هایپر کار؟

[ANGELO]

هایپر کار یکی از اصطلاحاتی هست که در دنیای خودرو بحث و اختلاف نظر در موردش خیلی هست به شکلی که ممکنه یه کارشناس یک خودرو رو هایپر کار بدونه و یک نفر دیگر به هیچ وجه چنین اعتقادی نداشته باشد.

 

بنابراین این مطلبی که قرار دادم ممکنه از دیدگاه بعضی از دوستان ناقص یا حتی اشتباه باشه ولی برای اینکه کمتر خطا داشته باشه با یکی از مقالات قدیمی مجله ماشین ادغام کردم تا کمی از حاشیه دور تر باشه.

 

http://veneno.ir/wp-content/uploads/veneno.ir-p1-v-918-2014-062-500x331.jpg

 

 

هیچ فرقی نمیکند که با چه نوع خودرویی رانندگی میکنید، از یک SUV پرمصرف گرفته تا یک هیبریدی کم مصرف، همیشه دوست دارید خودروتان مصرف سوخت بهتری داشته باشد حتی اگر صاحب یک خودروی هیبریدی باشید نیز هر بار که مخزن سوخت آن را پر میکنید، ممکن است با خود فکر کنید چه خوب میشد اگر مصرف سوخت آن از این هم کمتر بود و مثلا میتوانستید با یک لیتر سوخت بیش از ۴۲ کیلومتر رانندگی کنید. افرادی همچون آموری لاوینز کارشناس انرژی، طراحان یک کمپانی به نام فایبر فورگ و حتی مهندسین خودرو کمپانی آلمانی فولکس واگن در تلاشند تا خودروهایی تولید کنند که بسیار سبک هستند و بهره وری بالا و مصرف سوخت بسیار پایینی دارند.

 

http://veneno.ir/wp-content/uploads/Mclaren-P1-2014-veneno.ir-4-491x300.jpg

 

 

نتیجه این تلاشها هایپرکار Hypercar است. این خودروها با بهرهمندی از مواد پیشرفته و سیستم سوخت جایگزین، نیازی به قربانی کردن ایمنی، عملکرد و لوکس بودن برای رسیدن به مصرف سوخت پایین ندارند. اگر بر این باورید که تکنولوژی اتومبیل پس از درجا زدن در اساس خود طی ۵۰ سال اخیر، آماده توسعه و نمو است، در این نوشتار خواهیم گفت که این باور شما شاید درست باشد.

 

به جای خودروهای چند تنی دارای قابهای فولادی که توسط موتورهای احتراق داخلی نیرو میگیرند، میخواهیم خودروهایی را به شما نشان دهیم که از مواد کامپوزیت کربنی که سبکتر و مستحکمتر از فولاد هستند، در ساخت آنها استفاده شده، با اشکال آیرودینامیکی صاف و موتورهای فوق العاده کم مصرف. در حقیقت برخی از این خودروها آنقدر کم مصرف هستند که میتوانید آنها را به پریز خانه وصل کنید و به این ترتیب مبلغ صورتحساب برق ماهانه خود را کاهش دهید!

 

اگر قصد طراحی یک خودروی فوق العاده کم مصرف را داشته باشید، اولین نکتهای که نیازمند توجه به آن هستید آن است که چه عواملی خودروهای حال حاضر را پرمصرف ساختهاند. تعدادی اندکی از کارشناسان، با ایده اینکه بزرگترین مشکل خودروهای مدرن امروزی وزن آنها است، مخالف هستند. طبق اعلام موسسه حفاظت محیط زیست (EPA) با کاهش هر ۴۵/۳۶ کیلوگرم از وزن یک خودرو میتوان ۱ تا ۲ درصد، مصرف سوخت آن را کاهش داد. البته عدد دقیق، بستگی به اندازه خودرو و موتور آن دارد. هر چه خودرو کوچکتر باشد، با افزایش وزن مصرف سوخت آن افزایش بیشتری خواهد یافت.

