A hibrid hajtás és az Owen Magnetic története 1915-1922
Az automobil korai szakaszában a benzinmotoros belsőégésű, a gőz- és elektromos meghajtású autók mellett kísérletezés folyt a hibrid technológiával is. Kezdetben úgy tűnt, hogy majd mindegyiknek van létjogosultsága. Az amerikai Owen Magnetic márka luxussal ötvözve próbálkozott hibrid meghajtású autókat gyártani több, kevesebb sikerrel.
A napjainkban népszerű hibrid meghajtású autók eredete, több mint 120 évre tekint vissza. A Philadelphiában élő Justus Bulkley Entz (1867-1947) kidolgozott egy rendszert, melynek lényege, hogy a belsőégésű benzinmotor egy generátort hajt meg, és az ebből nyert elektromos energiával hajtják meg a kerekeket. Ezzel a rendszerrel kívánta egyesíteni a benzinmotor hatótávolságát és teljesítményét az elektromotor sima járásával és egyszerűségével, csendességével. Entz mindössze húsz évesen kezdett el dolgozni az Edison Machine Works-nél New York-ban, egészen 1890-ig. Entz számos szabadalmi megállapodást kötött Edisonnal, és jogdíjakat kapott bizonyos szabadalmak jövőbeni felhasználásáért. Az 1890-es években Enzt Philadelphiában élt és az Electric Storage Battery Company-nél dolgozott, mint főmérnök. A társaság akkumulátorok gyártásával foglalkozott, de 1897-ben bemutattak egy elektromos taxit Philadelphia és New York városának. Entz-et lenyűgözte az automobil, aki a taxi projekttel párhuzamosan maga is egy saját fejlesztésű járművön dolgozott. A benzinmotoros autó elektromos hajtásláncot kapott, amely mint a Columbia Mark IX prototípusaként épült meg a Pope Manufacturing Company-nél. A Hiram Percy Maxim által vezetett próbaüzem során egy elektromos szikra lángra lobbantotta az üzemanyagot a benzintartályban, melynek következtében az autó megsemmisült. Ennek ellenére Enzt a konstrukciót jónak találta és azt szabadalommal védette le, U. S. Patent #1.207.732 számon, azonban a gyártókat elképzelése különösebben nem érdekelte. 1902-ben Enzt az elektromagnetikus erőátviteli rendszerét tökéletesítette. Az elkészült mechanizmus mágneses terét kihasználva hajtott meg egy propellert, vagy egy meghajtótengelyt. Az elektromágneses mező intenzitásától függően a jármű gyorsabban, vagy lassabban haladt, tengelykapcsoló használata nélkül.
Ugyan ebben az időszakban Enzt-tel ellentétben Ferdinand Porsche
más elvet követett hibrid járműve kifejlesztésében. A Lohner-Porsche néven
ismert autóban két 2.5 LE-s Daimler benzinmotor hajtott meg egy-egy generátort,
majd azok a négy kerékre szerelt, egyenként 1500 W-os elektromos agymotorhoz
továbbították az energiát. A Lohner-Porschéban az energiát 1.800 kg-os
akkumulátorban tárolták, mely tulajdonképpen állandó négy kerékmeghajtású volt.
Különböző változatokban 1900 és 1905 között gyártották őket Jacob Lohner
üzemében Bécsben.
1912-ben az Ohio állambeli Cleveland-ben élő Walter C. Baker megvásárolta Entz szabadalmát, majd a New York-i Raymond és Ralph Owen fivéreknek engedélyezve elkezdtek kísérletezni a hibrid hajtási rendszerrel. Eközben, 1914-ben Entz saját autóját mutatta be, mely gyártásba soha nem került, helyette néhány évnyi fejlesztőmunka eredményeképpen 1915-ben alakult meg az R. M. Owen & Company cég New York City-ben. Első autójukat Entz szabadalma alapján szintén a városban, az 1915-ös autószalonon mutatták be. A társaság Owen Magnetic márkanév alatt gyártotta a hibrid meghajtású luxusautóit, mely több, mint száz évvel ezelőtt pionír volt a maga nemében.
 |
| Hirdetés az 1920 áprilisi House & Garden magazinból |
 |
| Az Owen Magnetic emblája. A villámok az elektromagnetikus erőátviteli rendszerre utalnak |
1916-ban Ohio államban lévő Cleveland lett a cég központja,
ahol a ritka autók előállítása 1919-ig folytatódott. A költözés oka, hogy a Cleveland-ben
1899 óta működő Baker Motor Vehicle céggel egyesültek. Az elektromos autókat
gyártó Baker Motor-t ugyan az, a fent már említett ember alapította, aki Entz
szabadalmát birtokolta. Mivel korábban, 1914-ben a Baker fuzionált a másik
Cleveland-i elektromos autókat gyártó Rauch & Lang-gal, az Owen Magnetic a
kontraktus értelmében egyszerre két gyártóegységet is megszerzett. A Baker,
Rauch & Lang névre keresztelt új cég alelnöke Raymond M. Owen lett. A Baker
állította elő az Owen Magnetic elektromos hajtásláncát, a Rauch & Lang pedig
a karosszériát szállította.
