Разходът на гориво се превърна в мания за автомобилните производители. Законодателният натиск от големите развити държави и покачването на цевта петрол ускорява техническа еволюция със скорост, невиждана досега.

част

Техниките и методите, които се използват, са много разнообразни, затова ще ви ги обясним по прост и приятен начин. През няколко вноски ще видим как се справят намалете консумацията на автомобили, без да се нарушават безопасността, производителността или комфорта.

На днешната вноска ще видим следните аспекти: подобрена аеродинамика, съпротивление при търкаляне, вътрешно триене, интелигентен контрол на климата и спестяване на тегло. Скоро ще видим още теми, можете да предлагате или да задавате въпроси.

Аеродинамични подобрения

Тъй като всички сухопътни превозни средства трябва да преминават през поредица от газове, които обикновено наричаме „въздух“, от съществено значение е да се работи в тази област. В случая на космически кораби не е от значение, ако те не планират да кацат, тъй като работят без атмосфера.

Въздухът, първоначално безцветен и без мирис, ни заобикаля всеки момент. Когато преместваме тяло, ние причиняваме сила на триене срещу въздуха, тъй като тялото трябва да отдели въздушните молекули и да ги премести, за да премине през него. Физически въздухът е подобен на водата, спестявайки разстоянията на състояние, плътност и т.н.

В ранните дни на автомобила скоростите бяха много ниски, така че аеродинамиката беше дреболия. През 20-те и по-късно през 30-те години плоските повърхности срещу въздуха започват да изчезват, за да омекотят чертите и да постигнат тела, които преминават през въздуха с по-малко механично напрежение.

Когато се надвишат 90-110 км/ч, разликите в разхода на гориво започват да се появяват бързо в зависимост от аеродинамиката. Има няколко начина за намаляване на това триене, като например гладки повърхности, затваряне на долната част на тялото, намаляване на пространството за главата, проектиране на автомобили в аеродинамичния тунел и др.

Всъщност, за да оценим важността на този фактор, трябва само да разгледаме мощностите, които са необходими, за да надхвърлят 100 km/h, 200 km/h, 300 km/h и 400 km/h. "Volkswagen XL1": https: //www.motorpasionfuturo.com/coches-hibinados/volkswagen-xl1, един от най-ефективните автомобили в този смисъл, може да поддържа 100 км/ч само с 8,4 CV мощност. Prius може да направи същото, ако е прикрепен към камион.

Най-аеродинамичните дизайни не винаги са много естетически приятни, например _kammback_, който толкова много хибриди използват, е силно критикуван. Има изключения, като например "Mercedes-Benz E-Class Coupé": https: //www.motorpasion.com/mercedes/mercedes-benz-clase-e-coupe, 0.24 Cx с много по-приемливи форми за общото консуматор. Производителите са склонни да балансират дизайна и аеродинамичната ефективност.

Съпротивление при търкаляне

Колите, колкото и да се развиват, продължават да стъпват по земята гуми. Техниката се е развила много, за да намали загубите, присъщи на този тип колела. Почти всеки пети резервоар на автомобил е „пиян“ от гуми, защото те са източник на загуба на енергия. При камионите това е всеки трети.

Гумата постоянно се деформира срещу пътната настилка, която не е идеално гладка, но пълна с несъвършенства на молекулярно ниво. Тези деформации произвеждат топлина. Но не само триенето срещу земята губи енергия, но и деформацията на вътрешната структура на гумата.

Производителите на гуми винаги търсят баланс между сцеплението и сцеплението на гумата и нейната енергийна ефективност. Гумите с ниско съпротивление при търкаляне се превръщат в стандартно оборудване, тъй като те може да не нарушават сцеплението по начин, който потребителят ще забележи.

От друга страна, количеството гума, което докосва земята, също е важно, пряко свързано с триенето, но също така и с мощността, която трябва да бъде предадена на асфалта. Не можем да си представим модерно Lamborghini с 14-инчови джанти, би било безспорно. Тенденцията е да се намалят ширините на гумите, особено при електрическите.

Може да се пребори и с триенето, ако гумата е правилно напомпана, оттук и изобретението на сензори за налягане (TPMS). Поради елементарната физика е все по-трудно да се намали разхода на колелата, но напредъкът позволява жертва в други променливи, тъй като издръжливостта или сцеплението са по-ниски.

Тайната за постигане на този баланс е да се намалят вътрешните загуби на гумата и че протекторът се загрява само когато е необходимо (и много бързо), както при аварийно спиране. Европейското етикетиране на гумите улеснява потребителите да разберат тези две концепции.

Вътрешни триения

Всички двигатели се състоят от голям брой движещи се части, които са подложени на триене. Трябва да добавим и триенето на самата трансмисия и смяната на предавката. На всеки етап се губи повече енергия от горивото. Ако не беше маслото, двигателите не само щяха да издържат много малко, но и консумацията щеше да бъде брутална.

