5 imponujących cech HyperCar

Powiedzieli, że nie da się tego zrobić: nikt nie jest w stanie stworzyć samochodu zdolnego do przejechania 100 mil (160,9 km) lub więcej na jednym galonie (3,8 litra) benzyny – ani osiągnąć równoważnych osiągów przy użyciu innego rodzaju paliwa.

A gdyby komuś udało się zbudować taki pojazd, na pewno nie byłby on szybki, zwinny czy zderzeniowy. Ale nawet jeśli dać takim samochodowym fantazjom korzyść z wątpliwości, nie było mowy o pojeździe, który zdołałby spełnić wszystko, co mogłoby być również przestronne. Wygoda musiałaby zostać poświęcona na ołtarzu wydajności motoryzacji. A przynajmniej tak się kiedyś wydawało.

Tak się składa, że ​​wszystkie te wątpliwości, które posiadało jednocześnie więcej niż kilku „ekspertów” motoryzacyjnych, okazały się chybione. Szczerze mówiąc, biorąc pod uwagę dostępną do niedawna technologię, argumenty te miały sens. Jednak próby ponownego przemyślenia i przeprojektowania samochodu w ciągu ostatnich kilku dekad przekształcają niegdyś fantastyczne pomysły w wykonalne.

Amory Lovins, założyciel i główny naukowiec Rocky Mountain Institute (RMI), ukuł nazwę „Hypercar”, aby opisać swoją koncepcję przestronnego, podobnego do SUV-a pojazdu, który zapewniał zdumiewającą oszczędność paliwa bez żadnych kompromisów, do których ludzie zwykle się przywiązują”. samochody ekonomiczne”. Wizja Hypercar firmy RMI po raz pierwszy pojawiła się na arenie publicznej w latach 90. XX wieku. Firma Hypercar Inc., wydzielona z badań RMI (dziś Hypercar Inc. nazywa się FiberForge), aby realizować koncepcję.

W następnych latach definicja „hipersamochodu” rozszerzyła się na każdy niezwykle wydajny zmotoryzowany pojazd naziemny. Głównym, choć nieco luźnym parametrem jest to, że pojazd jest w stanie przejechać 100 mil (160,9 km) lub więcej na ekwiwalencie energetycznym galona (3,8 litra) benzyny. W przypadku energii elektrycznej to tyle samo, co 100 mil (160,9 km) na każde 33,7 kilowatogodziny energii. Aby to zobrazować, mówimy o ilości energii potrzebnej do utrzymania 100-watowej żarówki przez 10 godzin dziennie (1 kilowat lub kWh) przez miesiąc. (Ten artykuł wyjaśnia bardziej szczegółowo, jak działają porównania wydajności między silnikami benzynowymi i elektrycznymi.)

Więc czego nie lubić w hipersamochodach? Trudno nam wymyślić wiele powodów, poza tym, że tak długo przychodzili do zwykłych ludzi. Do 2012 roku osoba o przeciętnych dochodach nadal była prawie niemożliwa, aby wejść do salonu samochodowego i wyjechać z kluczykami i rejestracją do legalnego hipersamochodu. Owszem, Chevy Volt GM ma wskaźnik wydajności nieco poniżej 100 MPGe, ale przy 40 000 dolarów za egzemplarz, można argumentować, że wciąż jest poza zasięgiem większości potencjalnych nabywców samochodów.

Mimo to możemy się ślinić... eee, wychwalać zalety hipersamochodu jako pomysłu i jako wschodząca klasa pojazdów, które są już dostępne - jeśli masz pieniądze (a w niektórych przypadkach techniczne know-how, aby zbudować jeden). W tym artykule przyjrzymy się niektórym z najbardziej imponujących cech hipersamochodu. Po przeczytaniu artykułu zastanów się nad swoimi przemyśleniami – czy warto dążyć do wydajności hipersamochodów?

1. Potrzebuje mniej doładowań (lub doładowań)
2. Pomaga w walce z terrorystami i innymi despotami – kule nie są wymagane
3. To Inkubator Innowacji
4. Jest hiperzielony
5. To Przyszłość…Dzisiaj

Nie mamy nic przeciwko stacjom benzynowym, które dostarczają nam benzynę, olej napędowy, biopaliwa i tak dalej. Ani przeciwko wielu wspaniałym ludziom zatrudnionym przez te stacje. Ale spójrzmy prawdzie w oczy, przerywanie naszej codziennej rutyny, aby zatankować, jest trochę kłopotliwe. A w zależności od pojazdu może być naprawdę drogo.

