Woods Dual Power: Dlaczego seryjna próba hybrydy poszła źle?

Woods Dual Power to pierwszy seryjnie produkowany hybrydowy samochód na świecie, zapowiedziany w 1916 roku przez chicagowską firmę Woods Motor Vehicle Company i produkowany do 1918 roku, łączący silnik benzynowy i silnik elektryczny w jednym układzie napędowym. Jazda w pełni elektryczna do 24 km/h, z możliwością przełączenia na benzynę - ten pojazd okazał się komercyjnym niepowodzeniem; ponieważ jego cena 2650 dolarów odpowiadała dwóm Buickom, a w epoce taniej benzyny nie przekonał nikogo. Ten brakujące ogniwo wypełniające lukę między Lohner-Porsche a Toyotą Prius jest najbardziej namacalnym dowodem zapomnianych lat historii hybryd.

Dlaczego Chicagowska Firma Samochodów Elektrycznych Zwróciła Się ku Hybrydom?

Woods Motor Vehicle Company została założona przez Clintona Edgara Woodsa 28 września 1899 roku w Chicago. Siedziba firmy, zarejestrowanej z kapitałem 10 milionów dolarów, mieściła się w budynku z 1891 roku przy 1130 South Wabash Avenue na Motor Row. Woods przez prawie dwadzieścia lat istniał jako marka produkująca wyłącznie samochody elektryczne; jego założyciel był tak zanurzony w temacie, że to on napisał jedną z pierwszych książek o samochodach elektrycznych w 1900 roku.

Do lat 20. XX wieku... Sprzedaż pojazdów elektrycznych spadała, a wobec wydajności linii montażowej Forda model biznesowy Woodsa musiał przejść do defensywy. Odpowiedzią firmy było sprzedawanie dwóch światów naraz: model łączący łatwość użytkowania pojazdu elektrycznego z zasięgiem pojazdu benzynowego. Dual Power był w tym sensie bardziej strategią przetrwania komercyjnego niż ideałem inżynieryjnym - nie chodziło o oszczędność paliwa; w tych latach benzyna była tania, a nikt nie brał pod uwagę emisji.

Jeśli chodzi o lata produkcji, zapisy historyczne nieco się rozjeżdżają: niektóre źródła podają, że pojazd wyprodukowano w 1915 roku, inne umieszczają premierę w 1916 roku, a ciągłą produkcję w latach 1917-1918. Pewne jest, że krótki żywot modelu zakończył się w 1918 roku wraz z końcem zarówno pojazdu, jak i firmy. Ta niepewność nie dziwi, biorąc pod uwagę nawyki prowadzenia dokumentacji w tamtych czasach; ale jedna dana jest jasna: dziś mamy co najmniej dwa muzealne egzemplarze modelu i jedną działającą kopię.

Układ napędowy Dual Power: Hybrydowy Układ ze Sprzęgłem Magnetycznym

Aby zrozumieć system z perspektywy inżynieryjnej, wystarczy spojrzeć na dwa główne komponenty: benzynowy silnik 4-cylindrowy, 69 CID (około 1125 cm3) produkcji Continental oraz silnik-prądnica DC o mocy 6 hp produkcji General Electric. Dla czytelnika przyzwyczajonego do dzisiejszych hybryd ze zintegrowanym rozrusznikiem-alternatorem o mocy stu koni mechanicznych 6 hp może na pierwszy rzut oka wydawać się śmieszne; ale trzeba pamiętać, że ta moc została zaprojektowana wyłącznie do poruszania pojazdu przy miejskich prędkościach i należała do tej samej klasy co silniki stosowane ówcześnie w pojazdach elektrycznych.

Obie maszyny były połączone poprzez sprzęgło magnetyczne. To sprzęgło mogło przekazywać moc z wału korbowego silnika benzynowego na koła poprzez wał twornika silnika elektrycznego; pojazd nie miał w ogóle skrzyni biegów. System opierał się na amerykańskim patencie Rolanda Fenda o numerze 1.303.870. W tym miejscu warto dokonać małej, ale ważnej korekty historycznej: powszechny pogląd, że Dual Power używał skrzyni Entz, jest nieprawdziwy; architektura pochodzi z patentu Fenda.

