|
Chcesz wiedzieć więcej? Zamów dobrą książkę. Propozycje Racjonalisty: | | |
|
|
|
|
Państwo i polityka » Energetyka
Długie konanie silnika benzynowego. Alternatywne paliwa jutra [5] Autor tekstu: Maciej Psyk
Wspólne
dla wszystkich
Wbrew pozorom nawet potencjalnie rewolucyjny silnik Scuderi nie wystarcza
do osiągnięcia dobrych wyników zużycia paliwa. Trzeba wykonać drugą część
zadania — osiągnąć jak najbliższe
ideału fizyczne korelaty spalania.
Osiąga się to przez:
- obniżenie
Cx
- zmniejszenie wysokości i/lub rozmiarów
- zastosowanie opon o niskim oporze toczenia (współczynnik 0,006 daje 3-4% oszczędności
paliwa w stosunku do standardowych opon w tym 4-6% w jeździe miejskiej)
- zmniejszenie wagi pojazdu (poniżej tony, por. np. Audi A2); w Japonii samochody
osobowe podzielone są na szesnaście klas wagowych (analogicznie do podnoszenia
ciężarów czy sportów walki!) — ułatwia to uczciwszą rywalizację oraz
wprowadzanie decyzji administracyjnych
- modyfikacje
skrzyni biegów
- odzyskiwanie energii hamowania (tylko dla hybryd)
- osobne
zasilanie klimatyzacji i odbiorników prądu (najlepiej z fotoogniw
zamontowanych na dachu)
- zastosowanie tempomatu (interesujący byłby tempomat stosujący „pulse and
glide"!)
- zastosowanie układu tandem w samochodach dwuosobowych
- zastosowanie przekładni E-CVT
- analizę
stylu jazdy kierowcy przez komputer pokładowy w celu wykształcenia bardziej
oszczędnego stylu jazdy (zastosowane w studyjnym Fiacie Panda Aria) oraz wyświetlacz
bieżących parametrów spalania (VW Up)
Najdoskonalszy kształt w przyrodzie ma spadająca
kropla wody — współczynnik Cx 0,04. Najlepsze samochody osiągają Cx=0,25 (Audi
A2, Honda
Insight, Lexus LS430 z zawieszeniem pneumatycznym). Już w 1935 roku
wizjonerska i zaskakująco współczesna Tatra T77 miała Cx=0,212. Przyszłość
należy jednak do samochodów o Cx<0,2, co pozwoliłoby na znaczne oszczędności
paliwa. Takie prototypy o Cx 0,14-0,17 już istnieją. Wyprzedzając swoją epokę o pół wieku 0,19 osiągnął już w 1953 Alfa Romeo
BAT. Pierwszy nowoczesny
samochód elektryczny EV1 miał 0,195. Podpatrując naturę a ściślej rybę Ostracion
cubicus w prototypie Mercedes-Benz Bionic osiągnięto 0,19. Planowany na
2009 ekstremalny VW „1-litre" [na 100 km] ma 0,159 (zob.).
Jeszcze niżej mogą zejść pojazdy zrywające z dzisiejszym wyglądem
samochodu a wyglądające jak uniesione w powietrzu jajko lub kropla. Takim
samochodem 22 wieku będzie kalifornijska Aptera, na którą można już składać
zamówienia. Cx — 0,11. Głównymi wrogami Cx są załamania karoserii, wystające
lusterka zewnętrzne (zastępowane kamerami), klamki, antena, listwy dachowe,
kształt felg i kołpaków, duży prześwit a także fartuchy przeciwbłotne i bagażnik dachowy.
Prawdopodobnie po przekroczeniu magicznych 100 mpg
(2,82l/100km) kształt pojazdów może zostać głęboko zredefiniowany. Dzieje
się tak ponieważ samochody czterokołowe mają wyższe zużycie paliwa przy
niskich prędkościach niż przy średnich (co jest ich wadą). Natomiast w samochodach trzykołowych z dwoma kołami z przodu spalanie paliwa rośnie wraz
ze wzrostem prędkości. Taka konstrukcja przy niskiej masie i zasilaniu
hybrydowym może przekroczyć 200 mpg — więcej niż Chevrolet Volt -
pozostając funkcjonalnym samochodem dwuosobowym z normalnymi siedzeniami.
Alternatywnym pomysłem jest „samochód" jednoosobowy podobny do wózka
inwalidzkiego czyli Toyota i-Real — coś, co można nazwać rowerem dla
staruszków. Z kolei w MIT trwają prace nad hiper-oszczędnym pojazdem integrującym w całość wszystkie metody znane z samochodu oraz wykorzystującym siłę mięśni
(zob.).