Dzięki hipersamochodowi możesz spędzać mniej czasu na czekaniu przy pompie... lub wcale. Posiadanie pojazdu elektrycznego z wtyczką , który jest zasilany wyłącznie bateriami, oznaczałoby, że wszystko, czego potrzebujesz, to gniazdko elektryczne. Każdy ma taki w domu. Typowy samochód jest bezczynny przez 95 procent czasu, więc nawet kilkugodzinne ładowanie (np. noc) nie powinno stanowić strasznego niedogodności dla właścicieli [źródło: RenewGrid ].

Prawdziwe hipersamochody projektowane są z niemal niewolniczym oddaniem redukcji wagi. Im mniej samochód waży, tym mniej energii potrzebuje na pokonanie określonego dystansu. Im mniej energii musi wydać, tym mniejsze (i lżejsze) mogą być jego różne składniki. Tak więc, podczas gdy ten duży zestaw hamulcowy może wyglądać fajnie, siedząc pod zestawem 20-calowych kół w podkręconym zwykłym samochodzie, w hipersamochodzie nie potrzebujesz zbyt dużych korków. Nawet w naprawdę szybkim hipersamochodzie ogólna niewielka masa pojazdu sprawiałaby, że hamulce byłyby przesadą.

Mniejsze, lżejsze komponenty oraz zastosowanie lekkich materiałów konstrukcyjnych, takich jak włókno węglowe, pomagają nadać hipersamochodom fenomenalny zasięg. Pozostała sztuczka polega na umieszczeniu wszystkich tych technik i technologii w systemie, który pozwala na szybką, dochodową produkcję masową.

Od zarania ludzkości ludzie toczyli wojnę o dostęp do zasobów. Dziś jednym z tych najbardziej cenionych zasobów jest ropa. Stany Zjednoczone nie są obce konflikty związane z ropą, a utrzymanie dostępu do zagranicznej ropy kosztowało kraj biliony dolarów, nie wspominając o wielu tysiącach istnień ludzkich w ciągu ostatnich kilku dekad.

Globalny charakter rynków ropy oznacza, że ​​każdy konkretny kraj może być zmuszony do czynienia sympatii z narodami, które mu się nie podobają – narodami, które eksportują duże ilości ropy. Wszystko po to, by utrzymać krajowe ceny paliw na znośnym poziomie. Może to oznaczać odwrócenie spojrzenia, gdy władcy bogatych w ropę narodów uciskają własny naród lub zapewniają pomoc i schronienie terrorystom.

Niezależność energetyczna oznacza, że ​​kraj nie jest w dużym stopniu uzależniony od zagranicznych źródeł energii, aby utrzymać płynną gospodarkę lub obronę narodową. Jest to koncepcja, która ma wiele typów wojskowych, które chcą wyjść ze standardu ropy, jeśli chodzi o zasilanie swoich maszyn [źródło: US Navy ].

Zużywając mniej benzyny lub w ogóle nie zużywając gazu, jeśli jest całkowicie elektryczny , hipersamochód może zadać cios demokracji bez oddania strzału. Naród hipersamochodów przebyłby długą drogę w kierunku zapewnienia niezależności energetycznej – i pozbawiania dochodów państwa opresyjne i przyjazne terrorystom.

Z geopolitycznego punktu widzenia zimna wojna niekoniecznie była zabawnym czasem. Niezależnie od tego, czy służyłeś w wojsku w tamtej epoce, czy nie, nad głową wisiało ciągłe zagrożenie nuklearną zagładą. Mimo to, a może właśnie z tego powodu, pilna potrzeba wprowadzania innowacji przez Stany Zjednoczone była stała.

Dzisiaj czerpiemy korzyści z telefonów komórkowych, rakiet, które mogą dotrzeć w kosmos, Internetu, nawigacji GPS i niezliczonych innych osiągnięć, które miały miejsce w wyścigu między krajami sprzymierzonymi z ZSRR a Zachodem, aby technologicznie zjednoczyć się. Jak ująli to filozofowie już w czasach Ezopa: „Potrzeba jest matką wynalazków”. Podczas zimnej wojny „konieczność” rozwijała jak najwięcej nienuklearnych sposobów pokonania drugiej strony.

W dzisiejszych czasach rośnie poczucie pilności związanej zarówno ze zmniejszaniem się łatwo dostępnych rezerw ropy naftowej , jak i ze zmianami klimatycznymi. Duże firmy i odważni wynalazcy stanęli na wysokości zadania, aby sprostać licznym wyzwaniom.

