Eksperimen Hibrid Amerika Awal yang Dilupakan Detroit

Kisah mobil hibrit hampir selalu dimulai dari tempat yang sama: karya Ferdinand Porsche sekitar tahun 1900-1901 dengan Lohner-Porsche dan kemudian Toyota Prius yang hadir pada 1997. Sebagian besar periode di antaranya hanya dianggap sebagai kotak kosong dalam narasi klasik. Padahal di dalam kotak itu, di Chicago dan Detroit tahun 1910-an, ada eksperimen Amerika serius yang menempatkan bensin dan listrik dalam satu bodi; yang paling nyata di antaranya adalah Woods Dual Power. Di halaman ini kami mengulas eksperimen hibrit Amerika awal yang terlupakan itu, mengapa ia dilakukan, dan mengapa ia tidak bertahan, lengkap dengan detail teknisnya.

Mengapa Hibrit Jadi Perbincangan di Amerika Tahun 1910-an?

Jika dilihat dari hari ini, eksperimen hibrit awal tampak seperti kerumitan yang tidak perlu. Namun gambaran pertengahan 1910-an tidak sesederhana itu. Mobil uap membutuhkan waktu pemanasan sebelum bisa dipakai, mobil listrik bergulat dengan jangkauan dan waktu pengisian. Mobil bensin juga bermasalah: bising, kotor, butuh perawatan, dan umumnya harus di-start dengan kran tangan.

Satu perbandingan cukup untuk menunjukkan perbedaan skala tersebut. Detroit Electric, produsen mobil listrik paling sukses pada masanya, hanya menjual kurang dari 5.000 kendaraan pada tahun puncaknya 1914. Pada tahun yang sama Henry Ford menjual lebih dari 200.000 Model T, dan angka itu berlipat ganda pada 1916. Para produsen kendaraan listrik mencari jalan untuk membalikkan kurva tersebut; hibrit adalah jawaban rekayasa paling masuk akal dari jalan itu. Menggabungkan keunggulan dua teknologi dalam satu bodi adalah rantai logika yang sama yang dibangun dalam perdebatan plug-in hybrid tahun 2010-an.

Bagaimana Woods Dual Power Bekerja?

Woods Motor Vehicle Company didirikan di Chicago pada 1899, sebuah perusahaan yang memproduksi mobil listrik dan kendaraan komersial. Pendirinya, Clifton Edgar Woods, adalah salah satu pelopor bidang kendaraan listrik; pada 1900 ia menulis salah satu buku mobil listrik pertama. Dual Power yang diperkenalkan perusahaan pada 1916 adalah hibrit bensin-listrik yang dibangun di atas pengalaman itu, dan diproduksi antara 1917-1918.

Arsitektur sistemnya masih edukatif bahkan hingga hari ini. Di pusatnya ada mesin bensin L-head empat silinder segaris dari Continental dengan tenaga 14 hp, berkapasitas 68,7 inci kubik (sekitar 1.125 cc). Ia didampingi sebuah "dynamotor" dari General Electric - mesin DC compound-wound yang bisa bekerja sebagai motor maupun generator, berdaya 5-6 hp, dengan spesifikasi 48 volt / 60 ampere. Keduanya terhubung melalui kopling elektromagnetik buatan Cutler-Hammer. Sementara itu, di sisi baterai terdapat paket buatan khusus Exide, 24 sel, dengan kapasitas 115 ampere-jam; detail menariknya, paket ini berukuran dan berbobot sekitar setengah dari paket baterai mobil listrik murni pada masa itu.

Keputusan yang paling mencolok: kendaraan ini tidak memiliki transmisi. Di bawah 15 mph dan saat mundur, hanya motor listrik yang bekerja. Di atas kecepatan tersebut, mesin bensin masuk melalui kopling elektromagnetik dan mentransfer torknya dari armatur motor listrik. Artinya, mesin bensin terhubung langsung ke jalur transmisi satu rasio tanpa semacam pemilih kecepatan. Penggunaan tork penuh motor listrik pada wilayah kecepatan rendah adalah justifikasi fisika yang sama yang masih digunakan arsitektur hibrit masa kini.