A cég összevonásoknak köszönhetően az Owen Magnetic az
elektromos autók piacán kiiktatta egy ellenlábasát, a Baker épp az összeolvadás
évében, 1916-ban hozta ki utolsó saját autóját, ahogy az Argo Electric is. De
vetélytárs akadt még így is, a Rauch & Lang 1920-ig működött, a Detroit
Electric pedig egészen 1939-ig létezett. Igaz, az Owen Magnetic szinte
egyedülálló volt hibrid hajtásával, a kereslet élénkítése érdekében az 1916-os
modellévre több típust is bemutattak. Ezek két féle tengelytávú alvázzal
épültek: a Model M-25 125 hüvelyk (317.5 cm), a Model O-36 pedig 136
hüvelyk (345.5 cm) volt. A legolcsóbb az M-25 ötszemélyes túrakocsija volt
3.300 $-ért, míg a kínálat csúcsán az O-36 állt a hét személyes landaulet
karosszériával 5.200 $-ért.
A magas ár fekvésű autókat „The car of a thousand speeds” szlognnel hirdették, mely „Az ezres fordulatú autó”-ként tolmácsolható. Ennek lényeg, hogy a belsőégésű motor 1.000 fordulat/perc főtengely fordulaton működött, majd kiegyenlített, miközben a járű tovább gyorsult. A gyorsulást a generátor intenzitásának fokozásával érték el. A fenn maradt korabeli reklámok szövege kiemeli az Owen Magnetic könnyű kezelhetőségét: „a sofőr kontrollálhatta az ezres fordulatot egy úja érintésével, melyet a kormányról érhetett el. A motor alacsony fordulatszámának köszönhetően az autó halk és sima járású volt. A magazinok oldalain, mint az ideális városi és túra autó mutatkozott be. Zsúfolt városi és kényelmes országúti autózásra a különleges technikai megoldása, a hibrid hajtásrendszere miatt vált.
Az Owen
Magnetic erőforrása, működési elve
Az Owen Magnetic autókat két féle hat hengeres motor hajtotta, az M-25 modell esetében a furat, löket 3.5 x 5.25 hüvelyk, össz. lökettérfogat 303 köb hüvelyk (4.966 cm3) volt, 29 LE-s teljesítménnyel. A hosszabb tengelytávú O-36 modellnél a motor is nagyobb volt. Furata 3.75, lökete 5.5 hüvelyk volt, össz. lökettérfogata 364.5 köb hüvelyk (5.973 cm3) volt, 36 LE-s teljesítménnyel. Ezeket a motorokat a Continental gyártotta, L-alaku hengerfejjel, melyet egy Zenith karburátor táplált a Stewart féle vákuum működtetésű benzinpumpán keresztül. A gyújtásról Bosch rendszer gondoskodott. A rugózást fél elliptikus laprugók biztosították.
Az akkor még gyerekcipőben járó innovatív és költséges hibrid meghajtás működési elvét az amerikai autóipari publicista, Henry B. Lent magyarázza el.
A hajtáslánc mechanizmusának nincs direkt kapcsolata a belsőégésű motor és a hátsó kerekek között. Ehelyett egy lendkerék, egy generátor és egy lópatkó alakú mágnes kapcsolódott a motor hátsó részén kimenő főtengelyhez. Az autó hajtótengelyének elülső végén egy villanymotor volt, armatúrával, mely váltakozó áramot vezet. Ezt az armatúrát az örvénylő mágnes belsejében lévő légtérbe szerelték be. A motor generátora és az elektromotor armatúrájához kapcsolt mágnes biztosította az energiát, az elektromos áramot, mely által a meghajtótengely elfordult, ami végső soron meghajtotta a hátsó kerekeket. Az autó haladását a reosztát szabályozta, melyet a kormányon lévő kis karral kilenc pozícióban lehetett beállítani. Alább zárójelben a kormányon lévő jelölés látható.