Toyota była liderem wśród głównych producentów samochodów dzięki przełomowemu Priusowi w 1997 roku. Chociaż technicznie nie jest to hipersamochód (jeszcze), Prius opiera się na wielu zasadach hipersamochodów, aby osiągnąć znacznie powyżej średniej wydajności paliwowej. Amerykańscy producenci samochodów weszli do gry stosunkowo późno, ale zobowiązali się do zwiększania wydajności po przeżyciu bliskiej śmierci podczas kryzysu finansowego w 2008 roku.

Ale nie tylko główne firmy wprowadzają innowacje. Osoby indywidualne, zespoły studenckie, a nawet grupy uczniów szkół średnich rozwiązują problemy związane z tworzeniem hipersamochodów dzięki zachętom, takim jak nagroda Progressive Automotive X Prize. Konkurs jest ogłaszany jako „Konkurs o wartości 10 milionów dolarów na najlepsze samochody zdolne do produkcji 100 MPGe”.

Jeśli przeszłość jest jakąkolwiek wskazówką, wiele dodatkowych korzyści może przynieść jutro innowacje, które mają miejsce dzisiaj. Kto wie, jakie olbrzymie dobrodziejstwa dla biznesu, osobistej produktywności i ogólnie dla społeczeństwa przyniosą technologie, które wyłonią się z badań nad hipersamochodami?

Kiedy prowadzimy nasze pojazdy spalinowe, pobieramy węgiel i inne pierwiastki, które zostały usunięte spod ziemi i uwalniamy je do atmosfery. Podobnie jak nasze płuca, atmosfera ma tylko ograniczoną zdolność filtrowania nadmiaru cząstek przed wystąpieniem nieprzyjemnych skutków ubocznych. Najbardziej zauważalnym z nich jest globalny wzrost temperatury.

Dowody na to, że zachodzą przyspieszone zmiany klimatyczne i że przyczyną jest w dużej mierze działalność człowieka, są teraz „jednoznaczne”, a nawet dawni sceptycy dochodzą do wniosku, że planeta się rozgrzewa [źródła: American Meteorological Society i Muller ].

Według amerykańskiej Agencji Ochrony Środowiska samochody odpowiadają za nieco ponad połowę emisji dwutlenku węgla w jednym gospodarstwie domowym. Obwiniaj podstawowy projekt samochodów, na przykład. Tradycyjne samochody słyną z marnotrawstwa. Według Lovinsa z Instytutu Gór Skalistych, tylko 0,3 procent energii wytwarzanej przez silnik samochodu jest napędzane przez kierowcę pojazdu [źródło: Nova ].

Gdzie jest reszta? Lovins twierdzi, że 87 procent zużywa się w innych częściach samochodu: silniku, układzie napędowym i akcesoriach… innymi słowy, wszędzie poza kołami. Pomimo wszystkich swoich osiągnięć, nowoczesny samochód jest ruchomym odpowiednikiem przeciekającego, przeciekającego domu.

Z drugiej strony hipersamochód agresywnie stara się naprawić te niedociągnięcia. Wydajność to cały sens hipersamochodu. Toyota Prius , powszechnie uważany za wysoce wydajnego samochodu, ma przebieg EPA ocenę 42 mil na galon (17,9 kilometrów na litr). W przeciwieństwie do tego, najbardziej skąpe z hipersamochodów może osiągnąć wytrzymałość ponad 200 MPGe! (Instytut Gór Skalistych nazwał teraz tę klasę samochodów „ultralekkimi pojazdami o niskim oporze. Nie tak melodyjny i seksowny jak „hipersamochód”, ale możemy zobaczyć, jak mogą chcieć uniknąć pomyłki z oryginalnym Hypercarem. [źródło: Instytut Gór Skalistych ].

„Czyste” i „zielone” to często subiektywne oznaczenia, ponieważ może być trudno prześledzić źródła energii elektrycznej. Ale wyraźnie można sobie wyobrazić, że w pełni elektryczny hipersamochód mógłby otrzymywać całą swoją moc ze źródeł odnawialnych, które nie zanieczyszczają środowiska, a zatem nie zanieczyszczają środowiska lub są neutralne pod względem emisji dwutlenku węgla.

W przypadku niemal każdej wynalezionej nowej technologii oczekujemy z czasem ulepszeń. Niezależnie od tego, czy chodzi o samoloty z napędem, czy komputery osobiste, uważamy, że radykalna zmiana na przestrzeni kilku dekad jest, no cóż, normalna.