Źródłem energii był 48-woltowy zestaw akumulatorów ołowiowo-kwasowych - w źródłach liczba ogniw i położenie akumulatora na podwoziu (tylna rama czy pod siedzeniami) podawane są rozbieżnie; istnieją też opisy podające wyższe wartości mocy silnika elektrycznego, takie jak 20 hp, i różnice te najprawdopodobniej wynikają z odmiennych definicji pomiaru. Rozstaw osi wynosił 110 cali; w 1918 roku został wydłużony do 124 cali, a silnik benzynowy powiększono do 95 CID - czyli Woods nie przestał rozwijać pojazdu nawet w ostatnim roku.

Zasada działania w dwóch trybach

Zasada działania jest zaskakująco nowoczesna: Przy wszystkich prędkościach poniżej 24 km/h (15 mph) oraz przy biegu wstecznym pojazd jechał wyłącznie silnikiem elektrycznym. Powyżej tej prędkości włączał się silnik benzynowy i pojazd osiągał do 56 km/h (35 mph). W trakcie jazdy możliwe było hamowanie rekuperacyjne lub ładowanie akumulatorów poprzez pracę silnika benzynowego jako generatora; w trybie benzynowym, gdy uzwojenia wzbudzenia były bocznikowane, silnik elektryczny zamieniał się w prądnicę. Cała logika hybrydy szeregowej - elektryczny ruszanie, ładowanie w trasie, odzyskiwanie energii - istniała tutaj, dokładnie 80 lat wcześniej.

Sterowanie jak na tamte czasy było ambitne: dwie dźwignie na kolumnie kierownicy umożliwiały kierowcy zmianę trybu. Łatwość obsługi była głównym argumentem sprzedażowym, a kampania marketingowa skierowana była głównie do klientek. Wyeliminowanie korbowania rozrusznika, największej praktycznej udręki ówczesnych pojazdów elektrycznych, zostało przemyślane właśnie z myślą o tej grupie docelowej.

Brak elektrycznego rozrusznika i inne zgubne wady

I oto szczyt ironii: W pierwszej wersji produkcyjnej pojazdu, który sprzedawano kobietom jako pojazd bez udręki korbowania, silnik benzynowy nie miał elektrycznego rozrusznika. Pod chłodnicą stała stała korbka rozruchowa. Pod koniec produkcji inżynierowie znaleźli eleganckie rozwiązanie - korbka została całkowicie usunięta; silnik elektryczny rozpędzał pojazd do 15 mph i poprzez sprzęgło magnetyczne sam obracał silnik benzynowy, uruchamiając go. W katalogu sprzedażowym z 1916 roku elektryczny rozrusznik był wychwalany jako najważniejsza cecha. Jednak rozwiązanie to przyszło za późno.

Bilans porażki komercyjnej to w istocie krótka i jasna lista:

• Cena: w 1916 roku 2650 dolarów - równowartość dwóch Buicków. W 1918 roku podniesiono ją do 2950 dolarów, co nie ożywiło sprzedaży.
• Konkurencja: prostota Modelu T i wydajność produkcji Forda. Hybrydowy układ napędowy musiał wydawać się zbyt skomplikowany klientowi, który płacił za auto o nieskończonej prostocie.
• Epoka: tani benzyna, emisje nieobchodzące nikogo, rynek, w którym lęk przed zasięgiem jeszcze się nie narodził. Obietnica oszczędności paliwa nie była na niczyjej liście potrzeb.
• Timing: brak rozrusznika elektrycznego osłabiał daną obietnicę dla grupy docelowej od pierwszego dnia.

Woods Motor Vehicle Company zbankrutowała już zaledwie dwa lata po wejściu Dual Power na ulice, w 1918 roku. Była to ostatnia próba firmy utrzymania się w biznesie i przedsięwzięcie pociągnęło ją za sobą.

Czy 80 zagubionych lat historii hybryd naprawdę jest zagubione?

