۱۰۰ کیلومتر،۳/۲ لیتر

آیا تا به حال از خود پرسیده‌اید که چرا شرکت‌های خودروسازی در جهان تاکنون خودرویی نساخته‌اند که مصرف بنزین آن در هر یک‌صد کیلومتر فقط ۳/۲ لیتر باشد؟
این در حالی است که به‌تازگی گروهی از دانشجویان دانشگاه MIT آمریکا طرحی را ارائه کرده‌اند که میزان مصرف سوخت در آن در هر یک‌صد کیلومتر فقط ۱۲/۰ لیتر است.
البته از چنین وسیله نقلیه‌‍‌ای نمی‌توان در زندگی روزمره استفاده کرد و فقط در شرایط خاص می‌توان از آن بهره گرفت.
پروفسور «استیو ریچارسون» از دانشگاه ویرجینیا در این مورد می‌گوید؛ «زمان آن فرارسیده که از خودروهایی با حداقل مصرف سوخت و حداکثر راندمان استفاده کنیم. من توانسته‌ام در بعضی از سفرهایم با تویوتای پریوس مدل ۲۰۰۲‍‌ به مصرف بنزین ۳/۲ لیتر در یک‌صد کیلومتر دست پیدا کنم.» حال ببینیم راز این کار چیست و چگونه تحقق پیدا کرده است.
پروفسور ریچارسون برای انجام این کار یک صفحه خورشیدی روی سقف اتومبیل خود نصب کرد تا در زمانی که خورشید می‌درخشد و هوا آفتابی است، باتری‌های خودرو‌اش شارژ شوند.
حال که این شخص توانسته به چنین موفقیت نسبی دست پیدا کند، چرا هنوز خودروسازان جهان نتوانسته‌اند این مهم را به اتفاقی فراگیر تبدیل کنند. در این زمینه شواهد حاکی از آن است که خودروسازان آمریکایی تصمیم گرفته‌اند با کاهش وزن خودرو و افزایش بازدهی خودرو مصرف سوخت آن را به طرز چشمگیری کاهش دهند.
بازدهی به معنای اقتصادی بودن است. هرچه فشار و بار وارده کمتر باشد، بازدهی موتور بیشتر است و اتومبیل عملکرد بهتری ارائه می‌دهد. به‌کارگیری موتورهای سبک‌تر باعث کاهش وزن و در نتیجه موجب صرفه‌جویی در مصرف سوخت می‌شود.
از سوی دیگر به عقیده کارشناسان اگر بتوانیم همه پارامترها و عوامل را یکسان نگه داریم، کاستن وزن یک خودروی سواری به میزان ۱۰ درصدی باعث صرفه‌جویی هفت درصد در مصرف سوخت آن خودرو می‌شود.
چنین پیامدی، بسیار خوب و درخور توجه است ولی تغییرات کلی در این زمینه و با این روش، نیازمند کاهش غیرمعمول وزن خودرو است. اغلب اتومبیل‌های امروزی الزاماً از فولاد ساخته می‌شوند و فقط تعداد محدودی هستند که دارای ساختمان آلومینیومی سبک وزن‌تر هستند.
بنابراین یکی از بهترین روش‌های تولید خودرویی که مصرف بنزینی معادل ۳/۲ لیتر در یک‌صد کیلومتر داشته باشد، این است که کاملاً از جنس کامپوزیت الیاف کربن ساخته شود. زیرا وزن کامپوزیت الیاف کربن تقریباً نصف وزن فولاد است.
البته الیاف کربن دو مشکل دارد که عبارتند از؛ گرانی و پروسه دشوار کار با آن. ولی در مقابل مزایای بسیار زیادی از جمله سبکی وزن، مقاومت بالا و سختی زیاد دارد.
امروزه از الیاف کربن بیشتر در تولید موتورسیکلت‌ها و اتومبیل‌های گران‌قیمت استفاده می‌شود. اگر به این نوع خودروها که به انواع Exotic معروفند، نگاه کنید، درمی‌یابید که همگی آنها برای بازدهی بالا طراحی و تولید شده‌اند.
به اعتقاد یکی از مهندسان شرکت جنرال موتورز از همین فناوری می‌توان برای رسیدن به اهداف اقتصادی استفاده کرد. انتظار می‌رود با پیشرفت فناوری در این زمینه و میزان تولید بیش از ۵۰ هزار دستگاه خودروهای الیاف کربنی در سال، هزینه استفاده از الیاف کربن برای تولید بدنه هر دستگاه اتومبیل به‌شدت کاهش یابد.
صرفه‌جویی در وزن اتومبیل را می‌توان در همه بخش‌های آن جست‌وجو کرد. به عنوان مثال، شیشه یکی از سنگین‌ترین بخش‌های بدنه یک خودرو است؛ به‌طوری که وزن یک مترمربع آن از وزن یک مترمربع فولاد در بعضی قسمت‌ها بیشتر است.
