Victor Wouk'un 1970'lerde Reddedilen Hibrit Rüyası

Victor Wouk, 1970'lerin başında ABD hükümetininClean Air Act kapsamında açtığı bir ihale için modern hibrit otomobilin bütün temel ilkelerini taşıyan, çalışan bir prototip üretti. 1972 Buick Skylark tabanlı bu araç emisyonlarda %91'e varan azaltım sağladı ve şehir içi yakıt tüketimini kayda değer biçimde düşürdü; buna rağmen EPA programı tamamlamadı ve hibrit fikri ABD'de on yıllarca rafa kalktı. Wouk'un hikâyesi, teknolojinin değil, karar mekanizmalarının bir teknolojiyi nasıl geciktirebileceğinin en iyi belgelenmiş örneklerinden biri.

Victor Wouk kimdi ve elektrikli araçlara nasıl yöneldi?

Victor Wouk, 27 Nisan 1919'da New York'un Bronx ilçesinde doğdu. Ailesi bugünkü Belarus'tan gelmiş Yahudi göçmenlerdi; kardeşi Herman Wouk, tanınmış bir romancıydı. Victor Columbia'dan 1939'da lisans, Caltech'ten 1942'de doktora aldı; tezi benzin dağıtımı sırasında oluşan statik elektrik üzerineydi. II. Dünya Savaşı yıllarında Westinghouse'ta Manhattan Projesi ile ilgili araştırmalarda çalıştı.

Kariyeri güç elektroniği üzerine kuruluydu. 1956'da ABD'nin önde gelen yüksek voltaj ekipmanı tedarikçilerinden Beta Electric'i kurdu; 1960'ta ise yüksek verimli AC/DC konvertörler geliştiren Electronic Energy Conversion Corporation'ı kurdu. Dönüm noktası 1962'de geldi: Motorola'nın kurucularından Russell Feldmann'ın talebiyle elektrikli araçlara yöneldi ve Henney Kilowatt - elektrikli bir Renault Dauphine - için ilk katı hal elektrikli araç hız kontrolünü tasarladı. Şirketini 1963'te Gulton Industries'e sattıktan sonra batarya ve motor dünyasının içine tamamen girdi.

1960'ların ortasındaki AMC-Gulton işbirliği onu kritik bir tecrübeye götürdü. 1967 Amitron konsepti NiCad ve lityum-nikel-florür çift bataryayla, rejeneratif frenlemeyle tanıtıldı; 1969'da bir Rambler American, "Voltswagen" adıyla 160 Gulton NiCad hücreyle elektrikliye dönüştürüldü. Bu projeler Wouk'u kesin bir mühendislik sonucuna ulaştırdı: o yılın kurşun-asit ve NiCad bataryalarının enerji yoğunluğu, tek başına elektrikli araç için yeterli değildi. 1970'ten itibaren tüm dikkatini hibrit çözüme çevirdi.

1972 Buick Skylark hibrit prototipi nasıldı?

FCCIP ve bir dolara satılan prototip şartı

1970 Clean Air Act, araç emisyonlarında %95 azaltım çağrısı yapıyordu. Bu hedefi desteklemek için Federal Clean Car Incentive Program (FCCIP) kuruldu; yılda 25 milyon dolar, düşük emisyonlu araç alımı için ayrılıyordu. Wouk, kimyager ve termodinamikçi Charles Rosen'la birlikte Petro-Electric Motors'u kurdu - şirketin adını kardeşi Herman verdi. Sözleşme 1971'de imzalandı ve şartları bugünün gözüyle bakınca inanılmaz görünüyordu: prototip kendi kaynaklarıyla yapılacak, EPA'ya teslimde 1 dolar ödenecekti. Araç testleri geçerse 37.351 dolar, ardından 10 araçlık yıllık bir filo, onun ardından 350 araçlık alım gelecekti.

Gövde olarak Buick Skylark seçildi, çünkü motor bölmesi hem yanma hem elektrik ünitesine ev sahipliği yapacak kadar elverişliydi. Petro-Electric araca yaklaşık 2.700 dolar ödedi - MSRP'nin yaklaşık 500 dolar altına. Wouk ve ortakları toplamda yaklaşık 300.000 dolar kendi paralarını işe koydu.

Teknik döküm: tam paralel hibrit, 1972'de

Güç aktarma organı, dönemin otomotiv dünyasında alışılmadık ama mantıklı bir kombinasyonddu. Mazda, iki adet çift rotorlu 1,1 litrelik 12A Wankel döner motoru - RX-2'de kullanılan, 110 net beygir üreten üniteyi - ücretsiz gönderdi. Yanına 15-20 kW'lık bir DC elektrik motoru ve 20 adet 6 voltluk, golf arabası tipi derin devir kurşun-asit batarya yerleştirildi. Sistem tam paralel hibrit olarak çalışıyordu.

