BMW Vision Efficient Dynamics

Με αυτόν τον πολύπλοκο τίτλο αποφάσισε η BMW να ονοματίσει την τελευταία της σπουδή πάνω στην αυτοκίνηση η οποία αποτελεί ένα υβριδικό όχημα με έναν όχι συνηθισμένο συνδυασμό κινητήρων αφού την προώθηση αναλαμβάνουν ένας κινητήρας Diesel μαζί με 2 ηλεκτροκινητήρες προκειμένου να προσδώσουν χαρακτηριστικά supercar με εκπομπές ρύπων αδιανόητα χαμηλές για την κατηγορία των επιδόσεων.


Το αυτοκίνητο ξεκινώντας από τις μονάδες προώθησης εφοδιάζεται με έναν υπερσύγχρονο Diesel 1.5 λίτρων, 3 θαλάμων καύσεως, εξαναγκασμένης αναπνοής με μεταβλητή γεωμετρία πτερύγωσης ο οποίος αποδίδει στο πλήρες φορτίο 163 ίππους και 290 nm ροπής δεδομένα εκπληκτικά για τόσο χαμηλού κυβισμού πετρελαιοκινητήρα.

Ο θερμικός κινητήρας μεταδίδει κίνηση στον πίσω άξονα ασφαλώς, σε συνεργασία με έναν ηλεκτροκινητήρα ο οποίος βρίσκεται μεταξύ του κιβωτίου και του πετρελαιοκινητήρα και αποδίδει 33 ίππους και 290 nm στρεπτικής ροπής. Έχει όμως τη δυνατότητα να αποδώσει 51 ίππους για περιορισμένο χρονικό διάστημα όταν οι συνθήκες το απαιτούν.

Στον εμπρόσθιο άξονα βρίσκεται ένας ακόμη ηλεκτροκινητήρας ο οποίος συνδέεται με έναν διβάθμιο μειωτήρα που παίζει το ρόλο της μετάδοσης και αποδίδει συνεχώς 80 ίππους και 220 nm ροπής. Ωστόσο και εδώ υπάρχει η δυνατότητα για την παραγωγή 112 και 139 ίππων για 30 και 10 δευτερόλεπτα αντίστοιχα.

Στην περίπτωση που η έννοια συνεχής ισχύς δεν είναι προφανής, να αναφερθεί εδώ ότι σημαίνει πως η ισχύς και η ροπή είναι διαθέσιμες ανά πάσα στιγμή ανεξαρτήτως ρυθμών περιστροφής.

Στον τομέα της μετάδοσης του πίσω άξονα συναντουμε το τελευταίο κιβώτιο διπλού συμπλέκτη της BMW άνευ μετατροπέως ροπής που συνεπάγεται μηδενικές απώλειες από μετάδοση και ταχύτατες αλλαγές σχέσεων.

Το αυτοκίνητο από τα συμφραζόμενα τεχνικά χαρακτηριστικά έχει χαρακτηριστικά τετρακίνησης ενώ η μέγιστη συνδυασμένη ισχύς των 3 κινητήρων είναι 356 ίπποι και η ροπή στρέψης το απίστευτο ποσό των 800 nm.

Οι ηλεκτροκινητήρες ασφαλώς χρησιμοποιούν αναγεννητική πέδηση προκειμένου να επαναφορτίσουν τις μπαταρίες δρώντας ως γεννήτριες.

Οι συσσωρευτές αποτελούνται από πολυμερή του Λιθίου και επαναφορτίζονται μέσα σε 2.5 ώρες σε τυπική πρίζα των 220 V ενώ όπου υπάρχει η δυνατότητα 3-φασικού ρεύματος και διαφοράς δυναμικού 380 V η διαδικασία διαρκεί περίπου 3 τέταρτα της ώρας.

Οι επιδόσεις δε θα μπορούσαν να είναι κάτι λιγότερο από καταιγιστικές με το τυπικό 0-100 να εκτελείται σε 4.8 δευτερόλεπτα και η τελική ταχύτητα να είναι ηλεκτρονικά περιορισμένη στα 250 χλμ/ώρα.

Είναι σαφές όμως ότι με αυτήν την ροπή διαθέσιμη ανά πάσα στιγμή οι ενδιάμεσες επιταχύνσεις θα είναι ακόμα πιο άμεσες και άκοπες.

Τέλος η κατανάλωση είναι στα 3.7 λίτρα / 100 χιλιόμετρα.

Πέρα όμως από τα συστήματα προώθησης και μετάδοσης τεχνολογίες αιχμής χρησιμοποιούνται και στα υπόλοιπα μέρη του αυτοκινήτου.

Το πλαίσιο και οι αναρτήσεις για παράδειγμα είναι κατασκευασμένα εξ'ολοκλήρου από αλουμίνιο ενώ η οροφή και οι πόρτες είναι κατασκευασμένες από συνθετικό πολυκαρβονικό γυαλί με χαρακτηριστικά προσαρμογής στο προσπίπτον φως.

Όλα αυτά συγκρατούν το βάρος του αυτοκινήτου στα 1385 κιλά.

Ένα άλλο σημείο που χρήζει προσοχής είναι ο πολύ χαμηλός αεροδυναμικός συντελεστής που είναι 0.22, συντελεστής χαμηλότερος από οποιοδήποτε όχημα κυκλοφορεί αυτή τη στιγμή στον κόσμο ενώ για την κατηγορία των supercars είναι απλά όνειρο θερινής νυκτός.

Στις τεχνολογίες φωτισμού χρησιμοποιούνται παντού φωτοεκπομπές δίοδοι οι οποίες έχουν εκπληκτική ικανότητα φωτισμού με ελάχιστη κατανάλωση και παροιμιώδη διάρκεια ζωής.

Το σχήμα του αυτοκινήτου αν και κάτι τέτοιο είναι υποκειμενικό πραγματικά κόβει την ανάσα και βρίσκεται σε ευθεία αναλογία με τις αποστομωτικές τεχνικές προδιαγραφές του.

Πολύ απλά το μέλλον σήμερα........

ΨΗΛΑΦΙΖΟΝΤΑΣ ΤΟ ΜΕΛΛΟΝ ΤΟΥ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ

Ήγγικεν η ώρα να γράψω ένα άρθρο που να δικαιολογεί με προφανή τρόπο μέρος του τίτλου του συγκεκριμένου blog (και άλλων τινών...).

