خودروها تا پنج سال آینده این‌گونه می‌شوند

خودروها تا پنج سال آینده این‌گونه می‌شوند

ی: فناوری‌هایی که امروزه بر روی خودروهای تولیدی می‌بینیم، حاصل سال‌ها کار تحقیقاتی و صرف میلیون‌ها دلار هزینه است، هر چند معمولاً در هنگام استفاده از آنها به این موضوع توجه نمی‌کنیم. به دلیل همین سیر تحقیقات طولانی است که می‌توان فناوری‌های آینده را در پروژه‌هایی دید که این روزها مهندسان و دانشمندان در حال کار بر روی آن‌ها هستند. نشریه Car and Driver، لیستی از مهم‌ترین پروژه‌های تحقیقاتی در زمینه خودرو در سال جاری میلادی تهیه کرده است که می‌توانند آینده این صنعت را شکل دهند. بعضی از این پروژه‌های تحقیقات هر چند برای رسیدن به تولید هنوز آماده نیستند اما می‌توان در کمتر از پنج سال آینده انتظار نصب آن‌ها را برای روی خودروها داشت. //

پلاستیک‌های فوق مستحکم و....

خودروها تا پنج سال آینده این‌گونه می‌شوند

 فناوری‌هایی که امروزه بر روی خودروهای تولیدی می‌بینیم، حاصل سال‌ها کار تحقیقاتی و صرف میلیون‌ها دلار هزینه است، هر چند معمولاً در هنگام استفاده از آنها به این موضوع توجه نمی‌کنیم. به دلیل همین سیر تحقیقات طولانی است که می‌توان فناوری‌های آینده را در پروژه‌هایی دید که این روزها مهندسان و دانشمندان در حال کار بر روی آن‌ها هستند. نشریه Car and Driver، لیستی از مهم‌ترین پروژه‌های تحقیقاتی در زمینه خودرو در سال جاری میلادی تهیه کرده است که می‌توانند آینده این صنعت را شکل دهند. بعضی از این پروژه‌های تحقیقات هر چند برای رسیدن به تولید هنوز آماده نیستند اما می‌توان در کمتر از پنج سال آینده انتظار نصب آن‌ها را برای روی خودروها داشت. //

پلاستیک‌های فوق مستحکم

هر چند فیبرکربن این روزها جای خود را بیش از گذشته در صنعت خودروسازی باز می‌کند اما قیمت بالای آن همیشه مانعی بر سر راه توسعه این ماده مستحکم و سبک وزن بوده است. اما اکنون شرکت‌هایBASF، Bekaert و Voestalpine ‌(که به ترتیب در زمینه مواد شیمیایی، تکنولوژی‌های نو و فولاد فعالیت می‌کنند) به طور مشترک در حال کار بر روی نسل جدیدی از مواد مرکب هستند که می‌تواند مزایای فیبرکربن مانند وزن کم و کارایی بالا در زمان تصادفات را به صورت یک جا داشته باشد. آنچه این گروه در حال طراحی و ساخت آن هستند پلاستیک‌های مستحکم شده با سیم‌های فولادی است. بدنه، سپر و حتی بخش‌های داخلی خودرو می‌توانند از این ماده مرکب جدید بهره بگیرند. این ماده در زمان تصادف استحکام بالایی دارد ضمن آنکه فرآیند تولید آن ساده‌تر و کم هزینه‌تر است. بر روی این مجموعه می‌توان رنگ کرومی و یا طرح چوب را نیز پیاده کرد.

افزایش برد حرکتی خودروهای برقی

خودروهای الکتریکی مزایای زیادی برای محیط‌زیست و منابع محدود سوخت‌های فسیلی به دنبال دارند اما تمام شدن ذخیره باتری‌ها در یک جاده بیرون شهری می‌تواند از دید راننده تمامی این مزایا را از میان ببرد و به همین دلیل خودروسازان همیشه در پی راه حل این مشکل بوده‌اند. در حال حاضر بهترین ایده در این زمینه موتور بنزینی کوچکی است که از طریق یک ژنراتور مجموعه باتری‌ها را شارژ کند. این ایده در شورولت ولت به کار گرفته شده اما شرکت‌های آئودی، ب‌ام‌و، مزدا، لوتوس و دو شرکت بزرگ مهندسی اروپایی (AVL و FEV) به دنبال ساخت مجموعه کوچک‌تری هستند که بتواند برد حرکتی خودروهای الکتریکی را افزایش دهد. البته این ایده از دید بسیاری موقتی است چرا که آن‌ها راه حل نهایی را در استفاده از پیل سوختی می‌دانند که در حال حاضر فناوری گران قیمتی است.

باتری‌های قوی‌تر و تشکر از توماس ادیسون!

