1台はHispano-Suiza風のロードスターとして再ボディされたと伝えられています.破損した1917年式の個体が、約 48,000ドル で販売リストに載っていました.

これらの車は本当に「初のハイブリッド」だったのか?

いいえ、そしてその優先権をめぐる議論が史学の核心にあります.ほとんどの資料は、最初のハイブリッドとしてFerdinand PorscheのLohner-Porscheの業績を指しています:1900年に発表されたプロトタイプと、1901年の Mixte モデルは内燃機関を発電機の回転に使用し、1902年にはPorscheがこの車でExelbergラリーを優勝しました.一部の資料はSemper Vivusプロトタイプを1900年のパリ万国博覧会に、量産を1901年と位置付けています.しかしながら、大衆向けの歴史叙述では1917年のWoods Dual Powerがそのまま「初のハイブリッド自動車」として紹介されることがあり、年代設定と優先権については非常に一貫性がありません.正しい枠組みはこうです:Lohner-Porscheが初のハイブリッドであるならば、Dual Powerは アメリカにおける量産化に向けた最初の本格的な試みだったのです.

また、「80年の空白」という物語についても一言添える必要がある.1916年のオーウェン・マグネティックがプリウスの約80年前にさかのぼることはこの物語を裏付けているが、失われたのはアイデアではなく、経済的な実現可能性だった.1974年にビュイック・スカイラークをベースとした、最初の近代的ハイブリッドとされるヴィクター・ウォークの設計、続いて1997年に日本で18,000台販売されたプリウス、そして1999年末に市場に登場した2座席のホンダ・インサイトは、バッテリーとパワーエレクトロニクスがついに成熟したときに同じ建築的アイデアが実現したことを示している.ウッズのダイナモーターは、あの技術パッケージの80年早い最初の設計図だったのだ.

結論: ひとつのエンジニアリングのアイデアと、ひとつの市場の現実

ウッズ・デュアル・パワーの物語は、ハイブリッド自動車というアイデアが1910年代にアメリカでも存在し、そこで具体的な製品となったことを証明している.このシステムには、走行中の充電、回生ブレーキ、電動スターター、さらにはバッテリー寿命を保護する意識まで備わっていた.欠けていたのは、どんな技術者にも解決できない2つの変数、すなわちパワーとコストだった.モデルTと同じ市場で、時速35マイル、4倍の価格の車を売るには物理学ではなく経済学が必要だった.そしてその経済的条件が整ったのは、ようやく80年後、ハイブリッドの名がプリウスとなった時代だったのである.

参考文献

• 初のハイブリッドではなかったが、1917年のウッズ デュアル パワーは電動アシストの驚異だった
• ハイブリッドの先駆者: 1916年式ウッズ デュアル パワー
• ウッズ モーター ビークル カンパニー
• 自動車保存 | ウッズ デュアル パワー クーペ
• オーウェン マグネティック
• ローナー・ポルシェ
• ポルシェの歴史は電動から始まった
• 最初のハイブリッド自動車 | The Engines of Our Ingenuity
• マイルストーン: 世界初の量産ハイブリッド車 トヨタ プリウス、1997年