 

http://veneno.ir/wp-content/uploads/veneno.ir-sesto-elemento-1-480x306.jpg

 

 

اگر بتوان ۲۰۰ پوند (۹۰۷. ۲ کیلوگرم) از وزن یک خودرو کاست، مصرف سوخت تا ۴۰ درصد کاهش خواهد یافت. ولی مزایای این کاهش وزن تنها به اینجا ختم نمیشود. اگر خودرو از ابتدا برای وزنی تقریبا یک تن سبکتر طراحی شده بود، نیازمند موتور کنونی نصب شده روی آن برای رسیدن به عملکر یکسان نبود. از آنجا که سنگینترین بخش یک خودرو معمولا موتور آن است بنابر این اگر بتوان از یک موتور سبکتر استفاده کرد، وزن بیشتری را هم میتوان از خودرو کاست و از همه مهمتر اینکه با موتوری کوچکتر دیگر نیازمند حمل این مقدار سوختی که حمل میکنیم نخواهیم بود.

 

بنابراین با سبک وزن کردن یک خودرو، میتوان وزن تمامی اجزای آنکه شامل ترمزها، تعلیق و حتی تایرها میشود را نیز کاهش داد. عدم بهره وری مناسب، تنها مربوط به وزن نمیشود. خیلی از خودروهای مدرن، دارای سیستم ارکاندیشن هستند که علاوه بر وزن بیشتر، قدرت زیادی از موتور میگیرند. علاوه بر موارد فوق با وجود اینکه خیلی از خودروهای مدرن دارای شکل بدنه آیرودینامیک هستند، هیچ یک دارای خصوصیات آیرودینامیک بهینه نیستند. اگر به نظر نمیرسد که مقاومت هوا، مشکل بزرگی باشد، نیرویی را به یاد آورید که وقتی دست خود را از یک خودروی در حال حرکت بیرون میآورید، آن را به عقب میکشد و به این بیندیشید که آن نیرو در هر لحظه از حرکت، به سمت جلوی خودرو شما فشار وارد میکند.

 

http://veneno.ir/wp-content/uploads/veneno.ir-2015-LaFerrari-FXX-K-17-500x331.jpg

 

 

تاثیر خالص تمامی این ویژگیهای غیر بهینه در خودروهای امروزی چیست؟ اجازه بدهید یک مثال ساده بزنیم. رانندگی خود را از منزل به محل کار در نظر بگیرید. تمامی آنچه که باید انجام دهید، جابه جا کردن خود از نقطهای به نقطه دیگر است و همراه با خود یک کیف و شاید ظرف غذا نیز داشته باشید. ولی در واقع شما علاوه بر اینها، در حدود ۲ تن فولاد را نیز جابه جا میکنید. بر طبق اظهارات آموری لاوینز ۹۰ درصد انرژی تولیدی موتور اتومبیلها به تایرها نمیرسد، چرا که اغلب آن به صورت حرارت ناشی از اصطکاک موتور و بخشهای انتقال قدرت هدر میرود، در نهایت تنها ۰/۳ درصد از تمامی نیروی موتور برای به حرکت در آوردن خودرو شما استفاده میشود! با توجه به آنچه گفته شد، اگر قصد طراحی بهینهترین خودروی ممکن را داشته باشید که برای رانندگی روزانه نیز مناسب باشد، از کجا آغاز خواهید کرد؟

 

شاید شاسی، جای خوبی برای شروع باشد، قاب فولادی یک خودروی استاندارد، بسیار سنگین و مستحکم است. بنابراین اگر قصد سبکتر ساختن آن را دارید، نیازمند یافتن جایگزینی هستید که بتوان در برابر فشارهای حاصل از حمل بارهای سنگین مقاومت کرده و توانایی جذب ضربات را برای محافظت از سرنشینان داشته باشد. برخی خودروسازان، فولادهای با کیفیت بالاتر را آزمایش کردهاند که مقاومتر از فولادهای معمولی است و به طراحان اجازه میدهد تا از حجم کمتر فولاد استفاده کنند. ولی اگر واقعا خواهان کم کردن وزن خودرو هستیم، باید نگاهی به فیبرکربن بیندازیم. فیبرکربن زمانی که به درستی آماده شده باشد، ۱۰ برابر مقاومتر از فولاد است و بسیار کمتر از آن وزن دارد. تعویض تمامی فولاد موجود در خودرو با فیبرکربن میتواند وزن آن را تا ۴۰ درصد کاهش دهد. البته علت عدم استفاده گسترده از فیبرکربن در صنعت خودروسازی قیمت بالای ساخت آن است.

