प्रायस से पहले: 1900 के दशक की शुरुआत की भुला दी गई हाइब्रिड प्रोटोटाइप

Prius से पहले हाइब्रिड का विचार पहले से मौजूद था: 1900 के दशक की शुरुआत में Ferdinand Porsche की Lohner-Porsche Mixte और 1916 की Woods Dual Power जैसे प्रोटोटाइप, पेट्रोल इंजन और बिजली से चलने को एक ही शरीर में जोड़ने वाले पहले गंभीर इंजीनियरिंग प्रयास थे। ये शुरुआती हाइब्रिड तकनीकी रूप से काम करते थे; दुर्भाग्य से आर्थिक रूप से नहीं। सस्ता पेट्रोल, Ford के सामूहिक उत्पादन का दबाव और उच्च लागत ने हाइब्रिड के विचार को लगभग अस्सी साल तक ताक पर रख दिया।

पहली हाइब्रिड कार कौन सी थी?

सबसे आम स्वीकृति यह है कि दुनिया की पहली हाइब्रिड इलेक्ट्रिक कार Ferdinand Porsche द्वारा बनाई गई Lohner-Porsche Mixte थी; इसका विकास 1899 तक जाता है और वाहन 1901 में परिपक्व हुआ। हालांकि बहस पूरी तरह बंद नहीं हुई है: फिलाडेल्फिया की एक बैटरी कंपनी में मुख्य इंजीनियर रहे Justus Entz ने 1897 में आंतरिक दहन इंजन को बिजली के मोटर से सहायता प्राप्त एक वाहन बनाया। 1905 में अमेरिकी इंजीनियर H. Piper ने भी पेट्रोल-बिजली हाइब्रिड के लिए पेटेंट आवेदन किया; उनका प्रस्ताव यह था कि बिजली का मोटर त्वरण के दौरान पेट्रोल इंजन को सहारा दे। यानी हाइब्रिड का विचार किसी एक आविष्कारक का एक ही क्षण में गढ़ा हल नहीं था; यह उसी दशक में कई इंजीनियरों का एक ही समस्या को अलग-अलग दृष्टिकोणों से हल करने का प्रयास था।

Lohner-Porsche Mixte: पहिये के नाभि में बिजली

Porsche का दृष्टिकोण आज के नज़रिये से आश्चर्यजनक रूप से उग्र था। Mixte में आंतरिक दहन इंजन का पहियों से कोई यांत्रिक संबंध नहीं था; यह एक सीरीज़ हाइब्रिड आर्किटेक्चर था। पेट्रोल इंजन केवल जनरेटर को घुमाता था, और उत्पन्न बिजली पहियों की नाभि पर लगे बिजली के मोटरों को ऊर्जा देती थी। आज आप रेंज-एक्सटेंडर इलेक्ट्रिक वाहन या सीरीज़ हाइब्रिड में जो श्रृंखला देखते हैं, यह बिल्कुल वही है: इंजन → जनरेटर → बिजली का मोटर → पहिये।

यह कहना गलत होगा कि डिज़ाइन केवल एक प्रयोग ही रहा। 1901 समाप्त होने से पहले Ludwig Lohner और Porsche ने पांच Mixte बेच दिए; उत्पादन, ऑस्ट्रियन Daimler को हस्तांतरण सहित विभिन्न बदलावों के साथ 1915 तक जारी रहा। 1902 में Porsche ने इसी हाइब्रिड वाहन से Exelberg रैली जीती और 1905 में बैटरी वाला एक Lohner-Porsche रेसिंग वाहन मैदान में उतरा। इस डिज़ाइन का प्रभाव और भी दूर तक फैला: NASA ने Lunar Rover विकसित करते समय इसी आर्किटेक्चर का व्यापक रूप से सहारा लिया।

Woods Dual Power: शिकागो में हाइब्रिड विचार का अंतिम बड़ा प्रयास

1899 में Clifton Edgar Woods द्वारा स्थापित और उसी समय से बिजली के वाहन बनाने वाली Woods Motor Vehicle Company, 1910 के दशक तक संघर्ष कर रही थी: बिजली के वाहनों की बिक्री गिर रही थी। कंपनी का जवाब एक ऐसा मॉडल बना जिसने दोनों दुनियाओं को जोड़ा। 1916 में पेश की गई Dual Power, 15 mph तक केवल बिजली से चलती थी और इस गति से ऊपर Cutler-Hammer विद्युतचुंबकीय क्लच पेट्रोल इंजन को सक्रिय कर देता था। अधिकतम गति 35 mph - उस समय के सामान्य बिजली के वाहनों के औसत 20 mph की तुलना में एक महत्वपूर्ण वृद्धि।

