Polecamy

Porady dotyczące czyszczenia samochodów w salonie

Przewodnik Kupowania Wosku Samochodowego

Samochody

Przyszłość technologii motoryzacyjnej i samochodowej - samochody hybrydowe, elektryczne i bez kierowcy

W ciągu jednego stulecia wprowadzenie samochodu wywołało ogromne zmiany w kulturze amerykańskiej, w społecznościach, w których żyjemy, w środowisku naturalnym, gospodarce i niezależności osobistej. Zmienił się każdy aspekt codziennego życia, od miejsc, w których żyjemy, po jedzenie, które spożywamy.

Samochody, coraz bardziej dostępne dla każdego, zacierają różnice między klasami społecznymi, poszerzają rynki i stymulują gospodarkę. Branża ta zatrudnia bezpośrednio ponad 2,6 miliona osób i, według Auto Alliance, stanowi od 3% do 3,5% produktu krajowego brutto (PKB) kraju.

Amerykański romans z samochodami jest widoczny w liczbie posiadanych samochodów. Według Bureau of Transportation Statistics w 2012 roku w Stanach Zjednoczonych zarejestrowanych było ponad 250 milionów pojazdów, czyli jeden na każdego Amerykanina powyżej 18 roku życia. Przeciętne gospodarstwo domowe posiada 1,75 pojazdu. Kierowcy przejechali w tym roku ponad 2,8 miliarda mil przez 4,5 miliona kilometrów dróg i autostrad oraz 605 471 mostów w kraju.

Konsumenci mogą wybierać spośród wielu producentów samochodów, z których wszyscy produkują różne marki, modele i style nadwozia. Pojazdy mogą być następnie dostosowywane według koloru, typu silnika, skrzyni biegów, wystroju wnętrza i rodzaju kół. Ponadto, istnieją tysiące warsztatów samochodowych, wysokiej klasy mechaników, a nadwozie dostosowując sklepy gotowe do spełnienia marzeń każdego właściciela samochodu.

Negatywny wpływ samochodów na współczesne życie

We wszystkich swoich działaniach na rzecz współczesnego życia, samochód ma również znaczne negatywne konsekwencje dla jednostek i całego społeczeństwa:

Wydatki. Zakup i bieżąca eksploatacja samochodu jest jednym z największych wydatków, jakie typowa osoba ponosi w życiu. Samochody stanowią około jednej szóstej budżetu rodziny, więcej niż jedzenie czy opieka zdrowotna i ubezpieczenia łącznie, według Biura Statystyki Pracy. BLS podaje, że w 2010 roku przeciętny samochód osobowy w USA miał 11,4 roku i przejechał 11 318 mil, spalając 2 132 dolary na gazie i ropie. Ponadto, kierowcy wydali średnio 787 dolarów na naprawy i konserwację.

Śmierć i obrażenia. Według United States Census Bureau, od 1990 roku, co roku dochodzi do ponad 10 milionów wypadków z udziałem samochodów, powodując ponad 30 000 zgonów rocznie. Podczas gdy wskaźnik ten spada każdego roku - odzwierciedlając udoskonalenia w projektowaniu i nowe technologie - National Highway Traffic Safety Administration szacuje, że koszt wypadków w 2010 r. wyniósł 871 mld USD.
Urban Sprawl. Ludność Stanów Zjednoczonych zwiększyła się ponad trzykrotnie z 76 milionów ludzi w 1900 r. do 281 milionów w 2000 r. Jednakże, zgodnie z badaniem przeprowadzonym w 2002 r. w Stanach Zjednoczonych, od 1950 r. liczba osób mieszkających na obszarze metropolitalnym znacznie spadła. W połowie wieku ponad 7000 osób zajmowało milę kwadratową powierzchni ziemi; w 2000 r. na milę kwadratową przypadało mniej niż 3 000 osób. Rozpiętość ta zmniejsza wydajność transportu masowego i zwiększa presję na budowę bardziej rozbudowanych sieci dróg i autostrad.
Zatłoczenie. Według badania mobilności A&M w Teksasie z 2012 r., przeciętny dojeżdżający do pracy samochodem spędza ponad 50 godzin tygodniowo siedząc w samochodzie, który utknął w korku. W takich miastach jak Los Angeles, Boston i Nowy Jork, zatory komunikacyjne trwają ponad 60 godzin rocznie, co powoduje, że Amerykanie spędzają łącznie 5,5 miliarda godzin więcej niż jest to konieczne i kupują dodatkowe 2,9 miliarda galonów paliwa.
Zanieczyszczenie. Podczas gdy zanieczyszczenia atmosferyczne wyprzedzają samochody, większość naukowców zgadza się, że nasze samochody osobowe są główną przyczyną globalnego ocieplenia. Według Union of Concerned Scientists, samochody osobowe i ciężarowe odpowiadają za prawie jedną piątą wszystkich emisji w USA - około 24 funtów dwutlenku węgla i innych gazów ogrzewających świat na każdy galon spalonego gazu.

