Paradoks z maksymalną prędkością
Wyobraź sobie, że w Rosji z jakiegoś powodu pozwolisz na darmową sprzedaż broni: od pistoletu do granatnika. Ale jednocześnie zabroniono mu strzelać. Czy to nie absurdalne?
Ograniczenie prędkości 99% dróg w Rosji jest ograniczone do 90 km / h (o 1% - 110 km / h), podczas gdy najbardziej zabójczy samochód na rynku - 51-konny Daewoo Matiz - przyspiesza do 140 km / h. Lada Granta ma maksymalną prędkość 170 km / h, a średnie samochody zagraniczne z łatwością zmieniają 180-200 km / h.
Dlaczego?
Producenci wydają się wkładać rewolwer w ręce nieuzasadnionych klientów, w instrukcjach których napisano: „Nie celuj w siebie w oko”, a kiedy następny prostak padnie martwy, mówią żałośnie: cóż, ostrzegaliśmy! I właśnie tam prawnicy i politycy biegają z różnymi aktami zakazującymi strzelania sobie w oczy..
Z maksymalną prędkością - jak z pistoletem na scenie: jeśli pojawił się w pierwszym akcie cech technicznych, na pewno strzelił w ostatnim (dość często staje się aktem wypadku).
Wydaje się, że żyjemy z cichą nadzieją, że pewnego ranka drogi staną się nieograniczone, a te dodatkowe 60 km / h będą nagle potrzebne. Jednak trend ostatnich lat sugeruje coś przeciwnego: nawet kraje, w których są „anlims”, myślą o wprowadzeniu ograniczeń prędkości - dotyczy to niemieckiej autostrady i dróg na północnych terytoriach Australii i autostrady w Walii. Cywilizowany świat dyskutuje nad ideą obniżenia granic, aby opóźnić zapaść energii..
Nie chodzi tylko o bezpieczeństwo. Będziesz zaskoczony tym, jak bardzo silnik powinien być przewymiarowany, aby zapewnić dodatkowe 30-60 km / h maksymalnej prędkości..
Poniższa tabela pokazuje moc wymaganą do jazdy przy różnych prędkościach Forda Focus, a także przybliżoną ilość silnika, który może zapewnić tę moc..
Tak duża różnica jest uzyskiwana, ponieważ aby poruszać się z dużą prędkością, samochód musi pokonać głównie opór powietrza, a wymagana do tego moc jest proporcjonalna do sześcianu prędkości. Zmniejszając maksymalną prędkość o połowę, zmniejszamy moc wymaganą przez prawie 8 razy (są niuanse, ale ogólnie obraz jest w przybliżeniu taki sam).
To prawda, że jest jeden problem techniczny: Ford Focus z silnikiem o mocy 40 KM przyspieszy do 100 km / hw 20 sekund, ponieważ nadmiar mocy jest potrzebny nie tylko dla maksymalnej prędkości, ale również dla normalnego przyspieszenia.
Ale to ograniczenie można obejść, instalując małą baterię i generator silnika w samochodzie: ten schemat jest stosowany w hybrydach. W obecnym stanie rzeczy trudno im konkurować ze zwykłymi silnikami spalinowymi, ponieważ ludzie nie będą chcieli kupować samochodu za 600 tysięcy, czyli z maksymalną prędkością tylko „Oku” i „Luaz” przed sobą - to jest psychologia. Ale jeśli prędkość wszystkich pojazdów jest strukturalnie ograniczona do 110-130 km / h, aspekt psychologiczny zostaje usunięty, ustępując miejsca racjonalnym argumentom. W przypadku długotrwałej jazdy z prędkością 130 km / h 40 KM jest wystarczająco wskazane w tabeli, a dodatkowe 60-70 KM. na krótko „dokończyć” silnik elektryczny. Wygląda na to, że samochód nie będzie gorszy niż zwykle, a przy odpowiedniej inżynierii jest jeszcze lepszy.
Załóżmy, że prędkość w kraju jest ograniczona do 110 km / h. Niech nasz hipotetyczny Ford Focus ma pojemność silnika 0,6 litra i moc 50 KM. (z marginesem). Następnie, poruszając się równomiernie z maksymalną dozwoloną prędkością, ma 25 zbędnych „koni”, z których w razie potrzeby ładuje się akumulator. Przyspieszenie przed wyprzedzeniem średnio trwa 30-60 sekund, podczas których chcemy mieć moc 125 KM, jak w obecnym Focusie, a silniki elektryczne powinny produkować kolejne 75 KM. Aby to zrobić, potrzebujesz baterii o pojemności 1 kWh lub 77 Ah. Jest to porównywalne z pojemnością konwencjonalnej baterii pod maską samochodu. Pełne ładowanie z prędkością 110 km / h nastąpi w ciągu 3,5 minuty. W rzeczywistości, oczywiście, pojemność powinna być wyższa, potrzebujesz potężnego generatora, a także jest wiele subtelności, których nie załaduję, ale nie ma problemów technicznych nie do pokonania.