Η ρύπανση του περιβάλλοντος είναι το πιο καυτό θέμα που απασχολεί ήδη και θα απασχολήσει τον άνθρωπο τον 21ο αιώνα. Αυτή τη στιγμή μελετώνται παγκοσμίως λύσεις που θα μπορούσαν να αναχαιτίσουν την τρέχουσα παγκόσμια μόλυνση η οποία αν συνεχιστεί να διογκώνεται με τους τωρινούς ρυθμούς μην έχετε καμιά αμφιβολία ότι θα καταστρέψει τον πλανήτη.

Ο λόγος που φτάσαμε ως εδώ είναι κυρίως ψυχολογικός και ενημερώνεται από την ίδια την ύπαρξη του ανθρώπου. Υπάρχει μια αλήθεια που αφορά το ανθρώπινο είδος. Ο άνθρωπος είναι εγγενώς προσανατολισμένος στην αποφυγή του πόνου είτε ψυχικού είτε σωματικού.

Από αυτήν την αλήθεια ενημερώνονται όλα τα επιτεύγματά του. Η εσωτερική του αγωνία να κάνει τη ζωή του διαρκώς ευκολότερη μεταφράζεται σε κατασπατάληση των φυσικών πόρων και φυσικά σε ρύπανση.

Οι κύριες πηγές ρύπανσης παγκοσμίως είναι η ηλεκτροπαραγωγή - βιομηχανία και οι μεταφορές.

Σε αντίθεση με ότι ίσως πιστεύεται ευρέως η ρύπανση που προέρχεται από τα οχήματα γενικά είναι ένα κλάσμα σε σχέση με αυτήν που προέρχεται από την ηλεκτροπαραγωγή.

Το μεγαλύτερο λοιπόν ποσοστό των ορυκτών φυσικών πόρων ξοδεύεται για την παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος και αυτή είναι η αρχή των δεινών.

Τα ορυκτά καύσιμα ευτυχώς τελειώνουν όμως και λέω ευτυχώς διότι αν είχαμε ακόμα περισσότερα δεν θα υπήρχε καμιά πιθανότητα σωτηρίας του πλανήτη αφού δε θα κάναμε τίποτα για να αλλάξουμε τα πράγματα.

Η λύση που μελετάται παγκοσμίως αυτήν τη στιγμή από τα καλύτερα μυαλά του κόσμου για την ηλεκτροπαραγωγή είναι η πυρηνική σύντηξη.

Τι είναι όμως η πυρηνική σύντηξη; Η πυρηνική σύντηξη είναι η διαδικασία που συμβαίνει εδώ και 5 δις χρόνια στον ήλιο χαρίζοντάς μας φώς και θερμότητα.

Η φυσική διαδικασία που λαμβάνει χώρα στον πυρήνα του ήλιου είναι η εξής: Τα ελαφρά μόρια του υδρογόνου συγκρούονται υπό την επίδραση κατακλυσμιαίας βαρυτικής έλξης και με τη βοήθεια των τρομακτικών συνθηκών πίεσης και θερμοκρασίας της τάξεως των 15 εκατομμυρίων βαθμών κελσίου έχουν ως αποτέλεσμα τη δημιουργία ενός βαρύτερου στοιχείου του Ηλίου (He).

Η μάζα όμως του νεο-δημιουργηθέντος Ηλίου δεν είναι ακριβώς η ίδια με τη μάζα των δυο αρχικών μορίων υδρογόνου. Αυτή η διαφορά οφείλεται στην ενέργεια που έχει παραχθεί από τη διαδικασία η οποία είναι τεράστια και προβλέπεται από τη διάσημη πια εξίσωση του Einstein E=mc^2. Σε κάθε δευτερόλεπτο ο Ήλιος μας μετατρέπει 600 τόνους υδρογόνου σε Ήλιο με το προφανές κέρδος σε ενέργεια.

Όλα αυτά συμβαινουν στον Ήλιο. Στη γη τα ανωτέρω δεν ισχύουν γιατί δεν έχουμε αντίστοιχες βαρυτικές έλξεις οπότε εδώ ακολουθείται μια άλλη προσέγγιση.

Η συνένωση δύο μορίων, ενός δευτέριου και ενός τρίτιου που είναι ισότοπα του υδρογόνου σε έναν αντιδραστήρα σε συνθήκες θερμοκρασίας της τάξεως των 150 εκατομμυρίων βαθμών κελσίου δημιουργεί πλάσμα δηλαδή ένα ηλεκτρικά φορτισμένο αέριο που προέρχεται από το διαχωρισμό των ηλεκτρονίων από τα μόρια.

Αυτό το καυτό πλάσμα που ελέγχεται από μια συσκευή που διαθέτει τερατώδη μαγνητικά πεδία παράγει ένα νετρόνιο, ένα μόριο Ηλίου και ενέργεια.

Το ηλεκτρικά φορτισμένο μόριο του Ηλίου αντιδρά με το μαγνητικό πεδίο της συσκευής σε αντίθεση με το νετρόνιο που δεν έχει ηλεκτρικό φορτίο και το οποίο είναι ο μεταφορέας της ενέργειας. Οι φορείς της ενέργειας απορροφώνται από τα τοιχώματα της συσκευής με συνέπεια τη δημιουργία θερμότητος της οποίας ο παραγόμενος ατμός και με τη βοήθεια στροβιλομηχανών και εναλλακτών θα μας δώσει ηλεκτρικό ρεύμα.

Η σύντηξη συνεπικουρούμενη από τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας που ήδη υφίστανται και αναμένεται να κλιμακωθεί η εξάπλωσή τους όπως η ηλιακή, η γεωθερμική, η αιολική ακόμα και η ενέργεια των κυμάτων θα μας βοηθήσουν εκτιμώ να σπάσουμε τα δεσμά οριστικά από την τωρινή κατάσταση.

Πότε θα γίνουν όλα αυτά τα θαυμαστά ; Οι εκτιμήσεις λένε ότι γύρω στο 2020 θα ξεκινήσει η ηλεκτροπαραγωγή με αυτή τη διαδικασία και μέχρι το 2050 ενδεχομένως η παγκόσμια ηλεκτροπαραγωγή να απαλλαγεί από τα ορυκτά καύσιμα.


