Gas murah sudah mati. Efisiensi umur panjang.
Kita tidak ditakdirkan untuk menatap pompa selamanya. Pada tahun 2025, rata-rata kendaraan penumpang dapat dengan mudah menempuh jarak 50 mil per galon. Hal ini berlaku meskipun mobil masih menggunakan bahan bakar konvensional. Perhitungannya sederhana namun brutal: semakin sedikit massa berarti semakin sedikit energi untuk menggerakkannya.
Para insinyur tahu rahasianya. Mereka punya trik di balik bajunya. Pengungkit terbesar? Peringanan otomotif.
Mengurangi bobot sasis bukan hanya hal yang bagus untuk dimiliki. Itu suatu keharusan. Setiap pengurangan bobot kendaraan sebesar 10 persen akan menurunkan konsumsi bahan bakar sebesar 6 hingga 7 persen. Penghematan kecil berlipat ganda dengan cepat. Mobil pada umumnya memiliki ribuan bagian. Kurangi masing-masing sedikit, dan Anda mendapatkan total keuntungan yang signifikan.
Ini bukanlah ilmu baru. Rata-rata sedan memiliki berat 4.500 pon tiga puluh tahun yang lalu. Hari ini? 3.000 pound. Kami telah menambahkan alat. Teknologi keselamatan. Layar infotainment. Namun kami masih menjadi lebih ringan. Itu mengesankan.
Untuk melanjutkan, kita memerlukan komponen yang lebih cerdas. Berikut lima inovasi yang mendorong perubahan tersebut.
5: Motor “Hub” di dalam roda
Mesinnya berat. Berat mati.
Mesin pembakaran internal tradisional menggunakan logam berkekuatan tinggi untuk bertahan dari ledakan yang terkendali. Ribuan dari mereka per menit. Ketahanan terhadap panas tidak bisa dinegosiasikan. Pertukarannya? Dalam jumlah besar. Mesin tipikal memiliki berat beberapa ratus pon.
Lalu ada drivetrainnya. Tenaga harus mengalir dari ruang mesin ke roda. Itu memerlukan transmisi. Gandar penggerak. Rumah diferensial. Lebih banyak logam. Lebih berat. Ketidakefisienan.
Motor listrik mengubah permainan. Tempatkan langsung di hub roda. Anda menghilangkan transmisi. Anda membuang asnya. Anda mengurangi poin pemeliharaan.
Michelin dan Venturi membuktikannya pada tahun 2010. Sistem Roda Aktif mereka berada di dalam kemudi konsep Venturi Volage. Itu bukan hanya motor. Itu termasuk pengereman listrik. Suspensi aktif. Segala sesuatu di hub.
Kompleks? Ya. Efektif? Sangat.
Tapi material sama pentingnya dengan penempatannya. Dari apa kita membangun bagian-bagian ini?
4: Plastik di Lebih Banyak Tempat
“Saya ingin mengatakan satu kata kepada Anda… plastik,” kata Mr. McGuire kepada Dustin Hoffman di The Graduate.
Dia benar. Beberapa dekade kemudian, plastik mendominasi. Dari kemasan hingga produk, bahannya ada dimana-mana. Para peneliti terus membuatnya lebih kuat. Tahan panas. Serbaguna.
Salah satu perusahaan, Polimotor, tidak berhenti pada hal-hal sederhana. Mereka membuat mesin plastik. Klaim mereka? Penghematan berat sebesar 30 persen dibandingkan mesin tradisional yang seluruhnya terbuat dari logam.
Anda tidak akan melihat drivetrain plastik penuh besok. Tapi Anda akan melihat lebih banyak plastik.
bemper. Rok samping. Rumah cermin. Konsol interior. Semua beralih dari logam ke polimer.
Langkah selanjutnya? Seluruh bodi eksterior terbuat dari plastik. Tidak ada baja. Tidak ada aluminium. Hanya material komposit.
Hyundai sudah mengisyaratkan masa depan ini. Konsep QarmaQ mereka menggunakan botol air plastik daur ulang untuk tubuhnya. Itu berarti 2,5 juta ton sampah didaur ulang setiap tahunnya.
Plastiknya bagus. Tapi itu bukan satu-satunya jawaban. Ada material luar biasa yang siap menggantikan komponen baja sekaligus menjaga kekuatan tetap utuh.
Kami baru saja memulai.
Simbol Status Serat Karbon
Serat karbon tidak muncul begitu saja di dunia tuner. Itu berasal dari luar angkasa. Itu bermigrasi melalui balap mobil untuk memangkas waktu putaran beberapa detik. Kemudian memasuki pasar purnajual. Sekarang? Itu adalah lencana kehormatan.
Lihatlah garasi mana pun yang antusias. Anda akan melihat tudung yang tidak dicat. Spoiler. Panel bodi. Semua yang terekspos itu berteriak, “Saya punya uang” dan “Saya tahu kinerja.”
Bahannya sendiri pada dasarnya adalah untaian karbon yang ditenun menjadi kain. Rendam dalam resin. Sembuhkan dalam cetakan. Anda mendapatkan sesuatu yang lebih kuat dari baja. Setengah beratnya. Tiga puluh persen lebih ringan dari aluminium. Ini seperti fiberglass, tapi jauh lebih keras.