Przykład: jedna z lepszych wczesnych żarówek Thomasa Edisona może wytrzymać 1200 godzin, zanim się wypali. Dzisiejsza świetlówka kompaktowa może świecić przez 10 000 godzin. Technologia nowej generacji, żarówki LED, mogą wytrzymać rzekomo 25 000 godzin.

Z drugiej strony samochody prawie się nie poruszały, przynajmniej nie pod jednym ważnym względem. Ford Model T, wprowadzony w 1908 r., osiągnął przyzwoite 21 mil na galon (8,9 km na litr). Przeciętny przebieg samochodu w 2012 roku (w Stanach Zjednoczonych) wynosił 24 mile na galon (10,2 km na litr) [źródła: Ford Motor Company i Eisenstein ].

Czy silniki spalinowe osiągnęły najwyższą sprawność, jak twierdzą niektórzy? Nie do końca, ale całkiem blisko. Dodatkowo, z całą uczciwością, samochody poczyniły znaczne postępy w innych obszarach. Ale jasne jest, że aby zwiększyć przebieg paliwa i nadal zachować bezpieczeństwo, komfort i osiągi, producenci samochodów będą musieli zastosować inne metody niż te dominujące obecnie. Metody takie jak te używane do budowy hipersamochodu.

Nie mówimy też o sennej, teoretycznej nauce. Ale prawdziwy rozwój hipersamochodów może wymagać całkowitego zerwania z ortodoksją budowy samochodów. Weźmy na przykład Wikispeed SGT01, uczestnika konkursu Progressive Automotive X Prize. Zespół Wikispeed, kierowany przez konsultanta ds. oprogramowania Joe Justice'a, wykorzystał praktyki zarządzania (zwane łącznie Agile) ze świata tworzenia oprogramowania, aby skrócić lata standardowe dla przemysłu motoryzacyjnego, aby zbudować roadster SGT01. Powstały samochód z karbonową karoserią kosztuje 25 000 USD, przyspiesza od 0 do 60 mil na godzinę (0 do 96,6 km na godzinę) w 5 sekund i zapewnia 108 mil na galon (45,9 km na litr) w połączeniu z jazdą po mieście i autostradzie. (Obecnie kompromis to ciężka, hałaśliwa jazda.)

Dla bardziej zindywidualizowanej, ale nadal sportowej jazdy, jest Rimac Concept One z Chorwacji. Ta rzeźbiona piękność umieszcza niezależnie sterowany silnik elektryczny przy każdym kole, aby zapewnić najwyższą prędkość (0 do 60 mil na godzinę w zaledwie 2 sekundy) i wydajność (114 MPGe). Nazywają to „wektorowaniem momentu obrotowego na wszystkich kołach”. Nazywamy to całkiem sprytnym rozwiązaniem problemu strat energii w układzie napędowym.

I wiele innych przykładów wykorzystania technik hipersamochodowych. Przebieg na poziomie hipersamochodu niemal nie do uwierzenia, ale co zaskakujące, wiedza, jak go osiągnąć, jest dziś w zasięgu ręki. Więc następnym razem, gdy usłyszysz ludzi narzekających na cenę benzyny lub przechwalających się swoim samochodem o długości 42 mil za galon (17,9 km na litr), nie krępuj się rzucić im trochę nauki: Hipersamochód pozostawił nasze dziedzictwo motoryzacyjne oparte na paliwach kopalnych w kurz.

Nota autora: 5 imponujących cech HyperCar

To niesamowity czas, aby być konstruktorem samochodów niezwiązanym z jedną z dużych, uznanych firm motoryzacyjnych. W przeszłości pole było zaminowane z przeszkodami dla wynalazców i małych zespołów auto-konstrukcyjnych. Niszczące budżet koszty badań i rozwoju. Trudne do zdobycia części i komponenty. Brak dostępu do produkcji na rentowną skalę. I po prostu zapomnij o dystrybucji. Jednak dzisiaj, wraz z zasięgiem Internetu i globalnej współpracy, ograniczenia te zanikają.

Jestem podekscytowany, widząc taką różnorodność rozmiarów i narodowości w grupach próbujących zbudować nadające się do produkcji hipersamochody. Ich praca poszerza zasób wiedzy, którą mamy, aby pomóc w ponownym wyobrażeniu sobie samochodu i jego roli w społeczeństwie. Po dziesięcioleciach stagnacji ze strony największych producentów samochodów, grono niekonwencjonalnych myślicieli pomaga wstrząsnąć i rozwinąć naszą koncepcję tego, czym może i powinien być samochód. .

Powiązane artykuły