 

http://veneno.ir/wp-content/uploads/veneno.ir-Mansory-Carbon-Aventador-466x350.jpg

 

 

این ماده مستحکم برای قاب و بدنه برخی خودروهای، مسابقهای و خودروهای اسپرت خیلی گران قیمت استفاده شده و اغلب دست ساز است. البته کمپانی Fiber Forge که توسط موسسه RMI آموری لاوینز تاسیس شده، به شیوهای جدید برای تولید انبوه قطعات فیبر کربن رسیده است. افزایش قیمت فولاد نیز نظرها را به سمت فیبرکربن سوق داده است و بدنه خودرو دیگر منطقهای است که بهبودهای بزرگی در آن میتواند صورت گیرد. شکل خودرو باید در یک تونل باد آزمایش شود تا اطمینان به وجود آید که بهینهترین شکل آیرودینامیکی ممکن را داراست.

 

هر بخشی از خودرو که خارج از ترکیب دستگیرهها و حتی نشان خودرو خودروسازان، باید به شکلی طراحی شود که کمترین مقاوت را در برابر جریان هوا داشته باشد. وقتی به بخش موتور خودرو میرسیم، چند انتخاب پیش رو داریم. چندین راه برای تامین نیرو جهت حرکت وجود دارد که بهتر از موتورهای احتراق داخلی است. ولی انتخاب شما بیشتر به تکنولوژی که سریعتر به کمال رسیده، بستگی دارد.

 

تنها خروجی سلولهای سوختی هیدروژنی آب بوده و در صورتی که شیوه پاکی برای تولید هیدروژن یافت، میتوانند به کار گرفته شوند. موتورهای برقی که با باتری کار کرده و به پریزهای برق متصل میشوند، بیشترین صرفه جویی را در مصرف انرژی به همراه دارند. این جمله وقتی معنای خود را در ساعات غیر اوج مصرف و یا توسط انرژی الکتریسیته پاک که توسط نیروی باد یا آب به دست آمده، شارژ کنید. گاهی اوقات ممکن است از خودروی خود انتظار قدرت و طی مسافت بیشتری نسبت به آنچه موتور الکتریکی تامین میکند، داشته باشید، بنابراین استفاده از یک موتور احتراق کم مصرف ایده مناسبی خواهد بود.

 

استفاده آلومینیوم در ساخت موتور، راه حل مناسبی برای کاهش وزن است. فضای داخل یکی از نقاطی بوده که معمولا در کاهش وزن خودرو چشم پوشی میشود، در حالی که فرصتهای زیادی برای کاهش وزن در این بخش وجود دارد.

برای مثال میتوانید با عدم استفاده از چهارچوبهای سنگین برای صندلیهای و استفاده از فیبرکربن در ساخت آنها و حتی یکپارچه سازی آنها در شاسی، وزن خودرو را کاهش دهید.

 

http://veneno.ir/wp-content/uploads/Lamborghini_Sesto_Elemento_veneno.r_2-500x281.jpg

 

 

با عایق بتدی مناسبتر سقف، عدم اسفاده از سان روف و استفاده از شیشههای دو جداره سبک وزن، میتوان از یک کمپرسور کوچک برای سیستم ارکاندیشن استفاده کرد. خیلی از ما به گوش دادن موسیقی در حین رانندگی علاقه مندیم. ولی باور کنید برای این کار نیازی به آمپلی فایرهای بزرگ و بلندگوهای رعدآسا نیست و با یک سیستم صوتی کوچکتر میتوانیم، هم وزن کلی خودرو را کاهش دهیم و هم صدای مناسبی دریافت کنیم.

