Woods Dual Power Model 44: l'auto ibrida costruita nel 1916
Quando si parla di auto ibride e delle sue origini, tutti fanno riferimento a Toyota. Ma non tutti sanno, forse, che in realtà le origini dell’auto ibrida risalgono ad almeno un centinaio di anni prima. In questo articolo, in particolare, parleremo della Woods Dual Power Model 44, realizzata nel 1916. All’inizio dell’era automobilistica, la benzina era in competizione con l’elettricità e il vapore. Ognuno di essi aveva dei vantaggi e, chiaramente, anche degli svantaggi. Nel 1916, tuttavia, i motori a benzina erano migliorati al punto da diventare l’alternativa più pratica. La Detroit Electric Car Company, ebbe il suo picco di produzione nel 1914, vendendo circa 4.500 auto. Due anni dopo, quella cifra si ridusse di un terzo. La Woods Motor Vehicle di Chicago, che aveva prodotto auto elettriche dal 1899, intuì che una potenziale soluzione intermedia, che potesse sfruttare non una, ma ben due alimentazioni, sarebbe stato l’ideale. Ecco dunque, che nel 1916 fu costruita la Woods Dual Power. Si trattava di un’ibrida benzina/elettrica che per l’epoca era notevolmente sofisticata. Poteva funzionare a benzina, in elettrico o con entrambe le alimentazioni. Era dotata di frenata rigenerativa per poter ricaricare le batterie.
La Woods Motor Vehicle Company fu fondata da Clinton E. Woods, un pioniere dei veicoli elettrici che ha letteralmente scritto il libro sulle auto elettriche. Woods Motor aveva venduto circa 13.500 veicoli durante la sua esistenza, che si concluse solo due anni dopo l’introduzione dei modelli Dual Power.
La Dual Power si basava sul lavoro dell’inventore Roland S. Fend il cui brevetto statunitense è stato assegnato alla società Woods, sebbene vi siano delle differenze tra il veicolo descritto nel brevetto e le auto di produzione Woods. Fend aveva anche lavorato con il produttore di auto elettriche Baker, Rauch & Lang. Affermando di avere i vantaggi sia della benzina che dell’energia elettrica e nessuno svantaggio, la Woods Dual Power fu pubblicizzata come “un auto con auto-ricarica, con doppia alimentazione e autonomia illimitata, velocità adeguata e massima economia“. Tra gli altri vantaggi dichiarati c’era il 40% in più di velocità massima rispetto alla maggior parte delle auto elettriche, nessuna leva del cambio o frizione come nelle auto a benzina, facilità d’uso, manutenzione ridotta e nessuna necessità di caricare l’auto a casa o in una stazione di ricarica pubblica. Quindi, la soluzione di Woods fu quella di unire un piccolo motore termico ad un motore elettrico alimentato da batterie più piccole del solito. Per bassi carichi si poteva usare una sola delle due motorizzazioni, mentre nel caso in cui fosse servita una coppia maggiore, si potevano azionare entrambi i motori.
Un motore a quattro cilindri in linea da 1125 centimetri cubici con testa a L fornito da Continental, capace di erogare 14 cavalli, era collegato ad un “dinamotore” ad avvolgimento composto (con avvolgimenti in serie e parallelo) realizzato da General Electric valutato a 48 volt e 60 ampere (circa 5 o 6 cv) tramite una frizione elettromagnetica realizzata da Cutler-Hammer. Il motore era alimentato da una batteria da 24 celle realizzata appositamente per Woods da Exide. Il pacco batteria era valutato a 115 ampere-ora ed era circa la metà delle dimensioni e del peso del pacco batteria utilizzato nelle auto elettriche dell’epoca. Il motore elettrico muoveva un tradizionale albero di trasmissione. Quando la frizione era innestata, il motore a benzina muoveva le ruote posteriori attraverso il rotore del motore elettrico. Non c’era una trasmissione convenzionale, sebbene il brevetto di Fend avesse un cambio. Contrariamente a quanto affermato in Wikipedia e altre fonti, la Woods Dual Power non utilizzava la trasmissione magnetica Entz, utilizzata nell’auto Owens Magnetic della stessa epoca. Inoltre, mentre la Woods Dual Power è stata talvolta descritta come “la prima auto ibrida“, probabilmente non è così, considerando che Ferdinand Porsche aveva sviluppato un’auto ibrida per Lohner all’inizio del secolo.
La Woods Dual Power era abbastanza semplice da usare: c’era un volante e su di esso erano posizionate due leve di comando, una corta ed una più lunga. C’era un pedale del freno tradizionale e, poi, un pedale di retromarcia sotto, dove siede il guidatore. Le due leve comandavano i due propulsori. La strumentazione includeva una combinazione di amperometro e indicatore di carica, un tachimetro e un contachilometri Stewart Warner.
