Levné palivo je mrtvé. Ať žije účinnost.
Nemáme stát věčně u benzínové pumpy. Do roku 2025 průměrný osobní automobil snadno dosáhne 50 mil na galon. To platí i v případě, že vůz stále používá běžné palivo. Matematika je jednoduchá, ale neúprosná: méně hmoty znamená méně energie potřebné k jejímu pohybu.
Inženýři znají tajemství. Mají své vlastní triky. Hlavní páka vlivu? ** Odlehčení designu automobilů**.
Snížení hmotnosti podvozku není jen příjemná vlastnost. To je nutnost. Každé snížení hmotnosti o 10 procent snižuje spotřebu paliva o 6 až 7 procent. Malé úspory se rychle sčítají. V typickém autě jsou tisíce dílů. Pokud si každý z nich trochu usnadníte, celkový přínos bude značný.
To není nová věda. Před třiceti lety vážil průměrný sedan 4500 liber. Dnes? 3000 liber Přidali jsme gadgety. Bezpečnostní systémy. Multimediální obrazovky. A přesto jsme se stali lehčími. To je působivé.
Abychom mohli pokračovat vpřed, potřebujeme chytřejší komponenty. Zde je pět inovací, které pohánějí tento proces.
5: Motory nábojů kol
Motor je těžký. Tohle je mrtvá váha.
Tradiční spalovací motory používají kovy s vysokou pevností, aby vydržely řízené výbuchy. Tisíce za minutu. Tepelná odolnost je nutností. Cena tohoto? Objem. Typický motor váží několik set liber.
Pak přichází na řadu přenos. Výkon se musí přenášet z motorového prostoru na kola. To vyžaduje převodovku. Hnací hřídele. Pouzdra diferenciálů. Více kovu. Větší hmotnost. Neefektivnost.
Elektromotory mění hru. Umístěte je přímo do náboje kola. Eliminujete potřebu přenosu. Vzdáváte se hnacích hřídelí. Snížíte počet servisních míst.
Michelin a Venturi to dokázaly v roce 2010. Jejich systém Active Wheel System byl umístěn uvnitř kola konceptu Venturi Volage. Nebyl to jen motor. Jeho součástí bylo elektrické brzdění. Aktivní odpružení. Vše bylo integrováno do hubu.
Obtížný? Ano. Efektivní? Nepochybně.
Na materiálech ale záleží stejně jako na umístění. Z čeho tyto díly tvoříme?
4: Plast na více místech
“Chci ti říct jedno slovo… plast,” řekl pan McGinnrist Dustinu Hoffmanovi ve filmu “The Graduate.”
Měl pravdu. O desítky let později dominuje plast. Od obalů po hotové výrobky je tento materiál všude. Vědci ji nadále posilují. Odolný vůči vysokým teplotám. Univerzální.
Jedna společnost, Polimotor, neskončila s dokončovacími prvky. Vytvořila plastové motory. Jejich tvrzení: 30procentní úspora hmotnosti ve srovnání s tradičními celokovovými motory.
Zítra neuvidíte celoplastové hnací ústrojí. Ale uvidíte více plastu.
Nárazníky. Boční sukně. Zrcadlové kryty. Středové konzoly v kabině. To vše se přesouvá od kovu k polymerům.
Další krok? Celá vnější těla vyrobena z plastu. Žádná ocel. Žádný hliník. Pouze kompozitní materiály.
Hyundai už tuto budoucnost naznačil. Jejich koncept QarmaQ používal na tělo recyklované plastové lahve na vodu. Jedná se o 2,5 milionu tun zpracovaného odpadu ročně.
Plast je dobrý. Ale není jedinou odpovědí. K dispozici je zázračný materiál připravený nahradit ocelové díly při zachování pevnosti.
Právě začínáme.
Symbol stavu uhlíkových vláken
Karbonové vlákno se na tuningové scéně najednou neobjevilo. Pocházel z leteckého průmyslu. Poté migroval do motoristického sportu, aby zkrátil časy na kolo. A pak jsme se dostali na aftermarket. A teď? Toto je čestný odznak.
Nahlédněte do garáže každého nadšence. Uvidíte nenatřené kapuce. Spoilery. Panely karoserie. Celá ta otevřená textura látky křičí: „Mám peníze“ a „Rozumím výkonu“.
