מה שמיוחד, ואולי מוזר, בבקשת הפטנט הזאת הוא שרובו ככולו עוסק בפרופורציות המיוחדות של המכונית, ושהתיאור שלו דומה הרבה יותר להודעה לעיתונות ולהצהרה מאשר לרעיון ייחודי ופורץ דרך שאף אחד לא חשב עליו קודם לכן. עצם הגשת הבקשה, למרות שהיא כרוכה בעלויות לא מבוטלות, לא מעידה בהכרח על כך שהחברה אכן מתכוונת לבנות את המכונית שלה לאורו של הפטנט הזה, ויחד עם זאת, בהתחשב במי שעומד מאחורי הפרויקט – כולנו מצפים למכונית "שונה באופן קיצוני" כפי שהצהיר הממציא המולטי מיליונר הבריטי סר ג'יימס דייסון.

חברת דייסון, מכל מקום, אשר יותר משליש מן המועסקים שלה הם מהנדסים ולזכותה רשום מספר רב של פטנטים בתחומי המנועים החשמליים, וסתי מתח וסוללות חשמליות, הקציבה כ-2.6 מיליארד דולר לפרויקט המכונית החשמלית שלה, שאותה היא מתכננת בהאנגרים שנבנו מחדש בשדה תעופה בריטי מימי מלחמת העולם השנייה.
בקליפת אגוז, מה שמתגלה בעיון בבקשת הפטנט הוא בעיקר כלי רכב עם פרופורציות שונות מן המכונית ה"קלאסית" שמוכרת לנו, עם גלגלים צרים ובעלי קוטר גדול במיוחד, "עודפי סרח" (קצות המכונית מעבר למיקום הגלגלים) קצרים מאד ומרווח גחון גבוה במיוחד של כ-26 ס"מ, דבר שיאפשר לה לנוע גם מחוץ לכביש. מצד שני, ולא לגמרי ברור כיצד זה מסתדר עם החלק הראשון, המכונית אמורה להיות נמוכה (מבחינת גובה כולל) ועיצוב הסוללה החשמלית אמור להיות דק וייחודי כדי לשחרר כמה שיותר מרחב פנים.

בנוסף, למכונית יהיה בסיס גלגלים ארוך מאד והאורך הכולל שלה עשוי להגיע ל-5 מטרים, נתון שמסתדר היטב עם הידיעה שהחשמלית של דייסון – כמו שאר מוצרי החברה – תהיה מכונית פרימיום שתתמודד על הפלח העליון של טווח המחירים בשוק, ויחד עם זאת לא ברור מדוע עובדות אלה אמורות להיות מצוינות, או שמא מוגנות, בהגנת פטנט.
מי שמוביל את הפרויקט מן הצד האוטומוטיבי הוא המהנדס הראשי לשעבר של אסטון מרטין, איאן מינארדס, אשר הצטרף לחברת דייסון בסוף 2016 ומונה כסגן נשיא שאחראי על מחלקת הרכב החדשה.

בראיה פחות ביקורתית אפשר אולי למצוא בבקשת הפטנט (שבאמת קשה להבין על מה בדיוק היא נועדה להגן) סוג של חשיבה "מחוץ לקופסא" אודות עיצוב והנדסת רכב חשמלי, עם דגשים על אירודינמיקה, יעילות עבודה של גלגלי הרכב, אולי גם חלוקת משקל שונה ועיצוב אחר של "אריזת" תא הנוסעים.

במאמר מוסגר, ובקפיצה חדה, צריך לומר שבלי קשר לפטנט שנחשף מדובר ברוח חדשה עבור תעשיית הרכב. 'טסלה' אמנם הוכיחה בעשור האחרון שלא חייבים להיות יצרנית רכב ותיקה כדי לייצר מכוניות ולשבור מסכמות בתעשייה המתפתחת במהירות של רכב חשמלי. אבל דייסון ממילא מייצגת חשיבה הנדסית שונה ומתוחכמת, וכפי שכתוב במניפסט של הפטנט – הייחוד שלה נובע אולי דווקא מכך שהיא לא מנסה להתאים את המוסכמות הקיימות לעידן חדש אלא לברוא מדף נייר חלק רעיונות ומושגים שנועדו להתאים לעידן הזה. וחוץ מזה, מה יותר מדליק מחברה שלוקחת בסיס ישן של חיל האוויר של הוד מלכותה ומשקיעה כ-200 מיליון לירות שטרלינג בהפיכתו לבסיס שלה, למרכז פיתוח שבנוי בתוך שישה האנגרים ולשדה ניסויים עם מסלול בטון באורך 16 ק"מ?