Ας δούμε τώρα τι συμβαίνει στις μεταφορές. Αυτή τη στιγμή βρισκόμαστε σε ένα σταυροδρόμι. Είμαστε στα τελειώματα του εμβολοφόρου κινητήρα εσωτερικής καύσης που είναι ρυπογόνος, θορυβώδης και με κακό βαθμό απόδοσης και στην αρχή της ευρύτατης εξάπλωσης των ηλεκτροκινητήρων. Το μεταβατικό στάδιο για την ηλεκτροκίνηση είναι τα υβριδικά οχήματα που είναι δημοφιλή στις μέρες μας.

Η τεχνική πρόκληση και στοίχημα αν θέλετε στις μεταφορές είναι το αν ο ηλεκτροκινητήρας θα τροφοδοτείται από κυψέλες καυσίμου υδρογόνου ή αν θα φορτίζεται στο σπίτι. Τα πράγματα δεν έχουν ακόμα ξεκαθαρίσει εδώ. Ίσως συνυπάρξουν και οι 2 υλοποιήσεις ωστόσο η προσωπική μου εκτίμηση είναι ότι τελικά μάλλον θα επικρατήσει η εφαρμογή της φόρτισης στο σπίτι.

Δε θα επεκταθώ περαιτέρω στα τεχνικά γιατί έχω αναφερθεί και σε άλλο άρθρο ωστόσο η δεκαετία 2020-2030 νομίζω θα είναι η δεκαετία που θα απαλλαγούμε οριστικά από τους θερμικούς κινητήρες.

Αφού λοιπόν θα έχουμε λύσει το θέμα της προώθησης στα οχήματα η επόμενη μεγάλη πρόκληση θα είναι η αντιμετώπιση της κυκλοφοριακής συμφόρησης που είναι πια παγκόσμιο πρόβλημα.

Εκεί οι λύσεις που εξετάζονται είναι στα όρια της επιστημονικής φαντασίας με τη στρωματοποίηση της κυκλοφορίας καθ'ύψος.

Η μοίρα των οχημάτων κάποια στιγμή είναι να εγκαταλείψουν τους δρόμους και να ίπτανται. Στην αρχή αυτό ίσως να γίνει με ηλεκτροκινητήρες και στη συνέχεια με κινητήρες αντιβαρύτητας των οποίων η υλοποίηση προς το παρόν αφορά τους σεναριογράφους του Hollywood.

Μπορεί η αντιβαρύτητα να είναι προς το παρόν τεχνικά αδύνατη, θεωρητικά όμως προβλέπεται και από τους νόμους του Νεύτωνα και από τη γενική σχετικότητα του Einstein με μια προϋπόθεση όμως. Την ύπαρξη αρνητικής μάζας που προς το παρόν δεν έχει παρατηρηθεί αλλά δεν υπάρχει και τίποτα που να την αποκλείει.


Κλείνοντας το άρθρο προκύπτει ένα σημαντικό και θεμελιώδες ερώτημα. Θα προλάβουμε να σώσουμε τον πλανήτη ή η κατάσταση είναι μη αναστρέψιμη ; Η προσωπική μου εκτίμηση είναι ότι θα προλάβουμε οριακά σε ευθεία αναλογία δηλαδή με τα ειωθότα της ανθρώπινης φύσης. Και να μην ξεχνάμε κάτι πολύ σημαντικό. Η γη μας όπως και ο κάθε πλανήτης είναι προορισμένος να ζήσει μέχρι το θάνατο του κοντινού του αστεριού.

Στην περίπτωση μας έχει ακόμα 5 δισεκατομμύρια χρόνια ζωής περίπου μέχρι δηλαδή ο ήλιος μας να εξαντλήσει και το τελευταίο πυρηνικό του καύσιμο. Θα ήταν κρίμα να τη σκοτώσουμε πριν την ώρα της.....

ΜΕΘΟΔΟΙ ΥΠΕΡΠΛΗΡΩΣΕΩΣ ΚΑΙ ΡΥΘΜΙΣΗ ΙΣΧΥΟΣ

Πριν αναφερθούν οι μέθοδοι υπερπληρώσεως οι οποίες επηρεάζουν αποφασιστικά την συνολική παραγωγή ισχύος και την αποδιδόμενη στρεπτική ροπή ενός θερμικού κινητήρα, κρίνεται σκόπιμο να γίνει μια αναφορά για το πως γίνεται η ρύθμιση ισχύος σε έναν κινητήρα.

Λέγοντας ρύθμιση ισχύος εννοείται προφανώς ο τρόπος με τον οποίο ένας κινητήρας αποδίδει τα εγγενή χαρακτηριστικά του προϊόντα δηλαδή την ισχύ και τη ροπή.

Το βασικό χαρακτηριστικό από το οποίο απορρέουν τα πάντα είναι η χωρητικότητα δηλαδή ο κυβισμός του κινητήρα. Η χωρητικότητα καθορίζεται από τη διάμετρο του εμβόλου καθώς και τη διαδρομή του από το άνω νεκρό σημείο ως το κάτω νεκρό σημείο θέσεις κατά τις οποίες το έμβολο ακινητεί εντός του θαλάμου καύσεως και αντιστοιχεί σε 180 μοίρες στροφή του στροφαλοφόρου άξονος.

Για παράδειγμα όταν έχουμε έναν κινητήρα 1600 κ.εκ με 4 θαλάμους καύσεως προφανώς εννοούμε ότι σε κάθε θάλαμο καύσεως έχουμε έναν ωφέλιμο όγκο 400 κ.εκ.

Μέσα σε αυτήν την χωρητικότητα γίνεται η ρύθμιση της ισχύος η οποία εξαρτάται από το καιόμενο καύσιμο. Το πόσο καύσιμο θα καεί προκειμένου να έχουμε την παραγωγή έργου εξαρτάται από την ποσότητα του εισερχόμενου αέρα η οποία ποσότητα σε κινητήρες φυσικής αναπνοής εξαρτάται αποκλειστικά από τον κυβισμό ενώ σε υπερπληρωμένους εξαρτάται εκτός του κυβισμού και από το βαθμό υπερπληρώσεως.

