nl.lutums.net / De toekomst van auto's en autotechnologie: hybride, elektrische en bestuurdersloze auto's

De toekomst van auto's en autotechnologie: hybride, elektrische en bestuurdersloze auto's


In één eeuw heeft de introductie van de auto enorme veranderingen in de Amerikaanse cultuur, de gemeenschappen waarin we leven, het milieu, de economie en persoonlijke onafhankelijkheid aangezet. Elk aspect van het dagelijks leven is veranderd, van de plaatsen waar we wonen, tot het voedsel dat we eten.

Automobielen, die steeds meer beschikbaar zijn voor iedereen, hebben een wazig onderscheid tussen sociale klassen, uitgebreide markten en stimulering van de economie. De sector biedt rechtstreeks werk aan meer dan 2, 6 miljoen mensen en is volgens Auto Alliance goed voor 3% tot 3, 5% van het bruto binnenlands product (bbp) van de natie.

De Amerikaanse liefdesverhouding met auto's is duidelijk zichtbaar in het aantal. Volgens het Bureau of Transportation Statistics waren er in 2012 meer dan 250 miljoen geregistreerde voertuigen in de Verenigde Staten, of één voor elke Amerikaan ouder dan 18 jaar. Het gemiddelde huishouden bezit 1, 75 voertuigen. Chauffeurs reisden meer dan 2, 8 miljard mijlen over 4, 5 miljoen mijlen van wegen en snelwegen en 605.471 bruggen in de natie dat jaar.

Consumenten kunnen kiezen uit een overvloed aan fabrikanten van auto's, die allemaal verschillende merken, modellen en carrosserievarianten produceren. De voertuigen kunnen vervolgens verder worden aangepast op basis van kleur, motortype, transmissie, interieurontwerp en type wielen. Daarnaast zijn er duizenden autowerkplaatsen, krachtige mechanieken en carrosseriebouwers die klaar staan ​​om de dromen van een automobilist te vervullen.

Het negatieve effect van auto's op het moderne leven

Voor al zijn bijdragen aan het moderne leven heeft de auto ook aanzienlijke negatieve gevolgen gehad voor individuen en de samenleving als geheel:

  • Kosten . De aankoop en de lopende werking van een auto is een van de grootste uitgaven die de typische persoon in zijn leven maakt. Automobiles zijn goed voor ongeveer een zesde van het budget van een familie, meer dan voedsel of gezondheidszorg en verzekering gecombineerd, volgens het Bureau of Labor Statistics. De BLS meldt dat in 2010 de gemiddelde personenauto in de VS 11, 4 jaar oud was en 11.318 mijl gereden werd terwijl hij $ 2.132 brandde op gas en olie. Bovendien brachten de chauffeurs gemiddeld $ 787 uit voor reparaties en onderhoud.
  • Sterfgevallen en verwondingen . Volgens het Census Bureau van de Verenigde Staten vinden sinds 1990 jaarlijks meer dan 10 miljoen ongelukken met auto's plaats, waardoor er meer dan 30.000 doden per jaar zijn. Terwijl de snelheid elk jaar afneemt - als gevolg van verbeteringen in ontwerp en nieuwe technologie - schat de National Highway Traffic Safety Administration dat de kosten van ongevallen in 2010 $ 871 miljard waren.
  • Urban Sprawl . De Amerikaanse bevolking is meer dan verdrievoudigd van 76 miljoen mensen in 1900 tot 281 miljoen in 2000. Volgens een Amerikaanse volkstellingstudie uit 2002 is het aantal mensen dat in een grootstedelijk gebied woont aanzienlijk afgenomen sinds 1950. Halverwege de eeuw is er meer meer dan 7.000 mensen bezetten een vierkante mijl landoppervlak; in 2000 waren er minder dan 3.000 per vierkante mijl. Deze spreiding vermindert de efficiëntie van massatransit en verhoogt de druk om uitgebreidere weg- en snelwegennetwerken aan te leggen.
  • Congestie . Volgens een Texas A & M mobiliteitsstudie uit 2012, brengt de gemiddelde automobiele forens meer dan 50 uur per week door in zijn auto die vastzit in het verkeer. In steden als Los Angeles, Boston en New York is de congestie meer dan 60 uur per jaar, waardoor de Amerikanen 5 miljard meer dan nodig zijn om te reizen en nog eens 2, 9 miljard liter brandstof te kopen.
  • Vervuiling . Terwijl luchtvervuiling ouder is dan de auto, zijn de meeste wetenschappers het erover eens dat onze persoonlijke auto's een belangrijke oorzaak van het broeikaseffect zijn. Volgens de Unie van betrokken wetenschappers, auto's en vrachtwagens goed voor bijna een vijfde van alle Amerikaanse emissies - ongeveer 24 kilo koolstofdioxide en andere broeikasgassen op de wereld voor elke gallon verbrand gas.

