Arbel的核动力混合动力汽车愿景

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1958年3月的日内瓦车展上,一家法国汽车制造商推出了一款五年无需加注燃料的混合动力汽车. 其动力来源是一个核热发电机,公司在巴黎一家餐厅举行的发布会上向媒体展示了这一愿景. Arbel的故事被誉为混合动力汽车数十年历史中最疯狂的一页——而且这一页确实当之无愧.
因为混合动力的理念其实并不年轻. 19 19世纪末,比利时和奥地利已定义了并联混动和串联混动架构. 问题在于: 为什么同样的基本理念既未能在1899年的原型车上、也未能在1958年的核能梦想中取得商业成功,为什么被搁置了八十年之久? Arbel的故事正是这个问题最精彩的答案.
Arbel Symétric: 玻璃纤维车身的早期混动原型车

Arbel背后的名字是一家名为Compagnie Normande d'Etudes pour l'Application de Procédés Mécaniques的公司,而设计的头脑是43岁的汽车经销商Casimir (Casi) André Loubière. 为项目出资的弟弟Maurice则是印度支那一家名为COSARA的航空运输公司的所有者. 他们最初的商业名称是Les Freres Loubière——也就是说,这是一个属于两位创业兄弟的项目,而非老牌汽车制造商.
1951年的首款车型Symétrie可容纳八人. Simca四缸汽油发动机在1100 cc排量下输出45马力,为安装于四个轮毂中的电动机供电. 车身由玻璃和轻质合金制成,重量约为1,870磅 (约850公斤); 车窗沿着穹顶车顶滑动开启. 目标价格为295英镑. 该车在1951年日内瓦车展上展出,但未受到关注.
将电机置于轮毂内的概念并非陌生的想法: 1900至1906年间,Lohner-Porsche曾采用同样的方案;而早在1897年,Kriéger就率先采用了电动前轮驱动和再生制动. Arbel的工程技术并非新颖; 新颖的是它的主张.
重点回顾
- 1951年: 八座、玻璃纤维车身的Arbel Symétrie混动原型车在日内瓦亮相.
- 1953年: 单踏板、无变速器的敞篷跑车在巴黎车展展出; 号称最高时速95英里.
- 1958年: 公布了名为Genestatom的40 kW (53 hp)核热发电机概念.
- 法国政府不允许使用核燃料; 开发从未进行.
- 公司于1959年关闭,原型车下落不明.
1953年重新设计: 单踏板敞篷跑车与可量化的主张
1953年,该车被重新设计为一款塑料车身的敞篷跑车,并于1953年10月22日在巴黎车展的大皇宫亮相. 驾驶理念被极大地简化了: 只有一个踏板、一个紧急手刹,没有变速器. 松开油门时车辆会自动减速 - 低速时再生制动介入, 超过15公里/小时时则由鼓式制动接管. 用今天的话来说,这是一种在很大程度上类似于单踏板模式的驾驶方案.
从数据上看,各项声明令人印象深刻: 该车在巴黎达到了60英里/小时的速度,宣布的最高时速为95英里/小时,正常驾驶油耗为32英里/加仑,从60英里/小时到停车的距离测得低于40码 - 当时的车辆通常需要60到80码才能停下. 年产量目标为1,000辆,价格定为435英镑. 据称当时连法国战争部都对它产生了兴趣.
技术布局简单而实用: 后引擎盖下的1.1升 Simca发动机作为发电机运转,所产生的电力直接输送至轮毂中的电机. 这与今天所称的增程式混动架构的机械祖先非常接近. 那么是否还有其他搭载相同理念的车辆呢? 有 - 而且比Arbel早得多.
