Durante la década de XNUMX, General Motors desarrolló muchos prototipos híbridos. A finales de los años sesenta, esto resultó en el GM especial Stir-Lec I y II. Gracias en parte a la aplicación del motor Stirling, eran únicos en su tipo técnico. Los Stir-Lecs no llegaron a la etapa de producción. Sin embargo, los principios de esa época todavía ofrecen una perspectiva en un sentido moderno para los problemas de hoy y de mañana.
Como base para el híbrido Stir-Lec, GM tomó el Kadett-B Coupé (Tipo 95, especialmente compuesto para el mercado estadounidense, basado en el Coupé F). Y aunque había una variedad de motores de combustión (también más pequeños) solo en los estantes de Opel, los ingenieros optaron por el uso de un motor Stirling pequeño, de menos de 10 HP, montado en la parte trasera y ecológico.
motor Stirling
En pocas palabras: un motor Stirling, un concepto que existe desde 1816, funciona expandiendo y contrayendo gases dentro de un circuito cerrado. Este se calienta desde una cámara de combustión externa, que es adecuada para diversas fuentes de calor debido a su ubicación. Un regenerador enfría el aire o el gas caliente y recalienta el aire frío. Un mecanismo de desplazamiento asegura que el aire o el gas sea transportado a un espacio frío o caliente. Cuando el aire o el gas se expanden, se crea presión, lo que hace que un pistón de potencia se mueva y el motor haga su trabajo. Por último, en términos generales, hay dos tipos principales de motores Stirling. La variante Alpha consta de dos cilindros (uno caliente y otro frío), la variante Beta consta de un cilindro con un compartimento caliente y uno frío.
Varias fuentes de calor externas, hidrógeno de circuito cerrado
Al desarrollar el Stir-Lec, los ingenieros de GM optaron por el motor Stirling tipo Beta, que incluye un compartimento frío y caliente. El enfriamiento del compartimiento frío se realizó a través de canales de enfriamiento de agua con agua que se enfrió mediante un ciclo de enfriamiento tradicional con un radiador (y posiblemente un ventilador). La cámara de combustión externa fue responsable de la generación de calor dentro de la sección cálida. En él se calentó queroseno, gasolina sin plomo o diesel (opcionalmente). Un ventilador de aire caliente suministraba aire caliente a la cámara de combustión externa. Allí se produjo la combustión gracias a una relación combustible / aire equilibrada y, por tanto, ese calor acabó en la parte caliente del circuito cerrado.
Circuito cerrado apto para helio
El fluido de trabajo en el circuito cerrado fue inicialmente helio, que se almacenó en un depósito sobre el eje trasero. La expansión del fluido de trabajo provocó presión. Y eso permitió al motor Stir-Lec de GM cargar las catorce baterías de plomo-ácido a través de un alternador. Estas baterías de 12 voltios encontraron un lugar en la parte delantera del cuerpo de Kadett.
Otras aplicaciones en GM Stir-Lec
Los ingenieros también instalaron un pequeño motor eléctrico (un motor de inducción trifásico). Esto extrajo la energía de las baterías y proporcionó la unidad. Esto se transfirió a las ruedas traseras a través de una transmisión automática (marcha 3: 1) y un diferencial. Además, los otros elementos necesarios, como un convertidor CC / CA y sistemas de control, recibieron un lugar en el prototipo. Los estadounidenses eligieron esta configuración por una razón. El motor Stirling era adecuado para diversas fuentes de calor / combustibles debido a su cámara de combustión externa. Además, el motor alivió el medio ambiente, porque, en parte debido al circuito cerrado de gas / aire, se necesitaba menos combustible externo. Como resultado, se liberaron menos emisiones.
Algunos contras
Sin embargo, era caro construir un buen motor Stirling (periféricos aplicados) y el importante sellado del circuito cerrado mostraba vulnerabilidades. La imposibilidad práctica de desarrollar una aceleración rápida y mantener la potencia modesta debido a la prevención del sobrecalentamiento también habló menos a favor de este tipo de motor ECE.