Przyszłość automobilów

Mimo że samochody zmieniły się znacznie od czasu ich wprowadzenia, tempo ulepszeń w samochodach wzrasta - zwłaszcza w związku z postępami w zwalczaniu ich negatywnych skutków. Niektórzy futuryści przewidują pojawienie się autonomicznych aut - samochodów do samodzielnej jazdy - w ciągu następnej dekady.

ExtremeTech informuje, że na targach Consumer Electronics Show 2015 Mercedes-Benz zaprezentował swój luksusowy samochód bez kierowcy F-105, który jest wyposażony w przednie fotele obracające się tak, aby kierowca i pasażer na przednim siedzeniu mogli siedzieć twarzą w twarz z pasażerami na tylnych siedzeniach. W międzyczasie BMW zademonstrowało swój samochód i3 EV, który samodzielnie parkuje i może przeszukiwać garaż w poszukiwaniu otwartych przestrzeni.

Według CNBC, niektórzy analitycy przewidują, że nowi producenci, tacy jak Google i Apple, zastąpią tradycyjnych masowych producentów samochodów, takich jak General Motors, Ford, Honda i Volkswagen z ich head start na nowej technologii. Inne przewidywania obejmują następujące elementy:

Mniej samochodów będzie posiadanych przez rodziny, ponieważ pojedynczy samochód może obsługiwać różnych członków kolejno i jednocześnie, nie czekając na kierowcę. Na przykład, samochód bez kierowcy może wrócić do swojej bazy domowej po dostarczeniu pracownika do biura i być dostępny do transportu innych członków rodziny w ciągu dnia przed powrotem, aby odebrać podjeżdżającego później wieczorem.
Nastąpi wzrost wspólnej mobilności, gdy ludzie będą korzystać z samochodów bez posiadania ich.

Elementy znaczącej zmiany
Znaczące ulepszenia ograniczą negatywny wpływ samochodów w przyszłości. Obejmują one następujące aspekty i elementy.

Projekt
Pierwsze samochody przypominały zastępowane przez nie powozy konne, proste boksy na kołach. Wcześni producenci mieli niewielką wiedzę na temat aerodynamiki - oporu obiektów poruszających się w powietrzu, czyli "przeciągania". Drag rośnie proporcjonalnie do prędkości. Kształt samochodu, a zwłaszcza jego przednia część, bezpośrednio wpływa na energię zużywaną podczas jazdy do przodu.

Innym efektem zwiększenia prędkości jest dodatkowy udźwig - tendencja karoserii do wznoszenia się z powierzchni drogi - z powietrza przepływającego pod samochodem, zmniejszający trakcję i stabilność podczas skrętów. Zastosowanie tuneli aerodynamicznych pozwoliło projektantom samochodów ograniczyć ostre krawędzie i poprawić opływowość, a tym samym zmniejszyć opór powietrza, uniesienie i zużycie energii.

W konsekwencji, marki i modele wydają się podobne, ponieważ każdy producent szybko wykorzystuje każdą przewagę uzyskaną przez konkurenta. Przyszłe samochody będą prawdopodobnie krótsze z większą ilością zakrętów przy zachowaniu lub zwiększeniu przestrzeni wewnętrznej dla pasażerów.

Materiały
Masa samochodu ma bezpośredni wpływ na zużycie paliwa podczas eksploatacji. Uniwersytet Waszyngtoński donosi, że powszechne stosowanie konstrukcji jednoczęściowych, lekkich materiałów i mniejszych silników zmniejszyło średnią masę samochodu o 1700 funtów w latach 1975-2009. Duża część tej przewagi została jednak zniwelowana przez zwiększenie rozmiaru pojazdu i zwiększenie jego funkcjonalności.

Ciągła presja federalna na zwiększenie oszczędności paliwa doprowadzi do większego wykorzystania lekkiej stali, aluminium, materiałów kompozytowych i tworzyw sztucznych w celu zmniejszenia wagi i poprawy odporności na zderzenia. Na przykład, karoseria Tesla Roadster jest zbudowana z lekkiego kompozytu węglowo-epoksydowego, który jest tak wytrzymały jak stal i waży o 30% mniej. W miarę obniżania się kosztów produkcji tego materiału, coraz więcej producentów będzie się zwracać ku nowym, rewolucyjnym materiałom kompozytowym dla swoich pojazdów.