Το ζήτημα λοιπόν είναι να καταφέρουμε να χωρέσουμε περισσότερο αέρα σε δεδομένη γεωμετρία κινητήρα προκειμένου να αυξήσουμε την ισχύ και τη ροπή.

Οι πιο δημοφιλείς μέθοδοι υπερπληρώσεως είναι η υπερπλήρωση καυσαερίων και η μηχανική υπερπλήρωση και αναλύονται παρακάτω.




ΥΠΕΡΠΛΗΡΩΣΗ ΚΑΥΣΑΕΡΙΩΝ








Πρόκειται για την πιο δημοφιλή μέθοδο υπερπληρώσεως λόγω του καλού βαθμού απόδοσης που προσφέρει καθώς και της αποκλειστικής της σχεδόν χρήσης στους πετρελαιοκινητήρες.
Σε έναν κινητήρα φυσικής αναπνοής τα καυσαέρια που παράγονται εντός του θαλάμου καύσεως φεύγουν μέσω της εξαγωγής στο περιβάλλον.


Στην περίπτωση του turbo όμως αυτά χρησιμοποιούνται προκειμένου να περιστρέψουν έναν στρόβιλο ο οποίος με τη σειρά του περιστρέφει τον συμπιεστή με τον οποίο είναι συνδεδεμένος σε κοινή άτρακτο και ο συμπιεστής ακολούθως συμπιέζει τον εισερχόμενο αέρα από το περιβάλλον με αποτέλεσμα η ποσότητα του εισερχόμενου αέρα σε δεδομένο κύλινδρο να είναι μεγαλύτερη από το αν δεν υφίστατο συμπίεση.


Το μέγεθος του στροβίλου καθώς και ο ρυθμός περιστροφής της πτερωτής καθορίζουν και το βαθμό υπερπλήρωσης. Ωστόσο από την αρχη λειτουργίας των στροβιλοσυμπιεστών προκύπτει ένα εγγενές μειονέκτημα, το πασίγνωστο turbo lag ή στα ελληνικά και σε ελεύθερη απόδοση η λεγόμενη υστέρηση απόκρισης. Η υστέρηση απόκρισης οφείλεται στο γεγονός ότι σε έναν κινητήρα σε χαμηλούς ρυθμούς περιστροφής τα καυσαέρια του δεν είναι επαρκή προκειμένου να περιστρέψουν τα πτερύγια του στροβίλου στο προδιαγραφέν σημείο λειτουργίας αυτού.

Οι κατασκευαστές αντιμετωπίζουν το πρόβλημα αυτό χρησιμοποιώντας μικρά turbo ειδικά σε κινητήρες με χαμηλή χωρητικότητα των οποίων η αδράνεια των πτερυγίων είναι μικρή και έτσι περιστρέφονται ευκολότερα, ή χρησιμοποιώντας δι-βάθμια υπερπλήρωση με 2 turbo σε μεγαλύτερους κινητήρες με ένα turbo για τις χαμηλές στροφές όπου τα καυσαέρια είναι λίγα και ένα μεγαλύτερο για τις υψηλές για περαιτέρω αύξηση της ισχύος ή σε μια άλλη παραλλαγή δύο turbo όμοιου μεγέθους αντί για ένα μεγαλύτερο, εφαρμογή που συναντάται κυρίως σε πολυκύλινδρους κινητήρες, ή χρησιμοποιούν μεταβλητή γεωμετρία πτερύγωσης ρυθμίζοντας την επιθυμητή γωνία πρόσπτωσης των καυσαερίων στη πτερωτή για καλύτερη απόδοση. Η μεταβλητή γεωμετρία πτερύγωσης συναντάται σχεδόν αποκλειστικά στους πετρελαιοκινητήρες οι οποίοι στις μέρες μας έχουν τα πιο προηγμένα συστήματα υπερπληρώσεως.


Η υπερπλήρωση του αέρος όμως τον θερμαίνει με αποτέλεσμα αυτός να διαστέλλεται και τελικά ένα ποσοστό αυτής να αναιρείται και ακριβώς αυτό το φαινόμενο έχει οδηγήσει τους κατασκευαστές να χρησιμοποιούν εναλλάκτες (intercooler) προκειμένου να ψύξουν τον συμπιεσμένο αέρα πριν το θάλαμο καύσης.


Εν κατακλείδι η υπερπλήρωση μέσω καυσαερίων είναι πολύ δημοφιλής σε περιπτώσεις που λόγω χωροταξίας δε μπορούν να χρησιμοποιηθούν μεγάλοι κινητήρες δηλαδή στα μικρά αυτοκίνητα και στα πετρελαιοκίνητα που εγγενώς λόγω χαμηλών ρυθμών περιστροφής δε μπορούν να έχουν υψηλή συγκέντρωση ισχύος δίχως υπερπλήρωση.




ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΥΠΕΡΠΛΗΡΩΣΗ









Αυτή η μέθοδος είναι η αρχαιότερη και δεν είναι τόσο δημοφιλής στις μέρες μας γιατί είναι λιγότερο αποδοτική από τη στροβιλοϋπερπλήρωση και προσδίδει τραχειά χαρακτηριστικά λειτουργίας στον κινητήρα.


Ο μηχανικός υπερσυμπιεστής παίρνει κίνηση από το στροφαλοφόρο αξονα του οχήματος προκειμένου να συμπιέσει τον αέρα και η μεταφορά ισχύος γίνεται μέσω ιμάντα, αλυσίδας, γραναζιών κτλ.


Κατα περιπτώσεις ο μηχανικός υπερσυμπιεστής μπορεί να ''κλέψει'' μέχρι και το 1/3 της διαθέσιμης ισχύος του στροφαλοφόρου άξονος προκειμένου να περιστραφεί.

Σε αντίθεση με τα turbo που είναι μια κατηγορία οι μηχανικοί συμπιεστές έχουν διάφορες κατηγορίες (Roots, φυγοκεντρικοί, διδύμου κοχλία κτλ).

