Paradox s maximálnou rýchlosťou

Predstavte si, že v Rusku by ste z nejakého dôvodu umožnili voľný predaj zbraní: od pištole až po granátomet. Ale zároveň bolo prísne zakázané strieľať. Nie je to absurdné?

Obmedzenie rýchlosti na 99% ciest v Rusku je obmedzené na 90 km / h (o 1% - 110 km / h), zatiaľ čo najnebezpečnejšie auto na trhu - 51-hp Daewoo Matiz - zrýchľuje na 140 km / h. Lada Granta má maximálnu rýchlosť 170 km / ha priemerné zahraničné autá sa ľahko menia o 180-200 km / h.

prečo?

Zdá sa, že výrobcovia dávajú revolver do rúk nerozumných zákazníkov, v inštrukciách ktorých je napísané „Nezameriavajte sa na seba do očí“, a keď ďalší hlupák padne mŕtvy, hovoria žalostne: varovali sme! A práve tam, právnici a politici obiehajú so všetkými druhmi aktov zakazujúcich streľbu do očí..

S maximálnou rýchlosťou - ako s pištoľou na scéne: ak sa objavila v prvom čine technických charakteristík, bude to určite strieľať v poslednom (dosť často sa stane činom nehody).

Zdá sa, že žijeme s tichou nádejou, že v jeden deň sa cesty stanú neobmedzenými a že dodatočných 60 km / hod bude náhle potrebných. Trend posledných rokov však naznačuje opak: dokonca aj tie krajiny, v ktorých sú „anlimi“ premýšľať o zavedení rýchlostných limitov - to platí pre nemecké diaľnice a cesty na severných územiach Austrálie a na diaľnici vo Walese. Civilizovaný svet diskutuje o myšlienke zníženia limitov a oddialiť kolaps energie..

Nejde len o bezpečnosť. Budete prekvapení, koľko by mal byť motor nadrozmerný, aby sa dosiahla maximálna rýchlosť 30-60 km / h..

Nižšie uvedená tabuľka zobrazuje výkon potrebný na jazdu pri rôznych rýchlostiach Ford Focus, ako aj približné množstvo motora, ktoré môže poskytnúť tento výkon..
Takýto obrovský rozdiel sa dosahuje preto, že na to, aby sa vozidlo mohlo pohybovať vysokou rýchlosťou, musí vozidlo prekonávať hlavne odpor vzduchu a výkon potrebný na to je úmerný kocke rýchlosti. Zníženie maximálnej rýchlosti o polovicu, znížime potrebný výkon takmer 8-krát (sú nuansy, ale vo všeobecnosti je obraz približne rovnaký).

Je pravda, že je tu jeden technický problém: Ford Focus s motorom s výkonom 40 koní zrýchli na 100 km / hod za 20 sekúnd, pretože nadmerný výkon je potrebný nielen pre maximálnu rýchlosť, ale aj pre normálne zrýchlenie.

Toto obmedzenie však možno obísť inštaláciou malej batérie a motorgenerátora na auto: táto schéma sa používa v hybridoch. V súčasnom stave je pre nich ťažké konkurovať bežným spaľovacím motorom, pretože ľudia nebudú chcieť kúpiť auto za 600 tisíc, čo je maximálna rýchlosť len „Oku“ a „Luaz“ dopredu - to je psychológia. Ak je však rýchlosť všetkých vozidiel štrukturálne obmedzená na 110-130 km / h, psychologický aspekt je odstránený a dáva priestor racionálnym argumentom. Pre dlhodobú jazdu pri rýchlosti 130 km / h je v tabuľke dostatočne vyznačených 40 hp a ďalších 60-70 hp. krátko "dokončiť" elektromotor. Je to pocit, že auto nebude horšie ako obvykle, a so správnym inžinierstvom je to ešte lepšie.