Bardzo
dużo zależy od stylu jazdy kierowcy (stąd podpowiedzi komputera oraz
analiza spalania i emisji w czasie rzeczywistym) oraz
tuningu samochodu. Wyniki można poprawić o ponad jedną trzecią
ponad podane przez producenta stosując metody odkryte i rozwinięte przez „nenpimaniaków"
(od japońskich słów „maniacy zasięgu"; jest to nowy sport wśród
posiadaczy Priusów):
Tuning
samochodu pod kątem spalania („hardware"):
- tuning
komputera pokładowego oraz dodanie informacji o dystansie, temperaturze
powietrza i użyciu wycieraczek (dla dalszej analizy)
- wymianę świec
zapłonowych, filtra powietrza, filtra paliwa, użycie specjalnego oleju (zob.)
zmniejszającego tarcie (nie z „ceramizerem", który wygląda na ten sam
rodzaj wynalazków co słynny „magnetyzer")
- zaizolowanie gumą lub pianką silnika i grilla
- usunięcie
zbędnego bagażu (w wersji ekstremalnej — części wyposażenia)
- dodanie
wskaźnika nacisku pedału gazu (stosuje się także jazdę na boso)
- podgrzanie
silnika przed jazdą (największe spalane ma miejsce w pierwszych 5-iu
minutach jazdy)
- wymianę żarówek
na diody LED (docelowo — wszystkie odbiorniki prądu klasy A)
- dopompowanie opon do 2,75 bar (40 psi), zdemontowanie bagażnika dachowego i fartuchów
przeciwbłotnych (jeśli są).
Technika
jazdy („software"):
- technikę
„rozpędź i szybuj" (ang. pulse and glide); pozwala na obniżenie spalania o połowę
- jazdę z prędkością
dla której spalanie jest najniższe (w praktyce — co najmniej
nieprzekraczalnie prędkości); po kryzysie paliwowym pierwszą odpowiedzią rządu
USA było obniżenie dopuszczalnej prędkości na autostradach; może to mieć
decydujący wpływ na proponowane wprowadzenie ograniczenia prędkości na
autostradach w Niemczech
- unikanie na
ile tylko można gwałtownego przyspieszania, hamowania i ryzykownych manewrów
- jazdę na
niewielkiej ilości paliwa (obniżenie masy o około 40 kg)
- nieużywanie
klimatyzacji, radia itd.
- jechanie za
ciężarówką wykorzystując podciśnienie (technika niebezpieczna)
- używanie
biegu jałowego przy zjeżdżaniu i do zwalniania
- unikanie
biegu wstecznego, zwłaszcza na parkingach
- zamknięcie
okien i szyberdachu
- jak największe
wykorzystanie napędu elektrycznego w hybrydach.
Warunki pogodowe (niska temperatura, deszcz, wiatr) oraz rodzaj
nawierzchni. Użycie do budowy dróg wysokiej jakości asfaltu obniżającego
opór toczenia opon (ściślej: o odpowiedniej makro- i megateksturze) oraz ich
dalsze należyte utrzymanie może poprawić spalanie nawet o 10 procent (zob.),
(zob.).
Dzięki
zastosowaniu powyższych metod najoszczędniejsze samochody (pomijając
elektryczne) to:
- VW 1-Litre (???),
Chevrolet Volt (???), Opel Flextreme (???), Volvo Recharge (???)
- Loremo LS (planowany na 2009) — 50 g CO2/km
- Fiat Panda Aria
(pojazd studyjny, prawdopodobna produkcja; dwupaliwowy benzyna-CNG) -
69
- Smart Fortwo CDI MHD (diesel-hybryda) — 78
- VW Lupo 3L
TDI — 79 (zaprzestano produkcji w 2005 roku)
- Audi A2 1.2
TDI — 81 (zaprzestano produkcji w 2005 roku)
- Smart Fortwo CDI — 88
- Peugeot 308 Hybrid HDi (planowany na 2010) — 90
- Daihatsu Cuore Eco (z systemem start-stop) — 99
- VW Polo BlueMotion bez klimatyzacji — 99
Jak widać samochody z silnikami wewnętrznego
spalania mogą wejść do elitarnej klasy A gdzie presja ekologiczna znacznie
maleje. Co więcej w przyszłych samochodach hybrydowych lub radykalnie
zminiaturyzowanych osiągalne jest zejście poniżej 70g CO2/km czyli do poziomu
porównywalnego z samochodami elektrycznymi zasilanymi z gniazdka. Odpowiada to
około 100 mpg, co można uznać za granicę od której przestaje być problemem
emisja gazów cieplarnianych. Znajdą się tam samochody biorące
udział w konkursie Automotive
X Prize (mającym na celu przyspieszenie rozwoju samochodów osiągających
ponad 100 mpg). Wyniki tego konkursu poznamy w 2009 roku. Na marginesie mówiąc,
sam ten konkurs najlepiej odzwierciedla postęp jaki dokonuje się w dziedzinie
designu i paliw (zob.).
