Înfruntarea automobilelor: revoluţionar versus evoluţionar
0
Băieţii deştepţi pot rezolva orice problemă, nu-i aşa? Există chiar şi băieţi deştepţi cinstiţi, ba chiar şi altruişti! Bill Gates a donat din averea lui de 90 de miliarde de dolari, numai până acum, 28 de miliarde pentru proiecte caritabile şi onorabile şi îşi face gânduri nu numai despre evoluţia Microsoft-ului său, ci şi despre energia lumii: „o minune energetică va schimba lumea!“
În ce va consta minunea, adică revoluţia? Gates îşi revine, din păcate, din visare:
„Instalaţiile de energie solară şi eoliana ar trebui să coste numai o treime din cât costă acum, pe de altă parte am avea nevoie de un sistem de stocare minune. Bateriile nu prea au evoluat în ultimii 100 de ani!“
Ştie el ce spune. Concluzia lui nu sună, din păcate, nici măcar a evoluţie, darămite a revoluţie: „Reactoarele nucleare ar fi în fond bune, ar trebui numai să fie mai sigure“.
Elon Musk a făcut bani cu dezvoltarea programului de plată online PayPal, averea lui fiind în prezent cam de 20 de miliarde de dolari. Musk a ajuns acum, ca şi Gates, tot la energia lumii, dar nu prin soft, ci prin hard: hai să revoluţionăm mobilitatea. După SpaceX, programul finanţat şi coordonat de el, având ca obiect lansarea şi propulsarea rachetelor spaţiale, întreprinzătorul om a prins aripi şi a venit cu ele din nou pe pământ. Hai să revoluţionăm şi automobilul. Tesla! Hai să le arătăm celor din lumea veche ce înseamnă o propulsie nemaivăzută, cu motor electric şi baterie. Adică alea care circulau prin America acum o sută de ani, mai multe la număr decât cele pe benzină. Măcar să- l fi sunat pe Bill Gates, colegul de bancă, sau de bănci. Dar să nu-i ştirbim meritele, Elon Musk este un vizionar, un revoluţionar, un luptător care, cu mulţi bani şi cu multă muncă, a provocat industria internaţională a automobilului. Industrie care mai trecuse prin etapa electrică nu numai acum 100 de ani, ci şi la sfârşitul anilor nouăzeci, aşa cum am scris într-unul din blogurile anterioare.
De aici începe partea interesantă a istoriei: un Bill Gates, un Elon Musk, oameni de mare succes, au trecut prin evoluţii exemplare, acum însă, spiritele lor se hrănesc din revoluţii, dar nu de orice fel, ci globale.
Propulsie electrică? Nu, nu e suficientă pentru o revoluţie globală a mobilităţii terestre! Hai să facem automobilul ăsta şi autonom. Mai mult decât atât, hai să-l facem, într-adevăr, automobil al viitorului, cu totul altfel, pe afară şi pe dinăuntru, altfel decât droştile alea mari sau mici, unele târându-se cu burta pe asfalt, altele cocoţate pe roţi, dar cu aceleaşi trăsături plicticoase de zeci de ani. Ideea nu a fost neapărat a lui Musk, cu Tesla lui, să ne gândim la programele i3 şi i8 de la BMW sau la Twizy de la Renault, ca trei din nenumăratele exemple.
De aici începe înfruntarea conceptelor: la propulsie complet nouă, să fie şi maşina complet nouă, viitorul pe roţi, atât timp cât va mai avea roţi? Futuristă ca în filme, OZN pe dinafară, laborator spaţial pe dinăuntru? Poate suporta omul atâta futuromanie?
