Американські автомобілі поповніли. Йдеться не лише про масивних позашляховиків або вже зниклих Hummer, що домінують на шосе. Ця тенденція проникла у все. Навіть середньорозмірні седани роздулися. Подивіться на цифри. Honda Accord 2007 важить 3197 фунтів (1450 кг). Версія 1988? Майже на 600 фунтів (272 кг) легше. Ми тягнемо за собою сотні зайвих фунтів сталі та пластику без реальної причини, крім інерції та застарілих дизайнерських концепцій.
Ціни на пальне різко злетіли. Споживачі у паніці. Автовиробники в сум’ятті.
Але ось у чому річ. Більшість зусиль щодо підвищення ефективності були зосереджені на двигуні. Гібридні батареї. Турбонаддув. Покращені трансмісії. Ми допрацьовували силову установку, залишаючи важкий та неефективний кузов практично недоторканим. Це пластир на кульовий отвір.
Існує рішення, про яке дослідники шепотіли ще з середини 1990-х років. Воно не потребує нового типу батареї. Воно просто вимагає рятування від мертвої ваги. На сцену виходить “надлегкий автомобіль”.
Термін справді запалився 1993 року. Саме тоді віце-президент Аль Гор виступив посередником в угоді з Великою трійкою автовиробників: Ford, DaimlerChrysler і General Motors. Вони створили Партнерство для автомобілів нового покоління (PNGV). Мета була зухвалою. Створити автомобіль, що витрачає 80 миль на галон до 2003 року.
Вони не досягли мети 80 миль на галон для звичайних доріг загального користування. Але вони проклали шлях у іншому напрямі. Вони активно працювали із матеріалами. Вуглецеві композити. Легші стали. Високоміцні пластики. Логіка була простою. Якщо зменшити масу, то зменшується енергія, необхідна її переміщення. Крапка.
Тепер ми маємо реальні приклади, які доводять, що ця концепція працює. Візьмемо Loremo. Це німецький стартап. Назва розшифровується як “мобільний засіб з низьким опором”. Вони не просто будують прототипи. Вони готуються випустити свої перші моделі на продаж у Європі.
Про яку легкість йдеться? Loremo LS важить близько 1200 фунтів (544 кг).
Давайте уявимо це в перспективі. Той самий Honda Accord 2007 важить 3197 фунтів. Loremo важить менше половини від цього. І він навіть легше Smart Fortwo, який важить жалюгідні 1800 фунтів.
Якою є нагорода за скидання всього цього металу? Ефективність. Loremo LS забезпечує 120 миль на галон.
Сто двадцять. миль. На. Галон.
Це число здається збоєм у матриці. Але це результат фізики, а чи не магії. Найменша маса означає менший опір коченню. Найменший опір коченню означає меншу енергію, необхідну для подолання інерції. Двигуну не доводиться працювати так старанно. Колеса обертаються легше. Паливо витрачається повільніше.
Але ось у чому проблема. Більш легкі автомобілі викликають запитання. Серйозні питання. Наскільки безпечні ці моделі, що підтягнулися? Що відбувається під час зіткнення з вантажівкою повнорозмірного класу? Чи означає скидання 2000 фунтів скидання безпеки?
Ми поринемо в науку про надлегкі автомобілі та наслідки для безпеки наступного разу. А поки що просто запам’ятайте: вага — ворог ефективності. І Loremo
Більшість автомобілів витрачають енергію марно. Середній автомобіль використовує лише 15% власної енергії для реального руху вперед. Решта? Зникає. Воно розсіюється у вигляді тепла при гальмуванні, внутрішніх тертях, часі холостого ходу та величезного опору від переміщення тонни непотрібних аксесуарів. Це можна виправити. Потрібно просто змінити конструкцію. Пріоритет віддавайте функціональності, а чи не розкоші. Використовуйте легші матеріали. Математика проста: за даними Міністерства енергетики США, кожне зниження ваги на 10% дає приріст паливної ефективності на 7%.
Переосмислення ультралегкого автомобіля
Ця заміна має велике значення. Саме вона стала рушійною силою мети Партнерства зі створення автомобілів нового покоління (PNGV) щодо зниження ваги автомобіля на 40%. Це приблизно 1200 фунтів (554 кілограми). Але тут люди часто впадають в оману. Вони думають, що “легкий” означає “маленький”. Це негаразд. Маса та вага – різні речі. Ультралегкі прототипи не зменшують об’єм салону. Вони зменшують густину матеріалів. Ви зберігаєте розмір, але знижує масу.
Традиційні автомобілі важкі через сталеві рами і масивні двигуни. Майбутні автомобілі відмовляться від цього. Вони використовують пластик, алюміній, металеві композити та гібридні матеріали. Змініть вагу деталей, і вам не доведеться жертвувати простором усередині салону. Ви також можете зменшити розмір двигуна. Найменший двигун. Легше шасі. Менше енергії потрібно для руху шосе.
Безпека через інженерію, а не масу
А як щодо безпеки? Якщо ультралегкий автомобіль врізається у стіну, хіба він не зімнеться, як банка з-під газування? Так, можливо, він зімнеться. Але зминання – це не відмова. Це керування енергією. За даними Державного департаменту США, вуглецеві композити поглинають у 12 разів більше енергії на кілограм порівняно зі сталлю. Це не крихкість. Це найвища продуктивність.
Дослідники з Массачусетського технологічного інституту (MIT) навіть виявили наночастинки глини, що зміцнюють матеріали. Додайте ці крихітні частинки до своїх композитів, і ви отримаєте посилену мережу. Неймовірна міцність. Жодних компромісів.
Візьмемо Loremo. Він не просто замінив матеріали. Він переосмислив раму. Більшість автомобілів розподіляють енергію удару довкола пасажирського відсіку. Loremo направляє її під них. Він використовує довгу раму, яка проходить по всій довжині автомобіля. Сила розподіляється лінійно. Уявіть собі удар по цвяху. Цвях не ламається, тому що сила поширюється вздовж його довжини, а не впоперек. Loremo тримає кузов низько до землі. Він додає повітряні канали, які спрямовують повітря через днище. Стабільність. Як у легкового гоночного автомобіля.
Коли ми їх побачимо?
Loremo мав надійти у виробництво у 2010 році. Його прийом визначав би, чи вийде ця технологія в мейнстрім, чи залишиться в лабораторії. Якщо споживачі приймуть її, то це запустить ефект доміно. Інша промисловість наслідує приклад. Або ні. Шлях попереду ще формується.