Wydajność mechaniczna
Czterosuwowy silnik spalinowy jest od dziesięcioleci podstawowym źródłem energii dla samochodów. Na przestrzeni lat postęp technologiczny, taki jak podwójne górne krzywki z czterema zaworami o zmiennym rozrządzie, wymuszone indukowanie powietrza, wtrysk paliwa, regulowany komputerowo wtrysk paliwa i zmienny rozrząd zaworów, zwiększył wydajność i moc silnika.

Szerokie zastosowanie jednostki sterującej silnika - komputera pokładowego, który reguluje czas zapłonu, mieszankę powietrzno-paliwową i prędkość obrotową biegu jałowego - zapewnia większą oszczędność paliwa i stałą diagnostykę silnika. Skrzynie biegów są bardziej wydajne, przechodząc od ręcznej zmiany trzech biegów do przodu i do tyłu, do automatycznej zmiany biegów na sześć do ośmiu i do tyłu. Ulepszony układ hydrauliczny umożliwia bezwysiłkowe wspomaganie układu kierowniczego, a hamulce przeciwblokujące znacznie skracają czas i przestrzeń postoju.

Od 2015 roku hybrydy - połączenie silnika benzynowego i elektrycznego - nie stały się popularne w niektórych częściach Stanów Zjednoczonych. Według Experian Automotive (za pośrednictwem Adama Goldfeina) co czwarty hybrydowy silnik został sprzedany w Kalifornii, co stanowi kwotę większą niż kolejne pięć stanów (Floryda, Teksas, Nowy Jork, Wirginia i Waszyngton) łącznie.

Chociaż większość gł¨®wnych producent¨®w auto oferują obecnie hybrydowy model, Toyota's Prius modele zdominowały rynku z około 5 milion¨®w całkowitej sprzedaży od 2000 r., zgodnie z 24/7 Wall St. Od USA rocznej sprzedaży auta od 2000 r. wahają się od 10,4 milion¨®w (rok 2009) do 17,4 milion¨®w (rok 2000), hybrydowych stanowiły mniej niż 3% całkowitej sprzedaży od 2000 r. i, zgodnie z Green Car Reports, średnio około 3% całkowitej rocznej sprzedaży obecnie.

Wielu obserwatorów uważa, że połączenie następujących czynników ograniczyło dotychczas sprzedaż hybryd:

  • Wysokie ceny konsumpcyjne w porównaniu z tradycyjnymi modelami silników (5.000 USD lub więcej za porównywalny samochód)
  • Mniejsza liczba niezależnych punktów serwisowych zdolnych do serwisowania lub naprawy samochodów hybrydowych lub elektrycznych, wymagających, aby samochód był obsługiwany przez sprzedawcę
  • Brak wiedzy konsumentów na temat nowej technologii
  • Zwiększona efektywność paliwowa silników gazowych
  • Kultura motoryzacyjna, która idealizuje konie mechaniczne i prędkość na autostradzie.
  • Podczas gdy pojazdy elektryczne napędzane wyłącznie ogniwami paliwowymi (nie hybrydowymi) zdobyły popularność wśród społeczeństwa, ulepszenia w zakresie ogniw paliwowych nie postępowały tak szybko, jak przewidywano. Przeciętny samochód elektryczny ma limit przejechanych 150 mil i potrzebuje od 20 do 30 minut na naładowanie.

Natomiast Ford Focus 2015 z czterocylindrowym silnikiem flex-fuel (mieszanka benzyny lub benzyny i etanolu) oraz 12,4-galonowym zbiornikiem może przejechać bez tankowania ponad 360 mil. Chociaż w przyszłości samochody elektryczne mogą zastąpić tradycyjne źródła zasilania, najbardziej prawdopodobnym rezultatem jest wzrost popularności silnika hybrydowego, czyli logiczne przejście od silników gazowych do elektrycznych.

Paliwa
Przez większą część swojego istnienia samochód opierał się na benzynie - rafinowanym produkcie naftowym - jako paliwie. W przeszłości dodawano tetraetyl ołowiu, aby zapewnić większą odporność na samozapłon, który to warunek określano mianem "stukania" po wyłączeniu zapłonu. Od lat 70-tych XX wieku etanol - paliwo odnawialne mieszane z benzyną - zastąpił ołów, kombinację nazywaną czasem "flex fuel".

