Jedna z variant budoucího vývoje automobilismu v ČR

Featured Image


(ta inteligentní a proto méně pravděpodobná).

Ropa dochází (resp. zdražuje), aut je čím dál tím víc a tudíž se exhalace projevují negativněji a negativněji. Je jasné, že tento problém bude nutno
řešit, otázkou je jak. Navrhuji řešení, které nebude tento stát stát ani korunu, povede ke zlepšení a občané se ho zúčastní dobrovolně.

Klíčem ke všemu je samozřejmě technická stránka věci. Jenomže tlak na automobilky vyvíjený nepružným státním aparátem jednak nefunguje (a zafunguje-li
někde, nezafunguje třeba v Číně) a má za následek produkci vylevněného šmejdu. Buzerativní snahy státu o rychlou výměnu vozového parku občanů se logicky
setkají spíše s bojkotem a maximální ochcávačkou, než s porozuměním, takže tato cesta je velmi pomalá.

Na našich silnicích jezdí různé vozy. Od Trabantů, Wartburgů, Žigulíků a Škodovek 105/120 (které ve spotřebě oleje úspěšně soupeří s dvoutaktními vozy) až po nejmodernější hybridní vozy. Naskýtá se otázka, zda by nešlo zefektivnit a zekologičnit starší vozy.  Motivace je zřejmá – o něco nižší spotřeba paliva, případně o něco vyšší výkon a/nebo pohodlí. Je to v principu stejné, jako přestavba vozů na LPG – člověk něco zaplatí a pak může jezdit levněji. Tu si také lidé nechávají dělat zcela dobrovolně a na vlastní náklady i když se často propan-butanu bojí.  Jediné, co musí stát udělat je tyto úpravy legalizovat a to buď zcela bez omezení, nebo (jelikož náš stát má pocit, že lidé jsou nesvépravní) pouze se základními omezeními technického rázu. Pokud bude jedna z podmínek (nejlépe jediná) ke schválení přestavby snížení emisí, je zřejmé, že občané dobrovolně a bez buzerace zafinancují zlepšení současného stavu. Tyto úpravy by pak mohly dělat i malé firmy, což momentálně není možné a to by je zpřístupnilo mnohem větší skupině lidí.

Nejjednodušší je výměna motoru za novější typ. Tato výměna je relativně bezproblémová po technické stránce, jenomže momentálně nelegální. Dnešní motory mají při stejné (i nižší) hmotnosti – automobilky šetří na materiálu – vyšší výkon, nižší spotřebu (většinou) a nižší exhalace. Je tedy v zájmu každého vlastníka staršího vozidla, který s ním najezdí nějaké množství kilometrů ročně, vyměnit motor za uspornější … který bude „náhodou“ i ekologičtější. Sehnat motor z jiného vozu s podobnou hmotností, výkonem a  nižší spotřebou dnes není problém. Menší hmotnost nevadí a kdyby vadila dá se to vyvážit závažím. O něco větší hmotnost do jisté míry také nevadí (odhaduji 10-15% – záleží na konstrukci vozu). Nižší výkon nevadí (i když si ho asi pořídí málokdo), neboť stát razí heslo: „čím pomaleji, tím bezpečněji“. Vyšší výkon nemá smysl příliš omezovat, neboť že stávajících motorů jde dostat 40-100% (z dvoutaktních i více) výkonu navíc a to bez úprav, které by byly na motoru poznatelné bez měření. Jen výrazně vzroste spotřeba a tím i emise – jinými slovy: kdo chce výkon, má ho i teď. Bylo by vhodné vyžadovat lepší brzdy a to nejlépe na základě nějakých měřitelných parametrů – tedy o kolik procent vyšší výkon, o tolik víc dimenzované brzdy.

Tím by mohl vzniknout trh s motory a brzdami (že začátku náhradní díly novějších vozů) a každý by si mohl zvolit jaké komponenty si namontuje, nebo nechá namontovat do svého vozů.

Některé moderní vozy mají odpojování některých válců motoru, které však není příliš dokonalé, protože motor čerpá vzduch sem a tam a část energie se ztrácí turbulencemi, třením vzduchu o stěny kanálů a část třením pístů ve válcích. Tento koncept je nahraditelný dvěma motory, kdy na provoz po městě bude stačit jen jeden. Bylo by vhodné, kdyby měly společný chladicí okruh, aby nedocházelo ke zbytečným studeným startům druhého motoru. Spojení výkonu obou motorů by  bylo realizovatelné buď spojením mechanickým (pak by ovšem muzela být při provozu na jeden motor zařazena redukce, aby vůz dokázal akcelerovat), nebo  elektromotory.