तकनीकी विवरण

इस तालिका में आज के इंजीनियर का ध्यान दो पंक्तियों पर जाना चाहिए। पहली, 115 Ah का बैटरी पैक उस समय के पूर्ण बिजली वाहनों के पैक का आधा आकार का था - लागत कम रखने वाला एक जानबूझकर किया गया डिज़ाइन निर्णय। दूसरी, वाहन की चलते हुए अपनी बैटरियों को चार्ज करने की क्षमता और 6 mph से ऊपर प्रभावी रीजनरेटिव ब्रेकिंग: 1916 में, "dynamic braking" नाम से, वह तंत्र पहले से काम कर रहा था जिसे आज हम हाइब्रिड प्रणालियों की सबसे बुनियादी विशेषता मानते हैं। ओवरचार्ज और गहरे डिस्चार्ज से gassing और sulphation की समस्याएँ होती हैं, यह ज्ञात था और उपयोग संबंधी सुझाव 10–30 mph बैंड के आधार पर दिए जाते थे - अनुमान पर ही सही, एक बैटरी प्रबंधन तर्क मौजूद था।

मार्केटिंग की भाषा भी आश्चर्यजनक रूप से परिचित थी: "self-charging, non-stalling, two-power car with unlimited mileage" - स्वयं चार्ज होने वाली, बंद न होने वाली, असीमित रेंज वाली दो शक्ति स्रोतों वाली गाड़ी। विज्ञापन मुख्य रूप से महिलाओं के लिए थे; क्रैंक से स्टार्ट करने की झंझट से मुक्त कार का वादा उस दौर में एक विशेष उपयोगकर्ता वर्ग के लिए ठोस आराम का मामला था।

हाइब्रिड कितना पुराना है? 1897–1916 के बीच अग्रदूत

Entz, Porsche और Woods की पंक्ति के बाहर भी प्रयास हुए थे। Houston विश्वविद्यालय की "Engines of Our Ingenuity" श्रृंखला के अनुसार, 1901 में George Fischer ने इंग्लैंड को पेट्रोल-बिजली बसें निर्यात कीं; 1902 में Knight Neftal ने अपनी हाइब्रिड गाड़ी से 100 मील की दृढ़ता रेस में भाग लिया; 1915 में कनाडा में एक हाइब्रिड वाहन बाज़ार में था। 1916 में Cleveland के Baker जैसे प्रमुख बिजली वाहन निर्माता, Chicago के Woods की तरह, हाइब्रिड ड्राइव पेश कर रहे थे। यहाँ तक कि यह भी दावा किया गया है कि 1912 मॉडल के एक Rambler में पूर्ण हाइब्रिड की अधिकांश विशेषताएँ मौजूद थीं। उस दौर की ऑटोमोबाइल किताबें भी इस सामान्यीकरण को दर्शाती थीं: 1920 की The Gasoline Automobile किताब पेट्रोल-बिजली वाहन को ऑटोमोबाइल का चौथा प्रकार गिनती थी - भाप, बिजली, पेट्रोल और हाइब्रिड।

वे असफल क्यों हुए?

इस सवाल का असली जवाब तकनीकी नहीं, बल्कि आर्थिक है। 1910 के दशक के मध्य में पेट्रोल सस्ता था और एग्जॉस्ट उत्सर्जन से किसी को मतलब नहीं था। भाप से चलने वाले वाहनों को पानी गर्म करना पड़ता था, इलेक्ट्रिक वाहन रेंज और चार्जिंग समय से जूझ रहे थे; वहीं पेट्रोल वाहन शोरगुल वाले और गंदे थे, और क्रैंक से चालू होने के बावजूद व्यावहारिक थे। पैमाने का अंतर चौंकाने वाला था: Detroit Electric ने अपने चरम वर्ष 1914 में 5,000 से कम वाहन बेचे; Ford ने उसी वर्ष 200,000 से अधिक Model T बेचे।

Woods के मामले में असफलता के घटक स्पष्ट हैं: 2,650 डॉलर की कीमत, यानी लगभग चार Model T या दो Buick; वादा की गई नरमी और विश्वसनीयता की पूरी तरह पूर्ति न हो पाना; 35 mph की कम अधिकतम गति (Model T 40-45 mph करता था) और मोटर-इलेक्ट्रिक जोड़ी की सीमित दक्षता। 1918 में 124 इंच एक्सल दूरी और 95 CID इंजन के साथ कीमत 2,950 डॉलर हो गई, लेकिन इसने बिक्री नहीं बचा पाई। उत्पादन 1917-1918 तक सीमित रहा; Woods दिवालिया हो गया और अपने पूरे इतिहास में कुल मिलाकर 14,000 से कम वाहन बेचे। Lohner-Porsche की ओर भी इसी तरह की स्थिति थी: Mixte तकनीक से बने हाइब्रिड 1910 के दशक तक बने रहे, लेकिन पेट्रोल वाहनों की तुलना में ऊंची कीमत और कम शक्ति के कारण बुरी तरह बिके। Henry Ford का उद्योग पर प्रभुत्व हाइब्रिड के विचार को दशकों तक अदृश्य बनाए रखा।