מה בפטנט?

כאמור, הפטנט שהוגש מתאר מכונית גדולה באורך של כחמישה מטרים עם בסיס גלגלים ארוך במיוחד (כ-40 ס"מ יותר מן הממוצע המקובל במכוניות קונבנציונליות), וגובה כולל של כ-165 ס"מ. תנוחת הישיבה במכונית נמוכה אבל "שולטת", והרצפה שלה גבוהה – מה שמאפשר להיכנס ולצאת ממנה בנוחות. המרחב הפנימי רב, ומאפשר להציע גם שבעה מקומות ישיבה בשלוש שורות, ומצד שני זאת תהיה מכונית צרה – היות שהתכנון שלה לא מוגבל במגבלות המיקום של מנוע בעירה פנימית. למרות שזה לא מצוין בפירוש בפטנט, מרכב המכונית ייבנה ככל הנראה בדרך קונבנציונלית אבל מאלומיניום, כמקובל ביגואר למשל, ולא מחומרים מורכבים שיכולים להתאים עוד יותר אבל עדיין אי אפשר לייצר אותם בכמויות גדולות מספיק. הסוללה, כך עולה מן הפטנט, תותקן בתוך החלק התחתון של הפלטפורמה שיהיה חלק נושא עומס ויתפקד כמו תת-שילדה.

הגלגלים, כאמור, יהיו בקוטר גדול במיוחד, משהו כמו 24 אינטש, והם יהיו צרים, כדי להשיג התנגדות נמוכה לגלגול, ועם חתך נמוך יחסית של 45%. החיסרון של גלגלים גדולים הוא שהם דורשים יותר אנרגיה (בגלל האינרציה שלהם) אבל בתיאור הפטנט מוצג גם הצד השני של המטבע: האינרציה שמושקעת בהם מאפשרת למחזר לאחר מכן באופן יותר יעיל את האנרגיה באמצעות מערכת הבלימה הרגנרטיבית. יתרונות נוספים של גלגלים גדולים וצרים הם אפשרות למקם בתוכם מנועים חשמליים, יעילות אירודינמית טובה יותר ופחות ציפה על כבישים מוצפים – וכל זאת בלי לאבד את שטח המגע הגדול עם האספלט (אם כי הוא מגיע בזכות האורך ולא הרוחב של שטח המגע עם הכביש).

עבור מי שמעוניין להתעמק בתיאור הפטנט הבאנו כאן קיצור מתוך הנוסח שלו, שממנו אפשר ללמוד גם על הרוח ה"מניפסטית" שמיוחדת לו, ואפשר כמובן לעיין בפטנט כולו באתר של רשם הפטנטים.

תיאור הפטנט

"ההמצאה מתייחסת לרכב חשמלי עם תכונות שמשפרות את היעילות האנרגטית על מנת להגדיל את טווח הנסיעה".
נכון לעכשיו יצרנים נוטים לבסס את כלי הרכב החשמליים שלהם על דגמים קיימים, אך להתאים אותם (לייעוד כרכב חשמלי – ג.מ.) עם מערכות הנעה חשמלית מתאימות. גישה כזאת היא חסכונית משום שהיא חוסכת את הצורך לעצב את הרכב מחדש… עם זאת, גישה זאת נוטה להחמיץ הזדמנויות להפחתת המסה ולשיפורים אווירודינמיים שישפרו את היעילות האנרגטית של הרכב. גישה נוספת בשוק היא להתמקד בכלי רכב קטנים יותר ובדרך זאת לשמור על משקל רכב נמוך וכך לאפשר הארכה של טווח הנסיעה. עם זאת, ממדים קטנים מצמצמים את האטרקטיביות שלהם בעיניי הציבור.