De toekomst van auto's

Hoewel auto's aanzienlijk zijn veranderd sinds hun introductie, neemt het tempo van verbeteringen in auto's toe - vooral in verband met verbeteringen om hun negatieve impact te bestrijden. Sommige futuristen voorspellen het uiterlijk van autonome auto's - zelfrijdende auto's - binnen het volgende decennium.

ExtremeTech meldt dat Mercedes-Benz zijn auto zonder bestuurder heeft onthuld tijdens de 2015 Consumer Electronics Show, het F-105 luxevoertuig, dat wordt geleverd met voorstoelen die draaien, zodat de bestuurder en de passagier voorin tegenover elkaar kunnen zitten. - passagiers. Ondertussen heeft BMW zijn i3 EV gedemonstreerd die zichzelf parkeert en een parkeergarage kan doorzoeken op open ruimtes.

Volgens CNBC voorspellen sommige analisten dat nieuwe fabrikanten zoals Google en Apple traditionele fabrikanten van grote auto's zoals General Motors, Ford, Honda en Volkswagen zullen vervangen met hun voorsprong op nieuwe technologie. Andere voorspellingen omvatten het volgende:

  • Minder auto's zullen door families worden beheerd, omdat een enkele auto verschillende leden tegelijk en tegelijkertijd kan bedienen zonder op een bestuurder te hoeven wachten. Een auto zonder bestuurder zou bijvoorbeeld naar zijn thuisbasis kunnen terugkeren nadat hij een werknemer op kantoor had afgeleverd en beschikbaar was om andere familieleden te vervoeren tijdens de dag voordat hij terugkeerde om de commuter later op de avond op te halen.
  • Er komt een toename van gedeelde mobiliteit waarbij mensen auto's gebruiken zonder ze te bezitten.

Elementen van Aanzienlijke Verandering

Aanzienlijke verbeteringen zullen de negatieve impact van auto's in de toekomst verminderen. Deze omvatten de volgende aspecten en elementen.

Ontwerp

De eerste auto's leken op de paardenkoetsen die ze vervangen, eenvoudige dozen op wielen. Vroege fabrikanten hadden weinig kennis van aerodynamica - de weerstand van objecten die door de lucht bewegen, of 'slepen'. Slepen neemt proportioneel toe met snelheid. De vorm van de auto, met name het frontale gebied, heeft direct invloed op het energieverbruik dat wordt gebruikt als het voertuig vooruit rijdt.

Een ander effect van verhoogde snelheid is extra heffen - de neiging van de carrosserie om van het wegdek te stijgen - van lucht die onder de auto stroomt, waardoor de tractie en stabiliteit tijdens bochten vermindert. Het gebruik van windtunnels heeft geleid door ontwerpingenieurs van auto's om scherpe randen te verminderen en de stroomlijning te verbeteren, waardoor het weerstandsvermogen, het liftvermogen en het energieverbruik worden verminderd.