普锐斯之前就有混动吗? Pieper、Lohner-Porsche和Owen Magnetic
这个问题的答案很明确: 是的,早就有了. 1899年,列日的兄弟Henri和Nicolás Pieper开发了第一辆混合动力汽车,Pieper的专利被公认完全符合当今定义的并联混动系统. 关于第一辆混合动力汽车归属的年表并不确定 - Pieper在1899年,而Ferdinand Porsche则在1899至1900年间开发了System Lohner-Porsche Mixte; Mixte被誉为首款将汽油发动机与电动机相结合的量产混合动力车,其资金主要由Emil Jellinek提供. Porsche于1902年驾驶Mixte赢得了Exelberg拉力赛; 1901年的Semper Vivus也被视为最早的混合动力汽车之一.
而在美国, Owen Magnetic (1915-1922)是一家开创性的混合动力豪华品牌. Justin Entz于19世纪90年代在费城设计了汽油发动机-发电机系统,并于1897年在Pope Manufacturing的协助下制造出首台原型车. 收藏中的1916年车型,作为量产混合动力车约80年前的机械证据屹立至今. 简而言之,Arbel在20世纪中期对一个已有六十年历史的理念做出了新的诠释.
| 车辆 | 时期 | 架构 | 突出特点 |
|---|---|---|---|
| Pieper | 1899 | 并联混动 | 该专利描述的是并联混动系统 |
| Lohner-Porsche Mixte | 1900-01 | 汽油 + 电动 | 首款量产混合动力车; 轮毂电机 |
| Owen Magnetic | 1915-22 | 发动机-发电机 | 美式混合电动豪华轿车 |
| Arbel Symétric | 1951-59 | 发电机 + 轮毂电机 | 单踏板; 1958年提出核发电机方案 |
Genestatom: 1958年的核混合动力汽车愿景
于1957-58年间设计的第二个版本,在1958年3月的日内瓦车展上展出. 公司曾为这款车规划了替代动力装置. 第一种是柴油燃料的固定式燃气发生器,名为Genestafuel. 第二种则是让这个故事充满传奇色彩的部分: 1958年发布的Genestatom是一款容量为40 kW(53 hp)的核热发电机. 它将以放射性燃料盒运行,这些燃料盒由核废料制成,可为车辆提供长达五年的能量. 据说它可能受到了福特Nucleon的启发.
发布方式也颇具远见: 发布会在巴黎的Pré Catelan餐厅举行,彩色宣传册上展示了出租车和私家车版本. 宣传册列出了一系列大胆的特性:名为Thermogum的橡胶悬挂、Electric-Drive、名为Polystic的车身、荧光保险杠、自动清空的烟灰缸,以及用雨水补充的雨刮水. 底盘中央管被用作燃油箱. 但有一个引人注目的细节: 记者们未被允许试驾该车.
承诺也非常宏大: 在尼斯新建一座工厂,六个月内组建巴黎出租车车队,年底前交付100辆车,并于1959年参加勒芒比赛. 但这一切都没有实现. 常规动力版本的售价约为FF 900,000 ——与雪铁龙DS同级. 一些客户支付了预付款,但最终未能收到车辆.
核能汽车为什么没有被量产?
1958年至1959年间,共有四款核能概念车被发布: 福特Nucleon、Studebaker-Packard Astral、Simca Fulgur和Arbel Symétric. 福特Nucleon设想在行李箱中安装一个小型核反应堆和基于铀裂变的蒸汽发动机,承诺5,000英里(8,000公里)的续航里程和可更换的反应堆; 但最终仅制造出一个3:8比例的模型. Simca Fulgur是菲亚特旗下Simca的2000年概念车: 核能、语音指令驾驶辅助以及仅靠两个车轮保持平衡的构想——但没有任何详细的技术数据. Studebaker-Packard Astral则提出了离子发动机和用于辐射防护的能量屏障概念,并宣称能够在空中滑行和在水面上行驶.
