Мы смотрим в будущее на 15 лет, но пока автопроизводители и правительственные чиновники устремлены к контрольной точке, которая лишь немногим меньше этой цели — 2025 году. Администрация Обамы объявила о новых стандартах экономии топлива в августе 2025 года. 2012 г., с ориентиром на достижение 54,5 миль на галлон (23,2 км на литр) к 2025 г. Новые стандарты, по оценкам, позволят сэкономить 12 млрд баррелей нефти, что означает экономию расходов на бензин примерно на 1,7 трлн долларов [источник:Белый дом]. .
Обеспечить соблюдение этих новых правил не так просто, как сказать, что каждое транспортное средство должно достигать 54,5 миль на галлон (23,2 километра на литр) — это зависит от сложных формул, основанных на размере автомобиля и, в некоторых случаях, от того, какие другие автомобили стоят рядом. в дилерских центрах (что звучит нелепо, но некоторые стандарты, говоря максимально просто, рассчитываются для всей линейки производителя, а затем разделяются и применяются к каждому автомобилю). Стоит отметить, что Европа добивается снижения расхода топлива в основном за счет введения очень высоких налогов на топливо, что сильно стимулирует людей покупать более экономичные автомобили, что, в свою очередь, вдохновляет автопроизводителей удовлетворять этот спрос. Вот почему маленькие автомобили так популярны и распространены по всей Атлантике. Однако Соединенные Штаты постоянно отдавали предпочтение более крупным автомобилям даже во время нескольких топливных кризисов, поэтому правительство считает, что регулирование предложения лучше, чем манипулирование спросом.
Достичь этих целей будет непросто, но возможно. Новые стандарты на самом деле являются обновлением стандартов корпоративной средней экономии топлива (CAFE), введенных в действие в 1979 году. Тогда это составляло всего 18 миль на галлон (7,6 км на литр), но мы не слишком беспокоились об окружающей среде или наши нефтяные источники только еще. Стандарты CAFE основаны на среднем значении, которое должно быть рассчитано и применено к модельному ряду производителя, в то время как Агентство по охране окружающей среды (EPA) оценивает пробег каждого автомобиля самостоятельно, исходя из того, чего автомобиль может достичь в реальных условиях. CAFE управляется и контролируется Национальной администрацией безопасности дорожного движения (NHTSA). Тестирование CAFE использует другие процедуры, чем EPA, что дает результаты, которые примерно на 20 процентов выше, чем в реальных условиях. Другими словами, цифры CAFE, как правило, нереально оптимистичны, тогда как рейтинги EPA намного ближе к тому, что реальный человек может получить в реальных условиях вождения. Все заинтересованные стороны знают об этих несоответствиях, поэтому не упоминается, что, если тестирование CAFE не изменится, производителям автомобилей будет немного легче соответствовать новым стандартам, чем должно быть [источник:Webster]. Новые стандарты лучше всего применялись бы, если бы НАБДД и АООС могли работать вместе, уменьшая путаницу и устраняя лазейки. Но эти лазейки, по крайней мере частично, позволяют соблюдать стандарты.
Производители говорят, что новые формулы потребуют от дизайнеров снижения веса, а также внедрения новой технологии экономии топлива, тогда как раньше для достижения цели для любого конкретного автомобиля была необходима только одна из этих стратегий [источник:Witzenburg]. Некоторые производители даже утверждают, что такие стандарты почти невозможно и слишком дорого достичь с помощью существующих технологий. Несмотря на это, цифры должны быть улучшены, и вот как это будет сделано. Ожидается, что автопроизводители достигнут конечной цели маленькими шажками, поскольку стандарты CAFE планируется повышать на 5 процентов каждый год с 2017 по 2025 год. Это дает им несколько лет на планирование стратегии — не так уж долго, учитывая, что новые автомобили в разработке через несколько модельных лет. Согласно некоторым философским школам, проектирование экономичного автомобиля — это гораздо больше, чем просто установка экономичного двигателя под капот. Это может показаться очевидным, учитывая, что аэродинамика играет огромную роль в экономии топлива. Но это только часть. Некоторые передовые технологии, о которых мы слышали и обещали уже много лет, в конечном итоге сыграют огромную роль в достижении наших целей по экономии топлива.