Ωστόσο η πιο δημοφιλής κατηγορία είναι η τύπου ROOTS η οποία αποδίδει πολύ καλά σε χαμηλές υπερπληρώσεις με το βαθμό απόδοσης γενικά να φθίνει όσο ανεβαίνει η υπερπλήρωση. Γενικά για βαθμό συμπίεσης διπλάσιο του ατμοσφαιρικού ο βαθμός απόδοσης είναι περίπου 52 %. Κλασικά παραδείγματα εφαρμογής Roots συμπιεστών είναι οι κινητήρες που χρησιμοποιούνται στη Mercedes C-class καθώς και οι διπλά υπερπληρωμένοι TSI του ομίλου VW και ο καινοφανής V6 TFSI που χρησιμοποιείται στο AUDI S4.


Οι μηχανικοί υπερσυμπιεστές έχουν έναν σημαντικότατο πλεονέκτημα σε σχέση με τα turbo. Δεν παρουσιάζουν εγγενώς καμιά υστέρηση απόκρισης αφού δεν εξαρτώνται από τα καυσαέρια της εξαγωγής και για ακριβώς αυτό το λόγο έχουν λόγο ύπαρξης σε βαρέα οχήματα όπου οι ανάγκες για ισχύ και ροπή είναι άμεσες ωστόσο για λόγους που αναφέρθηκαν ανωτέρω η εφαρμογή τους στα επιβατικά οχήματα είναι πολύ περιορισμένη.

FERRARI 458 ITALIA

Ίσως το κείμενο που ακολουθεί να μη χρειάζεται αφού ο τίτλος και οι φωτογραφίες τα λένε όλα.

Αναφέρομαι ασφαλώς στο τελευταίο αυτοκινητικό έργο τέχνης και θαύμα της σύγχρονης εφηρμοσμένης μηχανολογίας, την αυτού εξοχότητα Ferrari 458 Italia.

Η ιταλική αυτοκινητοβιομηχανία δημιούργησε ένα ακόμα αντικείμενο ονειρικό το οποίο εκτός από ασύλληπτη εμφάνιση διαθέτει και τεχνολογίες αιχμής.

Επειδή το blog όμως έχει τεχνικό προσανατολισμό θα αναφερθώ στα γενικότερα τεχνικά χαρακτηριστικά του αυτοκινήτου που είναι αρκούντως εντυπωσιακά.

Ξεκινώντας από το πλαίσιο του αυτοκινήτου πρέπει να αναφερθεί ότι είναι αλουμινένιο όπως και οι περισσότερες σύγχρονες Ferrari ενώ το σχήμα είναι απίστευτα ρευστό προφανώς για αεροδυναμικούς λόγους ενώ το αυτοκίνητο πιέζεται κατά τον κατακόρυφο άξονα με 140 κιλά βάρους στα 200 χλμ/ώρα αναμφίβολα σημαντικό επίτευγμα για την ευστάθεια αυτού. Το αυτοκίνητο επίσης διαθέτει επίπεδο πάτωμα ωστε να αποφεύγεται κατά το δυνατόν η ανάπτυξη τυρβώδους ροής κάτω από το όχημα ενώ η συνολική του μάζα είναι 1380 κιλά.


Ο κινητήρας είναι τοποθετημένος λίγο πιο πίσω από το κέντρο όπως και σε όλες τις 8-κύλινδρες Ferrari εξαιρουμένης της California λόγω του ότι είναι coupe-cabrio και για λόγους χωροταξικούς δε θα μπορούσε να τοποθετηθεί στο κέντρο.

Η κατανομή της μάζας είναι 42% εμπρός και 58% πίσω ενώ οι αναρτήσεις είναι ασφαλώς ανεξάρτητες σε όλους τους τροχούς με διπλά ψαλίδια εμπρός και ένα σύστημα πολλαπλών συνδέσμων πίσω, τα αμορτισέρ δεν έχει ξεκαθαριστεί ακόμα αν θα έχουν τη μαγνητοροϊκή τεχνολογία που εφαρμόζεται στη 599 GTB Fiorano όμως σίγουρα θα έχουν μεταβαλλόμενη απόσβεση, τα φρένα θα είναι κατασκευασμένα από ανθρακονήματα και κεραμικά υλικά που εξασφαλίζουν απίστευτες δυνατότητες πέδησης με μηδενική κόπωση και χαμηλοτερο μη ανηρτημένο βάρος το οποίο βελτιώνει τις επιδόσεις του αυτοκινήτου καθώς και την ποιότητα κύλισης ενώ ενσωματώνουν και μια τεχνοτροπία με την οποία τα έμβολα της σιαγώνας γεμίζουν με υγρό με το που αφήσει ο οδηγός το γκάζι ουτώς ώστε να μειωθούν οι αποστάσεις ακινητοποίησης.

Το κιβώτιο ταχυτήτων θα είναι ένα διπλού συμπλέκτη 7+1 σχέσεων μετάδοσης φυσικά χωρίς μετατροπέα ροπής που συνεπάγεται σχεδόν μηδενικές απώλειες στο σύστημα μετάδοσης του οποίου το λογισμικό θα εξασφαλίζει ταχύτατες αλλαγές σίγουρα κάτω των 100ms.

Συνεχίζοντας στον τομέα της μετάδοσης το ηλεκτρονικά ελεγχόμενο διαφορικό είναι έτσι ρυθμισμένο ώστε να υπάρχουν λιγότερες απώλειες στη διαμήκη επιτάχυνση σε σχέση με το παρελθόν και καλύτερη εγκάρσια συμπεριφορά στις στροφές.

Ο κινητήρας είναι ένας 8-κύλινδρος σε διάταξη V άμεσου ψεκασμού με περιεχόμενη γωνία 90 μοιρών, χωρητικότητα 4.5 λίτρων φυσικής αναπνοής με μέγιστη ισχύ 570 ίππους στις 9000 σαλ και στρεπτική ροπή 540 nm στις 6000 στροφές που όμως παραπάνω από το 80% αυτής θα αποδίδεται από τις 3250 στροφές εξασφαλίζοντας εξαιρετική συμπεριφορά του αυτοκινήτου στις χαμηλές στροφές και πολύ πλατύ διάγραμμα ροπής. Ο κινητήρας εικάζω ότι θα είναι πλήρως αλουμινένιος ίσως και με στοιχεία μαγνησίου αφού αυτοί οι ρυθμοί περιστροφής δε μπορούν να επιτευχθούν με βαριά μέταλλα λόγω των μαζικών δυνάμεων που αναπτύσσονται.