البته قرار است ظرف ۱۰ سال آینده از پلی کربنات شفاف (که امروزه از آن برای ساخت طلق چراغ‌های جلو استفاده می‌شود) برای ساخت شیشه‌های اتومبیل استفاده شود. منتها برای پنجره‌های خودرو، با بهره‌گیری از یک روش پلاسمایی، لایه نازکی از شیشه را بر روی پلی‌کربنات قرار می‌دهند.
چنین محصولی ظاهر و شفافیتی همانند شیشه دارد، ولی از وزن آن ۵۰ درصد کم شده است. از دیگر راه‌هایی که مهندسان برای کاستن وزن خودرو به منظور کاهش مصرف سوخت به آن دست زده‌اند، حذف سازه‌ها و سخت‌افزارهای نگهدارنده و تجهیزات الکترونیکی در خودروهای جدید است.
● وسایل قابل حذف
هاپکینز استاد دانشگاه برکلی در این مورد می‌گوید؛ «در خودروهای امروزی مقدار قابل توجهی سیم و کابل وجود دارند که البته از نظر وزنی اهمیت چندانی ندارند ولی حجم زیادی را اشغال کرده‌اند که می‌توان با استفاده از سیستم‌های الکترونیکی، آنها را حذف کرد.
بنابراین می‌توان از سیستم ارتباط بی‌سیم در بسیاری از تجهیزات الکترونیکی در خودروها (مانند سیستم صوتی و GPS) استفاده کرد، ضمن این‌که حجم خودروها و وزن آنها را کاهش داد.» برای افزایش راندمان مصرف سوخت در اتومبیل یا هر وسیله نقلیه دیگری، یکی از الزامات، استفاده از تایرهایی است که دارای حداقل مقاومت چرخشی باشند و بتوانند شکل اصلی خود را در سرعت‌های بالا حفظ کنند.
بر اساس تحقیقات انجام شده در زمینه حمل و نقل، مشخص شده که اگر بتوان مقاومت چرخشی را تا ۲۰ درصد کاهش داد، این کار باعث صرفه‌جویی در میزان مصرف سوخت بین ۵ تا ۱۵ درصد می‌شود. هر طرحی که در زمینه کاهش وزن تدوین می‌شود، باید رینگ‌ها و لاستیک‌ها را هم مد نظر قرار دهد؛ چرا که وزن چنین قسمت‌هایی با چرخش‌شان اضافه می‌شود و بر اساس قوانین فیزیک، وزن چرخشی یک تایر تقریباً ۵/۱ برابر وزن آن در حالت ساکن است.
بنابراین هر نوع کاهشی در این قسمت می‌تواند تاثیر بسیار زیادی را به همراه داشته باشد. به عقیده کارشناسان خودروسازی فورد طراحی متفاوت در این زمینه می‌تواند تا ۲۵ درصد از وزن خودرو کم کند و در مقابل مصرف سوخت خودرو را تا ۱۴ درصد کاهش دهد. علاوه بر کاهش وزن خودرو، تکنولوژی‌های دیگری در این زمینه وجود دارد.
به‌طور مثال می‌توان از صفحه خورشیدی به عنوان سقف خودرو استفاده کرد. ابزارهای تبدیل انرژی نیز هم‌اکنون در اختیار تعدادی از شرکت‌های خودروسازی قرار دارد.
این خودروسازان توانسته‌اند لایه نازکی از سلول‌های خورشیدی را در خودرو جاسازی کنند. می‌توان انتظار داشت روزی سطوح افقی انواع اتومبیل در واقع مکانی برای تامین انرژی مورد نیاز برای شارژ باتری‌ها باشند.
بر اساس محاسبات انجام شده، در صورتی که فقط از نیروی ترمز خودروها استفاده شود، می‌توان در سوخت خودرو به میزان ۷ درصد صرفه‌جویی کرد. از دیگر راه‌های صرفه‌جویی در مصرف سوخت اتومبیل می‌توان از عایق‌بندی مناسب و شیشه‌های مقاوم در برابر نور نام برد.
زیرا نیاز به سیستم‌های خنک کننده یا گرم کننده را که فشار زیادی به موتور وارد می‌کند، کاهش می‌دهند و موجب کاهش چشمگیر مصرف سوخت می‌شوند.
بنابراین با توجه به توضیحات ارائه شده مشخص می‌شود که امکان تولید خودرویی که مصرف بنزین آن در هر یک‌صد کیلومتر ۳/۲ لیتر باشد و مورد استفاده همه روزه قرار گیرد، وجود دارد.
این موضوع با فناوری‌های امروز هم به‌راحتی امکان‌پذیر است. پس به‌زودی شاهد ورود اتومبیل‌هایی با مصرف سوخت بسیار کم خواهیم بود.

منبع : کارنا