ההמצאה הנוכחית מתארת רכב חשמלי בגובה שבין 1600 מ"מ ל-1,800 מ"מ, עם מרווח גחון של לפחות 260 מ"מ ושמשה קדמית נטויה בזווית שבין 25 ל -30 מעלות ביחס למישור האופקי… (למרווח הגחון הגבוה) יש לו לפחות שני יתרונות. ראשית, הרכב מתאים יותר לנסוע על פני שטח קשים. שנית, תנוחת הישיבה של הנהג גבוהה וכך משופרים שדה הראיה והבטיחות. (בדרך כלל) כלי הרכב הקיימים עם מרווח גחון גבוה הם גם גבוהים בעצמם. לעומת זאת, גובה הרכב (שמתואר) בהמצאה הנוכחית הוא בין 1600 מ"מ ל-1800 מ"מ. לגובה רכב נמוך יחסית יש לפחות שני יתרונות. ראשית, מרכז הכובד נמוך יותר… שנית, ואולי חשוב יותר, גובה חלקו התחתון של הרכב מצמצם את שטח החזית… אל פחות מ-2.7 מטרים רבועים. כתוצאה מכך, מקדם הגרר של הרכב מצטמצם לטובת הגדלת טווח הנסיעה.

קיימת דעה קדומה לפיה על מנת להפחית את מקדם הגרר של הרכב הוא צריך להיות מתוכנן כך שנתח הארי של האוויר (שדרכו הוא עובר) מופנה אל מעל חלקו העליון… לכן… מעצבי רכב בוחרים בדרך כלל בעיצוב עם מרווח גחון נמוך (כדי שכמה שפחות אוויר יעבור מתחת לרכב – ג.מ.). המהנדסים האחראים (על) ההמצאה הנוכחית מצאו שבניגוד לחשיבה הנוכחית אפשר להשתמש במרווח גחון גבוה יחסית מבלי להשפיע באופן משמעותי על מקדם הגרר. השמשה הקדמית נוטה בזווית נמוכה יחסית, כלומר בין 25 ל-30 מעלות ביחס למישור האופקי (כדי להשיג) הפחתת מקדם גרר. עם זאת, ככל שזווית (השמשה) נמוכה יותר כך נדחק מיקום הישיבה של הנהג לאחור. כתוצאה מכך לנהג עלול להיות קושי גדול יותר להעריך את (מיקום) הקצה הקדמי של הרכב, ולכך יש השלכות על תמרוני חניה. ברכב (שמתואר) בהמצאה הנוכחית החלק הקדמי של הרכב קצר יחסית, ובפרט המרחק האופקי בין החזית של הרכב לבין קצה השמשה הקדמית (שהוא פחות מ- 870 מ"מ).
גובה הרכב (יהיה) בין 1600 מ"מ ו 1800 מ"מ, ומרווח הגחון גדול מ-260 מ"מ… לכך יש תוצאה שלילית של הקטנת גובה תא הנוסעים. כדי לפצות על כך לרכב יהיה בסיס גלגלים ארוך יחסית… בין 3200 מ"מ ל-3350 מ"מ, וכך יושג מרחב פנימי גדול… לבסיס גלגלים ארוך יש לפחות שני יתרונות אחרים. ראשית… הוא מספק בדרך כלל נסיעה נוחה יותר. שנית, כאשר מארז הסוללה של הרכב ממוקם מתחת לתא, בסיס גלגלים ארוך יותר מאפשר להטמיע מארז סוללה גדול יותר, וכך להגדיל את טווח הנסיעה.

לקריאה נוספת: לא רק שואבי אבק: דייסון תציג מכונית חשמלית ב-2020

מארז סוללות שממוקם מתחת למרכב מפחית את מרכז הכובד של הרכב… ומספק נדל"ן שימושי. בהתאם לכך, כאשר בסיס הגלגל של הרכב ארוך יחסית, ניתן להשתמש בסוללה גדולה יחסית. עם זאת, למיקום הסוללה מתחת למרכב יש גם חסרונות, ובפרט החשיפה שלה להשפעות הקרקע או לחדירה. עם זאת, (בהמצאה המתוארת) מרווח גחון גבוה יחסית מקטין באופן משמעותי את הסיכון… אורך "סרח העודף" (overhang) הקדמי יהיה פחות מ-850 מ"מ והאחורי יהיה פחות מ-950 מ"מ ולכן הם קצרים יחסית. כך קל יותר להחנות ולתמרן את המכונית במהירות נמוכה. לסרח עודף קצר יש (גם) יתרון של זוויות גישה ונטישה טובות יותר, ולכן זה רכב מתאים יותר לתנאי שטח ולסיכול מכשולים… ייתכנו זוויות גישה ונטישה של לפחות 25 מעלות.