Popularna narracja o samochodzie hybrydowym zazwyczaj rozciąga się między dwoma punktami: Semper Vivus i wersje hybrydowe z silnikami w piastach kół, opracowane przez Ferdinanda Porsche w latach 1900-1901 w Lohner Carriage Works w Wiedniu; oraz Toyota Prius, wprowadzona do sprzedaży w Japonii w 1997 roku, a w USA zaprezentowana z rokiem modelowym 2000. Około stulecie pomiędzy nimi jest w większości narracji jak pusta strona - jakby dziedzina była niemal pusta, gdy Toyota rozpoczęła pierwsze prace nad hybrydami w 1968 roku.

Dual Power to jeden z najbardziej namacalnych przykładów wypełniających tę lukę, bo nie był prototypem, lecz produktem sprzedawanym na zamówienie. Lohner-Porsche nie przekroczył granicy drogiego „confection" o ograniczonym zasięgu; Prius pojawił się stulecie później, z dojrzałą baterią i energoelektroniką. Pośredni Woods Dual Power z 1916 roku pokazuje, że idea hybrydy nie umarła - po prostu jej rynek jeszcze się nie narodził. Pomysł był słuszny; kalendarz był zły.

Co się stało i co pozostało?

Znane dziś zachowane egzemplarze wystawiane są w Petersen Automotive Museum w Los Angeles oraz w The Henry Ford w Dearborn w stanie Michigan. Pojazd w The Henry Ford jest w oryginalnym, nierestaurowanym stanie i ma na liczniku tylko 11 085 mil - cichy świadek tego, jak mało był używany. Jedynym działającym egzemplarzem w rejestrach jest 1917 Type 44 Roadster żyjący po renowacji w Louwman Museum w Holandii. Notka dla zainteresowanych: roadster o tej samej specyfikacji zmienił właściciela na aukcji 30 lipca 2025 roku za 5000 funtów; wartość rynkowa hybryd pozostaje skromna w porównaniu z ich historiami.

Po stronie Chicago znika również fizyczne dziedzictwo: rozbiórka historycznego budynku Woods przy 1130 South Wabash Avenue rozpoczęła się jesienią 2024 roku. O miejscu, gdzie ponad wiek temu na południu miasta sprzedawano hybrydowe samochody, dziś pamiętają tylko zapisy archiwalne.

Co Woods Dual Power mówi dzisiejszemu inżynierowi hybryd?

Z perspektywy inżyniera mechanika winą Dual Power nie jest niedostatek techniczny, lecz zły marketing i zła dekada. System zawierał wszystkie elementy dzisiejszych debat o hybrydach równoległych/szeregowych - elektryczny ruszanie, parę silnik-generator, rekuperację, napęd bez skrzyni biegów. Brakowało gęstości energetycznej baterii, dojrzałości energoelektroniki, a przede wszystkim ceny paliwa nie wywierała żadnej presji, która zmuszałaby inżynierów do działania.

Dla zainteresowanych tematem dogłębnie, książka Ernesta Wakefielda z 1998 roku o historii samochodów elektrycznych to wciąż dostępne źródło pierwszorzędne z tego okresu. Prawdziwa lekcja płynąca z Dual Power brzmi tak: właściwa inżynieria, która przychodzi zanim rynek będzie gotowy, trafia do historii jako przypis - i przez pełne 80 lat czeka w oczekiwaniu.

Źródła

• Hybrid Pioneer: The 1916 Woods Dual Power
• Woods Motor Vehicle
• 1916 Woods Dual-Power Coupe: hybryda, zanim hybrydy stały się modne
• To nie była pierwsza hybryda, ale 1917 Woods Dual Power był elektrycznie wspomaganym cudem techniki
• Woods Dual Power - hybrydowy samochód elektryczny
• Plus ça Charge: 1916 Woods Dual Power
• LOSS: czynna rozbiórka siedziby Woods Motor Vehicle Company przy 1130 S. Wabash Avenue
• South Loop miał salon hybryd - wiek temu
• 1917 Woods Dual Power Type 44 Roadster
• Milestones: Prius, pierwszy masowo produkowany pojazd hybrydowy na świecie, 1997
• Rozwój Priusa i strategia hybrydowa
• Jaka jest historia samochodów hybrydowych?
• History of the Electric Automobile: Hybrid Electric Vehicles (Wakefield, 1998)