Samotný materiál jsou v podstatě uhlíkové nitě vetkané do látky. Naimpregnujte jej pryskyřicí. Pečeme na pánvi. Získejte něco silnějšího než ocel. S poloviční hmotností než ocel. O třicet procent lehčí než hliník. Je jako sklolaminát, ale mnohem pevnější.
Proč se z něj tedy nevyrábí všechna auta? Cena.
Výrobní cyklus je dlouhý. Obtížný. Drahý. Výroba kapoty z uhlíkových vláken stojí mnohonásobně více než lisování oceli nebo ještě lehčího hliníku. Úspora paliva dlouho neospravedlňovala šokující cenovku.
To se mění. Lexus a BMW investují do výzkumu s cílem snížit výrobní náklady. Lexus vytvořil 3D robotický tkalcovský stav. Tká nejen ploché plechy, ale také zakřivené části, které již odpovídají obrysům těla. To je obrovský skok v efektivitě.
Váhová krize baterie
Odebrat závaží z auta bývalo snadné. Odstraňte nepořádek.
Ale elektromobily? Potřebují baterie. A baterie jsou těžké.
Po celá léta byly olověné baterie jedinou skutečnou možností. Těžký. Objemný. Zdroj energie pro všechny elektrické potřeby. Pak přišly nikl-metal hydridové (NiMH) baterie. Jednodušší. Silnější. Široce se používá v hybridech.
Výrobci automobilů spoléhají na hybridy a elektrická vozidla, aby splnili vládní požadavky na počet kilometrů. Ale je tu problém. Baterie NiMH nemají vysokou energetickou kapacitu. Nemohou poskytnout stejný “punc” na libru jako fosilní paliva. Spotřebitelé chtějí dosah. Tyto baterie to zatím nemohou poskytnout.
Na scénu přicházejí lithium-iontové baterie.
Vysoká energetická náročnost. Napájí váš notebook. Vaše vrtačka. Jsou náchylné k přehřívání. Výbuchy. Ano, požáry notebooků byly skutečné. To vyděsilo automobilky. Hromadná výroba? Ještě ne.
Tesla viděla potenciál. Roadster dokázal, že lithium-iontové baterie mohou podávat fenomenální výkon.
Nyní přichází vlna masového trhu. Vědci z Massachusettského technologického institutu (MIT) našli způsob, jak zkrátit dobu nabíjení. Stabilizovali baterie výměnou kobaltu za nikl. Výsledek? Lehké lithium je připraveno pomoci autům shodit přebytečná kila.
Drive-by-Wire: Nahrazení oceli kódem
Když lidé říkají „elektrický vůz“, obvykle myslí motor.
Ale je tu ještě jeden význam. Takový, který vážně šetří váhu.
Drive-by-Wire. Nebo „x-by-wire“.
Nahrazuje těžké mechanické spoje malými elektrickými součástkami. Získáte přesné ovládání plynu. Řízení. Brzdy.
Technologie pocházela ze stíhaček. Fly-by-wire debutoval v F-16 Fighting Falcon v roce 1978. Piloti jej nejprve nazvali „Electric Jet“. Skeptici. Báli se svěřit svým životům kód.
Fungovalo to. F-16 dostal přezdívku „Viper“ (Viper). Osvědčil se v bitvách. Piloti ho respektovali.
Automobilový průmysl vyvodil své závěry.
By-wire systémy zabírají méně místa. Více místa pro nohy. Více prostoru nad hlavou. Designéři přestávají dělat kompromisy. Menší hmotnost znamená rychlejší. Delší dosah. Nebo obojí.
je to bezpečné?
Někteří lidé se necítí dobře s plně elektronickými systémy. Co když kód selže? Co když chyba počítače zastaví vaše brzdy?
To je důvodný strach.
Ale také mechanické systémy se opotřebovávají. Rozbijí se. Oni rezaví. Selhají.
Je jen otázkou času, kdy se elektronický monitoring stane novou normou. Jakmile se to prokáže. Jakmile se stane všudypřítomným. Pak se přestaneme bát. A začneme jezdit.
Kde nás to opouští?
Shift není jen o rychlosti. To je efektivita. Každá libra odstraněna. Každá unce přidána.
Lexus přemýšlí o tom, jak tkáme karbon. MIT stabilizuje lithium. A drive-by-wire přepisuje pravidla ovládání.
Auto budoucnosti není jen lehčí. Je to chytřejší.
Budeme mu věřit? Možná ne dnes. Ale data nelžou. Váha klesá. Technologie vydrží.
Otázkou jen je, zda rozdíl poznáme, až konečně usedneme za volant.