Η ειδική ισχύς είναι 127 ίπποι/λίτρο και είναι εξωπραγματική όπως εξωπραγματική είναι και η συμπίεση με 12.5:1 οπότε καλά τα νέα για το βαθμό απόδοσης και σε συνδυασμό με τον άμεσο ψεκασμό οι ρύποι είναι στα 320g CO2/KM που αποτελεί επίτευγμα αν συγκριθεί με το λιγότερο ισχυρό V8 της F430 που είχε 420g CO2/KM.

Οι επιδόσεις δε θα μπορούσαν να είναι τίποτα λιγότερο από εξωφρενικές με το τυπικό 0-100 να εκτελείται σε 3.4 δευτερόλεπτα και η τελική ταχύτητα να είναι πάνω απο 325 χιλ/ώρα

Στα περιφερειακά τεχνικά σημεία χρησιμοποιούνται φωτοεκπομπές δίοδοι για τα φώτα θέσης εμπρός καθώς και για τα πίσω, ενώ υπάρχει σκέψη ενσωμάτωσης του KERS δηλαδή του συστήματος που χρησιμοποιείται στη FORMULA 1 και αποθηκεύει ενέργεια κατά την πέδηση την οποία απελευθερώνει ο οδηγός κατά το δοκούν όταν οι ανάγκες για ισχύ είναι μεγαλύτερες.

Η Ferrari δημιούργησε για ακόμα μια φορά ένα σημείο αναφοράς για την κατηγορία...

ΦΑΚΕΛΟΣ: Πετρελαιοκίνηση

Η σύνταξη αυτού του άρθρου έχει σαν σκοπό να εκθέσει την εφηρμοσμένη μηχανολογία που διαθέτουν οι πετρελαιοκινητήρες και να επιχειρήσει μια απ'ευθείας αντιπαράθεση με τους αντίστοιχους βενζινοκινητήρες.

Πρέπει να ξεκαθαριστεί ευθύς εξ'αρχής πως ο γραφών είναι σαφώς υπέρ των πετρελαιοκινητήρων για έναν λόγο που είναι κεφαλαιώδους σημασίας. Γιατί πολύ απλά σε αντίστοιχες συγκεντρώσεις ισχύος με τους βενζινοκινητήρες είναι οικονομικότεροι και με κατά κανόνα χαμηλότερους ρύπους.


Ποιο είναι όμως το κύριο χαρακτηριστικό των κινητήρων DIESEL; Παρουσιάζουν κατά κανόνα πολυ υψηλή τιμή στρεπτικής ροπής, πολύ χαμηλά αποδιδόμενη στο φάσμα των στροφών και εξαιρετική συμπεριφορά στα κλασματικά φορτία. Ο λόγος που συμβαίνει αυτό είναι γιατί οι πετρελαιοκινητήρες αυτή τη στιγμή εφοδιάζονται με τα πιο προηγμένα συστήματα υπερπλήρωσης που κυκλοφορούν τα οποία είναι πολύ ανώτερα των αντίστοιχων βενζινοκινητήρων.

Μεταβλητές γεωμετρίες πτερύγωσης, σύνδεση στροβιλοσυμπιεστών ακόμα και σε κινητήρες με 4 θαλάμους καύσης αποδεικνύουν του λόγου το αληθές.

Η πολύ υψηλή ροπή στρέψης τους της οποίας η σημαντικότητα έχει αναλυθεί σε άλλο άρθρο επιτρέπει στους κατασκευαστές να εφοδιάζουν τα οχήματά τους με συστήματα μετάδοσης με πολύ μακριές σχέσεις με αποτέλεσμα να επιτυγχάνεται σημαντική οικονομία καυσίμου ειδικά στις περιπτώσεις ενός ταξιδιού αφού μας δίνουν τη δυνατότητα να κινούμαστε με υψηλή ωριαία ταχύτητα με παράλληλα χαμηλούς ρυθμούς περιστροφής του κινητήρα.


Επίσης το γεγονός ότι είναι βαρύτεροι ανά μονάδα ισχύος σε σχέση με τους κινητήρες OTTO τους δίνουν χαρακτηριστικά απαράμιλλης αντοχής στο χρόνο διότι το γεγονός ότι είναι πιο βαρείς ενημερώνεται από την αναγκαιότητα της χρησιμοποίησης ανθεκτικότερων και κατά συνέπειας βαρύτερων υλικών στην κατασκευή τους.

Αυτή ακριβώς η αύξηση βάρους δεν τους επιτρέπει να έχουν πολύ υψηλούς ρυθμούς περιστροφής λόγω των μαζικών δυνάμεων που αναπτύσσονται στα έμβολα.

Ένα άλλο σημαντικό πλεονέκτημα είναι ότι δεν έχουν σπινθηρηστές διότι λόγω υψηλότατης σχέσης συμπίεσης το μείγμα αναφλέγεται αυθορμήτως χωρίς να έχει ανάγκη τον σπινθήρα από τον σπινθηριστή για την έναρξη και ακολούθως διάδοση της φλόγας. Αυτό οδηγεί σε μειωμένη πολυπλοκότητα του ηλεκτρικού συστήματος του αυτοκινήτου χαμηλότερο κόστος συντήρησης και μεγαλύτερη αξιοπιστία εν γένει γιατί ως γνωστόν οι περισσότερες βλάβες στατιστικά των αυτοκινήτων έχουν την γεννέτειρα τους στο ηλεκτρικό σύστημα αυτών.


Σε ότι αφορά τους ρύπους τα πράγματα είναι ακόμα πιο ξεκάθαρα. Οι συγκεκριμένοι κινητήρες είναι καθαρότεροι για 2 άμεσους και προφανείς λόγους. Πρώτον έχουν υψηλότερο βαθμό απόδοσης που συνεπάγεται μικρότερη κατανάλωση και τελικά λιγότερους ρύπους αλλά και γιατί οι πιο σύγχρονοι εξ'αυτών διαθέτουν φίλτρα κατακράτησης σωματιδίων που εξαλείφει και ένα από τα εγγενή μειονεκτήματά τους.