הקוטר החיצוני של גלגלי הרכב עשוי להיות 45% עד 55% מגובה הרכב… לגלגלים בגודל זה יש יתרון של הפחתה משמעותית של ההתנגדות לגלגול, וכתוצאה מכך אפשר להגדיל את טווח הנסיעה. גודל הגלגלים מאפשר גם את מרווח הגחון הגבוה יחסית, אשר בתורו מאפשר תנוחת ישיבה גבוהה.
יש מספר דעות קדומות שמרתיעות מהנדסים מלהשתמש בגלגלים בגודל כזה. ראשית, גלגלים גדולים יותר זקוקים ליותר אינרציה ולכן דורשים יותר אנרגיה כדי להאיץ ולהאט, לכן יש דעות קדומות לפיהן גלגלים גדולים יעילים פחות והם מפחיתים את טווח הנסיעה של הרכב. שנית, קיימת דעה קדומה לפיה גלגלים בגודל כזה פוגמים בנוחות הנסיעה. שלישית, גלגלים גדולים דורשים יותר מקום במרכב (קשתות גלגלים גדולות). בעת תכנון רכב חשמלי (להבדיל מרכב עם מנוע בעירה פנימית – ג.מ.) מהנדסים לא חשבו להשתמש בגלגלים בגודל גדול… (ברכב שמתואר) בהמצאה הנוכחית המהנדסים היו צריכים להתגבר על דעות קדומות רבות… וגילו שלגלגלים גדולים יש יתרונות טכניים משמעותיים ולעתים קרובות מפתיעים. בפרט, המהנדסים זיהו שברכב חשמלי יש אפשרות טובה יותר להשיג מחדש אנרגיה (באמצעות בלימה רגנרטיבית – ג.מ.) במהלך בלימה… יתר על כן, המהנדסים הבחינו שירידה בהתנגדות לגלגול מקזזת את העלייה באינרציה שנדרשת וכך מושג רווח נטו בטווח הנסיעה".

The post שואב את תשומת הלב: הפטנט המוזר של המכונית החשמלית של דייסון appeared first on TheCar.

חברה נוספת המתעתדת להיכנס אל עולם הרכב היא דייסון (Dyson), המוכרת בעיקר בזכות שואבי האבק בעלי פטנט הציקלון אותו פיתחה. עד כה הקשר היחיד בין שואבי אבק למכונית הוא כאשר היה צורך לנקות את שטיחי המכונית, אבל בדייסון רוצים לנצל את חלון ההזדמנויות שנוצר כעת בפתח עידן המכונית החשמלית ולהצטרף לתעשיית הרכב כיצרנית רכב בפני עצמה.

אתמול הודיעה דייסון כי תשקיע סכום של מיליארד ליש"ט בפיתוח מכונית חשמלית אשר תוצג בשנת 2020. מדובר בהצהרה שאפתנית מאד לייצר מכונית ראשונה בתוך קצת יותר משנתיים, אלא שבפועל, כפי שדווח בעבר בעיתונות הבריטית, שקדו בשנתיים האחרונות בחשאיות 400 מהנדסי החברה ומהנדסי רכב על פיתוח המכונית. עלות הפרויקט יחד עם עלות פיתוח הסוללות אמורה להסתכם ב-2 מיליארד ליש"ט, סכום עתק בהתחשב בעובדה ששוויה הכולל של החברה עומד על 2.5 מיליארד דולר.