Inne paliwa obejmują następujące elementy:

  • Sprężony gaz ziemny. Niektóre pojazdy, zwłaszcza duże ciężarówki i autobusy, są zaprojektowane do pracy ze sprężonym gazem ziemnym, paliwem kopalnym, które spala się czystiej niż ropa naftowa i wytwarza mniej zanieczyszczeń. Zwolennicy, tacy jak nafciarz T. Boone Pickens, opowiadali się za CNG jako lepszą ekologiczną i tańszą alternatywą dla benzyny. Nie istnieje jednak infrastruktura zapewniająca CNG jako realną alternatywę dla narodu samochodów, co ogranicza jego atrakcyjność dla kierowców.
  • Energia elektryczna. Pojazdy elektryczne i hybrydowe są coraz bardziej powszechne, a zużycie paliwa jest o około 33 % większe niż w przypadku silników napędzanych benzyną. Podczas gdy samochody zasilane akumulatorami można ładować w domu lub w publicznych stacjach ładowania, zasięg pojazdów zasilanych wyłącznie energią elektryczną jest znacznie mniejszy niż w przypadku samochodów zasilanych benzyną o pojemności magazynowej wynoszącej 12 lub więcej galonów. Ulepszenia w technologii akumulatorowej następują wolniej niż początkowo przewidywano, a pojazdy napędzane wyłącznie energią elektryczną są nadal droższe niż pojazdy napędzane benzyną. Niemniej jednak samochody elektryczne nadal będą miały większy udział w rynku, ponieważ koszty produkcji spadają, a ich zalety środowiskowe stają się bardziej oczywiste. Modele hybrydowe, w których do ładowania akumulatorów lub zasilania silnika elektrycznego wykorzystuje się silnik benzynowy, mogą być napędzane dalej niż pojazdy napędzane benzyną, zachowując również przewagę w zakresie zużycia paliwa.
  • Wodór. Niektórzy naukowcy i producenci samochodów opowiadają się za wodorem jako paliwem przyszłości, przede wszystkim ze względu na jego korzyści dla środowiska. W 2014 roku Hyundai rozpoczął leasing pierwszego pojazdu napędzanego wodorem w Stanach Zjednoczonych, podczas gdy Toyota ogłosiła plany sprzedaży swojego pierwszego samochodu napędzanego wodorem w 2015 roku. Większość głównych producentów samochodów napędzanych wodorem jest w trakcie opracowywania. Nie istnieje jednak jeszcze infrastruktura paliwowa niezbędna do zasilania wodorem jako podstawowym paliwem.
  • Jest mało prawdopodobne, aby jakiekolwiek pojedyncze paliwo alternatywne zastąpiło benzynę jako podstawowe paliwo samochodu przed 2025 r. Samochody elektryczne i pojazdy hybrydowe będą nadal gromadzić znaczny udział w rynku wraz ze wzrostem odległości pokonywanej na jednym ładowaniu elektrycznym. Światowa cena ropy naftowej będzie miała również duży wpływ na ewentualną hurtową konwersję na paliwo alternatywne. Jeśli ceny utrzymają się na poziomie 4,00 dolarów za galon lub wyższym, przejście na paliwa alternatywne będzie stymulowane.

Komunikacja
Komunikacja elektroniczna pomiędzy samochodem a środowiskiem, w którym działa, przeszła najbardziej dramatyczne zmiany. Globalne systemy pozycjonowania (GPS) są dostępne w większości nowych samochodów, aczkolwiek dla wielu z nich stanowią one element dodatkowy. Ponieważ systemy te stają się standardem we wszystkich nowych samochodach, coraz powszechniej dostępne będzie śledzenie pojazdów w czasie rzeczywistym, a także monitorowanie silnika poza samochodem. System GPS jest niezbędny dla pojazdów bez kierowców.

Komunikacja pomiędzy pojazdami (V2V) i pomiędzy pojazdami a infrastrukturą (V2I) stanie się powszechna, dzięki czemu oprócz zmieniających się warunków drogowych, samochody będą automatycznie informowane o położeniu i ruchu innych pojazdów. Interaktywne znaki drogowe i sygnalizatory drogowe zapewnią automatyczną, stałą komunikację z pojazdami, umożliwiającą korektę kursu i prędkości bez interwencji kierowcy. Ponieważ elementy te - już technicznie dostępne - zostały wprowadzone, samochód bez kierowcy stanie się rzeczywistością.

