Подобряване на ефективността (част 1) аеродинамика, гуми, триене, климатизация и тегло
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.
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.