Warto wiedzieć,
że producenci samochodów 7-osobowych zdają się lansować wskaźnik emisji
CO2 na kilometr na osobę. Przy 7 osobach w samochodzie mógłby wynosić mniej
niż 30 — zamiast około 200 licząc tradycyjnie. Nie wydaje się jednak, by
było to czymś więcej niż trikiem marketingowym. Idąc tym tokiem rozumowania
można by kupić autobus i podzielić jego spalanie przez 60. Poza tym wszędzie
na świecie średnio w samochodzie jedzie 1,6-1,8 osób.
Zastosowanie wszystkich chwytów z obu grup ma w sobie duży potencjał oszczędności i może zaowocować w przyszłych
samochodach hybrydowych spalaniem ponad 100 mpg, spodziewanym po Priusie
trzeciej generacji (bliskie są takie pojazdy jak VW Up — 94 mpg, Smart Fortwo
diesel-hybryda — 97,4 i Toyota 1/X; pozwoli to przekroczyć magiczne 100 mpg
przy oszczędnej jeździe). „Nenpimaniacy" w warunkach rekordu świata osiągnęli
116 mpg w zmodyfikowanej Toyocie Prius (zob.) i 110 mpg w oryginalnej (zob.),
co pokazuje jak wielkie jest znaczenie tuningu i stylu jazdy (oraz podaje na
talerzu rozwiązania uczestnikom Automotive
X Prize, uważnie analizowane przez Toyotę). Tym niemniej nawet przy osiągnięciu tego niezwykle niskiego poziomu
problemy z ropą nie zostaną rozwiązane, a jedynie złagodzone. Podobna do
samochodów elektrycznych zasilanych z gniazdka jest tu już emisja CO2, ale
ropa jest znacznie droższa niż ekwiwalent prądu, nieporównywalnie
trudniejsza w przesyle, zanieczyszcza atmosferę podczas wydobycia i spalania w silniku (co niwelują kolejne normy emisji — Euro 4, Euro 5 i Euro 6) oraz
jest ogromnym problemem politycznym. Z tego powodu nigdy nie będzie dobrym
rozwiązaniem bez względu na postęp technologiczny w motoryzacji. Co więcej,
100 mpg jest osiągalne tylko dla pojedynczych rekordzistów i to w segmencie
aut najmniejszych. Średnia nie tylko dla całego przemysłu, ale nawet
najlepszych marek przekracza 140 gram CO2/km a najbardziej ambitny plan na świecie
zakłada 95 gram w 2020 roku — o 1/3 ponad emisję samochodów elektrycznych.
Oznacza to, że reguły gry nie zmienią się bez co najmniej upowszechnienia
pojazdów PHEV — i 1-litrowe Volvo, odwrotność Bugatti Veyron, nie może być
listkiem figowym całego przemysłu.
1 2 3 4 5 6 7 Dalej..
« Energetyka (Publikacja: 02-11-2007 Ostatnia zmiana: 02-06-2013)
Maciej Psyk Publicysta, dziennikarz. Z urodzenia słupszczanin. Ukończył politologię na Uniwersytecie Szczecińskim. Od 2005 mieszka w Wielkiej Brytanii. Członek-założyciel Polskiego Stowarzyszenia Racjonalistów oraz członek British Humanist Association. Współpracuje z National Secular Society. Liczba tekstów na portalu: 91 Pokaż inne teksty autora Liczba tłumaczeń: 2 Pokaż tłumaczenia autora Najnowszy tekst autora: Monachomachia po łotewsku | Wszelkie prawa zastrzeżone. Prawa autorskie tego tekstu należą do autora i/lub serwisu Racjonalista.pl.
Żadna część tego tekstu nie może być przedrukowywana, reprodukowana ani wykorzystywana w jakiejkolwiek formie,
bez zgody właściciela praw autorskich. Wszelkie naruszenia praw autorskich podlegają sankcjom przewidzianym w
kodeksie karnym i ustawie o prawie autorskim i prawach pokrewnych.str. 5612 |
|