Dientengevolge lijken merken en modellen op elkaar omdat elke fabrikant snel voordeel haalt dat een rivaal heeft verworven. Toekomstige auto's zijn waarschijnlijk korter met meer bochten, terwijl de binnenruimte voor passagiers behouden blijft.

materialen

Het gewicht van een auto heeft rechtstreeks invloed op het brandstofverbruik dat tijdens de werkzaamheden wordt gebruikt. University of Washington meldt dat een wijdverbreid gebruik van unibody-constructie, lichtgewicht materialen en kleinere motoren het gewicht van de gemiddelde auto met 1, 700 pond tussen 1975 en 2009 verminderde. Een groot deel van het voordeel werd echter gecompenseerd door een toename van de voertuigafmetingen en toegevoegde functionaliteit.

Voortdurende federale druk om het brandstofverbruik te verhogen zal resulteren in een groter gebruik van lichtgewicht staal, aluminium, composietmaterialen en kunststoffen om het gewicht te verminderen en de botsbestendigheid te verbeteren. Het lichaam van de Tesla Roadster is bijvoorbeeld gemaakt van een lichtgewicht koolstofvezel / epoxy-composiet die zo sterk is als staal en 30% minder weegt. Naarmate de productiekosten van het materiaal dalen, zullen meer fabrikanten zich wenden tot de revolutionaire nieuwe composietmaterialen voor hun voertuigen.

Mechanische efficiëntie

De viertaktmotor met interne verbranding is al tientallen jaren de primaire energiebron voor auto's. Door de jaren heen hebben technologische ontwikkelingen zoals dubbele bovenliggende nokkenassen met vier kleppen met variabele kleptiming, gedwongen inductie van lucht, brandstofinjectie, computergestuurde brandstofinjectie en variabele kleptiming de efficiëntie en het vermogen van de motor verhoogd.

Het wijdverspreide gebruik van de motorregeleenheid - een boordcomputer die de ontstekingstijdstip, lucht / brandstofmengsel en stationair toerental regelt - zorgt voor een grotere brandstofefficiëntie en een constante motordiagnose. Transmissies zijn efficiënter, evoluerend van handmatig schakelen van drie versnellingen vooruit en achteruit, tot automatisch schakelen van zes tot acht versnellingen en achteruit. Verbeterde hydrauliek maakt moeiteloze stuurbekrachtiging mogelijk, terwijl anti-blokkeerremmen de stoptijd en ruimte drastisch hebben verminderd.

Vanaf 2015 zijn hybriden - een combinatie van de benzinemotor en de elektromotor - niet populair geworden in delen van de Verenigde Staten. Volgens Experian Automotive (via Adam Goldfein) is een op de vier hybriden verkocht in Californië, een bedrag dat groter is dan de volgende vijf staten (Florida, Texas, New York, Virginia en Washington) samen.

Hoewel de meeste grote autofabrikanten momenteel een hybride model aanbieden, domineerden Toyota's Prius-modellen de markt met ongeveer 5 miljoen totale verkopen sinds 2000, volgens 24/7 Wall St. Sinds de Amerikaanse jaarlijkse verkoop van auto's sinds 2000 zijn ze zo laag als 10, 4 miljoen (jaar 2009) tot 17, 4 miljoen (jaar 2000), hybriden vertegenwoordigen minder dan 3% van de totale omzet sinds 2000 en zijn volgens Green Car Reports gemiddeld ongeveer 3% van de totale jaarlijkse omzet op dit moment.