Predpokladajme, že rýchlosť v krajine je obmedzená na 110 km / h. Nech náš hypotetický Ford Focus má objem motora 0,6 litra a výkon 50 hp. (s rezervou). Potom, dokonca rovnomerne pri maximálnej povolenej rýchlosti, má 25 redundantných "koní", z ktorých sa v prípade potreby akumulátor nabíja. Zrýchlenie pred predbiehaním v priemere trvá 30-60 sekúnd, počas ktorého chceme mať výkon 125 koní, ako je tomu v súčasnosti, a elektromotory by mali produkovať ďalších 75 k. K tomu potrebujete batériu s kapacitou 1 kWh alebo 77 Ah. To je porovnateľné s kapacitou konvenčnej batérie pod kapotou automobilu. Plné nabitie pri rýchlosti 110 km / h nastane za 3,5 minúty. V skutočnosti, samozrejme, kapacita by mala byť vyššia, budete potrebovať výkonný generátor, plus existuje množstvo jemností, ktoré vám nezavediem, ale nie sú tam žiadne neprekonateľné technické problémy.

Hovoríte, že toto všetko je príliš komplikované, ale ak hovoríme o masívnom využívaní technológií, tak sa zníži zložitosť a cena. Dostaneme však vážny environmentálny bonus, pretože každý deň milióny ďalších piestov naháňajú vzduch v miliónoch litrov nadmerného pracovného objemu. To všetko je potlačené miliónmi tlmiviek, ktoré rozptyľujú milióny kilowattov energie. Na každom aute, stovky "koní" nečinnosti väčšinu času nečinnosti, pretože v dopravných zápchach budete potrebovať päť až desať hláv. 99% času, dokonca aj na vidieckej ceste, používa sa len polovica priemernej moci zahraničného auta a pre špičkové modely - štvrtina alebo menej.

Navyše, každý ďalší liter objemu vyžaduje palivo, aj keď je stroj vo voľnobehu. Aby sme poskytli vozidlám s prekročením maximálnej rýchlosti, ktorá je zákonom zakázaná, spaľujeme neuveriteľné množstvo paliva. Nie je to absurdné?

Prídavný elektromotor nie je jediný spôsob, ako zrýchliť vozidlo rýchlejšie. Určité rezervy sú ukryté v oblasti moderných dnešných turbodúchadiel s trakčnou charakteristikou "traktora", ktoré majú mierny výkon, ale obrovský moment pri nízkych otáčkach, ktorý poskytuje sebavedomé zrýchlenie a nízku maximálnu rýchlosť. Niečo môže byť stlačené výberom prevodových pomerov, pretože „krátky“ rozsah rýchlosti bude ľahšie rezaný na ozubené kolesá.

A najjednoduchší spôsob je uvoľnenie motorov, ktoré môžu zvýšiť výkon len na krátky čas, napríklad kvôli vysokej rýchlosti alebo zvýšeniu výkonu. Umožnia vám zrýchliť na potrebnú rýchlosť, ale vydávať stále vysoký výkon - nie.

Všeobecne platí, že zakázané ovocie maximálnej rýchlosti generuje mnoho rozporov: po prvé, výrobcovia automobilov investujú miliardu eur na zlepšenie aerodynamiky automobilu rýchlosťou 150 km / h, a potom dopravná polícia Ruska investuje miliardy rubľov do propagačných videí, ktoré vysvetľujú neprípustnosť 150 km / h. Niektorí robia jedy, iní - antidotá a spotrebiteľ platí za obidva výrobky, hoci ani nepotrebuje. zábavne.

Prečo to neurobiť? Myslím, že hlavným dôvodom je zotrvačnosť. Maximálne rýchlosti áut rástli za posledných 100 rokov, približne 80 z nich si vážilo nádej, že jedného dňa Zem získa sieť neobmedzených autobusov. To sa nestalo, ale príliš rýchle autá zostali a zmenili sa na globálne javy. Zavedenie konštruktívneho obmedzenia rýchlosti naprieč planétou je neuveriteľnou úlohou. Budovanie úplne odlišných strojov pre hŕstku krajín je pre globalizovaný biznis riskantné a nerentabilné..

Okrem toho, hoci formálne sa všetci starajú o ekológiu a bezpečnosť, nie je to tak celkom. Pre rovnaké Rusko je nerentabilné, že spotreba pohonných hmôt v automobiloch v tuzemsku aj v zahraničí prudko klesla - vy sami poznáte dôvod..

Jedného dňa však svet príde na túto myšlienku prirodzene. Európa je už na čele globálneho znižovania emisií CO2, čo je ekvivalentné zníženiu spotreby paliva a tým aj maximálnej rýchlosti. Rýchle autá sú diskriminované, pomalé sú oslobodené od daní. Možno, že vaše vnúčatá nebudú veriť, že ste jazdili na pravidelnej ceste 180 km / h.