"चौथा फ्लेवरिंग" रूपक

प्रारंभिक हाइब्रिड की कहानी को समझने का सबसे अच्छा ढांचा हाइब्रिड के विचार को एक फ्लेवरिंग की तरह देखना है: यह हमेशा मौजूद था, लेकिन सस्ते पेट्रोल के खत्म होने तक परछाईं में रहा। तकनीक की कमी नहीं थी - रीजनरेटिव ब्रेकिंग, ट्रांसमिशन-रहित सीरीज़ ड्राइव और चलती हुई चार्जिंग 1916 तक उत्पादित वाहनों में मौजूद थी। जो कमी थी, वह इस तकनीक को आर्थिक रूप से सार्थक बनाने वाली परिस्थितियों की थी। जब तक पेट्रोल सस्ता था, दो प्रोपल्शन सिस्टम ले जाने वाले वाहन का अतिरिक्त वजन और अतिरिक्त लागत किसी भी तरह पूरी नहीं हो सकती थी। इसीलिए 1918 से 1997 तक फैले काल को एक "गायब होना" नहीं, बल्कि परिस्थितियों के अभी परिपक्व न होने की एक प्रतीक्षा अवधि के रूप में पढ़ा जाना चाहिए।

शेष उदाहरण और आज तक जारी धारा

Woods Dual Power में से आज तक केवल 4 - एक अनुमान के अनुसार 5 - उदाहरण पहुंचे। Henry Ford Museum में रखा Dearborn नमूना 11,085 मील के ओडोमीटर के साथ मूल अवस्था में और चालू हालत में नहीं है; एक नमूने को Petersen / Los Angeles County प्राकृतिक इतिहास संग्रहालय में संरक्षण के अधीन रखा गया; जबकि नीदरलैंड के Louwman Museum में रखी प्रति चालू हालत में ज्ञात एकमात्र नमूना है। माना जाता है कि संभावित पांचवां बॉडी एक Stanley Steamer चेसिस पर लगाई गई थी - प्रारंभिक ऑटोमोबाइलों के लिए विशिष्ट, उस काल का अवशेष जब पुर्जे स्वतंत्र रूप से इधर-उधर घूमते थे।

इस धारा के आधुनिक छोर को भी याद करना जरूरी है: Toyota Prius 1997 में दुनिया की पहली बड़े पैमाने पर उत्पादित हाइब्रिड के रूप में सामने आई और Honda Insight 1999 में अमेरिका में बिकने वाली पहली हाइब्रिड बनी। इन दोनों के बीच के लगभग अस्सी वर्ष वह अवधि थी जब प्रारंभिक प्रोटोटाइपों के समाधानों - सीरीज़ ड्राइव, रीजनरेटिव ब्रेकिंग, चलती हुई चार्जिंग - को एक-एक करके दोबारा खोजा गया। Porsche ने 1901 में जो मोटर-जनरेटर-पहिया श्रृंखला खींची थी, वह आज सड़कों पर चलने वाले विस्तारित रेंज वाले इलेक्ट्रिक वाहनों के स्कीमैटिक आरेख में आज भी वैसे ही मौजूद है।

स्रोत

• इलेक्ट्रिक कार का इतिहास - Energy.gov
• Porsche का इतिहास इलेक्ट्रिक से शुरू होता है - Porsche Newsroom
• 1901 Lohner-Porsche Semper Vivus और Mixte - Hemmings
• यह पहला हाइब्रिड नहीं था, लेकिन 1917 Woods Dual Power... - Hagerty Media
• हाइब्रिड का अग्रदूत: 1916 Woods Dual Power - Mac's Motor City Garage
• 1916 Woods Dual-Power Coupe: हाइब्रिड के फैशन में आने से पहले का हाइब्रिड - The Henry Ford
• वाहन संरक्षण: Woods Dual Powered Coupe - B.R. Howard
• 1917 Woods Dual Power Type 44 Roadster - Bonhams
• पहली हाइब्रिड ऑटोमोबाइल - Engines of Our Ingenuity, University of Houston
• हाइब्रिड का इतिहास - Center for Auto Safety
• हाइब्रिड कारों का संक्षिप्त इतिहास - CarsDirect
• 1916 में, हाइब्रिड कारें इतिहास बदल सकती थीं। लेकिन Ford... - Popular Science
• हाइब्रिड वाहनों का इतिहास - MotorTrend
• महत्वपूर्ण उपलब्धियां: Toyota Prius - ETHW (IEEE)