Στη δυτική ευρώπη οι ταξινομήσεις είναι σχεδόν μοιρασμένες μεταξύ πετρελαιοκίνητων και βενζινοκίνητων οχημάτων. Με την τάση να είναι σαφώς αυξητική για την πετρελαιοκίνηση.

Δυστυχώς στην Ελλάδα η πετρελαιοκίνηση έχει καταργηθεί από τη δεκαετία του 80 στα αστικά κέντρα, ίσως όχι αδίκως αφού τότε οι κινητήρες αυτοί δεν παρουσίαζαν τα σημερινά πλεονεκτήματα ωστόσο ίσως έχει έρθει η ώρα πλέον να αναθεωρήσουμε και εμείς.

HONDA FC-X CLARITY

Το εν λόγω αυτοκίνητο είναι μια ιδιάζουσα περίπτωση. Ο λόγος που συμβαίνει αυτό είναι γιατί είναι το μοναδικό αυτοκίνητο αυτην τη στιγμή στον κόσμο που φέρει την τεχνολογία που θα έχουν τα αυτοκίνητα σε 10-15 χρόνια από σήμερα και σίγουρα για το υπόλοιπο του 21ου αιώνα εκτός αν επικρατήσουν τα αμιγώς ηλεκτρικά οχήματα τα οποία θα φορτίζονται στο σπίτι. Το μέλλον θα δείξει


Μιλάμε για έναν πρωτοπόρο της αυτοκίνησης αφού είναι το πρώτο αυτοκίνητο παραγωγής και όχι σπουδή που ενσωματώνει την τεχνολογία των κυψελών καυσίμου.


Στην πραγματικότητα οι κυψέλες καυσίμου δεν κινούν το όχημα αφού την εύθυνη για την κίνηση του οχήματος την έχει ένας ηλεκτροκινητήρας εναλασσόμενου ρεύματος, σύγχρονος, μόνιμου μαγνήτη που αποδίδει 134 ίππους και 256 nm στρεπτικής ροπής απο 0-3056 στροφές.

Αντιλαμβάνεστε ότι εφ'όσον η ροπή αποδίδεται από τις 0 στροφές επί της ουσίας το αυτοκίνητο δε χρειάζεται κιβώτιο ταχυτήτων τουλάχιστον με τη μορφή που το ξέρουμε στα αυτοκίνητά μας. Αντί αυτού διαθέτει ένα σύστημα μετάδοσης που έχει 2 σχέσεις μετάδοσης. Μια για την κίνηση εμπρός και μια για την όπισθεν. Τόσο απλά.

O βαθμός απόδοσης των κινητήρων αυτού του τύπου είναι περίπου 93%. Συγκρίνετέ το με το 30 % βαθμό απόδοσης που έχουν κατά μέσο όρο τα αυτοκίνητα που κυκλοφορούν γύρω μας και θα καταλάβετε πως καταφέραμε μέσα σε 150 χρόνια να καταστρέψουμε το περιβάλλον της γης και να καταναλώσουμε αυτό που η γη κατασκεύαζε για εκατομμύρια χρόνια.


Τι ακριβώς κάνουν οι κυψέλες καυσίμου όμως και γιατί είναι επαναστατικές.Οι κυψέλες καυσίμου υπάρχουν σε διάφορους τύπους ωστόσο για τις ανάγκες της αυτοκίνησης χρησιμοποιούνται συνήθως οι κυψέλες ανταλλαγής πρωτονίων με βαθμό απόδοσης περίπου 60 % προς το παρόν με τάση να ανέβει στο μέλλον.

Στην περίπτωση μας οι κυψέλες καυσίμου χρησιμοποιούν το υδρογόνο που υπάρχει στο ρεζερβουάρ του αυτοκινήτου μαζί με το οξυγόνο του ατμοσφαιρικού αέρα προκειμένου να εκτελέσουν μια αντίστροφη ηλεκτρόλυση δηλαδή ενώνουν τα μόρια του οξυγόνου και του υδρογόνου και αυτή η διαδικασία παράγει ηλεκτρικό ρεύμα που τροφοδοτεί τον κινητήρα ενώ ως καυσαέριο παράγεται απλά εξαερωμένο νερό.

Στην πραγματικότητα η διαδικασία είναι αρκετά πολύπλοκη αλλά περαιτέρω εμβάθυνση εκφεύγει των αναγκών του συγκεκριμένου άρθρου που αφορά απλά ένα μοντέλο αυτοκινήτου.

Σε ότι αφορά τα υπόλοιπα χαρακτηριστικά του αυτοκινήτου συναντούμε μερικά πολύ ενδιαφέροντα στοιχεία. Κατ'αρχήν διαθέτει ανεξάρτητες αναρτήσεις σε όλους τους τροχούς (διπλά ψαλίδια εμπρός- πολλαπλοί σύνδεσμοι πίσω) οι οποίες σε συνδυασμό με τις αντιστρεπτικές δοκούς τα αλουμινένια υπολαίσια καθώς και τη σχεδόν άριστη κατανομή μάζας (53% εμπρός και 47 % πίσω) προσδίδουν ενδιαφέροντα οδικά χαρακτηριστικά στο αυτοκίνητο στον τομέα της ποιότητας κύλισης καθώς και στο κράτημα.

Το εσωτερικό θυμίζει διαστημόπλοιο ενώ είναι κατασκευασμένο από βιο-υλικά τα οποία είναι πλήρως ανακυκλώσιμα και ασφαλώς διαθέτει όλες τις απαραίτητες ανέσεις και ευκολίες που περιμένει κανείς από ένα σύγχρονο όχημα.


Οι επιδόσεις του αυτοκινήτου είναι αξιοπρεπείς με 0-100 γύρω στα 10 και τελική ταχύτητα γύρω στα 160 χιλ/ώρα. Αν και αυτοί οι αριθμοί δε δείχνουν εντυπωσιακοί ωστόσο το αυτοκίνητο λόγω της πολύ υψηλής ροπής από μηδενικές στροφές έχει καταιγιστικές ενδιάμεσες επιταχύνσεις που είναι πιο σημαντικές από το marketing του 0-100 το οποίο δεν αφορά τον οδηγό που κινείται σε δημόσιο δρόμο.