Per azionare la Woods Dual Power, bisognava prima attivare un interruttore di blocco sul piantone dello sterzo. Esso chiudeva il circuito di accensione del motore a combustione e parte del circuito per il solenoide principale che collegava il motore elettrico alla batteria (per sicurezza, tutte le commutazioni ad alta tensione erano fatte con solenoidi). Per iniziare a far avanzare la vettura con alimentazione elettrica, bisognava spostare in avanti la più lunga delle due leve al volante. Ciò completava il circuito del solenoide principale, consentendo alla corrente di fluire verso il motore. Spostando la leva più in avanti si cambiava la posizione su un reostato sotto il fondo della vettura e quando la resistenza di campo sul motore cambiava, la velocità aumentava o diminuiva.
Il motore a benzina poteva essere attivato in qualsiasi momento dopo che l’auto era in movimento, ma sembra che l’energia elettrica fosse generalmente utilizzata fino a 24 km/h. Avviare il motore a benzina era semplice, bastava spostare in avanti la leva più corta sul volante. Quella leva controllava l’acceleratore sul carburatore e alimentava anche la frizione magnetica. L’attivazione iniziale della frizione era alimentata dalla batteria, anche se quando funzionava con la sola alimentazione a benzina, la corrente veniva fornita dal motore/generatore elettrico.
Charles Kettering e Cadillac avevano introdotto l’autostarter nel 1913, quindi l’avviamento elettrico non era una novità. Tuttavia, quegli avviatori elettrici bisognava azionarli prima con una manovella e solo successivamente si poteva avviare il motore. Al contrario, almeno in teoria, il motore della Dual Power si poteva accendere immediatamente grazie all’elevata velocità causata dal motore elettrico già in rotazione. Con entrambe le leve di comando completamente in avanti, la Woods Dual Power poteva raggiungere i 56 km/h. Parliamo di un’auto decisamente più veloce di altri modelli elettrici dell’epoca. La Detroit Electrics, per esempio, aveva una velocità massima di 32 km/h.
Una volta che la coppia del motore elettrico ha fatto muovere la Dual Power, il motore a benzina era in grado di mantenere la vettura a velocità moderate e la leva del motore elettrico poteva essere regolata in modo che il motore non guidasse più l’auto. In quelle condizioni, il “dinamotore” generava più corrente di quanta ne prelevasse dal pacco batterie. Ciò significa che la Woods Dual Power poteva ricaricare le proprie batterie durante il viaggio. La società affermava che una volta che il motore a benzina era in funzione, l’impianto elettrico poteva essere caricato o scaricato “a piacimento” a qualsiasi velocità compresa tra 16 km/h e 48 km/h.
L’azienda affermava anche che mantenere le batterie cariche dal motore a benzina prolungava la durata della batteria stessa e impediva la formazione di gas e la solfatazione causate dal sovraccarico o dall’esaurimento completo della carica. La Woods Dual Power aveva anche la frenata rigenerativa. Per rallentare l’auto, il conducente riportava la leva di comando elettrico nella posizione originale, consentendo al motore di generare elettricità e rallentare l’auto mentre veniva caricata dal movimento per inerzia. La leva di comando del motore a combustione poteva essere spostata completamente indietro, ma poteva anche essere lasciata in una posizione che mantenesse la frizione innestata, per consentire l’uso del freno motore. La frizione, poi, si disinnestava per far fermare l’auto. Si diceva che la “frenata dinamica”, quella che Woods chiamava rigenerazione, fosse efficace al di sopra dei 10 km/h.
Quando inizialmente premuto, il pedale del freno interrompeva l’erogazione di potenza del motore a benzina, disinnestava la frizione e riportava il reostato di controllo nella sua posizione minima, avviando la frenata rigenerativa. Senza cambio, la retromarcia era effettuata cambiando la polarità sull’armatura del motore, causando la rotazione all’indietro del motore a corrente continua. Il pedale della retromarcia aveva un interblocco con il pedale del freno e poteva essere inserito solo se il pedale del freno era completamente premuto. Il pedale della retromarcia diseccitava la frizione magnetica consentendo al motore a combustione di continuare a funzionare anche in fase di retromarcia.
La Woods Dual Power aveva caratteristiche come la frenata rigenerativa, la ricarica delle batterie che associamo ai moderni veicoli elettrici con range extender, ma sembra anche essere stata molto ben congegnata, con semplici controlli operativi che smentivano la complessità dei componenti elettrici, solenoidi e collegamenti meccanici che effettivamente azionavano i diversi propulsori.
Il primo passo che non ha fatto segnare il successo di quest’auto era il prezzo. Aveva un prezzo di acquisto che era quattro volte superiore al costo di una Ford Model T. L’auto era decisamente economica da mantenere, ma il costo di acquisto iniziale era un “investimento” che solo le persone benestanti si potevano permettere. Però se hai i soldi, per esempio, per comprare una Ferrari non ti interessa risparmiare sui costi di gestione. Lo stesso ragionamento veniva fatto dai benestanti dell’epoca. Inoltre, la Woods Dual Power non era così affidabile o fluida come pubblicizzata. Ciò ha richiesto delle rivisitazioni per il modello portato sul mercato l’anno dopo, nel 1917. Era più veloce delle auto elettriche dell’epoca, ma era più lenta dei veicoli con il solo motore endotermico. Infatti una Ford Model T poteva raggiungere una velocità massima di 72 km/h, contro i 56 km/h della Woods Dual Power.