1, Töltés (C=Charging), ezt az akkumulátor alacsony töltöttsége esetén használták üresjáratban
2, Indítás (S=Start), az akkumulátor áramát jutatta a generátorhoz
3, Semleges (N=Neutral), mely a generátor áramkörét tartotta működésben
4, Első fokozat (1), a motor fordulatszáma és az autó sebessége közötti maximális különbséggel biztostotta az áramot és a nyomatékot
5-8, Másodiktól az ötödik fokozatig (2-5), a generátor szinte maximális kapacitással működött.
9, Magas fokozat (H=High), ekkor a generátor áramcirkulációja szinte teljesen zárt volt, a motor nem adott le nyomatékot a hajtásláncra, de az "generátor üzemmód"-ban maradt a töltéshez
 |
| Az Owen Magnetic alvázának séma rajza: A=belsőégésű benzinmotor, B=mágnes, C=armatúra, D=elektromágneses erőátviteli rendszer háza, E=generátor |
 |
| A rajzon balra a reosztát és a kormányról kapcsolható fokozatok működése látható |
Az Owen Magnetic-nek kifinomult 24 V-os akkumulátoros rendszere volt, mely biztosította az autó indítását, a világítást és a kiegészítő áramellátást is. Külön érdekesség még, hogy 20 fokos lejtőn az autó fékezhető volt mechanikus fékek nélkül is, megfelelő hátramenetbe kacsolva. Az autó végsebessége 60 mérföld/óra (96 km/h) körül alakult.
Hasonló hibrid rendszer dolgozott az USS Új-Mexikó nevű amerikai csatahajóban is, mely 1918-tól állt szolgálatban az Amerikai Haditengerészetnél.
Ahogy a fenti leírásból látszik, a belsőégésű benzinmotor és
a meghajtott hátsó tengely kerekei között nem volt fizikai kapcsolat. A
benzinmotor csak a generátor áramfejlesztésére volt hivatott, önálló haladásra
ez által az autó nem volt képes.
 |
| A holland Louwman Múzeum egy 1916-os példánya |
 |
| 1916-os Owen Magnetic az amerikai showman, Jay Leno gyűjteményéből |
 | |||||
|
 |
| 1917 Owen Magnetic Model M25 Phaeton, az amerikai Hyman kereskedésből |
 |
| A fenti autó 6 hengeres Continantal motorja, jobbra lent a reosztát |
 |
| 1917 Owen Magnetic Model M25 Phaeton, az alaszkai Fountainhead Antique Auto Museum-ban |
 |
| 1917 Owen Magnetic Model O36 Phaeton, Holbrook karosszériával |
 |
| Ritkán volt ennyi Owen Magneti egyszerre látható |
Hibrid konkurens - Woods Dual Power autók
A Woods Motor Vehicle Company szintén amerikai cég volt, melyet
Illinois államban, Chicagóban Clinton Edgar Woods alapított és elektromos
autókat gyártott 1899 és 1916 között. 1904-ben hozták ki a Stanhope névre
keresztelt modelljüket, melynek a hátsó részében egyenként 2.5 LE-s
elektromotor volt beépítve. Az autó 1.200 kg volt, 40 cellás akkumulátorral.
Míg a Stanhope csak két személyes volt, addig a Victoria modell már négy
üléses, megegyező mechanikával, 29 km/órás végsebességgel.
Az Owen Magnetic indulásával egy időben, tehát 1915-ben a
Woods társaság Dual Power (Dupla energia, erő) néven mutatott be egy igen előremutató
járművet. Ennek érdekessége, a technikai megoldása volt, melyet U. S. Patent #1.244.045
számon szabadalmaztattak. Az autó lényege, hogy az Owen Magnetic-kal
ellentétben tisztán elektromos és belsőégésű benzinmotorral külön-külön is
képes volt közlekedni. A Model 44-nek négy hengeres benzinmotorja volt,
valamint egy villanymotorja. 15 mérföldes sebesség (24 km/h) alatt elektromos
hajtású volt, felette pedig a benzinmotor hajtotta az autót, maximum 35
mérföld/órás tempóval (56 km/h). A Woods Dual Power hajtáslánca az amerikai
Roland S. Fend #1.303.870 számú szabadalmán alapult. E szerint a benzinmotor és
az elektromotor között tengelykapcsoló volt, mely lehetővé tette, hogy az autó
elektromos armatúrájának tengelyén át legyen hajtva, mely szintén a
meghajtótengelyhez kapcsolódott. A Dual Power másik innovatív érdekessége a
fékje volt. Lehetett fékezni csak elektromosan is, regeneratív módon, mely a
fékerőt visszatöltötte az akkumulátorba. Ugyanakkor hagyományos lábfék is
rendelkezése állt. Ekkor nyomásra nem csak a mechanikus fék működött, hanem
automatikusan elvette a gázt a benzinmotortól. Eközben oldott a hátsó kerekeket
összekapcsoló elektromágneses kuplung és maximális teljesítményű regeneratív fékezés
működött. A Dual Power autó ára 2.700 $ volt, ami nem számított olcsónak. További vásárlókat tántoríthatott el az alacsony végsebesség, mely inkább csak városi közlekedésre tette alkalmassá. Gyártásuk
csupán 1918-ig folyt, ennek ellenére lefektették a mai hibrid autók alapját.
