Kde bude spotřeba paliva a hospodárnost za 15 let – a dále?


Díváme se na 15 let do budoucnosti, ale prozatím mají automobilky a vládní úředníci svůj zrak nastaven na měřítko, které je jen o něco málo za tím – rok 2025. Obamova administrativa oznámila nové standardy spotřeby paliva v srpnu roku 2012, s měřítkem dosažení 54,5 mil na galon (23,2 kilometrů na litr) do roku 2025. Odhaduje se, že nové standardy ušetří 12 miliard barelů ropy, což v přepočtu znamená úsporu nákladů na benzín asi 1,7 bilionu [zdroj:Bílý dům] .

Prosazování těchto nových pravidel není zdaleka tak jednoduché, jako říci, že každé vozidlo musí dosáhnout rychlosti 54,5 mil na galon (23,2 kilometrů na litr) – záleží na složitých vzorcích založených na velikosti vozu a v některých případech i na tom, do jakých dalších vozů sedí jako další. u autorizovaných prodejců (což zní směšně, ale některé normy jsou, co možná nejjednodušeji, kalkulovány pro celou řadu výrobce, poté rozděleny a aplikovány na každý vůz). Stojí za zmínku, že Evropa dosahuje snižování spotřeby paliva především uvalením skutečně vysokých daní na pohonné hmoty, což silně povzbuzuje lidi ke koupi účinnějších vozů, což zase inspiruje výrobce automobilů k uspokojení této poptávky. To je důvod, proč jsou malá auta tak populární a převládají přes Atlantik. Spojené státy však prokázaly konzistentní preferenci pro větší vozidla, a to i během několika palivových krizí, takže vláda věří, že regulace nabídky je lepší přístup než manipulace poptávky.

Dosažení těchto cílů nebude snadné, ale je to možné. Nové standardy jsou vlastně aktualizací standardů Corporate Average Fuel Economy (CAFE) zavedených v roce 1979. Tehdy to bylo pouhých 18 mil na galon (7,6 kilometrů na litr), ale příliš jsme se nezabývali životním prostředím nebo zatím naše zdroje ropy. Normy CAFE jsou založeny na průměru, který je nutné vypočítat a aplikovat na modelovou řadu výrobce, zatímco Agentura pro ochranu životního prostředí (EPA) hodnotí počet najetých kilometrů u každého vozu samostatně na základě toho, čeho může vůz dosáhnout v reálných podmínkách. CAFE spravuje a vymáhá Národní úřad pro bezpečnost silničního provozu (NHTSA). Testování CAFE používá jiné postupy než EPA, což přináší výsledky, které jsou asi o 20 procent vyšší než ve skutečných podmínkách. Jinými slovy, čísla CAFE bývají nerealisticky optimistická, zatímco hodnocení EPA jsou mnohem blíže tomu, co by skutečná osoba mohla získat v reálných jízdních podmínkách. Všichni zúčastnění jsou si těchto nesrovnalostí vědomi, takže je tak trochu nevyřčeno, že pokud se testování CAFE nezmění, bude pro výrobce automobilů o něco snazší splnit nové standardy, než by mělo být [zdroj:Webster]. Nové standardy by bylo nejlépe prosazovat, kdyby NHTSA a EPA mohly spolupracovat, snížit zmatek a odstranit mezery. Ale tyto mezery jsou, alespoň částečně, to, co umožňuje dodržování norem.

Výrobci říkají, že nové formule budou vyžadovat, aby konstruktéři snížili hmotnost a zavedli novou technologii úspory paliva, zatímco dříve byla pro dosažení cíle pro dané vozidlo nezbytná pouze jedna z těchto strategií [zdroj:Witzenburg]. Někteří výrobci dokonce tvrdí, že takové standardy je téměř nemožné a příliš drahé dosáhnout pomocí stávající technologie. Bez ohledu na to se čísla musí zlepšit a takto se to udělá. Od automobilek se očekává, že dosáhnou konečného cíle v dětských krůčcích, protože standardy CAFE se mají od roku 2017 do roku 2025 každoročně zvyšovat o 5 procent. To jim dává několik let na plánování strategie – není to tak dlouho vzhledem k tomu, že nová auta jsou ve vývoji za několik modelových let. Podle některých myšlenkových směrů je při navrhování úsporného vozu mnohem více než pouhé zaklínění úsporného motoru pod kapotu. To by se mohlo zdát samozřejmé, vezmeme-li v úvahu, že aerodynamika hraje tak obrovskou roli v spotřebě paliva. To k tomu ale patří. Některé z pokročilých technologií, o kterých slýcháme – a slibujeme – již léta, budou nakonec hrát obrovskou roli při dosahování našich cílů v oblasti spotřeby paliva.

