Consumul de combustibil a devenit o obsesie pentru producătorii de automobile. Presiunea legislativă a marilor națiuni dezvoltate și creșterea barilului de petrol accelerează evoluția tehnică într-un ritm nemaivăzut până acum.

aerodinamică

Tehnicile și metodele utilizate sunt foarte diverse, așa că vă vom explica într-un mod simplu și plăcut. De-a lungul mai multor tranșe, vom vedea cum reușesc reduce consumul de mașini, fără a compromite siguranța, performanța sau confortul.

În tranșa de astăzi vom vedea următoarele aspecte: aerodinamică îmbunătățită, rezistență la rulare, frecare internă, control inteligent al climatului și economii de greutate. Vom vedea în curând mai multe subiecte, nu ezitați să propuneți sau să puneți întrebări.

Îmbunătățiri aerodinamice

Deoarece toate vehiculele terestre trebuie să treacă printr-o serie de gaze pe care le numim în mod obișnuit „aer”, este esențial să lucrăm în acest domeniu. În cazul navelor spațiale, nu este relevant dacă nu intenționează să aterizeze, deoarece funcționează fără atmosferă.

Aerul, inițial incolor și inodor, ne înconjoară în fiecare moment. Când mișcăm un corp, provocăm o forță de frecare împotriva aerului, deoarece corpul trebuie să separe moleculele de aer și să le miște pentru a trece prin el. Fizic aerul este similar cu apa, economisind distanțele de stare, densitate etc.

În primele zile ale mașinii, vitezele erau foarte mici, astfel încât aerodinamica a fost un fleac. Până în anii '20 și mai târziu în anii '30, suprafețele plane împotriva aerului încep să dispară, pentru a înmuia caracteristicile și a realiza corpuri care trec prin aer cu mai puțină solicitare mecanică.

Când se depășesc cei 90-110 km/h, diferențele în consumul de combustibil încep să apară rapid în funcție de aerodinamică. Există mai multe modalități de a reduce această frecare, cum ar fi suprafețele netede, acoperirea caroseriei, reducerea spațiului liber, proiectarea mașinilor în tunelul vântului etc.

De fapt, pentru a evalua importanța acestui factor, trebuie doar să ne uităm la puterile necesare pentru a depăși 100 km/h, 200 km/h, 300 km/h și 400 km/h. „Volkswagen XL1”: https: //www.motorpasionfuturo.com/coches-hibinados/volkswagen-xl1, una dintre cele mai eficiente mașini în acest sens, poate menține 100 km/h cu doar 8,4 CV de putere. Un Prius poate face același lucru dacă este atașat la un camion.

Cele mai aerodinamice modele nu sunt întotdeauna foarte plăcute din punct de vedere estetic, de exemplu este foarte criticat _kammback_ pe care îl folosesc atât de mulți hibrizi. Există excepții, cum ar fi „Mercedes-Benz E-Class Coupé”: https: //www.motorpasion.com/mercedes/mercedes-benz-clase-e-coupe, un 0,24 Cx cu forme mult mai acceptabile pentru comun consumator. Producătorii tind să echilibreze designul și eficiența aerodinamică.

Rezistență la rostogolire

Mașinile, oricât de mult ar evolua, continuă să calce pământul anvelope. Tehnica a evoluat mult pentru a reduce pierderile inerente acestui tip de roată. Aproape unul din cinci tancuri ale unei mașini este „beat” de anvelope, deoarece acestea sunt o sursă de pierdere de energie. În camioane este unul din trei.

Anvelopa se deformează constant pe suprafața drumului, care nu este în mod ideal netedă, dar plină de imperfecțiuni la nivel molecular. Aceste deformări produc căldură. Dar nu numai fricțiunea împotriva solului pierde energie, ci și deformarea structurii interne a anvelopei.

Producătorii de anvelope caută întotdeauna un echilibru între aderența și aderența anvelopei și eficiența energetică a acesteia. Anvelopele cu rezistență redusă la rulare devin echipamente standard, deoarece nu pot compromite aderența într-un mod pe care utilizatorul îl va observa.

Pe de altă parte, cantitatea de anvelopă care atinge solul este de asemenea importantă, direct legată de frecare, dar și de puterea care trebuie transferată pe asfalt. Nu ne putem imagina un Lamborghini modern cu roți de 14 inci, ar fi de necontestat. Tendința este de a reduce lățimile anvelopelor, în special în cele electrice.

De asemenea, puteți lupta împotriva fricțiunii dacă anvelopa este umflată corespunzător, de aici și inventarea senzorilor de presiune (TPMS). Datorită fizicii elementare, este din ce în ce mai dificil să se reducă consumul de roți, dar avansurile permit sacrificiu în alte variabile, deoarece durabilitatea sau aderența sunt mai mici.

Secretul realizării acestui echilibru este reducerea pierderilor interne ale anvelopei și faptul că banda de rulare se încălzește numai atunci când este necesar (și foarte repede), ca în cazul unei frânări de urgență. Etichetarea europeană a anvelopelor facilitează înțelegerea acestor două concepte de către consumatori.

Fricțiuni interne

Toate motoarele constau dintr-un număr mare de piese în mișcare care sunt supuse la frecare. De asemenea, trebuie să adăugați frecarea transmisiei în sine și schimbarea vitezelor. În fiecare etapă, se pierde mai multă energie din combustibil. Dacă nu ar fi uleiul, nu numai că motoarele ar rezista foarte puțin, dar și consumul ar fi brutal.