Automobilul futuroman
Din experienţa mea, pe dinafară, mai mult sau mai puţin: e ca şi cum nea Gheorghe s-ar plimba pe la Universitate în costum argintiu de astronaut, adică într-un combinezon care scoate în evidenţă formele lui bine dezvoltate pe ogor şi burta prea bine dezvoltată lângă damigeană, în pridvor. Chiar dacă ţine de cald, de frig şi e comod, uşor şi subţire – chiar aşa, să râdă de mine mucoşii ăia de pe stradă, îmbrăcaţi în nişte zdrenţe decolorate şi rupte rămase de la Levi Strauss? Şi chiar şi fără asemenea suporteri, o asemenea bazaconie, vehicul sau combinezon, vine din altă lume, ceea ce îl nelinişteşte pe nea Gheorghe, şi nu numai pe el. Înăuntru, în vehicul, senzaţia de nelinişte se intensifică – atâtea comenzi, ecrane, butoane care nu sunt la locul în care le ştia el, atâtea informaţii nemaivăzute până acum, oare chiar avem nevoie de toate astea?
E pregătit omul pentru o asemenea revoluţie a limuzinei lui, în timp ce ferestrele de la sufragerie, damigeana de vin, tacâmurile, farfuriile, masă, scaunele şi nevasta mai sunt că dintotdeauna?
Impactul subiectiv al unei asemenea revoluţii a automobilului este într-adevăr considerabil. Determinante sunt însă condiţiile obiective: în blogul trecut enumerasem funcţiile pe care trebuie să le îndeplinească automobilul, de la putere, cuplu, siguranţă activă şi pasivă, până la conectivitate, climatizare, manevrabilitate, stabilitate şi suspensie. Asemenea funcţii au nevoie de module, module cu volum şi greutate. Se schimbă funcţiile într-un automobil revoluţionar? Nicidecum. Putem schimba modulele în care le realizăm? Bineînţeles, dar evoluţionar, doar în puţine cazuri revoluţionar.
Automobilul începe de la caroserie, care iniţial se punea pe o ramă de fier, stabilă, rezistenţă. În ultimele decenii au apărut caroseriile autoportante, mai întâi de oţel, apoi de aluminiu, cu numele americanizat de Space Frame, adică ramă în spaţiu. De fapt, e vorba de o coajă de ou rezistentă în sine, fără ajutorul vreunei rame de dedesubt, care trebuie să preia forţele şi momentele de forfecare, răsucire sau încovoiere şi, mai mult, să amortizeze şocurile şi vibraţiile fără să se deformeze, sau cu o deformare bine stabilită, în stare să absoarbă energia unui impact, protejând pasagerii de acesta. Condiţia de bază pentru crearea unei asemenea coji de ou este crearea unui volum cât mai mare la o greutate cât mai mică. Dar cu atâţia cocoşi şi găini în centrele de dezvoltare, coaja a devenit între timp foarte pestriţă: în jurul pasagerilor, de-a lungul ramelor de la parbriz şi uşi se formează, de exemplu, o colivie de protecţie din oţel de înaltă calitate. Uşile şi capota sunt de obicei din aluminiu, deformându-se ca plastilina la impacturi, pentru a le amortiza. În celelalte zone, în funcţie de rezistenţa dorită, oţel maleabil, material plastic, magneziu. Şi cum le unim între ele? Sudăm, lipim, nituim, înşurubăm, fălţuim – fără să creem puncte sau linii de tensiune care pot duce la rupere, fără să creăm focare de deformare sau de vibraţii, fără să periclităm stabilitatea oului în sine.
Caroserie Space Frame
La automobilele de mare viteză greutatea trebuie micşorată, iar rezistenţa la forţe şi momente sporită. Viteză mare, forţe mari pe material, care nu trebuie să cedeze, adică să se rupă. Unde am mai văzut asta? Pe pârtia de schi, sub bocanci: schiurile rigide se rup, cele elastice nu. Din ce le facem? Din material armat cu fibre de carbon, ca nişte nervuri subţiri, de-a lungul direcţiei de mişcare. Caroserie elastică, bun, de înţeles, dar nu partea care ţine motorul, roţile sau rezervorul, care ar dansa în timpul mersului. Elastică precum schiurile carving poate fi doar partea care înveleşte pasagerii. Un Space Frame ar fi, aşadar, inadecvat. Aşa ajungem la o caroserie Monocoque, ou numai împrejurul pasagerilor, dar relativ elastic, modulele funcţionale fiind dispuse exploziv, pe rame, în faţă şi în spatele oului de care sunt fixate – aşa cum se procedează la Lamborghini sau la Porsche.