然而工程现实未能将其中任何一个变为现实. 核能技术——无论在当时还是今天——都远远无法为量产车提供动力; 反应堆笨重且危险,防护需要数吨重的铅屏蔽. 出于同样的原因,核能飞机试验(美国1955-57年间基于B-36的试验,以及苏联的Tu-95M)也被取消. 核动力只在潜艇和航空母舰上得到普及. 法国政府也不允许Arbel使用核燃料; 研发工作根本未曾进行.
Arbel是一场骗局,还是真的能运行?
对这个问题很难给出一个单一的答案. Arbel被描述为为实验和原型目的而制造的真实车辆; 至少有一辆车被制造出来并向公众展示. 另一方面,当时的叙述中有相当大一部分将该项目归入汽车界经典的欺诈案例之中: 记者未被邀请试驾,支付定金的客户未能提车,工厂和出租车车队的承诺也从未兑现. 宣传册和发布会展现了一种罕见的职业水准; 但公司迅速崩溃. Arbel的性质——是货真价实的工程实力,还是编造的承诺——至今仍有争议.
结局是一样的: 公司陷入债务,未能东山再起,并于1959年关闭. 原型车也消失了. Loubière兄弟的首个专利于1950年6月13日获得,他们又在1963年为另一台转子发动机申请了专利; 但汽车的故事就到此为止了.
混合动力历史上80年的沉寂与现代时期
Arbel的崩溃,正是混合动力理念漫长蛰伏期的一部分. 早期混合动力车因研发成本高昂和市场接受度不确定而被忽视了多年. 丰田表示,混合动力项目延迟的有效原因是缺乏当时符合需求的次要电池,即可充电电池. 在工程方面,问题不在于创意,而在于储能和成本.
转折点出现在1997年: 丰田Prius作为世界上第一款量产混合动力车在日本上市,它将一台1.5升汽油发动机与电动机相结合. 后来人们承认,最初原型车的油耗比标准版Corolla还要差; 但Prius仍然提升了环保意识,并将其他制造商引入了混合动力市场. 1999年, Honda Insight成为进入美国市场的首款混合动力车,这是一款第一代三门双座掀背车——它比Prius更早登陆美国. 凭借3缸67 hp汽油发动机与电动机的组合,其在美国的销量超过了6,000-7,000的目标,达到14,000多辆,被誉为当时美国市场上最高效的车型. 不断上涨的油价和对碳污染的担忧,使Prius成为世界上最畅销的混合动力车.
Arbel的遗产: 混合动力历史上最大胆的梦想
Arbel的核动力混合动力愿景实现了吗? 没有. 法国政府未予批准,研发从未进行,公司在一年内倒闭,原型车也消失无踪. Arbel的故事并非混合动力理念的失败; 而是那个技术尚未成熟的年代里,一个脱离工程实际的商业幻想的产物. 而其基本架构——汽油发动机作为发电机、电力驱动车轮——在一个世纪后于Prius及其后的数以万计的车辆中证明了自己的价值. 核动力汽车停留在绘图板上; 混合动力理念则在沉寂八十年之后驶上了道路.
参考资料
- Arbel (automobile)
- Automotive History: The Arbel Symétric – The Atomic Prius That Came And Went
- Arbel Symetric, a sumptuous catalogue for an impossible car
- Nuclear Powered Cars of a Future That Never Was
- 1958年福特Nucleon:一个至今仍超越时代的构想
- 福特Nucleon
- Lohner-Porsche
- The history of Porsche begins electrically
- 改变格局者:费迪南德·保时捷如何设计出首款混合动力汽车
- 1901年Lohner-Porsche Semper Vivus与Mixte
- 我们庆祝混合动力诞生百年,但它们真的诞生于比利时吗?
- 混合动力电动汽车
- Owen Magnetic
- The Story Behind the Birth of the Prius
- 里程碑:1997年丰田普锐斯——全球首款量产混合动力汽车
- 普锐斯的研发与混合动力战略
- 本田Insight
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- Hybrid Electric Vehicles: A History of Technological Innovation