Veel waarnemers geloven dat de combinatie van het volgende de verkoop van hybriden tot nu toe heeft beperkt:

  • Hoge consumentenprijzen ten opzichte van traditionele motormodellen ($ 5.000 of meer voor een vergelijkbare auto)
  • Minder onafhankelijke servicefaciliteiten die in staat zijn om hybriden of elektrische auto's te onderhouden of repareren, waarbij de auto moet worden onderhouden door de verkopende dealer
  • Gebrek aan vertrouwdheid van de consument met de nieuwe technologie
  • Verhoogde brandstofefficiëntie van gasmotoren
  • Een autocultuur die paardekracht en snelheden op de snelweg idealiseert

Hoewel puur elektrische voertuigen met brandstofcellen (geen hybriden) het enthousiasme van het publiek hebben gevierd, zijn de verbeteringen aan de brandstofcellen niet zo snel doorgevoerd als verwacht. De gemiddelde elektrische auto heeft een limiet van 150 mijl rijden en heeft 20 tot 30 minuten nodig om op te laden.

In tegenstelling, een 2015 Ford Focus met een viercilinder, flex-fuel (benzine of benzine-ethanol blends) motor en een 12.4-gallon tank kan meer dan 360 mijl afleggen zonder te tanken. Hoewel elektrische auto's in de toekomst traditionele stroombronnen kunnen vervangen, is de meest waarschijnlijke uitkomst een verhoogde populariteit van de hybride motor, de logische overgang tussen de gas- en elektrische motoren.

brandstoffen

Voor het grootste deel van zijn bestaan ​​heeft de automobiel voor zijn brandstof op benzine - een geraffineerd aardolieproduct - vertrouwd. Tetraethyl lood werd in het verleden toegevoegd om meer weerstand te bieden tegen zelfontbranding, een aandoening die wordt aangeduid als "kloppen" wanneer het contact werd uitgeschakeld. Sinds de jaren 1970 is ethanol - een hernieuwbare brandstof gemengd met benzine - vervangen door lood, de combinatie die soms "flex fuel" wordt genoemd.

Andere brandstoffen omvatten het volgende:

  • Gecomprimeerd aardgas . Sommige voertuigen, met name grote vrachtwagens en bussen, zijn ontworpen om te werken met gecomprimeerd aardgas, een fossiele brandstof die schoner brandt dan aardolie en minder vervuilende stoffen produceert. Voorstanders zoals olieman T. Boone Pickens hebben CNG gepleit voor een beter milieuvriendelijk en goedkoper alternatief voor benzine. De infrastructuur om CNG als een levensvatbaar alternatief voor een auto-natie te bieden, bestaat echter niet, waardoor de aantrekkelijkheid voor automobilisten wordt beperkt.
  • Elektriciteit . Elektrische en hybride voertuigen komen steeds vaker voor, met een brandstofbesparing van ongeveer 33% meer dan een benzinemotor. Terwijl de door batterijen aangedreven auto's thuis of bij openbare laadstations kunnen worden opgeladen, is het bereik van de alleen-elektrische voertuigen aanzienlijk minder dan die van een benzineauto met een opslagcapaciteit van 12 liter of meer. Verbeteringen in batterijtechnologie zijn langzamer dan aanvankelijk geprojecteerd, en de elektrisch aangedreven voertuigen blijven duurder dan een door benzine aangedreven alternatief. Niettemin zullen elektrische auto's een groter marktaandeel blijven winnen naarmate de productiekosten dalen en hun milieuvoordelen duidelijker worden. Hybride modellen die afhankelijk zijn van een benzinemotor om batterijen op te laden of de elektromotor van stroom te voorzien, kunnen verder worden aangedreven dan benzinevoertuigen en behouden ook een lager brandstofvoordeel.
  • Waterstof . Sommige wetenschappers en autofabrikanten pleiten voor waterstof als brandstof voor de toekomst, vooral vanwege de voordelen voor het milieu. In 2014 begon Hyundai met het leasen van de eerste waterstofauto in de Verenigde Staten, terwijl Toyota plannen bekendmaakte om zijn eerste auto met waterstofauto's in 2015 te verkopen. De meeste grote fabrikanten hebben waterstofauto's in ontwikkeling. De brandstofinfrastructuur die nodig is om waterstof als primaire brandstof te ondersteunen, bestaat echter nog niet.