Caroserie Monocoque
Şi acum, revoluţia! Propulsia electrică are nevoie de un vehicul revoluţionar, cu totul altfel pe dinafară şi pe dinăuntru, gata cu Space Frame şi Monocoque!
Propulsia electrică are, însă, nevoie de baterie la bord. Bateria cântăreşte însă cam 250 de kilograme pentru un vehicul electric compact, cum este BMW i3, sau cam de 1000 de kilograme pentru un Tesla S. Unde o punem? Pentru portbagaj e prea voluminoasă, dar şi prea grea. Deci distribuim volumul şi greutatea între cele patru roţi, în podea. Şi cum o fixăm, aşa, între roţi? Păi cum, într-o ramă, solidă, de fier, e doar la mintea cocoşului. Şi cu asta, gata revoluţia, nici măcar Space Frame sau Monocoque, înapoi la maşina pe ramă, adică la Trabant. Cu toate dezavantajele privind comportamentul dinamic, vibraţiile şi liniile de rezistenţă din caroserie.
Caroserii pentru maşini electrice, cu rame pentru baterii
BMW a realizat cu i3, într-adevăr, un proiect extraordinar de vehicul revoluţionar, nu numai electric, ci şi futurist de la înfăţişare până la măduvă. Măduva e din fibră de carbon, pentru care BMW a cumpărat şi restructurat o fabrică specială. Măduva fiind în acest caz caroseria în sine, care nu e mai grea decât mine, adică 105 kilograme, pentru mine cam mult, pentru caroserie ceva într-adevăr revoluţionar, nemaivăzut până acum.
BMW i3 cu motor electric şi baterie – structura caroseriei
Cui prodest? Maşina cântăreşte în total 1200 de kilograme, bateria e grea, rama la fel. Deci am ajuns la un ou cu pereţi subţiri pus pe o rama cu pereţi groşi. Apariţia unui i3 sau a unui i8 este extravagantă, foarte simpatică, într-adevăr, dar cam sperie lumea, îmi place s-o văd, dar n-aş vrea s-o cumpăr, vorba lu´ nea Gheorghe. Materialul cu fibre de carbon şi tehnologia de prelucrare cresc considerabil preţul maşinii.
Greutatea? Ce-am avut şi ce-am pierdut, dacă o comparăm cu un Renault, sau cu un Nissan, tot cu propulsie electrică, dar având caroserii convenţionale? Exuberanţa celor de la BMW în ceea ce priveşte modelele într-adevăr îndrăzneţe i3 şi i8 s-a potolit simţitor. Propulsia cu motor electric, cu energia livrată de o baterie la bord, se întoarce în cazul BMW acolo de unde a plecat, adică la Mini electric, care va fi reintrodus în producţia de serie.
Mini Cooper electric
Mai mult, în toate modelele clasice ale BMW vor exista, începând din următorii ani, şi variante electrice. Alţi producători, cum ar fi, de exemplu, Volkswagen, au dezvoltat un concept diametral opus: lăsăm maşina aşa cum este, cu posibilitatea de retuşuri optice sugerând viitorul, dar, mai ales, cu posibilitatea de a o lungi, atât în faţă, cât şi în spate, dar şi în compartimentul pasagerilor.
Caroserie modulară
Vrea clientul motor electric şi baterie, facem, dacă nu avem destui clienţi pentru asta, îi punem un motor pe benzină şi rezervor, ori un motor cu gaz metan şi câteva butelii de gaz la 200 de bari, ori şi electric, şi termic, adică hibrid.
Automobilul viitorului va fi unul revoluţionar? Da! Dar nu modulele lui, acestea vor fi, în majoritate, evolutionare. Revoluţionare vor fi combinaţiile între ele. Vă place lego?
Se încarcă comentariile...