Гибридные автомобили популяризировали концепцию топливной экономичности с конца 1990-х годов, хотя гибридные технологии существовали примерно за сто лет до этого [источник:Gitlin]. И гибриды не исчезнут в ближайшее время — несколько производителей роскошных и спортивных автомобилей даже работают над гибридными суперкарами, которые должны появиться на улицах в ближайшие несколько лет. Учитывая, сколько стоила Toyota Prius при первом запуске, гибрид McLaren или Ferrari за миллион долларов может показаться выгодной сделкой. Или нет.
Есть несколько простых приемов, которые производители могут использовать, чтобы сделать двигатель более эффективным, например, изменение фаз газораспределения, что является просто способом синхронизации двигателя, чтобы каждый цикл впуска и выпуска был максимально энергоэффективным. Недавние инновации в системах изменения фаз газораспределения позволяют двигателю регулировать фазы газораспределения в зависимости от условий движения. Двигатели, предназначенные для таких подвигов, обычно находятся в более дорогих автомобилях, но есть способы снизить затраты, чтобы сделать эту стратегию более доступной для масс. Системы подачи топлива также претерпевают некоторые изменения, такие как регулировка прямого впрыска и сжатия, чтобы получить максимальную мощность от каждого цикла. Некоторые инженеры играют с различиями между бензиновыми и дизельными двигателями, в то время как другие задаются вопросом, может ли смесь бензина и дизеля стать ответом на улучшение экономии топлива. Турбодвигатели — еще один относительно недорогой и эффективный способ выжать большую мощность из небольшого двигателя. Например, 1,4-литровый двигатель с турбокомпрессором может производить такую же мощность, как и 2,5-литровый двигатель, даже если он намного меньше и намного экономичнее [источник:Gitlin]. Европейские производители автомобилей уже давно используют двигатель меньшего размера и турбонаддув, и отечественные автопроизводители осознают его потенциал.
Технология Start-Stop — еще одна инициатива, которая набирает обороты и помогает снизить расход топлива автомобиля на холостом ходу за счет остановки двигателя. Это похоже на то, как гибридный автомобиль переключается на электрический двигатель при остановке, но в этом случае бензиновый двигатель может остановиться, а затем перезапуститься, когда снова придет время ехать. Для этой технологии требуется программное обеспечение, которое координирует переключение передач и не позволяет электрическим системам автомобиля разряжать аккумулятор при остановке. Высокотехнологичное оснащение драйверов — еще одна тенденция, которая, по прогнозам, действительно набирает обороты. Датчики уровня топлива в режиме реального времени помогают водителям визуализировать, как их манера вождения влияет на экономию топлива, что со временем научит их управлять автомобилем более разумно. А некоторые системы GPS позволяют выбирать экономичные маршруты с меньшим количеством остановок. И хотя эти функции уже много лет являются товарными знаками гибридных автомобилей, нет никаких причин, по которым их нельзя реализовать повсеместно.
Автомобили, которые чувствуют движение и автоматически приспосабливаются к дорожным условиям, станут серьезным улучшением; автономные транспортные средства являются конечной целью «умного автомобиля». Но пока эти системы не будут усовершенствованы, можно предпринять и другие шаги, например, позаимствовать несколько идей из школы мысли о спортивных автомобилях. Уменьшение веса делает удивительные вещи для экономии топлива, поэтому конструкторы автомобилей изучают уловки, которые использовались производителями спортивных и спортивных автомобилей и гоночными командами; такие вещи, как уменьшение массы и использование легких высокотехнологичных материалов (таких как алюминий или углеродное волокно вместо стали). Эти шаги помогут противодействовать тому раздуванию, которое автомобили приобрели за последние пару десятилетий — примерно 25-процентное увеличение веса за последние 25 лет [источник:Gitlin]. Чтобы по-настоящему противодействовать тенденции толстых автомобилей, потребителям придется признать, что некоторые удобства, такие как тяжелые сиденья с электроприводом, не стоят дополнительного энергопотребления и веса. (Полный отказ от внедорожников был бы огромной победой эффективности, но маловероятно, что мы когда-нибудь достигнем такого консенсуса как общество.) Суть в том, что более легкие автомобили прекрасно работают с двигателями меньшего размера.