Jadi mengapa tidak semua mobil terbuat dari bahan tersebut? Biaya.
Siklus produksinya panjang. Kompleks. Mahal. Memproduksi tudung serat karbon membutuhkan biaya berkali-kali lipat dibandingkan dengan baja atau bahkan aluminium yang lebih ringan. Selama bertahun-tahun, penghematan bahan bakar tidak membenarkan kejutan stiker tersebut.
Itu berubah. Lexus dan BMW sedang melakukan penelitian untuk mengurangi biaya produksi. Lexus membuat alat tenun robotik tiga dimensi. Ia tidak hanya menenun lembaran datar, tetapi potongan melengkung yang sudah sesuai dengan kontur tubuh. Ini merupakan lompatan besar dalam efisiensi.
Krisis Berat Baterai
Menghilangkan beban di dalam mobil dulunya sederhana. Keluarkan sampahnya.
Tapi kendaraan listrik? Mereka membutuhkan baterai. Dan baterainya berat.
Selama bertahun-tahun, baterai timbal-asam adalah satu-satunya pilihan nyata. Berat. Kikuk. Jus untuk semua kebutuhan listrik. Lalu muncullah nikel metal hidrida (NiMH). Lebih ringan. Kuat. Banyak digunakan dalam hibrida.
Produsen mobil bertaruh pada kendaraan hibrida dan listrik untuk memenuhi persyaratan jarak tempuh pemerintah. Tapi ada masalah. Baterai NiMH kekurangan kepadatan energi. Bahan bakar ini tidak mampu menghasilkan “kekuatan” per pon yang sama dengan bahan bakar fosil. Konsumen menginginkan jangkauan. Baterai ini belum bisa memberikannya.
Masukkan litium-ion.
Kepadatan energi yang tinggi. Mereka memberi daya pada laptop Anda. Latihan Anda. Mereka rentan terhadap panas berlebih. Meledak. Ya, laptop yang terbakar adalah hal yang nyata. Hal ini membuat para pembuat mobil gelisah. Produksi massal? Belum.
Tesla melihat potensinya. Roadster membuktikan lithium-ion dapat memberikan kinerja fenomenal.
Sekarang, gelombang arus utama telah datang. Peneliti MIT menemukan cara untuk memangkas waktu pengisian ulang. Mereka menstabilkan baterai dengan menukar kobalt dengan nikel. Hasilnya? Litium yang ringan siap membantu mobil mengurangi berat badan.
Drive-by-Wire: Mengganti Baja dengan Kode
Ketika orang mengatakan “kendaraan listrik”, yang mereka maksud biasanya adalah motor.
Tapi ada arti lain. Salah satu yang menghemat berat badan secara serius.
Drive-by-wire. Atau “x-demi-kabel”.
Ini menggantikan hubungan mekanis yang berat dengan komponen listrik kecil. Anda mendapatkan kontrol yang tepat atas throttle. Kemudi. Pengereman.
Teknologi tersebut berasal dari jet tempur. Fly-by-wire memulai debutnya di F-16 Fighting Falcon pada tahun 1978. Pilot menyebutnya “The Electric Jet” pada awalnya. Skeptis. Mereka berhati-hati dalam mempercayai kode dalam hidup mereka.
Itu berhasil. F-16 mendapat julukan “Viper”. Hal ini membuktikan dirinya dalam pertempuran. Pilot menghormatinya.
Industri otomotif mencatat hal ini.
Sistem kabel menggunakan lebih sedikit ruang. Lebih banyak ruang untuk kaki. Lebih banyak ruang kepala. Desainer berhenti berkompromi. Bobot yang lebih sedikit berarti akselerasi yang lebih cepat. Jangkauan lebih panjang. Atau keduanya.
Apakah aman?
Beberapa orang merasa tidak nyaman dengan sistem yang sepenuhnya elektronik. Bagaimana jika kodenya bermasalah? Bagaimana jika kesalahan komputer membuat rem Anda tidak berfungsi?
Ini adalah ketakutan yang wajar.
Namun sistem mekanis juga akan rusak. Mereka rusak. Mereka berkarat. Mereka gagal.
Hanya masalah waktu sebelum kontrol elektronik menjadi hal yang normal. Setelah terbukti. Setelah itu ada di mana-mana. Lalu kita berhenti khawatir. Dan mulailah mengemudi.
Bagaimana Hal Ini Meninggalkan Kita
Pergeseran ini bukan hanya tentang kecepatan. Ini tentang efisiensi. Setiap pon dihilangkan. Setiap ons diperoleh.
Lexus sedang memikirkan kembali cara kami menenun karbon. MIT sedang menstabilkan litium. Dan drive-by-wire sedang menulis ulang aturan pengendalian.
Mobil masa depan tidak hanya lebih ringan. Ini lebih pintar.
Akankah kita mempercayainya? Mungkin tidak hari ini. Namun datanya tidak berbohong. Berat badannya menurun. Teknologinya bertahan.
Satu-satunya pertanyaan adalah apakah kita akan melihat perbedaannya ketika kita akhirnya berada di belakang kemudi.