עוד חדשות רכב ב-TheCar:
המכונית החשמלית הראשונה של פולקסווגן תוצג בשנת 2018
ממשלת סין תומכת במעבר להנעה חשמלית במכוניות
צ'רי חושפת קרוסאובר היברידי חדש המיועד לשוק האירופאי

את הדחיפה המשמעותית לפרויקט המכונית שלה קיבלה דייסון לפני כשנתיים, כאשר רכשה תמורת 105 מיליון דולר את חברת Sakti3 האמריקאית העוסקת בפיתוח וייצור סוללות ליתיום-יון מוצקות. טכנולוגיית הסוללות של Sakti3 מאפשרת ייצור סוללות בעלות צפיפות אנרגיה של 400 וואט/שעה לק"ג – מה שבפועל מאפשר לאגור יותר אנרגיה במכלול סוללות קל יותר. לשם השוואה, מדובר בצפיפות אנרגיה כמעט כפולה מאשר בסוללות של מכוניות טסלה.

צפיפות האנרגיה הגבוהה מתאפשרת בין היתר כיוון שהסוללות הן מוצקות, בניגוד לנהוג ברוב סוללות הליתיום-יון כיום שהם במצב צבירה נוזלי או ג'ל. יתרון נוסף לסוללות המוצקות הוא שטמפרטורת העובדה שלהן נמוכה משמעותית ולא מצריכה מערכת קירור למכלול הסוללות. המשמעות היא פחות סיכון להתלקחות הסוללות כפי שקרה במספק מקרים במכוניות החשמליות של טסלה וג'נרל מוטורס. אגב, ג'נרל מוטורס הייתה אחת המשקיעות הראשונות בחברת Sakti3. לפחות על הנייר, לדייסון יש נקודת זינוק טובה בתחום הקיבולת והסוללות שהוא המעכב העיקרי בדרכה של המכונית החשמלית להשתלט על העולם.

לא רק חשמל
הרעיון לייצר מכונית חשמלית הוא הפעם הראשונה בה דייסון מנסה להיכנס אל תעשיית הרכב. חברת דייסון נוסדה בשנת 1991 על ידי סר ג'יימס דייסון, מעצב תעשייתי בהכשרתו שעסק בין היתר בתכנון נחתות. את הרעיון לשואב האבק המהפכני שלו הגה עוד בשנות 70', עד אשר הבשיל לייצור סדרתי שני עשורים לאחר מכן. כשנה לפני שייסד את החברה, הגה דייסון מסנן חלקיקים המבוסס על הטכנולוגיה הציקלונית שפיתח עבור מערכות פליטה של משאיות דיזל.

דייסון ניסה לעניין את יצרני המשאיות ומנועי הדיזל במסנן אותו פיתח אך ללא הצלחה בשנת 1993 גנז את הרעיון. אלא שמספר שנים מאוחר יותר החלו רשויות איכות הסביבה להכיר בסכנה הנגרמת מהחלקיקים הנפלטים ממנועי דיזל, אבל דייסון היה כבר עסוק בלספור את הכסף מייצור שואבי האבק שלו.

כעת בסגירת מעגל ינסה דייסון להיפטר בבעיית זיהום האוויר, אבל בדרך שונה לחלוטין של ייצור מכונית חשמלית. נכון לעתה מעטה החשאיות על פיתוח המכונית כבד ולא נמסרו ולו רמזים קלים על מראה המכונית, שלא לדבר על טווח הנסיעה או אפילו לאיזו קטגוריה היא תשתייך. יהיה מעניין לעקוב אחר התפתחות הפרויקט הזה שאולי יביא ליצירת התשובה הבריטית לטסלה.

The post לא רק שואבי אבק: דייסון תציג מכונית חשמלית ב-2020 appeared first on TheCar.

אמנם דייסון לא אישרה כל כוונות או תוכניות מוטוריות באופן רשמי, אבל בסוף השבוע השמועות קיבלו חיזוק משמעותי כשהתברר שהחברה שכרה את שרותיו של איאן מינרדס, מי שהיה עד לאחרונה מנהל הפיתוח ביצרנית הרכב אסטון מרטין, לתפקיד מנהל פיתוח ביצרנית האלקטרוניקה הביתית.
מינרדס עבד באסטון מרטין כמעט 20 שנה, נחשב לאחד מאנשי המפתח ביצרנית האקזוטיקה הבריטית והיה אחראי על כמה דגמים בלתי נשכחים של החברה.