سیستم استارت- استاپ با خاموش کردن خودرو در زمان توقف‌های طولانی می‌تواند مصرف سوخت خودرو را کاهش دهد اما روشن کردن موتور در هر مرتبه توان زیادی را از باتری خودرو می‌گیرد و به مرور باعث تضعیف باتری‌ها می‌شود ضمن آنکه همیشه در زمان خاموش بودن خودرو تجهیزات الکتریکی مختلف باید روشن باقی بماند که این مسأله نیز در غیاب نیروی دینام توان باتری را بیش از پیش تحلیل می‌برد. باتری‌های سرب- اسید فعلی در این زمینه ضعف‌هایی دارند و در این سیکل کاری، عمرشان سریع‌تر از حد معمول به پایان می‌رسد. راه حل این مشکل را باید به احتمال زیاد در یکی از اختراعات توماس ادیسون در سال 1901 جست‌وجو کرد؛ باتری نیکل-زینک. شرکت PowerGenix تولیدکننده این باتری‌ها مدعی است باتری‌های نیکل- زینک دو برابر باتری‌های سرب- اسید عمر کرده و 60درصد از آن سبک‌تر هستند و با این اوصاف احتمالاً باتری‌های آینده خودروها را تشکیل می‌دهند.

رینگ‌هایی که تبدیل به موتور می‌شوند

ایده فردیناند پورشه برای قرار دادن موتور الکتریکی خودروهای هیبرید درون رینگ چرخ‌ها برای افزایش فضای اتاق خودرو هر چند ایده بسیار خوبی بود اما بعدها وقتی موج تولید خودروهای هیبرید آغاز شد، کمتر خودروسازی از آن استفاده کرد چرا که این کار وزن رینگ به عنوان بخشی از خودرو که بر روی سیستم تعلیق سوار نیست (بلکه سیستم تعلیق نیروی خود را به آن وارد می‌کند) را افزایش داده و این مسأله موجب بر هم خوردن هندلینگ خودرو می‌شود. در این میان لوتوس اما نظر دیگری دارد؛ این شرکت در قراردادی با یک مرکز تحقیقاتی از این مرکز خواسته مقایسه‌ای عملی را میان نصب موتور الکتریکی درون رینگ و شیوه معمول نصب موتورهای الکتریکی انجام دهد چرا که مهندسین لوتوس معتقدند اختلاف هندلینگ در این دو سیستم آنقدر زیاد نیست که بسیاری از راننده‌ها متوجه آن شوند و در مقابل مزایی این روش بسیار بیشتر است. آن‌ها امیدوارند در سال 2014 این سیستم به تولید انبوه برسد.

تلفن‌های همراه ناجی انسان‌ها می‌شوند

3000 هزار نفر در میشگان آمریکا داوطلب شرکت در یکی از بزرگ‌ترین آزمایش‌های خودرویی شده‌اند که در نهایت می‌تواند منجر به اجباری شدن ارتباط بی‌سیم خودروها در سال 2020 شود. این پروژه بر مبنای ارتباط Wi-Fi تلفن‌های همراه هوشمند با یکدیگر کار می‌کند و به این ترتیب تلفن همراه راننده می‌تواند به او هشدارهای لازم در مورد وجود یک عابر در حال حرکت در عرض خیابان و یا حتی وجود خودرویی دیگر در مسیر و ... را بدهد. در این سیستم تلفن‌های همراه به صورت پیوسته با یکدیگر در ارتباطند و با بررسی اطلاعات به دست آمده از یکدیگر می‌توانند موقعیت دقیق خودرو و عابرین را در تقاطع‌ها و خیابان‌های مختلف تشخیص دهند و پیش از آنکه راننده به تقاطع مورد نظر برسد او را در مورد وجود خطرها آگاه کنند. نکته مهم در این تکنولوژی ارتباط مستقیم تلفن‌های همراه با یکدیگر است که زمان لازم برای ارتباط و در نتیجه ریسک آسیب را کاهش می‌دهد.

کیلومتر شمار سه‌بعدی

دیدن فیلم‌های سه‌بعدی زمانی منحصر به سینماهای مخصوص این فیلم‌ها بود اما اکنون به لطف تلویزیون‌های 3D حتی در خانه هم می‌توان هیجان فیلم‌های سه‌بعدی را تجربه کرد. شرکت Johnson Controls اما ایده دیگری دارد و می‌خواهد این تکنولوژی را به داخل خودرو بیاورد. این شرکت نمونه آزمایشی از کیلومتر شمار دیجیتال سه‌بعدی را ساخته است که اطلاعات موردنیاز راننده را بر حسب اهمیت می‌تواند دورتر یا نزدیک‌تر به نمایش بگذارد. این تکنولوژی می‌تواند نقشه‌های مسیریاب را نیز به شکلی واقعی‌تر به نمایش بگذارد. در حال حاضر مسأله مهم در این میان قیمت این سیستم‌ها است.