За да могат металните части да се движат между тях, без да изгарят (води до изземване), те се къпят във филм от масло. По-голямата част от разхода на двигател е свързан с вътрешни загуби, още повече причина да се биете директно в тази област.

Например само преминаването от горния разпределителен вал към двойния разпределителен вал (DOHC) значително намалява загубите. Намаляването на обема на двигателя също оказва влияние, просто защото има по-малки части в движение, по-леки и с по-малко повърхност на триене.

Помощните двигателни групи също "пият" гориво. Те постепенно се елиминират или заменят с по-ефективни. Хидравличното сервоуправление отстъпва място на електрическата помощ, която консумира гориво само когато се използва, а не постоянно. Водните помпи също работят при поискване при някои модели.

Някои производители включват маслени помпи с променлив обем, които работят въз основа на действителните нужди на двигателя. По същата логика компресорът на климатика се отделя, когато не се използва, а алтернаторът се освобождава по време на ускорението в повечето нови двигатели.

Едно от предимствата на хибридните и електрическите автомобили е, че им липсват няколко от тези компоненти или работят при строго търсене. Има непреодолими ограничения по отношение на вътрешното потребление, но разбира се е постигнат голям напредък в тази област. В електрическите двигатели например няма масло.

Интелигентен климатик

До пристигането на климатик единственият начин да се намали температурата в кабината беше принудителната вентилация отвън. Топлината от отоплението излиза от това, което е останало от двигателя. Е, това е така при конвенционалните двигатели, но например при електрическите, трябва да се генерира топлина.

Нито батериите, нито електродвигателят могат сами да се затоплят достатъчно. Най-простото решение е да се използва резистори електрически (като мангали), но те консумират много енергия. По-ефективно е използването на топлинна помпа, което е, с прости думи, климатикът, работещ назад.

Ако шофираме с хибрид в градските райони и искаме отопление, най-лесно е топлинната машина да работи за по-малко време, за да може да я генерира, това е по-евтино от инсталирането на допълнителни системи. Консумацията очевидно ще се увеличи, но комфортът е по-важен.

Така че е необходимо по-малко топлина, имаме от слънчеви листове (затъмняване на прозорци) до намаляване на остъклената площ. Целта е да се нуждае от по-малко охлаждане през лятото и през зимата топлината да се задържа по-дълго в купето.

Също така ще намерим по-оптимизирани решения, като например не климатизиране на задните седалки, ако не се установи, че има седнали пътници. Възможно е да се подобри ефективността на отоплението с помощта на отопляеми седалки, дори спестяване на енергия. Това решение можем да видим в Chevrolet Volt.

Автоматичните климатици могат да използват рециркулация на въздуха в купето, за да се намали съответният разход на гориво. При някои хибридни или електрически модели климатикът консумира по-малко енергия в режим на максимално спестяване, въпреки че топлинният комфорт няма да е същият в трудни ситуации, като шофиране в Севиля в средата на август.

Спестяване на тегло

Напоследък колите само стават по-дебели и това се дължи на подобрения в оборудване, най-големият твърдост каросерия и напредък Пасивна сигурност. Недостатъкът на всичко това е, че колкото по-голямо е теглото, толкова повече енергия е необходима за преместване на автомобила.

Ако не искате да се връщате и да се връщате към отминалите времена, намаляването на теглото не трябва да бъде неудобно. Ако сменим стоманата с алуминий, да, тя ще тежи по-малко, но цената ще бъде по-скъпа. Злоупотребата с въглеродни влакна, по-добър резултат, но цената нараства.

Отново трябва да се намери баланс. Връщам се към примера на XL1, той използва леки (и скъпи) материали и оборудването му е по-малко от нормалното. Тривиален начин да отслабнете е да имате по-малко изолация. Ако не искаме да губим комфорт, ще трябва да премахнем необходимостта от такава изолация.

Малко по малко започнахме да виждаме обратната тенденция, модели, които са по-леки от тези, които заместват, но без да се връщат назад в безопасност, комфорт или оборудване. Намаляването на теглото на двигателя е просто чрез просто намаляване на работния обем или чрез използване на по-усъвършенствани сплави, които тежат по-малко, но са еднакво здрави.

Килограмите винаги са били съзнателни за състезателните автомобили или тези, които са търсили най-невероятното представяне. От друга страна, теглото не е било проблем, когато комфортът трябва да бъде максимален (луксозни автомобили) или когато твърдостта е всичко (офроуд).

Говорейки за офроуд, шасито на стълбата се мигрира към монококово шаси, правилно подсилен може да постигне подобен ефект. В леките автомобили е трудно да се намерят модели с шаси със стълби. Голямата сложност на спестяването на тегло е как да го постигнете, като същевременно ограничавате разходите и без да се връщате назад.