Η κατανάλωση του αυτοκινήτου είναι σταθερή σε όλες τις συνθήκες δηλαδή εντός και εκτός πόλης δεν παρουσιάζεται διακύμανση γιατί απλά δε χρειάζονται αλλαγές ταχυτήτων που αυξάνουν την κατανάλωση στα συμβατικά αυτοκίνητα.

Επί της ουσίας το αυτοκίνητο καταναλώνει 1 κιλό υδρογόνο ανα 96 χιλιόμετρα ενώ το ρεζερβουάρ χωράει 4 κιλά υδρογόνο σε πεπιεσμένη μορφή με πίεση 345 φορές μεγαλύτερη της ατμοσφαιρικής και έχει αυτονομία λίγο κάτω από τα 400 χιλιόμετρα.

H HONDA έχει επενδύσει τερατώδη ποσά για την εξέλιξη των κυψελών καυσίμου και του συγκεκριμένου αυτοκινήτου του οποίου το κόστος είναι άγνωστο αλλά υπολογίζεται περίπου στα 2 εκατομμύρια δολλάρια/όχημα για αυτό το λόγο η HONDA το διαθέτει αποκλειστικά με leasing στην Αμερική.

Η προσπάθεια για την απαγκίστρωση από το πετρέλαιο που έτσι και αλλιώς ευτυχώς τελειώνει είναι απαραίτητη για τη διάσωση του πλανήτη και αυτό το αυτοκίνητο είναι ένα βήμα προς αυτήν την κατεύθυνση.

Μόνο και μόνο για αυτόν το λόγο η προσπάθεια της HONDA είναι αξιέπαινη.

TESLA MOTORS ROADSTER

Οι περισσότεροι από εμάς έχουμε στο μυαλό μας ότι τα αυτοκίνητα χαμηλής ή μηδενικής κατανάλωσης δεν αφορούν τους πραγματικούς εραστές της οδήγησης.Αυτό συμβαίνει είτε λόγω του ότι οι επιδόσεις τους κατά κανόνα είναι ανεπαρκείς είτε γιατί η εμφάνιση τους δε θυμίζει σε τίποτα ένα πραγματικό σπορ αυτοκίνητο.


Στη ζωή όμως λίγα πράγματα μένουν αναλλοίωτα και πλέον ήρθε η ώρα να αναθεωρήσουμε γιατί ένας άγνωστος Αμερικάνος κατασκευαστής η TESLA MOTORS κατασκεύασε ένα αυτοκίνητο το οποίο έχει επιδόσεις ευθέως συγκρίσιμες με μια FERRARI F430 όμως έχει μια θεμελιώδη διαφορά. Δε χρειάζεται βενζίνη γιατί είναι αμιγώς ηλεκτρικό.


Ας τα πάρουμε όμως τα πράγματα από την αρχή.Μιλάμε για ένα διθέσιο cabrio όχημα το οποίο βασίζεται στο πλαίσιο της LOTUS ELISE το οποίο έχει τροποποιηθεί βαρύτατα για της ανάγκες του εν λόγω αυτοκινήτου και διαθέτει έναν τριφασικό, τετραπολικό, επαγωγικό κινητήρα εναλασσόμενου ρεύματος χωρίς ανάγκες συντήρησης ο οποίος λειτουργεί με διαφορά δυναμικού 375 volts και έχει 248 ίππους μέγιστη ισχύ στις 8000 στρ/λεπτό και η ροπή είναι 375 nm που αποδίδεται σταθερά από τις 0-6000 rpm και ο βαθμός απόδοσης του είναι 92%.


Οι οποιεσδήποτε συγκρίσεις των ανωτέρω μεγεθών με οποιοδήποτε θερμικό κινητήρα είναι απλά αποστομωτικές.

Λόγω της τεράστιας ροπής του αυτοκινήτου απο 0 στροφές το αυτοκίνητο επί της ουσίας δεν έχει κιβώτιο ταχυτήτων τουλάχιστον με την έννοια που έχουμε συνηθίσει όλοι στα αυτοκίνητά μας.Διαθέτει πολύ απλά μια σχέση μετάδοσης για την κίνηση εμπρός και μια για την όπισθεν.


Το βάρος των 1238 κιλών σε συνδυασμό με τον εκρηκτικό κινητήρα χαρίζουν στο αυτοκίνητο καταιγιστικές επιδόσεις με το 0-100 να διενεργείται σε 4 δευτερόλεπτα ενώ η τελική ταχύτητα είναι ηλεκτρονικά περιορισμένη στα 201 χλμ/ώρα.


Σε ότι αφορά τα υπόλοιπα μέρη του αυτοκινήτου το πλαίσιο όπως προαναφέρθηκε είναι δανεισμένο απο τη LOTUS ELISE και είναι μονοκόκ από αλουμίνιο και ίνες άνθρακα για να διατηρηθεί το βάρος στα χαμηλότερα δυνατά επίπεδα ωστόσο είναι αρκετά βαρύτερο από τη LOTUS λόγω ασφαλώς των μπαταριών που ζυγίζουν περίπου 450 κιλά. Οι αναρτήσεις που χρησιμοποιούνται είναι η καλύτερη υλοποίηση που υπάρχει αυτήν τη στιγμή στον κόσμο και είναι ανισομεγέθη διπλά ψαλίδια σε όλους τους τροχούς.


Οι μπαταρίες του αυτοκινήτου επαρκούν στην καλύτερη των περιπτώσεων για μια απόσταση 390 χιλιομέτρων περίπου πριν χρειαστούν να επαναφορτιστούν, μια διαδικασία που διαρκεί περίπου 3.5 ώρες. Ενώ η διάρκεια ζωής τους κατά τον κατασκευαστή είναι 160000 χιλιόμετρα ή 5 χρόνια.

Το αυτοκίνητο διαθέτει τον εξοπλίσμό ασφάλειας και άνεσης που διαθέτει και ενα συμβατικό αυτοκίνητο αλλά έχει ένα σοβαρό μειονέκτημα που δεν είναι άλλο από την τιμή η οποία είναι 99000 ευρώ για την ευρωπαϊκή αγορά στην οποία δεν έχει αφιχθεί ακόμα αλλά αναμένεται στα τέλη του 2009.


Όσοι πιστοί προσέλθετε.....