 |
| 1916 Woods Dual Power Model 44 Hybrid Coupé, egy ritka túlélő Dearborn-ban, a Henry Ford Múzeumban |
Deering Magnetic
Az Owen Magnetic egy hasonló, Entz szabadalmán alapuló hibrid hajtású konkurens márkával, a Deering Magnetic autókkal osztozott a piacon. Igaz nem sokáig, mivel az Illinois állambeli Chicagoban Raymond S. Deering által alapított márka csak 1918 és 1919 között létezett. A gyártás azonban a Missouri állambeli St. Louis-ban, a Dorris Motor Car Co. szerelősorait felhasználva folyt. A kínálat az egyetlen Six modellből állt, soros 6 hengeres OHV motorral, melynek 6.2 literes erőforrása 38 LE-t termelt. A különféle karosszériákat a tehetséges, független dizájner, Karl H. Martin tervezte, melyeket a Collins Body Co. épített meg a 335 cm tengelytávú alvázra. A Deering Magnetic tulajdonképpen a drága Dorris autók fejlettebb, elektromagnetikus hajtáslánccal bővített kiadása volt. Sajnos nem ismert, hogy mennyi Deering Magnetic autót sikerült eladni.
Újabb
költözés
Az Owen Magnetic autóknak híres ügyfélköre volt, mint Enrico
Caruso operaénekes, vagy az ír születésű John F. McCormack tenor. Azonban a
prominens vásárló személyiségek sem tudták a márkát az újabb költözéstől és a
pénzügyi nehézségektől megóvni. Az USA 1917-ben belépett az I. világháborúba
és az Owen Magnetic autókat gyártó Baker a hadiipar szolgálatába állt. A
békeidők beköszöntével az Owen Magnetic Company központja a Pannsylania
államban lévő Wilkes-Barre városa lett. Az újonnan felszerelt üzem a régi
Matheson műhelyben építette az autókat, a település közelében lévő Forty
Fort-ban. A Wilkes-Barre Times közölt egy cikket, miszerint 1920. január 1-vel
az Owen Magnetic folytatja a gyártást, abban az évben 750 autó előállítása volt
a cél.
 |
| Az egyik utolsó, 1921-es Owen Magnetic Model 60 Phaeton a kaliforniai Pebble Beach Concours d'Elegance-on 2004-ben. Motorja 414.7 köb hüvelykes hat hengeres, 80 LE-s teljesítménnyel. Új ára csillagászati 5.800 $ volt. Napjainkban a Nethercutt Collection része |
 |
| A fenti autó kormánya, rajta a reosztát állítókarja |
1921-es Owen Magnetic Model 60 Phaeton, 2004 Pebble Beach Concours d'Elegance
Crown Magnetic - Az angol kapcsolat
A társaság 500 autó legyártására kapott megrendelést az angol
Crown Limited cégtől, melynek vezetője J. L. Crown volt. A megállapodás
értelmében az autók Crown Magnetic néven kerültek volna forgalomba. Azonban
1920 augusztusában mielőtt a megrendelést teljesíthették volna, az Owen Magnetic
vagyongondnokság alá került. A márkát hivatalosan 1920 őszén, a londoni
autószalonon mutatták be. Crown egy 38 LE-s túraautóval érkezett a szigetországba és az anyacég
nehézségei miatt nekilátott a gyártási jogok eladásának Crown Magnetic néven.
Az autó azonban 2.5 tonna volt még alumínium karosszériával is, mely hosszú
meredek emelkedőn azt eredményezte, hogy a gravitáció legyőzte az
elektromágneses erőt. A sajnálatos eset épp egy Wales-i üzletemberekből álló
befektetői csoportnak tartott bemutatón történt, akiktől Crown azt remélte,
hogy finanszírozni fogják a gyártást Nagy-Britanniában.