Mówisz, że wszystko to jest zbyt skomplikowane, ale jeśli mówimy o ogromnym wykorzystaniu technologii, zarówno złożoność, jak i cena będą się zmniejszać. Ale otrzymamy poważną premię ekologiczną, ponieważ każdego dnia miliony dodatkowych tłoków ścigają powietrze w milionach litrów nadmiaru objętości roboczej. Wszystko to jest tłumione przez miliony dławików, rozpraszając miliony kilowatów energii. W każdym samochodzie setki „koni” przez większość czasu pozostają bezczynne, ponieważ w korkach potrzeba od pięciu do dziesięciu głów. 99% czasu, nawet na wiejskiej drodze, zużywa się tylko połowę średniej mocy zagranicznego samochodu, a dla najlepszych modeli - jedną czwartą lub nawet mniej.
Ponadto każdy dodatkowy litr objętości wymaga paliwa, nawet gdy maszyna pracuje na biegu jałowym. Aby zapewnić pojazdom przekroczenie maksymalnej prędkości, co jest zabronione przez prawo, spalamy niesamowitą ilość paliwa. Czy to nie absurdalne?
Dodatkowy silnik elektryczny nie jest jedynym sposobem na przyspieszenie samochodu. Pewne rezerwy są ukryte w dziedzinie modnych obecnie silników turbo o charakterystyce trakcyjnej „ciągnika”, które mają umiarkowaną moc, ale gigantyczny moment przy niskich obrotach, zapewniając pewne przyspieszenie i niską prędkość maksymalną. Coś można wycisnąć, wybierając przełożenia przekładni, ponieważ „krótki” zakres prędkości będzie łatwiejszy do zmiany biegów.
A najprostszym sposobem jest zwolnienie silników, które mogą zwiększyć moc tylko na krótki czas, na przykład z powodu dużej prędkości lub wzmocnienia. Pozwoli ci to przyspieszyć do wymaganej prędkości, ale przez cały czas rozdawać dużą moc - nie.
Ogólnie rzecz biorąc, zakazany owoc maksymalnej prędkości generuje wiele sprzeczności: po pierwsze, producenci samochodów inwestują miliard euro, aby poprawić aerodynamikę samochodu przy prędkości 150 km / h, a policja drogowa Rosji zainwestuje miliard rubli w filmy promocyjne, które wyjaśniają niedopuszczalność 150 km / h. Niektóre wytwarzają trucizny, inne - odtrutki, a konsument płaci za oba produkty, chociaż też nie potrzebuje. Zabawne.
Dlaczego tego nie zrobić? Myślę, że głównym powodem jest bezwładność. Maksymalne prędkości samochodów wzrosły w ciągu ostatnich 100 lat, około 80 z nich cieszyło się nadzieją, że pewnego dnia Ziemia uzyska sieć nieograniczonych autostrad. Tak się nie stało, ale nadmiernie szybkie samochody pozostały i przekształciły się w zjawiska globalne. Wprowadzenie konstruktywnego ograniczenia prędkości na całej planecie jest niesamowitym zadaniem. A budowanie zupełnie różnych maszyn dla kilku krajów jest ryzykowne i nieopłacalne dla globalnego biznesu..
Ponadto, choć formalnie wszyscy dbają o ekologię i bezpieczeństwo, nie jest to do końca prawdą. To nieopłacalne dla tej samej Rosji, że zużycie paliwa przez samochody w kraju i za granicą gwałtownie spadło - ty sam znasz powód..
Ale pewnego dnia świat w naturalny sposób dojdzie do tego pomysłu. Europa jest już na fali globalnej redukcji CO2, co jest równoznaczne ze zmniejszeniem zużycia paliwa, a co za tym idzie, maksymalnej prędkości. Szybkie samochody są dyskryminowane, wolne są zwolnione z podatków. Może twoje wnuki nie uwierzą, że faktycznie jechałeś 180 km / h na zwykłej drodze.