Větším zásahem je změna pohonu na hybridní s uschováváním energie do setrvačníku (to se skutečně používá pro autobusy), stlačeného vzduchu, či akumulátorové baterie. Spalovací motor je velmi neefektivní zařízení, zvláště pak při zařazeném nižším převodovém stupni a při částečném zatížení. Má tedy smysl provozovat ho při plném zatížení (ale ještě na chudou směs), či dokonce při konstantních otáčkách a přebytkem výkonu nabíjet akumulační jednotku. To umožňuje jet s vozem, jako s elektromobilem – žádná spotřeba při čekání v koloně, rychle a pohodlně rozjezdy bez řazení a rekuperace při brždění. Je možné, že by se zde vyplatila i malá spalovací turbína, která se zatím neujala díky své obtížné regulovatelnosti. Pro omezení ztrát při vyšších výkonech by šlo použít například podobné řešení pohonu, jako měl rychlovlak Slovenská Strela.

http://tatraklub.tatraportal.sk/strela.htm
http://www.parostroj.net/vozidla/M290/M290.htm

Dále jsou vyzkoušeny různé modifikace standardniho spalovacího cyklu. Millerův cyklus (prodloužená expanze), nesymetrické rozvody, LCE (linear combusting engine – místo klikového mechanismu je na ojnici mezi dvěma písty lineární elektromotor a chod stroje řídí počítač, cyklus je dvoutaktní, pokud možno s přímým vstřikem paliva), šestitaktní motor (přidává se vstřik vody a expanze páry – otázkou je, zda existují nějaké materiály, které toto zacházení vydrží). Automobilky nemají důvod toto zkoumat, je to pro ne zbytečně velké riziko za málo peněz. Firmy a jednotlivci živící se úpravami motorů by zde však mohli najít volné místo na trhu.

Přestavba na elektrický pohon, je také perspektivní záležitost. Na trhu jsou baterie, které je možné nabít za deset minut, což je doba, kterou člověk na benzínce často stráví i dnes. Čínská firma Thunder-Sky vyrabi lithiove trakční akumulátory, které umozni postavit elektromobil s dojezdem 200-400km.  Při přestavbě vozů Trabant (tento příklad uvádím úmyslně, neboť Trabant nemá posilovač brzd, posilovač řízení, ani vodní chlazení) by například stačilo vyndat motor a nádrž, na jejich místo namontovat elektromotor a do kufru umístit baterie. Několik takových vozů bylo vyrobeno (i wartburg elektro), ale nemohou být šířeny mezi veřejnost.  Jejich předností je jednoduchost přestavby a snadné doplnění stávajících benzínových pump o nabíjecí zásuvky.

Modifikací karosérie by se mohlo dosáhnout zlepšení aerodynamiky, což se začne projevovat od cca 80 km/h. Záležitost strojařsky jednoduchá, ale dnes také nemožná.  Vlastní karosérii vyrobenou z laminátu dostaly například velorexy HOBA.

Dále se naskýtá možnost konstrukce nového vozu z dostupných dílů. Za předpokladu použití dílů z existujících vozů není nutno tyto díly znovu zkoušet a
homologovat, nebude-li překročeno jejich původní zatížení a původní konstrukční rychlost. Řízení, nápravy a brzdy z Trabantů, Škody 120, VW Polo či jiného
levného a dostupného vozidla použité na stavbu malého městského vozidla ve stylu SMARTu splňují všechny podmínky. Kostrukcní rychlost 100 a více km/h je na město více než dostatečná. Zatížení poklesne kamsi na polovinu a v případě použití lehké (a snadno vyrobitelné) laminátové karoserie můžeme získat velice lehké a úsporné vozidlo. Jako optimální se jeví dva, nebo čtyři eletrické motory pohánějící přímo hnací tyče kol, nebo BLDC motory v kolech. Pak je totiž možné rozmístit agregáty po voze téměř libovolně a tím dosáhnout rovnoměrného rozložení hmotnosti na nápravy, což zlepší jízdní vlastosti. Baterie a případně nízkootáčkový čtyřtaktní jednoválcový (vysoká termodynamická účinnost) motor pod podlahou zajistí nízké těžiště vozidla. Základní parametry (minimální akcelerace, max brzdná dráha, max.  rozměry) pro tuto třídu vozidel by mohly být dány.

Takovéto malé vozy s unifikovanými (maximálními) rozměry a hmotnosti by bylo možno přepravovat i po dráze (nebo metrem, ale to není dostatečně dimenzováno), která má (fyzikálně) lepší podmínky pro dosažení úspory energie. Nelze očekávat, že by České Drahy nesmyslně zaměstnávající cca 2.51% práceschopné populace dokázaly dopravovat tato vozítka levněji, než by to vozítka dokázala sama, nedokáže-li dnes cenově konkurovat nákladům jedné osoby v úspornějším voze. Nicméně pustí-li stát na koleje i jiné dopravce, je to fyzikálně realizovatelné a bude-li dostatek vozítek, vznikne po takové službě poptávka.  Takto by se spojily výhody hromadné dopravy (fyzikální úspora energie, jeden řidič pro celou soupravu) s výhodami individuální dopravy (možnost dojet na libovolné místo v libovolném čase). Zvláště po zkušenostech se stávající železniční dopravou je nutno vyzdvihnout možnost dopravit se zpět po vlasni ose v případě výpadku, či nestihnutí spoje.

V Čechách je dostatek schopných konstruktérů i trh se zařízeními, která spoří náklady. Různé upravené vozy již jezdí, ale takovou úpravu má vždy jeden člověk
a nemůže ji legálně a bez rizika nabízet ostatním. Stačí to legalizovat. Například v Německu (které bylo tak vyzdvihováno, že má také bodový zákon) jsou
legální výměny motoru možné a pro občany dostupné.


Napsal Yokotashi, diakritiku doplnil: http://nlp.fi.muni.cz/cz_accent/index.php
 

12345 (5x známkováno, průměr: 4,20 z 5)
296x přečteno
Updatováno: 28.11.2015 — 0:03
D-FENS © 2017