>Nuceno se přizpůsobovat a inovovat

Hybridní automobily popularizovaly koncept palivové účinnosti od konce devadesátých let, i když hybridní technologie existovala dobré století nebo tak před tím [zdroj:Gitlin]. A hybridy v brzké době nezmizí – několik výrobců luxusních a sportovních vozů dokonce pracuje na hybridních superautech, která by se měla dostat do ulic někdy v příštích několika letech. Když vezmeme v úvahu, kolik stála Toyota Prius při prvním uvedení na trh, mohl by se milionový hybridní McLaren nebo Ferrari zdát jako výhodná nabídka. Nebo ne.

Existuje několik jednoduchých triků, které mohou výrobci použít ke zvýšení účinnosti motoru, jako je například variabilní časování ventilů, což je jen způsob, jak načasovat motor tak, aby každý cyklus sání a výfuku byl energeticky co nejúčinnější. Nedávné inovace systémů variabilního časování ventilů umožňují motoru upravit časování na základě jízdních podmínek. Motory navržené pro takové výkony se obvykle vyskytují v dražších autech, ale existují způsoby, jak snížit náklady, aby se staly dostupnější strategií pro masy. Systémy přívodu paliva také procházejí určitými změnami, jako je úprava přímého vstřikování a komprese, aby se z každého cyklu získalo maximum výkonu. Někteří inženýři si pohrávají s rozdíly mezi benzínovými a naftovými motory, zatímco jiní přemýšlejí, zda by směs benzínu a nafty mohla být odpovědí na zlepšení spotřeby paliva. Turbomotory jsou dalším relativně levným a účinným způsobem, jak z malého motoru vytlačit hodně výkonu. Například 1,4litrový motor posílený turbodmychadlem může produkovat stejné množství energie jako 2,5litrový motor, i když je mnohem menší a mnohem úspornější [zdroj:Gitlin]. Evropští výrobci automobilů používají přístup s menšími motory a turbodmychadlem již nějakou dobu a domácí výrobci automobilů se chystají využít jeho potenciálu.

Technologie Start-stop je další z iniciativ, které se formují a pomáhají snižovat spotřebu paliva vozu při volnoběhu zastavením motoru. Je to podobné, jako když hybridní auto přepne na elektrický motor při zastavení, ale v tomto případě je benzínový motor schopen zastavit a poté znovu nastartovat, když je čas znovu jet. Tato technologie vyžaduje software, který koordinuje řazení převodovky a zabraňuje elektrickým systémům vozu vybíjet baterii při zastavení. High-tech přístrojové vybavení řidiče je dalším trendem, o kterém se předpokládá, že se skutečně rozjede. Ukazatele paliva v reálném čase pomáhají řidičům vizualizovat, jak jejich jízdní návyky ovlivňují spotřebu paliva, což je naučí řídit chytřeji v průběhu času. A některé systémy GPS jsou vybaveny pro výběr tras s nízkou spotřebou paliva s menším počtem zastávek. A přestože jsou tyto funkce již léta ochrannými známkami hybridních vozů, není důvod, proč by nemohly být implementovány plošně.

Auta, která vnímají provoz a automaticky se přizpůsobují stavu vozovky, budou velkým zlepšením; autonomní vozidla jsou konečným cílem „inteligentního vozu“. Dokud však nebudou tyto systémy zdokonaleny, lze podniknout další kroky, jako je vypůjčení několika nápadů ze školy myšlení sportovních vozů. Snížení hmotnosti dělá úžasné věci pro úsporu paliva, takže designéři automobilů studují triky, které používají stavitelé sportovních a výkonných vozů a závodní týmy; věci jako snižování hmotnosti a používání lehkých high-tech materiálů (jako je hliník nebo uhlíková vlákna místo oceli). Tyto kroky pomohou čelit určitému nafouknutí, které auta získala v posledních několika desetiletích - odhadovaný 25procentní nárůst hmotnosti za posledních 25 let [zdroj:Gitlin]. Aby bylo možné skutečně čelit trendu tlustých aut, budou muset spotřebitelé připustit, že některé komfortní stvoření, jako jsou těžká elektricky ovládaná sedadla, nestojí za extra spotřebu energie a váhu. (Úplné vzdát se SUV by bylo obrovským vítězstvím v oblasti efektivity, ale je nepravděpodobné, že bychom tohoto konsensu jako společnost někdy dosáhli.) Sečteno a podtrženo, lehčí auta fungují dobře s menšími motory.

Pokud celý ten výzkum, design a testování zní draho, je to proto, že tomu tak je, nebo bude, tak jako tak. Jak již bylo zmíněno, automobilky jsou z toho již trochu vyděšené, i když je stále trochu nejasné, jak náklady ovlivní spotřebitele. Obamova administrativa tvrdí, že standardy z roku 2025 ušetří průměrnému řidiči 8 200 dolarů na palivu po dobu životnosti vozu, ale ve hře je stále příliš mnoho proměnných na to, aby to byla záruka, zvláště vezmeme-li v úvahu, že nikdo nemůže předpovědět, kolik plynu bude ve skutečnosti stát, když ten čas se točí. Odhaduje se však, že ceny nálepek pro modelový rok 2025 budou v průměru o 8 214 USD vyšší než doporučená cena za rok 2016, a to díky kombinaci aktualizovaného požadovaného bezpečnostního vybavení a také nové technologie, která umožní CAFE. Tato čísla vycházejí ze studie z roku 2010 s informacemi, které mohou být mírně zastaralé, ale pokud jsou odhady ještě blízké, nadsazené maloobchodní ceny výrobce by vymazaly jakékoli předpokládané úspory paliva. Některé z těchto technologií a typů vozidel budou mít dotace a další pobídky od vlády, ale na konkrétní podrobnosti je ještě příliš brzy.