Asıl çarpıcı olan, aracın yazılım ve kontrol katmanıydı. Intel 8008 tabanlı bir mikroişlemci kontrolör, bugün her hibritte standart sayılan işlevleri yönetiyordu: dur-kalk (start/stop), rejeneratif frenleme ve kalkışta yalnızca elektrik motoruyla hareket etme. Bir mühendis gözüyle söylersek, 1997 Prius'un mimarisinin bileşen bazında ilk taslağı 1972'de Ann Arbor yolunda dönüyordu.

Performans rakamları ölçüm yöntemine göre değişiyor: şehir içi tüketim 55-60 mpg olarak verilirken bazı kayıtlar 30 mpg civarında bir değeri "orijinalin iki katından fazla verim" çerçevesinde aktarıyor. Farkın arkasında test döngüsü ve hangi modun esas alındığı gibi tanım farklılıkları var; iki rakam da aracın dönemin standart benzinli Skylark'ından belirgin biçimde temiz ve tasarruflu olduğunu gösteriyor. Emisyon tarafında ise tablo nettir: araç, dönemin benzinli otomobilinin emisyonunun yaklaşık %9'u seviyesine iniyordu.

EPA hibrit programını neden sonlandırdı?

Skylark, FCCIP kapsamında sunulan tek hibrit ve işlevsel prototip üreten tek teklifti. 1974'te EPA'nın Ann Arbor laboratuvarında test edildi; EPA, Faz I ödemesini sözleşme gereği yaptı ve Wouk ile Rosen'a 33.000 dolar ödedi. Ancak devam etmedi.

Kararın arkasında kurumsal değil, kişisel bir direnç vardı. EPA'nın Mobile Source Air Pollution Control başkan yardımcısı Eric Stork hibrit fikrine baştan karşıydı ve "Hibrit hiçbir koşulda kabul edilmeyecek" diyerek programı tamamen bitirmekle tehdit etti. Testin yapılabilmesi için Wouk, Ulusal Bilim Vakası'na başvurdu; kurulan özel komite karşısında Stork geri adım attı, test yapıldı ve Wouk bütün şartların geçildiğini savundu. EPA sonrasında devam etmeme gerekçesi olarak 75 maddelik bir rapor gönderdi - raporda Stork, aracın daha iyi yakıt ekonomisi ve daha düşük emisyon ürettiğini kabul etmekle birlikte, hibritlere karşıtlığının "felsefi" olduğunu ve Wouk'un bu işten kâr etmesinden rahatsızlığını açıkça yazdı.

Dinamometrede yalnızca bataryayla çalışacak şekilde ayarlanmıştı... Otomotiv için çok pratik bir teknoloji değil. Bugün bile marjinal.

Stork şüpheciliğini 2014'teki ölümüne kadar sürdürdü. Wouk ise karşı tarafın duvarına çarptığını sonradan tek cümleyle özetledi: "1976'ya kadar o kadar sinirlendim, o kadar enerji kaybettim ki pes ettim." Sürecin trajik-işlevsel yanı, 1993'te Clinton yönetiminin Partnership for a New Generation of Vehicles programı yetkilileri, Wouk sorduğunda 1970'lerdeki FCCIP'nin varlığından haberdar bile değildi - kurumsal hafıza o kadar silinmişti.

Prototipin arkasındaki yüz yıllık soy ağacı

Wouk'un Skylark'ı boşlukta doğmadı. Hibrit fikrinin kendisi, otomobilin bebeklik dönemine dayanıyor: Ferdinand Porsche, 1900'de dünyanın ilk işlevsel hibrit otomobili Semper Vivus'u tasarladı - o yaşlarda 23-25 civarındaydı. Satışa çıkan versiyonu Lohner-Porsche Mixte, tekerlek göbek motoru kullanan ilk ticari araç oldu. Bir yüzyıl sonra New York Times, Prius'un soy ağacını tam da bu 1900 tarihli araca kadar dayandırdı.

Elektrikli tahrekin kökleri daha da gerilere gider: Ányos Jedlik ilk elektrik motorunu 1827'de, Robert Anderson kendi motorlu aracını 1832-39 arasında geliştirdi. General Electric 1898-99'da elektrikli araçlar üretti ve 1899'da dört silindirli bir benzinli motorla hibrit denemesi yaptı. Yani 1972'de EPA'nın kapıdan çevirdiği fikir, hem 70 yıllık bir geçmişe hem de mühendislik açısından olgun bir uygulamaya sahipti. Toyota'nın hibrit geliştirme çalışmaları bile 1968'e, proje yöneticisi Kenya Nakamura'ya kadar uzanıyor.