Если все эти исследования, проектирование и тестирование кажутся дорогими, то это потому, что так оно и есть или так будет в любом случае. Как упоминалось ранее, автопроизводители уже немного напуганы этим, хотя все еще немного неясно, как затраты повлияют на потребителей. Администрация Обамы утверждает, что стандарты 2025 года сэкономят водителю в среднем 8 200 долларов на топливе в течение всего срока службы автомобиля, но все еще слишком много факторов, чтобы это было гарантией, особенно если учесть, что никто не может предсказать, сколько бензина будет стоить на самом деле, когда что время катится вокруг. Тем не менее, цены на наклейки 2025 модельного года оцениваются в среднем на 8 214 долларов больше, чем MSRP 2016 года, благодаря сочетанию обновленного необходимого оборудования для обеспечения безопасности, а также новой технологии, которая сделает CAFE возможным. Эти цифры основаны на исследовании 2010 года с информацией, которая может быть немного устаревшей, но если оценки хотя бы близки, то завышенные розничные цены, предложенные производителем, сведут на нет любую прогнозируемую экономию топлива. Некоторые из этих технологий и типов транспортных средств будут получать субсидии и другие льготы со стороны государства, но пока еще слишком рано для конкретных подробностей.
Все эти изменения означают, что автомобили в течение следующих 15 лет будут сильно отличаться от того, что мы знаем сейчас, даже если подробности неясны. Но если цели поражены, что ж, это хорошо для планеты. Таким образом, сразу после 2025 года ситуация с поставками топлива должна была резко улучшиться, но нам не обязательно ждать так долго, чтобы увидеть прогресс. Небольшой (но важный) ежегодный 5-процентный прирост со временем должен стать более очевидным, и вся инициатива будет пересмотрена примерно на полпути, где-то в 2019 году. пытаясь быть (и оставаться) впереди кривой.
Как следует из статьи, мое исследование, как правило, было сосредоточено на контрольных показателях энергопотребления на 2025 год просто потому, что именно тогда мы получим измеримые результаты успеха или неудачи наших инициатив, и именно так представляется большая часть доступной информации. Но это заставило меня задуматься о 2025 году в целом и о том, насколько к тому времени изменится мир. Хотя экономия топлива для транспорта имеет решающее значение с точки зрения немедленного снижения нашей зависимости от ископаемого топлива и неблагоприятного воздействия на окружающую среду, энергетическая политика — это гораздо больше, чем то, как мы водим наши автомобили. Я не святой — я сделал свою добрую долю модификации автомобилей для повышения производительности и расширения возможностей автомобиля для прессы здесь и там. По мере того, как автомобильная промышленность меняется, это может быть для улучшения общества, но неизвестно, лишит ли это удовольствия от самого вождения. Если автомобили будут делать всю работу за нас, возможно, постепенно автомобили перестанут казаться собственностью, которая является продолжением личности или образом жизни. Еще несколько лет назад я бы в ужасе отпрянул от такой мысли, но ситуация с энергетикой становится ужасной. Становление старше не означает, что я перерос тягу к суперкару, когда представится такая возможность (и я бы не стал воротить нос от гибрида McLaren), но я постепенно вижу более широкую картину.
Услуги по впрыску топлива и индукции
Как добиться максимальной экономии топлива
Что такое WLTP? Объяснение нового глобального теста на выбросы и расход топлива
Где проехать через секвойи и сколько это будет стоить
Сколько топлива будет потреблять ваш автомобиль?