Všechny tyto změny znamenají, že auta budou v příštích 15 letech vypadat a působit velmi odlišně od toho, co známe nyní, i když podrobnosti nejsou jasné. Ale pokud jsou cíle zasaženy, znamená to pro planetu dobré věci. Takže těsně po roce 2025 by se situace v zásobování palivem měla dramaticky zlepšit, ale na pokrok nemusíme nutně čekat tak dlouho. Malé (ale důležité) roční 5procentní nárůsty by se měly postupem času projevit zřetelněji a celá iniciativa bude přezkoumána zhruba v polovině, někdy v roce 2019. A mezitím budou postupně přicházet nová a úspornější auta, snaží se dostat (a zůstat) před křivkou.

>Spousta dalších informací

Poznámka autora:Kde bude spotřeba paliva a hospodárnost za 15 let – a dále?

Jak vyplývá z článku, můj výzkum měl tendenci se zaměřovat na energetické benchmarky pro rok 2025, jednoduše proto, že tehdy budeme mít měřitelné výsledky úspěchu nebo neúspěchu v našich iniciativách, a tak je prezentována většina dostupných informací. Ale přimělo mě to přemýšlet o roce 2025 obecně a o tom, jak moc se svět do té doby změní. Ačkoli je úspora paliva v dopravě zásadní z hlediska okamžitého snížení naší závislosti na fosilních palivech a nepříznivých dopadů na životní prostředí, energetická politika je mnohem více než způsob, jakým řídíme naše auta. Nejsem žádný svatoušek – odvedl jsem svůj poctivý díl úprav vozů pro výkon a tu a tam posouval limity tiskového vozidla. Jak se automobilový průmysl mění, může to být pro zlepšení společnosti, ale nelze říci, zda to připraví o radost ze skutečné jízdy samotné. Pokud za nás udělají veškerou práci auta, možná se postupně budou auta zdát méně jako majetek, který je rozšířením osobnosti nebo životním stylem. Ještě před pár lety bych při takové představě zděšeně ucukl, ale energetická situace je čím dál horší. Stárnutí neznamená, že jsem přerostl touhu po superautu, když se naskytne příležitost (a neohrnoval bych nos nad hybridním McLarenem), ale postupně vidím více z velkého obrazu.

Související články

  • Může být vodík palivem budoucnosti?
  • Jak Air Car funguje
  • Jak funguje vodíková ekonomika
  • Jak dlouho vydrží zásoby ropy v USA?
  • Jak číst nové štítky o spotřebě paliva a životním prostředí
  • Jaký zdroj energie budeme v roce 2050 používat k pohonu našich vozidel?

>Zdroje

  • Gitlin, Jonathan M. "Více rány, méně peněz:Jak technologie automobilových motorů dělá více za méně." Ars Technica. 1. října 2012. (11. srpna 2013) http://arstechnica.com/features/2012/10/more-bang-less-buck-how-car-engines-now-go-further-on-less /
  • Gitlin, Jonathan M. "Moje auto je chytřejší než já - a mám za něj lepší benzín." Ars Technica. 15. října 2012. (11. srpna 2013) http://arstechnica.com/features/2012/10/my-car-is-becoming-smarter-than-me/
  • Gitlin, Jonathan M. a Niemeyer, Kyle. "Cesta vpřed:Jak se dostaneme na 54,5 mpg do roku 2025." Ars Technica. 8. října 2012. (11. srpna 2013) http://arstechnica.com/features/2012/10/the-road-ahead-how-well-get-to-54-5-mpg-by-2025 /
  • Bílý dům. "Obamova administrativa dokončuje historické standardy palivové účinnosti 54,5 MPG." 28. srpna 2012. (16. srpna 2013) http://www.whitehouse.gov/the-press-office/2012/08/28/obama-administration-finalizes-historic-545-mpg-fuel-efficiency -standardní
  • Webster, Larry. "Obamova pravidla pro úsporu paliva - proč 54,5 Mpg ve skutečnosti neznamená 54,5." Populární mechanika. 6. září 2011. (16. srpna 2013) http://www.popularmechanics.com/cars/news/fuel-economy/obamas-fuel-economy-rules-why-54-5-mpg-doesnt-really -průměr-54-5
  • Witzenburg, Gary. "Budoucí mandáty pro spotřebu paliva, část I:54,5 mpg bude těžké dosáhnout." Autoblog Zelená. 26. ledna 2012. (16. srpna 2013) http://green.autoblog.com/2012/01/26/future-fuel-economy-mandates-part-i-54-5-mpg-is-going -to-be-ha/