Buen funcionamiento, buen alcance a velocidades más bajas.
Pero la operación fue prácticamente silenciosa y la eficacia de esta técnica fue alta. Convertido, el Stir-Lec era más económico que un automóvil comparable con un motor de combustión interna. El motor Stir-Lec funcionaba a una velocidad constante de 2.800 revoluciones por minuto. Las catorce baterías, en combinación con el suministro máximo de combustible / fuente de calor de 18 litros, proporcionaron una autonomía de 250 a 350 kilómetros a una velocidad de 50 kilómetros por hora. Cuando el Stir-Lec se conducía a la velocidad máxima (90 kilómetros por hora), el rango disminuía considerablemente a un valor de 50 a 60 kilómetros. La autonomía basada en la conducción totalmente eléctrica (por lo que solo con las baterías) era de unos 40 kilómetros. Además, el automóvil, en parte debido a la colocación de las baterías, tenía un peso de 1.550 kilogramos.
Orgulloso, pero nunca en producción en serie
General Motors estaba orgulloso del GM Stir-Lec I. La empresa estadounidense desarrolló un anuncio para el primer Stir-Lec con el título "Un automóvil eléctrico que produce su propia electricidad". Pero General Motors aún no había terminado de desarrollar el Stir-Lec.
El GM Stir-Lec II
Había un Stir-Lec II, que se basaba más en periféricos que funcionaban de acuerdo con el principio de corriente continua y una electrónica de funcionamiento más compacta y sencilla. La caja reductora desapareció a favor de una caja reductora por fricción, y el motor de inducción trifásico fue reemplazado por un motor eléctrico de corriente continua. Y el circuito cerrado del motor Stirling ahora estaba lleno de hidrógeno, en lugar de helio. El Stir-Lec II era un poco más pesado y un poco más rápido. En términos de alcance, siguió el ritmo del Stir-Lec I. Los prototipos de Stir-Lec nunca entraron en producción en serie. Los altos costos de producción y las posibles razones asociadas con los altos precios de compra y la demanda de espacio práctico asociado con la tecnología fueron razones importantes. En este último caso, las aplicaciones eran mucho menos compactas que en la actualidad.
Concepto providente
Pero la utilidad del GM Stir-Lec era previsible. Al principio, el concepto formuló una visión de las consideraciones ambientales, el uso múltiple de fuentes de calor y la realización de ahorros de combustible. Décadas más tarde, los ingenieros aún pueden utilizar esa información en variantes modernizadas como punto de partida para la tecnología de bajas emisiones y el ahorro de combustible. Indica que había poco de malo en el pensamiento básico detrás de los prototipos de GM Stir-Lec hace más de cincuenta años.
Todo esto en un momento en que el motor eléctrico no era tan económico como lo es hoy, y las baterías no eran ni siquiera una fracción de las baterías de iones de litio de hoy.
Por no hablar de las normas de conducción.
En ese momento, muchos vehículos eléctricos, como los del panadero que conducía su perro de acero Spijkstaal por la calle, consumían tanto a bajas velocidades como a altas velocidades.
Porque a bajas velocidades, parte de la energía simplemente se consume mediante una especie de bobina incandescente que convierte el exceso de energía en calor.
Google un coche eléctrico HaWe, todavía utilizan el mismo principio
Si esta técnica había recibido tanta atención durante 50 años como sus hermanos de gasolina y diésel de dos y cuatro tiempos, entonces probablemente todos condujimos hoy con esta hermosa tecnología en lugar de los autos eléctricos impulsados políticamente.
En cualquier caso, se ve mucho mejor que los bollos de pudín del Prius de hoy. Y artículos relacionados 🤢 Y con solo 1550 kg, gracias a las baterías de plomo-ácido, ni siquiera significativamente más pesadas.