Detail yang Mengesankan untuk Masanya: Pengisian di Jalan dan Rem Regeneratif

Salah satu fitur yang dipuji dalam katalog Dual Power 1916 adalah kondisi pengapian (starter). Ketika motor starter listrik belum umum, kemampuan dinamotor untuk menjalankan mesin bensin secara listrik merupakan keunggulan nyata; kendaraan ini bahkan awalnya dilengkapi tuas starter tetap di bawah radiator, yang menjadi solusi kemudian ditambahkan.

Sistem ini memuat dua konsep yang akan dikenali pembaca modern. Pengisian di jalan: dynamotor yang beralih ke mode generator dapat mengisi baterai saat berkendara; karena itulah kendaraan ini dipasarkan sebagai "mengisi daya sendiri". Rem regeneratif: dengan terminologi masa itu "dynamic braking", aktif pada kecepatan di atas 6 mph. Bahkan ada konsep manajemen baterai awal; insinyur tahun 1910-an mengetahui bahwa overcharge dan pengosongan penuh menyebabkan "gassing" dan "sulphating" pada pelat baterai, dan Woods mendorong penggunaan pada rentang 10-30 mph.

Arsitektur Pesaing: Transmisi Elektromagnetik Owen Magnetic

Woods bukan satu-satunya contoh. Owen Magnetic adalah mobil mewah yang diproduksi dari 1915 hingga 1922 - pertama di New York, kemudian di Cleveland, dan pada tahap terakhirnya di Wilkes-Barre. Penemu Justus B. Entz; mesin bensin memutar generator, dan daya listrik menggerakkan roda belakang. Artinya, secara teknis ini adalah penemuan awal dari arsitektur hibrit seri masa kini. Saudara Raymond dan Ralph Owen, dengan dukungan Baker Electric serta Rausch & Lang, mulai berproduksi pada 1915; kisaran harga 1916 adalah 3.000-6.000 dolar, jauh di atas bahkan Dual Power. Karena itu Owen Magnetic sesekali disebut dengan deskripsi "sekitar 80 tahun sebelum Prius" - dan deskripsi ini menyoroti kesenjangan antara 1917 dan 1997.

Mengapa Woods Dual Power Gagal?

Dari segi teknis, sistem ini canggih dan diakui bekerja sebagaimana yang diiklankan. Namun dari segi komersial, tidak ada satu pun komponen yang berhasil. Penyebab kegagalan yang dapat diukur sangat jelas:

• Harga: 2.650 dolar, setara dengan sekitar empat Model T atau dua Buick. Pada 1918, ketika sasis diperpanjang menjadi 124 inci dan mesin ditingkatkan menjadi 95 CID, harga naik menjadi 2.950 dolar, namun penjualan tidak bertambah.
• Performa: Kecepatan maksimum 35 mph tidak cukup bagi pelanggan kelas mewah di pasar yang mana Model T mampu mencapai 40-45 mph.
• Kematangan: Sistem ini tidak selancar dan seandal yang dijanjikan; pada 1917 masih diperlukan perubahan.
• Pasar: Pangsa pasar kendaraan listrik sudah tenggelam dengan cepat; kendaraan hibrit muncul sebagai produk yang berusaha menyelamatkan segmen yang sedang karam.

Ringkasan vonisnya sangat pedas: kendaraan hibrit gagal meraih kesuksesan komersial karena mahal, lambat, dan sulit dirawat. Perusahaan Woods bangkrut pada 1918; secara total hanya segelintir Dual Power dan kurang dari 14.000 kendaraan bermerek Woods yang terjual. Pendekatan pemasarannya juga mencerminkan konvensi zamannya: penekanan pada "kemudahan penggunaan" ditujukan terutama pada pengemudi perempuan, sebagaimana halnya pada kendaraan listrik murni.

Berapa Banyak Unit yang Tersisa dan Di Mana Bisa Dilihat?