برق ارزان برای خودروهای الکتریکی

با گسترش استفاده از خودروهای الکتریکی، لزوم بیشتر شدن تعداد جایگاه‌های شارژ باتری این خودروها هم بیش از پیش احساس می‌شود. بعضی از شرکت‌ها و فروشگاه‌های بزرگ از جمله IKEA و Macy’s در پارکینگ‌های خود تجهیزات شارژ خودروهای الکتریکی را برای مشتریان، کارمندان و البته خودروهای الکتریکی که خود در اختیار دارند نصب کرده‌اند. تسلا هم به دنبال گسترش جایگاه‌های خود است و در حال حاضر شش جایگاه شارژ را در کالیفرنیا نصب کرده که با نیروی خورشیدی کار می‌کنند و مطابق برنامه‌ها تا 2015 این جایگاه‌های را به 100 ایستگاه خواهد رساند.

برق ترمزها!

ایده استفاده از نیروی ترمز برای تولید برق در ابتدا مختص خودروهای هیبرید بود اما ب‌ام‌و در سال 2010 با مدل سری پنج Gran Turismo این سیستم را با نام Brake Energy Regeneration بر روی خودروهای غیرهیبرید نیز نصب کرد و پس از آن مزدا نیز با سیستم i-Eloop راهی مشابه را در پیش گرفت. نسل جدید مزدا6 این شرکت که به عنوان مدل 2013 به فروش می‌رسد، نیروی لازم برای کارکرد سیستم تهویه و سیستم سرگرمی خودرو را به جای دینام، از برق تولید شده توسط بازیابی انرژی ترمزها تأمین می‌کند.

نگهداری هیدروژن

خودروهای سلول سوختی را بسیاری خودروهای آینده می‌دانند و معتقدند به زودی این خودروها جایگزین خودروهای درون‌سوز می‌شوند. اکسیژن لازم برای کار این سلول‌ها از جریان هوا تأمین می‌شود و هیدروژن لازم نیز به طور معمول در مخازنی با فشار بیش از 10 هزار PSI و به صورت گاز نگهداری می‌شود که فشار بالایی است و نیاز به مخزنی خاص و بزرگ دارد ضمن آنکه نگهداری آن در حالت مایع و در دمای منهای 423  فارنهایت هم دشوار است. در مجموع ذخیره هیدروژن در این خودروها در حال حاضر یکی از چالش‌ها است اما آزمایشگاه تحقیقات ملیLawrence Berkeley آمریکا فکر می‌کند توانسته راه حل این مشکل را پیدا کند. آن‌ها توانسته‌اند ساختار شبکه‌ای را موسوم به MOF ایجاد کنند که می‌تواند مانند اسفنج مولکول‌های H2 را در خود ذخیره کند. به تازگی دولت این کشور کمکی 2.1 میلیون دلاری را در اختیار این موسسه گذشته تا بتوانند ساختارهایی با قابلیت ذخیره بیشتر تولید کنند. در صورت موفقیت، می‌توان هیدروژن را در دما و فشار معمولی نگهداری کرد و این مسأله می‌تواند خودروهای پیل سوختی آینده را به حرکت در آورد.

چراغ‌های هوشمندتر

با وجود تمام پیشرفت‌هایی که در زمینه طراحی چراغ‌های جلوی خودروها شده است همچنان رانندگی در باران و برف دشوار است چرا که نور چراغ‌های خودرو در برخورد با قطرات باران یا دانه‌های برف تا حدودی منعکس می‌شود و به چشم راننده می‌خورد که این مسأله می‌تواند آزاردهنده و یا حتی خطرناک باشد. برای رفع این مشکل متخصصان دانشگاه Carnegie Mellon در پنسیلوانیای آمریکا چراغ‌هایی را طراحی کرده‌اند که می‌تواند مسیر سقوط قطرات باران یا دانه‌های برف را تشخیص دهد. این سیستم با کمک یک دوربین بسیار حساس می‌تواند ذرات باران یا دانه‌های برف را تشخیص داده و هر یک از LEDهای نصب شده در چراغ جلوی خودرو نیز متناسب با فرمان این دوربین، خاموش و روشن می‌شوند تا هیچ شعاع نوری به قطره باران یا دانه برف نزدیک خودرو برخورد نکند. البته این روشن و خاموش شدن بسیار سریع انجام می‌گیرد تا جایی که در یک ثانیه به 77 مرتبه می‌رسد و راننده متوجه این مسأله نمی‌شود.