Drogi i autostrady
W najbliższych dziesięcioleciach Stany Zjednoczone odbudują starzejącą się infrastrukturę i włączą do niej nowe technologie komunikacyjne. Ograniczone pasy ruchu dla dużych ciężarówek są dziś powszechne na autostradach. Plutonowanie na autostradach międzystanowych - pojedyncze samochody połączone elektronicznie i podróżujące razem jako jednostka - stanie się powszechne w miarę jak kraj będzie odbudowywał swoje autostrady w celu dostosowania ich do możliwości komunikacyjnych.

Uzasadnienie dla ograniczeń prędkości w przeszłości było następujące:

Bezpieczeństwo kierowcy. Jazda z mniejszą prędkością daje kierowcy więcej czasu na dokonanie regulacji w razie potrzeby i zmniejsza siłę uderzenia. Wypadki drogowe zostaną drastycznie zredukowane, ponieważ komputery zastępują ludzkich kierowców, ci pierwsi dokonują natychmiastowych regulacji w miarę zmiany warunków drogowych i ruchu drogowego. Czytelnicy powinni zauważyć, że Autobahn w Niemczech Zachodnich nie ma górnych limitów prędkości i od lat doświadcza śmiertelnych wypadków drogowych znacznie poniżej amerykańskiego międzystanowego systemu autostradowego.
Ekonomia paliwowa. Ograniczenie prędkości do 55 mil na godzinę zostało wprowadzone przez rząd federalny w 1974 r. na mocy Emergency Highway Energy Conservation Act w celu zmniejszenia zużycia benzyny. Limity te zostały podniesione do 65 mph w 1987 roku i uchylone w 1995 roku. Niewiele jest dowodów na to, że niższe ograniczenia prędkości doprowadziły do znacznych oszczędności paliwa w kraju.
W miarę wymiany infrastruktury drogowej i proporcjonalnego wzrostu liczby samochodów-robotów, maksymalne ograniczenia prędkości znikną na poziomie państwa.

Bezpieczeństwo
W ostatnich latach bezpieczeństwo kierowcy i pasażerów gwałtownie wzrosło dzięki lepszej konstrukcji pojazdu i zastosowaniu automatycznie rozmieszczanych poduszek powietrznych. Automatyczna kontrola świateł drogowych jest obecnie standardem w wielu samochodach, a do 2025 r. w modelach luksusowych może być standardem noktowizor z automatyczną detekcją pieszych. Radar montowany z tyłu oraz wielokierunkowe, wieloczujnikowe kamery pojawiają się już w luksusowych modelach samochodów i prawdopodobnie staną się standardem w przyszłych latach.

Automatyczne awaryjne układy kierownicze łączące hamowanie i wymijanie się ze sterowaniem ograniczą lub pozwolą uniknąć niebezpiecznych kolizji w przyszłości. Nissan Motor Corporation należy do grona firm opracowujących urządzenia wykrywające niezdolność kierowcy do bezpiecznej obsługi pojazdu - czujniki wykrywające alkohol, kamery monitorujące mimikę twarzy lub oprogramowanie do rozpoznawania nieregularnej jazdy - do ewentualnego wykorzystania.

Słowo końcowe
Samochody przyszłości będą tak samo różne od dzisiejszych, jak pierwsze samochody różniły się od koni i buggy. Samochody bez kierowcy będą znacznie bardziej energooszczędne, bezpieczniejsze, mniej szkodliwe dla środowiska i bardziej ekonomiczne w eksploatacji niż jakikolwiek inny środek transportu w doświadczeniu człowieka.

Przejście do przyszłości samochodów osobowych nie będzie szybkie, zajmie co najmniej kilkanaście lub więcej lat, aby zastąpić istniejącą flotę samochodową w kraju. Odbudowa krajowych autostrad i dróg w celu dostosowania ich do nowych technologii prawdopodobnie potrwa jeszcze dłużej, ponieważ przywódcy kraju zmagają się z sprzecznymi priorytetami narodowymi. Tempo ulepszeń technologicznych będzie nadal rosło, ale korzyści z tych ulepszeń prawdopodobnie nie zostaną w pełni zrealizowane do 2050 r. lub później.

Jakie masz przewidywania co do przyszłości samochodów?

Zobacz

Jaki uchwyt do samochodu wybrać?

Smartfon w samochodzie wykorzystać można jako nawigację czy urządzenie do odtwarzania...

Czy elektryczne samochody to nasza przyszłość?

Wzrost własności samochodów w Ameryce dostarczył mieszankę błogosławieństw i szkód dla...

Jeździć starym samochodem czy kupić nowy - co...

Po tym, jak wraz z mężem powiedzieliśmy "tak", przeszliśmy pod prysznicem z ryżem i...