Jumlah yang diketahui saat ini adalah empat, kemungkinan lima. Contoh yang paling penting adalah kendaraan di museum The Henry Ford di Dearborn: asli, dalam kondisi terawat dengan catatan 11.085 mil; unit 1917 ini dapat dilihat di pameran "Driving America" milik museum. Satu unit berada di koleksi museum di wilayah Los Angeles; pekerjaan restorasinya telah dilakukan oleh Howard Auto Preservation. Satu-satunya unit yang masih berfungsi diketahui berada di Louwman Museum di Belanda. Disebutkan bahwa satu bodi telah dipasang pada sasis Stanley Steamer, dan satu unit lainnya dibodikan kembali sebagai roadster bergaya Hispano-Suiza; satu unit 1917 yang rusak sempat terdaftar untuk dijual dengan harga sekitar 48.000 dolar.

Apakah Kendaraan-kendaraan Ini Benar-Benar "Hibrit Pertama"?

Tidak - dan perdebatan prioritas berada di ranah historiografi. Sebagian besar sumber menunjuk karya Lohner-Porsche milik Ferdinand Porsche sebagai hibrit pertama: prototipe yang diperkenalkan pada 1900, model Mixte tahun 1901 menggunakan mesin pembakaran dalam untuk memutar generator, dan pada 1902 Porsche memenangkan Reli Exelberg dengan kendaraan ini. Beberapa sumber menanggalikan prototipe Semper Vivus ke Paris World Fair 1900, dan produksinya ke tahun 1901. Meskipun demikian, sebuah narasi sejarah populer memaparkan Woods Dual Power 1917 secara langsung sebagai "mobil hibrit pertama"; begitu banyaknya inkonsistensi mengenai penanggalan dan prioritas. Kerangka yang benar adalah: jika Lohner-Porsche adalah hibrit pertama, maka Dual Power adalah upaya serius pertama menuju produksi massal di Amerika Serikat.

Juga perlu dicatat sebuah catatan mengenai narasi "80 tahun hilang". Penanggalan Owen Magnetic 1916 yang mendahului Prius sekitar delapan puluh tahun mendukung narasi ini; namun yang hilang bukan idenya, melainkan kelayakan ekonominya. Desain Viktor Wouk tahun 1974 berbasis Buick Skylark yang dianggap hibrida modern pertama, disusul Prius yang terjual 18.000 unit di Jepang pada 1997 dan Honda Insight dua kursi yang masuk pasar pada akhir 1999, menunjukkan masuknya ide arsitektural yang sama ketika baterai dan elektronika daya akhirnya matang. Dinamotor Woods adalah skema pertama dari paket teknologi itu, dibangun delapan puluh tahun lebih awal.

Kesimpulan: Sebuah Ide Rekayasa dan Sebuah Realitas Pasar

Kisah Woods Dual Power membuktikan bahwa ide mobil hibrida juga hidup di Amerika pada era 1910-an dan di sana menjelma menjadi produk nyata. Sistem itu sudah mengenal pengisian di jalan, pengereman regeneratif, starter elektrik, bahkan kesadaran menjaga umur baterai. Yang kurang adalah dua variabel yang tak bisa diperbaiki oleh insinyur mana pun: daya dan biaya. Untuk bisa menjual kendaraan empat kali lipat lebih mahal dengan kecepatan 35 mph di pasar yang sama dengan Model T, yang dibutuhkan bukan fisika melainkan ekonomi - dan ekonomi itu baru terbentuk delapan puluh tahun kemudian, pada tahun-tahun ketika hibrida bernama Prius.

Sumber

• Ini bukan hibrida pertama, tetapi Woods Dual Power 1917 adalah keajaiban berbantuan listrik
• Perintis Hibrida: Woods Dual Power 1916
• Woods Motor Vehicle Company
• Konservasi Kendaraan | Coupe Tenaga Ganda Wood
• Owen Magnetic
• Lohner-Porsche
• Sejarah Porsche dimulai secara elektrik
• Mobil Hibrida Pertama | The Engines of Our Ingenuity
• Tonggak Sejarah: Toyota Prius, Kendaraan Hibrida Produksi Massal Pertama di Dunia, 1997