 

کمپانیهای بیشماری هایپارکار Hypercar تولید کردهاند. البته اغلب آنها نمونههای مفهمومی هستند و خودروهای مخصوص آزمایش به حساب میآیند. واقعیت آن است که هیچ تعریف صریحی برای یک هایپرکار Hypercar وجود ندارد. به صورت ساده میتوان آن را خودرویی معرفی کرد که بهره وری در آن حرف اول را میزند و باید اشاره کرد که خودروهای هیبریدی موجود با وجود ویژگیهای عالی، هیچ یک هایپرکار نیستند. برخی از سازندگان، چندین دهه است که روی تئوری خودروهای فوق العاده مشغول به فعالیت هستند. لوتوس یک خودروساز بریتانیایی است که برای ساخت خودروهای سبک وزن، چابک و با عملکر بالا مثل Elise شناخته شده است.

 

http://veneno.ir/wp-content/uploads/veneno.ir-Lotus-Elise-500x332.jpg

 

 

فلسفه طراحی این کمپانی عدم استفاده از هر چیز غیر ضروری و جدا ساختن آن از خودرو است تا وزن کلی را پایین نگه دارد. حتی با داشتن یک موتور ۴ سیلندر، این فلسفه به Elise هندلینگ و شتاب عالی و شگفت انگیز بخشیده است.

 

موسسه RMI یک خودروی فوق العاده به نام Hypercar Revolution ساخته است. این خودرو یک SUV کوچک بوده که فضای کافی برای ۵ سرنشین دارد و میتواند در یک سراشیبی تند نیم تن بار یدک بکشد. کمپانی آلمانی فولکس واگن، یک هابپارکار به نام L1 در سال ۲۰۰۲ ساخت و آزمایش نمود. این خودرو دارای طراحی رادیکال بوده که کاکپیت یک جت جنگنده شبیه است. فضای مناسبی برای راننده و یک سرنشین که در پشت او مینشیند، وجو دارد.

 

L1 توسط یک موتور دیزل تک سیلندر نیرو میگیرد و میتواند با یک لیتر سوخت ۱۰۰۰ کیلومتر به حرکت درآید و نام آن هم بیانگر این ویژگی است. جنرال موتورز و اسکیلد کامپوزیتز، Ultralite را ساختهاند.

 

دایهاتسو و هوندا نیز برنامههای برای تولید و توسعه هایپرکارها دارند که چندین طرح مفهومی منتج شده است.

هزینه سوخت خودروها فشار زیادی را بر خودروسازان برای ارائه خودروهای کم مصرفتر وارد آورده است. اگر قیمت ساختههای فیبرکربنی، کاهش پیدا کند، میتوانیم تا چند سال دیگر خودروهای فوق سبک را در جادهها ببینیم که دارای طراحی آیرودینامیکی بهینهای نیز هستند. پس از این مقاله میتوان نتیجه گرفت فاکتورهایی مانند: کاهش وزن، طراحی آیرودینامیک و موتورهای جایگزین مانند برقی در کاهش مصرف سوخت یک خودرو تاثیر مهمی دارند. پس اگر خودرویی این فاکتورها را داشته باشد ولی مصرف سوخت آن همچنان بالا باشد هایپکار نیست که در مقاله هم ذکر شده است.

 

مثلا بوگاتی ویرون گرنداسپرت ویتس WRC سریعترین ماشین جهان است و برای اینکه بتواند سریعترین ماشین جهان بشود باید از آیرودینامیک بالایی برخوردار باشد که هست اما اطلاعی از مصرف سوخت آن دارید؟ به این ماشین نباید گفت هایپرکار چون تمام سوخت یک کشور را به هدر میدهد، در هر صد کیلومتر بر ساعت ۲۳/۱ لیتر بنزین به هدر میدهد. همچنین لامبورگینی رونتون در هر صد کیلومتر بر ساعت ۱۹/۶ لیتر بزنیم مصرف میکند و کوئینگ زگ CCXR هم ۱۷ لیتر مصرف آن است. اما مصرف سوخت خودرویی مثل بیام دبلیو i8 در هر صد کیلومتر بر ساعت ۲/۵ لیتر است. ابرخودروهایی مانند پورشه ۹۱۸، مکلارن P1 و لافراری به ترتیب ۳/۳ لیتر، ۸/۶ لیتر و ۱۴/۲ لیتر در هر صد کیلومتر بنزین مصرف میکنند.

 

 

ممنون از توجهتون[گل قرمز]