Jak lekkie będą samochody w przyszłości?

Lekki, ale nie mały. Prototyp Loremo dzięki swoim materiałom waży nie więcej niż Smart Car. Zobacz więcej zdjęć samochodów koncepcyjnych. Loremo

-

-W ciągu ostatniej dekady samochody w Stanach Zjednoczonych podążały za tym samym trendem, co talia Amerykanów, stając się coraz większa. Nie mówimy tylko o ogromnych modelach, takich jak Hummer i inne pełnowymiarowe SUV-y. Rozdęły się nawet sedany i samochody średniej wielkości. Na przykład Honda Accord z 2007 roku przewyższa swój odpowiednik z 1988 roku o prawie 600 funtów [źródło: Woodyard].

Odkąd wzrosły również ceny paliw, zarówno koncerny samochodowe, jak i konsumenci usiłują znaleźć bardziej wydajne alternatywy. Większość uwagi głównego nurtu koncentrowała się na różnych sposobach zasilania samochodów, zamiast modyfikowania ich nadwozia. Ale jednym obiecującym rozwiązaniem, które badacze i producenci rzucali od połowy lat 90., jest koncepcja ultralekki samochód.

Termin ten zaczął pojawiać się w wielu miejscach w 1993 r. Wraz z początkiem Partnerstwa na rzecz Nowej Generacji Pojazdów. W umowie, której pośredniczył ówczesny wiceprezes Al Gore i kierownictwo wielkiej trójki producentów samochodów (Ford, DaimlerChrysler i General Motors), wyznaczono cel zbudowania samochodu o prędkości 80 mil na galon do 2003 r. [Źródło: Partnerstwo dla Nowa generacja pojazdów]. Jednym z kamieni węgielnych sojuszu były badania nad ultralekkimi materiałami, takimi jak kompozyty węglowe, lżejsze stale i tworzywa sztuczne, jako sposób na zmniejszenie zużycia paliwa..

-

-Jak lekko rozmawiamy? Niemiecka firma motoryzacyjna, Loremo, co oznacza telefon komórkowy o niskim oporze, wkrótce wprowadzi do sprzedaży w Europie pierwsze modele o masie ok 1200 funtów (544 kilogramy). Patrząc z perspektywy, wymieniona wcześniej Honda Accord z 2007 roku waży 3197 funtów (1450 kilogramów). Jest jeszcze lżejszy niż model Smart Fortwo o wielkości 800 funtów (816 kg). W zamian za bardziej smukłe ciało, Loremo LS zbliża się do galonu o około 120 mil [źródło: Loremo].

Dlaczego waga ma takie znaczenie? A jak bezpieczne są te monitory? Na następnej stronie porozmawiamy o ultralekkiej nauce i bezpieczeństwie.

Były wiceprezes Al Gore przemawiający na imprezie Partnerstwo na rzecz nowej generacji pojazdów. Inicjatywa została zapoczątkowana, aby do 2003 roku poruszać się po drogach samochodem o prędkości 80 mil na galon. Mark Wilson / Getty Images

Przeciętny samochód zużywa tylko 15 procent swojej energii, aby faktycznie poruszać pojazdem i jechać [źródło: FuelEconomy.gov]. Większość samochodów na dzisiejszych drogach traci całą siłę hamowania, tarcia, pracy na biegu jałowym i ciągnięcia stosów akcesoriów [źródło: Lovins]. Poprzez nieznaczną zmianę projektu, przedkładanie funkcji nad luksus i użycie lżejszych materiałów, problemy te można zminimalizować. W rzeczywistości, według Departamentu Energii Stanów Zjednoczonych, każde 10 procent redukcji masy przekłada się na 7-procentowy wzrost oszczędności paliwa.

Dzięki tej znaczącej wymianie jednym z celów nakreślonych przez Partnerstwo na rzecz Nowej Generacji Pojazdów było zmniejszenie masy samochodów o 40 procent, czyli o około 1200 funtów (554 kilogramy). Ale myśląc o samochodach ultralekkich, takich jak te, ważne jest, aby odróżnić masę od masy. Masa czy rozmiary ultralekkich prototypów samochodów, które ujawniły firmy, nie są mniejsze niż przeciętny kompakt. Raczej waga użytych materiałów robi różnicę.

Samochody tak dużo ważą, ponieważ wiele z nich jest wykonanych ze stalowych części i sporych rozmiarów silników. Ultralekkie samochody przyszłości będą wykonane z lekkich produktów, w tym tworzyw sztucznych, kompozytów aluminiowo-metalowych i innych materiałów hybrydowych. Dostosowując wagę części samochodowych, firmy nie muszą rezygnować z rozmiaru i mogą również stosować mniejsze silniki.