עוד ב-TheCar:
"בעלות על רכב פרטי תהפוך לנחלת העבר בתוך עשור"
נס פך השמן: המצאה שתאפשר לכם להחליף שמן ברכב תוך פחות מדקה
לעולם בעקבות השמש: צרפת 'תסלול' 1,000 קילומטרים של כבישים סולאריים

הצטרפותו של הבכיר מאסטון מאוששת את המסמך שנחשף לא מכבר ב"גרדיאן" בדבר תוכנית ממשלתית לעידוד אנרגיות מתחדשות זאת לנוכח הנוכחות הבריטית הדלה בתחום אל מול הפיתוחים של גוגל, טסלה ואפל מעמק הסיליקון.
בין היתר מן המסמך עלה כי דייסון מקבלת עידוד ממשלתי כדי לפתח מכוניות חשמליות וסוללות מתקדמות.
במסמך נחשף גם כי יצרנית האלקטרוניקה הביתית תקבל לצורך כך תמיכה של מיליוני לירות שטרלינג מכספי משלם המסים בשנים הקרובות לפרויקט שיבטיח גם יצירה של 500 מקומות עבודה חדשים, בעיקר למהנדסים.

בתגובה לאותו פרסום גורמים מדייסון וגם מהממשלה טענו כי מדובר בתמיכה קטנה בהרבה ממה שפורסם (רק 16 מיליון לירות שטרלינג ולא 174) והכוונה היא לתמיכה במחקר ופיתוח בתחום הסוללות ולא בהכרח בפיתוח כלי רכב חשמליים.
עם זאת, למרות ההכחשות, יודעי דבר טענו כי אותן הבהרות פורסמו רק כדי לשמר את ערפל קרב כדי להשאיר את הפרויקט הרחק מאור הזרקורים זמן רב ככל הניתן.

כדי להבין מה ליצרנית שואבי אבק ולמכונית חשמלית צריך להתמקד בדמותו של המייסד והרוח החיה של החברה, מר ג'יימס דייסון – אדם רציני ומבריק המצויד בחזון, במחשבה מחוץ לקופסה, בידע רב וביכולת לרדת לפרטים הקטנים ביותר.
כך למשל הכין דייסון לא פחות מ-5127 אבות טיפוס לשואב האבק המהפכני הראשון שלו בטכנולוגיית הציקלון ללא שקית לפני שהיה מרוצה מהתוצאה באופן מוחלט והרגיש שהמוצר מוכן לשיווק.
להפתעתו, החברות הגדולות בתחום לא רצו לקנות את ההמצאה, ככל הנראה בגלל שהן הרוויחו יפה מאוד ממכירת שקיות לשואב במחירים מופקעים, ודייסון החליט לבסוף להקים חברה בעצמו. השאר, כמו שאומרים, היסטוריה.

אפשר לציין גם את מייבש הידיים המהפכני, את המאוורר ללא רוטור ופיתוחים נוספים שהמשותף לכולם הוא שהם לקחו מוצרים שכולנו מכירים לרמה אחרת לגמרי.

כיום דייסון היא חברת ענק המעסיקה 3,100 עובדים, משווקת את מוצריה ב-50 מדינות ונהנית ממחזור שנתי של מעל למיליארד לירות שטרלינג.
דובר מטעם דייסון אמנם סירב לאשר את השמועות בנוגע לתחום הרכב אך ציין כי החברה נמצאת בתנופת גיוס עובדים ממגוון רקעים לטובת פרויקטים חדשים שהיא מתכננת והציפיה היא שעד 2020 יגויסו 3,000 מהנדסים וטכנאים חדשים.

כעת נותר לחכות לאישור רשמי ולקוות, ממש כמו אותו שואב ציקלוני, כי גם בתחום המכוניות החשמליות דייסון תציג טכנולוגיה שתהווה פריצת דרך של ממש בתחום בו, למעט הדגמים מבית טסלה, נראה כי נדרשת חשיבה מחדש והתקדמות של ממש כדי להגיע בשנים הקרובות לנקודה בה המכוניות החשמליות יוכלו להוות תחליף ראוי למכוניות המצוידות, כבר למעלה מ-100 שנים, במנועי בעירה פנימית לא יעילים ומזהמים.

The post יצרנית שואבי האבק הבריטית תייצר מכוניות חשמליות? appeared first on TheCar.