Американские автомобили «пополнели». Речь идёт не только о массивных внедорожниках или уже исчезнувших Hummer, доминирующих на шоссе. Эта тенденция проникла во всё. Даже среднеразмерные седаны раздулись. Посмотрите на цифры. Honda Accord 2007 года весит 3197 фунтов (1450 кг). Версия 1988 года? Почти на 600 фунтов (272 кг) легче. Мы тащим за собой сотни лишних фунтов стали и пластика без реальной причины, кроме инерции и устаревших дизайнерских концепций.
Цены на топливо резко взлетели. Потребители в панике. Автопроизводители в смятении.
Но вот в чём дело. Большинство усилий по повышению эффективности были сосредоточены на двигателе. Гибридные батареи. Турбонаддув. Улучшенные трансмиссии. Мы дорабатывали силовую установку, оставляя тяжёлый и неэффективный кузов практически нетронутым. Это пластырь на пулевое отверстие.
Существует решение, о котором исследователи шептались ещё с середины 1990-х годов. Оно не требует нового типа батареи. Оно просто требует избавления от мёртвого веса. На сцену выходит сверхлёгкий автомобиль.
Термин действительно зажёгся в 1993 году. Именно тогда вице-президент Аль Гор выступил посредником в сделке с «Большой тройкой» автопроизводителей: Ford, DaimlerChrysler и General Motors. Они создали Партнёрство для автомобилей нового поколения (PNGV). Цель была дерзкой. Создать автомобиль, расходующий 80 миль на галлон к 2003 году.
Они не достигли цели в 80 миль на галлон для обычных дорог общего пользования. Но они проложили путь в другом направлении. Они активно работали с материалами. Углеродные композиты. Более лёгкие стали. Высокопрочные пластики. Логика была простой. Если уменьшить массу, то уменьшается энергия, необходимая для её перемещения. Точка.
Теперь у нас есть реальные примеры, доказывающие, что эта концепция работает. Возьмём Loremo. Это немецкий стартап. Название расшифровывается как «мобильное средство с низким сопротивлением». Они больше не просто строят прототипы. Они готовятся выпустить свои первые модели на продажу в Европе.
О какой лёгкости идёт речь? Loremo LS весит около 1200 фунтов (544 кг).
Давайте представим это в перспективе. Тот самый Honda Accord 2007 года весит 3197 фунтов. Loremo весит менее половины от этого. И он даже легче Smart Fortwo, который весит жалкие 1800 фунтов.
Какова награда за сброс всего этого металла? Эффективность. Loremo LS обеспечивает 120 миль на галлон.
Сто двадцать. Миль. На. Галлон.
Это число кажется сбоем в матрице. Но это результат физики, а не магии. Меньшая масса означает меньшее сопротивление качению. Меньшее сопротивление качению означает меньшую энергию, необходимую для преодоления инерции. Двигателю не приходится работать так усердно. Колёса вращаются легче. Топливо расходуется медленнее.
Но вот в чём загвоздка. Более лёгкие автомобили вызывают вопросы. Серьёзные вопросы. Насколько безопасны эти подтянувшиеся модели? Что происходит при столкновении с грузовиком полноразмерного класса? Означает ли сброс 2000 фунтов сброс безопасности?
Мы погрузимся в науку о сверхлёгких автомобилях и последствиях для безопасности в следующий раз. А пока просто запомните: вес — враг эффективности. И Loremo
Большинство автомобилей тратят энергию впустую. Средний автомобиль использует лишь 15% своей энергии для реального движения вперед. Остальное? Исчезает. Оно рассеивается в виде тепла при торможении, внутренних трений, времени холостого хода и огромного сопротивления от перемещения тонны ненужных аксессуаров. Это можно исправить. Нужно просто изменить конструкцию. Приоритет отдавайте функциональности, а не роскоши. Используйте более легкие материалы. Математика проста: по данным Министерства энергетики США, каждое снижение веса на 10% дает прирост топливной эффективности на 7%.
Переосмысление ультралегкого автомобиля
Эта замена имеет огромное значение. Именно она стала движущей силой цели Партнерства по созданию автомобилей нового поколения (PNGV) по снижению веса автомобиля на 40%. Это примерно 1200 фунтов (554 килограмма). Но здесь люди часто впадают в заблуждение. Они думают, что «легкий» означает «маленький». Это не так. Масса и вес — разные вещи. Ультралегкие прототипы не уменьшают объем салона. Они уменьшают плотность материалов. Вы сохраняете размер, но снижаете массу.
Традиционные автомобили тяжелы из-за стальных рам и массивных двигателей. Будущие автомобили откажутся от этого. Они используют пластик, алюминий, металлические композиты и гибридные материалы. Измените вес деталей, и вам не придется жертвовать пространством внутри салона. Вы также можете уменьшить размер двигателя. Меньший двигатель. Более легкое шасси. Меньше энергии требуется для движения по шоссе.
Безопасность через инженерию, а не массу
А как насчет безопасности? Если ультралегкий автомобиль врезается в стену, разве он не смнется, как банка из-под газировки? Да, возможно, он смнется. Но сминание — это не отказ. Это управление энергией. По данным Государственного департамента США, углеродные композиты поглощают в 12 раз больше энергии на килограмм по сравнению со сталью. Это не хрупкость. Это высокая производительность.
Исследователи из Массачусетского технологического института (MIT) даже обнаружили наночастицы глины, которые укрепляют материалы. Добавьте эти крошечные частицы в свои композиты, и вы получите усиленную сеть. Невероятная прочность. Никаких компромиссов.
Возьмем Loremo. Он не просто заменил материалы. Он переосмыслил раму. Большинство автомобилей распределяют энергию удара вокруг пассажирского отсека. Loremo направляет ее под них. Он использует длинную раму, которая проходит по всей длине автомобиля. Сила распределяется линейно. Представьте себе удар по гвоздю. Гвоздь не ломается, потому что сила распространяется вдоль его длины, а не поперек. Loremo держит кузов низко к земле. Он добавляет воздушные каналы, которые направляют воздух через днище. Стабильность. Как у легкового гоночного автомобиля.
Когда мы их увидим?
Loremo должен был поступить в производство в 2010 году. Его прием определял бы, выйдет ли эта технология в мейнстрим или останется в лаборатории. Если потребители примут ее, это запустит эффект домино. Остальная индустрия последует примеру. Или нет. Дорога впереди еще формируется.