A co z bezpieczeństwem? Jeśli ultralekki samochód wbije się w ścianę budynku, czy nie zgnije się jak kłębek papieru? Cóż, tak, może się rozpaść, ale jego pochłanianie uderzeń ochroni ludzi w środku. Według Departamentu Stanu „kompozyty z włókna węglowego mogą pochłaniać 12 razy więcej energii na kilogram niż stal [źródło: Lovins]”. Naukowcy z MIT odkryli również nanotechnologiczne cząsteczki gliny, które można wykorzystać do produkcji ultralekkich, a jednocześnie bardzo mocnych części samochodowych [źródło: Bullis]. Dodając te drobne cząsteczki do materiałów, wzmacnia je i tworzy wzmocnioną sieć zapewniającą niesamowitą trwałość.

W przypadku Loremo rozwiązanie problemów związanych z bezpieczeństwem obejmowało stworzenie całkowicie nowego typu ramy samochodu. Podczas gdy większość samochodów jest zaprojektowana tak, aby rozłożyć siłę uderzenia wokół pasażera, Loremo przechodzi pod nimi. Czyni to, używając dłuższego podwozie, rama, na której stoi samochód, biegnąca wzdłuż całej długości samochodu, aby rozłożyć siłę uderzenia liniowo. Firma porównuje to do tego samego efektu, co wbijanie gwoździa [źródło: Boston]. Po uderzeniu gwóźdź nie pęka, ponieważ uderzenie jest skierowane wzdłuż jego długości, a nie pod kątem. Ponadto, utrzymując karoserię blisko ziemi i dodając wały powietrza, które kierują powietrze przez spód samochodu, zwiększa to stabilność jazdy w taki sam sposób, jak w samochodach wyścigowych o wadze piórkowej [źródło: Boston].

Kiedy konsumenci zaczną dostrzegać te ultralekkie zjawiska na parkingu? Loremo trafia do produkcji w 2010 roku iw zależności od odbioru może wywołać efekt domina. Aby dowiedzieć się więcej o przyszłości technologii samochodowej, przejdź do linków na następnej stronie.

Powiązane artykuły

• Jak działają samochody hybrydowe
• Jak działa hybryda Aptera
• Jak działa iQ Car
• Jak działa inteligentny samochód
• Jak działa sQuba
• Jak działa BMW H2R
• Czy samochód może być zasilany energią jądrową?
• Jak działają silniki samochodowe
• Jak działają samochody elektryczne
• Jak działają ogniwa paliwowe
• Jak działają ceny gazu
• Jaką prędkość powinienem jechać, aby uzyskać maksymalną oszczędność paliwa?

Więcej świetnych linków

• Loremo
• FuelEconomy.gov
• Partnerstwo na rzecz wydajności nowych pojazdów
• Discovery Channel - FutureCar

Źródła

• Boston, William. „Jazda po jasnej stronie”. TIME International. 17 lipca 2006. (23 czerwca 2008) http://www.time.com/time/magazine/article/0,9171,901060717-1211547,00.html
• Bullis, Kevin. „Ulta-Tough Nanotech Materials”. Przegląd technologii MIT. 30 stycznia 2007. (23 czerwca 2008) http://www.technologyreview.com/Nanotech/18121/
• Discovery Channel. " Ciało." FutureCar. 14 lutego 2007.
• Lovins, Amory B. „Odkrywanie kół na nowo: rewolucja w zakresie efektywności w motoryzacji”. Perspektywy ekonomiczne. Departament Stanu USA. Lipiec 2006. (23 czerwca 2008) http://usinfo.state.gov/journals/ites/0706/ijee/lovins.htm
• Departament Energii Stanów Zjednoczonych. „Lekkie materiały”. (23 czerwca 2008) http://www.fueleconomy.gov/feg/lightweight.shtml
• Woodyard, Chris. „Pojazdy wciąż przyspieszają i przybiera na wadze”. USA dziś. 16 lipca 2007. (23 czerwca 2008) http://www.usatoday.com/money/autos/2007-07-15-little-big-cars_N.htm
• Zakaria, Fareed. „Lekarstwo na uzależnionych od ropy. Przyszłość energii: Amory Lovins opowiada, jak możemy z zyskiem i bezboleśnie opuścić epokę pomp gazowych”. Newsweek. 6 sierpnia 2007.