W. Harold Johnson, a Conuest magazin újságírója tesztveztetésre
kapott egy Owen Magnetic autót, melyet 6.864 cm3-es OHV vezérlés
soros hat hengeres motor mozgatott. Johnson az üzletemberekhez hasonlóan, szintén
küszködött az emelkedőkön.
Crown a későbbiekben a belga Minerva alvázakba illesztette az
Owen Magnetic különleges erőátviteli rendszerét. Ezeket a Minervákat Crown
megrendelésre építette a Leeds-ben lévő Geenwood & Barley nevű cég.
 |
| Crown Magnetic az angliai Surrey-ben lévő Brookalnds pályán |
British Ensing
1921-ben az amerikai márkát Owen Magnetic Motor Car
Corporation néven szervezték újjá, azonban ez is vagyongondnokság alá került és
1922 márciusában végleg bezárta kapuit. Ettől függetlenül Crown nem adta fel az
európai projektet. Összefogott az Edward Gillett által vezetett British Ensing
Company-val, mely Willesden-ben működött. Crown a társaság főmérnökével 1923
júliusában, T. E. B. James-szel egy amerikai gyártású Owen Magnetic autót
európai promóciós körútra vittek el. A V-alakú hűtőmaszkkal felszerelt kocsinak
felforrt a hűtővize a Mont Cenis hágón való átkelésnél, a szintén francia
Modane településen pedig közlekedési bonyodalmakba keveredett. Összességében a
körút csak pénz és időpocsékolás volt. Sem a Fiat, sem a szintén olasz,
luxusautókat gyártó Isotta-Fraschini nem volt érdekelt abban, hogy megszerezze
a gyártási jogokat. A British Ensing már épített egy Ensing Magnetic autót,
mely meglévő, jó minőségű alvázat használt. Motorja egy 6.105 cm3-es,
OHV vezérlésű, 100 LE-s egység volt. A British Ensing egy második autót is
készített az egyik igazgatójuknak, a Wales-i Rees-nek, aki Llanelly-ben lévő
Glanmore Foundry-nek szintén igazgatója volt. Rees egy öntödében bekövetkezett
balesete során elvesztette egyik lábát. Úgy gondolta, hogy az Ensing Magnetic a
kormánykeréken lévő kezelőszerveivel és két pedáljával neki való autó. De
amikor a munkálatok megkezdődtek, Crown úgy határozott, hogy az
elektromagnetikus erőátviteli rendszernek nincs jövője és tőkéjét kivonta a
British Ensing cégből. T. E. B. James mérnök komor hangulatban építette meg
Rees autóját, majd a British Ensing megtört és alkalmazottainak nagy részét
elbocsájtotta. Gyakorlatilag ilyen komplex luxusautónak nem volt piaca, 2.000
Fontos alváz árával borsos volt, a leendő vevők pedig óvakodtak attól, hogy
autójukhoz egy szakképzett villamosmérnököt alkalmazzanak sofőrnek. Igaz az
erőátviteli rendszer általánosságban megbízható volt, kivéve a meghajtó tengely
végén lévő kiégő golyóscsapágyat.
A British Ensing után Crown a pénzét Németországba menekítette át, ahol vagyonokat keresett elbukott márkákkal, számos ingatlant is felvásárolt, köztük egy nagy hotelt. Ekkorra az amerikai Owen Magnetic már rég kimúlt, Crown nem sokkal az után, hogy Európába érkezett a Wilkes-Barre-ban lévő gyárat bezárták és a Willesden-i British Ensing cég is csődbe ment.
A rövid, 1915 és 1922 közötti fennállása alatt mintegy 975 db Owen Magnetic autó épült, ebből nagyjából egy tucatnyi maradt fenn. Mára a márka teljesen elfeledett, a néhány túlélő múzeumokban, illetve privát gyűjtőknél található, mint Jay Leno amerikai showman, komikus. Hozzánk legközelebb eső példánya a holland Louwman Múzeumban csodálható meg. Az elektromagnetikus erőátviteli rendszert kifejlesztő Enzt összesen 75 különféle szabadalmat nyújtott be az autóiparban eltöltött évek során. 1947-ben hunyt el, nem sokkal 80. születésnapja előtt.
Forrás, képek: uniquecarsandparts.com, hemings.com, wikipedia, supercars.net, northeastwheelsevents.com, hymanltd.com
Megjegyzések
Megjegyzés küldése