İptal, hibrit otomobili kaç yıl geciktirdi?

Değerlendirmeler genellikle iki on yıllık bir gecikmeden söz eder ve bu tanımlama ölçülebilir: teknoloji 1970'lerde prototip düzeyinde hazırdı, ilk tüketici hibridi ise ancak 1997'de Toyota Prius ile geldi. ABD pazarında ilk hibrit Honda Insight oldu - Aralık 1999'da yaklaşık 53 mpg ile, paralel sistemli bir "mild hybrid" olarak; Prius 2000/2001 model yılıyla transatlantik geçiş yaptı. GE Research Lab'ın 1982'de geliştirdiği bilgisayar kontrollü HTV-1, bugünkü Toyota ve Honda sistemlerinin prototipi sayılıyor; Audi 1989'da kendi denemesini yaptı. Diğer bir deyişle, ABD'de 1974'te kapatılan kapı, iki on yıl sonra başka ülkelerin mühendislik ekipleri tarafından yeniden açıldı.

Gecikmenin ardından pazar hızlandı. 2010'da Chevy Volt, ticari olarak satılan ilk plug-in hibrit oldu; küresel PHEV satışları 2010'da 300'ün üzerindeyken 2015'te 222.000'e, 2025'te 7,2 milyona ulaştı. Batarya teknolojisinin kurşun-asitten NiMH'ye, oradan lityum-iyona olgunlaşması bu eğrinin altındaki ana itici güçtü - ama eğrinin 1970'lerde değil 1997'de başlamasının somut bir kararı vardı: Ann Arbor'daki test ve ardından gelen 75 maddelik rapor.

Wouk tarihe nasıl geri döndü?

Projenin bitmesinden sonra Wouk susmadı: 100'den fazla teknik makale yayımladı, hibrit şehir otobüsleri dahil danışmanlık yaptı ve çoğu hibrit ya da elektrikli tahrekle ilgili 10'dan fazla patent sahibi oldu. Toyota'nın ilk hibridinin Skylark ile aynı temel ilkeleri kullandığı vurgulanır. Wouk, ABD'ye ilk hibrit geldiğinde beyaz bir 2001 Prius kiraladı ve 2004'te, başta karşı çıkan meslektaşlarından özür aldığını söyleyerek kendini nihayet haklanmış hissetti.

Ölümü - 19 Mayıs 2005, Manhattan'daki evinde, 86 yaşında, kanser - ardından ona "hibritin vaftiz babası" ve "ABD'deki elektrikli ve hibrit araçların büyükbabası" denildi. Ulaşımdaki ilerleme ödülü Elmer A. Sperry Award ölümünden sonra kendisine verildi; Caltech'te adını taşıyan yıllık bir ders serisi sürüyor. Prototipin kendisinin bugün nerede olduğu ise belirsiz; kamu kaynaklarında Skylark'ın akıbetine dair bir kayıt yok.

Sonuç: teknoloji mi, karar mı geciktirdi?

Wouk vakasının öğretisi, mühendislik tarafında değil süreç tarafında. 1972 Skylark'ı, ödeneği, test laboratuvarını ve ölçülebilir sonuçları (%91 emisyon azaltımı, iki katına yakın verim, çalışan bir kontrolör) olan bir teknoloji, tek bir karar vericinin "felsefi" karşıtlığıyla on yıllarca rafa kalktı. Hibrit otomobilin 1997'de değil, 1970'lerde yollara çıkıp çıkamayacağını bugünden kesin söylemek imkânsız - ölçeklenebilirlik, maliyet ve batarya üretimi soruları açık kaldı. Ama teknolojinin kanıtlanmış olduğunu ve kanıtlandıktan sonra bile kabul görmediğini bilmek, otomotiv tarihinin en pahalı yeniden icat örneklerinden birini belgeliyor. Wouk'un mirası, günümüz hibritlerinin maruz kaldığı her rejeneratif frenle, her dur-kalk döngüsüyle hatırlanıyor.

Kaynaklar

• Victor Wouk: The Godfather of the Hybrid Car
• The "Godfather of the Hybrid" | Columbia College Today
• Victor Wouk
• Oral-History: Victor Wouk
• Victor Wouk, 86; Developed Hybrid Car in '70s
• Timeline of major accomplishments in transportation air pollution - US EPA
• How Ferdinand Porsche designed the first hybrid car
• The History of the Electric Car - US Department of Energy
• Development of Prius and Hybrid Strategy - Toyota Global
• Milestones: Toyota Prius, the World's First Mass-Produced Hybrid Vehicle, 1997
• History of plug-in hybrids