Pentru ca părțile metalice să se poată deplasa între ele fără să ardă (duce la convulsii), acestea sunt scăldate într-o peliculă de ulei. Marea majoritate a consumului de motor este legată de pierderile interne, cu atât mai multe motive pentru a lupta direct în acest domeniu.

De exemplu, doar trecerea de la un arbore cu came cu tijă la un arbore cu came dublu (DOHC) a redus foarte mult pierderile. Reducerea deplasării motorului are, de asemenea, o influență, pur și simplu pentru că există părți mai mici în mișcare, mai ușoare și cu o suprafață de frecare mai mică.

De asemenea, grupurile auxiliare de motoare „beau” combustibil. Acestea sunt eliminate progresiv sau înlocuite cu altele mai eficiente. Servodirecția hidraulică cedează loc asistenței electrice, care consumă numai combustibil atunci când este utilizat și nu în mod constant. De asemenea, pompele de apă funcționează la cerere pe unele modele.

Unii producători încorporează pompe de ulei cu deplasare variabilă, care funcționează pe baza nevoilor reale ale motorului. Prin aceeași logică, compresorul de aer condiționat este decuplat atunci când nu este utilizat, iar alternatorul este eliberat în timpul accelerației în majoritatea motoarelor noi.

Unul dintre avantajele mașinilor hibride și electrice este că le lipsește mai multe dintre aceste componente sau funcționează la cerere strictă. Există limite insurmontabile în ceea ce privește consumul intern, dar, desigur, se fac progrese în acest domeniu. La motoarele electrice, de exemplu, nu există ulei.

Aer condiționat inteligent

Până la sosirea aerului condiționat, singura modalitate de a reduce temperatura cabinei era prin ventilația forțată din exterior. Căldura de la încălzire iese din ceea ce a rămas motorului. Ei bine, acesta este cazul la motoarele convenționale, dar de exemplu la cele electrice, trebuie generată căldură.

Nici bateriile, nici motorul electric nu se pot încălzi suficient singure. Cea mai simplă soluție este utilizarea rezistențe electrice (precum brăzdarele), dar consumă multă energie. Este mai eficient să utilizați pompa de caldura, care este, în cuvinte simple, aparatul de aer condiționat care rulează înapoi.

Dacă conducem cu un hibrid în zonele urbane și dorim încălzire, cel mai ușor este ca motorul termic să funcționeze mai puțin timp liber pentru a-l putea genera, este mai ieftin decât instalarea sistemelor suplimentare. Consumul va crește evident, dar confortul este mai important.

Pentru a fi necesară mai puțină căldură, avem de la plăcile solare (nuanțarea ferestrelor) până la reducerea suprafeței vitrate. Obiectivul este să aveți nevoie de mai puțină răcire vara și ca iarna căldura să fie păstrată mai mult în habitaclu.

Vom găsi, de asemenea, soluții mai optimizate, cum ar fi să nu climatizați scaunele din spate, dacă nu se detectează că există ocupanți așezați. Este posibil să îmbunătățiți performanța de încălzire utilizând scaune incalzite, chiar economisind energie. Putem vedea această soluție în Chevrolet Volt.

Aparatele de aer condiționat automate pot utiliza recircularea aerului în habitaclu pentru a reduce consumul de combustibil asociat. În unele modele hibride sau electrice, aparatul de aer condiționat consumă mai puțină energie în modul de economisire maximă, deși confortul termic nu va fi același în situații dificile, precum conducerea în Sevilla la mijlocul lunii august.

Economie de greutate

În ultimul timp, mașinile s-au îngrășat doar, iar acest lucru s-a datorat îmbunătățirilor produsului echipament, cel mai mare rigiditate a caroseriei și avansului în Securitate pasivă. Dezavantajul tuturor acestor aspecte este că, cu cât greutatea este mai mare, cu atât este necesară mai multă energie pentru deplasarea vehiculului.

Dacă nu vrei să te întorci și să te întorci la vremurile trecute, reducerea greutății nu trebuie să fie inconvenientă. Dacă schimbăm oțelul pentru aluminiu, da, acesta va cântări mai puțin, dar costul va fi mai scump. Abuzând fibra de carbon, rezultat mai bun, dar prețul crește.

Din nou trebuie găsit un echilibru. Revin la exemplul modelului XL1, folosește materiale ușoare (și scumpe) și echipamentul său este mai mic decât în ​​mod normal. Un mod banal de a slăbi este să ai mai puțin izolare. Dacă nu vrem să pierdem confortul, va trebui să eliminăm necesitatea unei astfel de izolații.

Încetul cu încetul, am început să vedem tendința inversă, modele care sunt mai ușoare decât cele pe care le înlocuiesc, dar fără a merge înapoi în siguranță, confort sau echipamente. Reducerea greutății motorului este simplă prin simpla reducere a deplasării sau prin utilizarea aliajelor mai avansate, care cântăresc mai puțin, dar sunt încă robuste.

Kilogramele au fost întotdeauna conștiente de sine față de mașinile de curse sau cele care au căutat cele mai uimitoare performanțe. Pe de altă parte, greutatea nu a fost o problemă atunci când confortul trebuie să fie maxim (mașini de lux) sau când rigiditatea este totul (off-road).

Vorbind de off-road, șasiul scării este în curs de migrare șasiu monococ, întărit corespunzător poate obține un efect similar. La autoturisme este dificil să găsești modele cu șasiu pe scară. Marea complexitate a economisirii greutății este cum să o atingeți în timp ce conține costuri și fără a merge înapoi.