Парадокс с максимална скорост

Представете си, че в Русия по някаква причина бихте позволили безплатната продажба на оръжия: от пистолет до гранатомет. Но в същото време беше строго забранено да го застрелят. Не е ли абсурдно?

Ограничението на скоростта на 99% от пътищата в Русия е ограничено до 90 км / ч (с 1% - 110 км / ч), а най-смъртоносната кола на пазара - Daewoo Matiz с 51 к.с. - ускорява до 140 км / ч. Лада Гранта има максимална скорост от 170 км / ч, а средните чуждестранни коли лесно сменят 180-200 км / ч.

защо?

Производителите сякаш поставят револвер в ръцете на неразумни клиенти, в указанията на които е написано "Не се стремете към себе си в очите", а когато следващият глупак падне мъртъв, казват жалко: добре, предупредихме! И точно там, адвокатите и политиците тичат наоколо с всякакви действия, забраняващи да се снимат в очите..

С максимална скорост - като с пистолет на сцената: ако се появи в първия акт на техническите характеристики, то определено ще заснеме в последния (доста често става акт за злополука).

Изглежда, че живеем с тиха надежда, че една сутрин пътищата ще станат неограничени, а тези допълнителни 60 км / час изведнъж ще са нужни. Но тенденцията от последните години подсказва точно обратното: дори тези страни, в които има "анлими", мислят за въвеждането на ограничения на скоростта - това се отнася за германската автогара и пътищата в северните територии на Австралия и магистралата в Уелс. Цивилизованият свят обсъжда идеята за намаляване на границите и за забавяне на енергийния срив..

Не става въпрос само за сигурност. Ще се изненадате да разберете колко мотор трябва да бъде прекалено голям, за да се осигурят допълнителни 30-60 км / ч максимална скорост..

Таблицата по-долу показва необходимата мощност за шофиране при различни скорости на Ford Focus, както и приблизителното количество двигател, който може да осигури тази мощност..
Такава огромна разлика се получава, защото за да се движи с висока скорост, автомобилът трябва да преодолее предимно съпротивлението на въздуха, а необходимата за това мощност е пропорционална на куб скоростта. Намалявайки максималната скорост наполовина, намаляваме мощността, необходима с почти 8 пъти (има нюанси, но като цяло картината е приблизително еднаква).

Вярно е, че има един технически проблем: Ford Focus с двигател с 40 конски сили ще ускори до 100 км / час за 20 секунди, защото излишната мощност е необходима не само за максимална скорост, но и за нормално ускорение..

Но това ограничение може да бъде заобиколено чрез инсталиране на малка батерия и мотор-генератор на автомобил: тази схема се използва при хибриди. В сегашното състояние на нещата е трудно за тях да се конкурират с обикновените двигатели с вътрешно горене, защото хората няма да искат да си купят кола за 600 хиляди, което е с максимална скорост само “Оку” и “Луаз” напред - това е психология. Но ако скоростта на всички превозни средства е структурно ограничена до 110-130 км / ч, психологическият аспект се премахва, като дава място на рационални аргументи. За дългосрочно шофиране при 130 км / ч, 40 к.с. са достатъчно показани в таблицата и допълнителни 60-70 к.с. за кратко може да "завърши" електрическия двигател. Чувството, че автомобилът ще бъде по-лошо от обичайното, и с подходящо инженерство е още по-добро.

Да предположим, че скоростта в страната е ограничена до 110 км / ч. Нека нашият хипотетичен Ford Focus има обем на двигателя от 0.6 литра и мощност от 50 к.с. (с марж). След това, дори при равномерно придвижване на максимално разрешената скорост, той има 25 излишни "коня", от които, ако е необходимо, батерията се зарежда. Ускорението преди изпреварване средно отнема 30-60 секунди, по време на които искаме да имаме мощност от 125 к.с., както при сегашния Focus, а електрическите двигатели трябва да произвеждат още 75 к.с. За да направите това, ви е необходима батерия с капацитет 1 kWh или 77 Ah. Това е сравнимо с капацитета на конвенционалната батерия под капака на автомобила. Пълното зареждане със скорост от 110 км / ч ще се появи за 3,5 минути. В действителност, разбира се, капацитетът трябва да бъде по-висок, имате нужда от мощен генератор, плюс има редица тънкости, с които няма да ви зареждам, но няма непреодолими технически проблеми.

Вие казвате, че всичко това е твърде сложно, но ако говорим за масовото използване на технологиите, както сложността, така и цената ще намалеят. Но ние ще получим сериозен екологичен бонус, защото сега всеки ден милиони допълнителни бутала преследват въздуха в милиони литри излишен работен обем. Всичко това се задушава от милиони дросели, разсейващи милиони киловати енергия. На всеки автомобил стотици „коне“ бездействат по-голямата част от времето, защото в задръстванията ви са необходими пет до десет глави. 99% от времето, дори и на селски път, се използва само половината от средната мощност на чуждата кола, а за топ-моделите - една четвърт или дори по-малко.

Освен това всеки допълнителен литър обем изисква гориво, дори когато машината работи на празен ход. За да осигурим превозни средства с излишък на максимална скорост, която е забранена от закона, изгаряме невероятно количество гориво. Не е ли абсурдно?

Допълнителният електрически мотор не е единственият начин да направите колата по-бърза при ускоряване. Някои резерви са скрити в областта на модерните турбо двигатели с "тракторна" тягова характеристика, които имат умерена мощност, но гигантски момент при ниски обороти, осигуряващи уверено ускорение и ниска максимална скорост. Нещо може да бъде притиснато, като се избере предавателно отношение, тъй като „късата” скоростна лента ще бъде по-лесна за рязане.

И най-лесният начин е да се освободят двигатели, които могат да увеличат мощността само за кратко време, например поради високата скорост или усилване. Те ще ви позволят да ускорите до необходимата скорост, но да давате висока мощност през цялото време - не.

Като цяло, забраненият плод на максимална скорост генерира много противоречия: първо, автомобилопроизводителите инвестират един милиард евро за подобряване на аеродинамиката на автомобила със скорост от 150 км / ч, а след това пътната полиция на Русия инвестира милиарди рубли в рекламни клипове, които обясняват недопустимостта на 150 км / ч. Някои правят отрови, други - антидоти, а потребителят плаща за двата продукта, въпреки че и той не се нуждае. забавното.

Защо не направите това? Мисля, че основната причина е инерцията. Максималните скорости на автомобилите нарастват през последните 100 години, като около 80 от тях се радват на надеждата, че някой ден Земята ще придобие мрежа от неограничени автобани. Това не се случи, но прекалено бързите коли останаха и се превърнаха в глобални явления. Въвеждането на конструктивно ограничение на скоростта по цялата планета е невероятна задача. Изграждането на напълно различни машини за шепа страни е рисковано и нерентабилно за глобализирания бизнес..

В допълнение, въпреки че формално всеки се грижи за екологията и безопасността, това не е така. Не е рентабилно за същата Русия, че разходът на гориво от автомобили в страната и чужбина внезапно рязко спадна - сами знаете причината..

Но един ден светът ще стигне до тази идея естествено. Европа вече е на път за глобално намаляване на CO2, което е равносилно на намаляване на разхода на гориво, а с него и на максималната скорост. Бързите автомобили са дискриминирани, бавните са освободени от данъци. Може би вашите внуци няма да повярват, че всъщност сте карали 180 км / ч по редовен път.