Het is onwaarschijnlijk dat een enkele alternatieve brandstof benzine zal vervangen als de primaire brandstof van de auto vóór 2025. Elektrische auto's en hybride voertuigen zullen een aanzienlijk marktaandeel blijven inzamelen naarmate de afgelegde afstand per elektrische lading toeneemt. De wereldprijs voor olie zal ook grote invloed hebben op de uiteindelijke groothandel in alternatieve brandstof. Als de prijzen op $ 4, 00 per gallon of meer blijven, zal de beweging naar alternatieve brandstoffen worden aangespoord.

communicatie

Elektronische communicatie tussen de auto en de omgeving waarin het opereert, heeft de meest ingrijpende veranderingen ondergaan. Globale positioneringssystemen (GPS) zijn beschikbaar in de meeste nieuwe auto's, hoewel als add-on voor velen. Omdat deze systemen standaard worden voor alle nieuwe auto's, zal het realtime volgen van voertuigen beschikbaar komen, evenals monitoring van externe motoren. Een GPS-systeem is essentieel voor voertuigen zonder bestuurder.

Voertuig-tot-voertuig (V2V) en voertuig-naar-infrastructuur (V2I) -communicatie zullen gemeengoed worden, zodat auto's zich automatisch bewust worden van de positie en beweging van andere voertuigen, naast veranderende wegomstandigheden. Interactieve verkeersborden en verkeerslichten zorgen voor automatische, voortdurende communicatie naar voertuigen die koers- en snelheidscorrecties toestaan ​​zonder tussenkomst van de bestuurder. Aangezien deze elementen - die al technisch beschikbaar zijn - worden geïnstalleerd, zal de auto zonder bestuurder werkelijkheid worden.

Wegen en snelwegen

In de komende decennia zullen de VS haar verouderde infrastructuur herbouwen en de nieuwe communicatietechnologie opnemen. Beperkte rijstroken voor grote vrachtwagens zijn tegenwoordig gebruikelijk op snelwegen. Platooning op interstate snelwegen - individuele auto's die elektronisch met elkaar zijn verbonden en samen als eenheid reizen - zullen gemeengoed worden naarmate het land zijn snelwegen weer opbouwt om zich aan te passen aan communicatiemogelijkheden.

De reden voor historische snelheidsbeperkingen is de volgende:

  • Rijveiligheid . Als u op lagere snelheden rijdt, hebben chauffeurs meer tijd om indien nodig bij te sturen en worden de impactkrachten verminderd. Verkeersongevallen zullen drastisch verminderen als computers menselijke bestuurders vervangen, de eerstgenoemden maken directe aanpassingen als de weg- en verkeersomstandigheden veranderen. De lezer moet er rekening mee houden dat de Autobahn in West-Duitsland geen maximumsnelheden kent en al jaren lang onder het Amerikaanse Interstate Highway-systeem een ​​verkeersdodaliteitscijfer heeft.
  • Brandstofbesparing . Een snelheidsbeperking van 55 mijl per uur werd opgelegd door de federale overheid via de Emergency Highway Energy Conservation Act in 1974 om het benzineverbruik te verminderen. De limieten werden verhoogd tot 65 mph in 1987 en ingetrokken in 1995. Er is weinig bewijs dat de lagere snelheidslimieten hebben geleid tot aanzienlijke nationale brandstofbesparingen.

Naarmate de snelweginfrastructuur wordt vervangen en het aantal robotauto's proportioneel toeneemt, verdwijnen de maximumsnelheden op staatsniveau.

Veiligheid

De veiligheid van bestuurders en passagiers is de afgelopen jaren enorm toegenomen door een beter ontwerp van het voertuig en het gebruik van automatisch uit te zetten airbags. Automatische grootlichtregeling van lichten is momenteel standaard op veel auto's, en de nachtzichtmogelijkheden met automatische voetgangersdetectie op luxe modellen kunnen standaard zijn in 2025. Achtergemonteerde radar en multi-directionele, multi-sensing camera's verschijnen al in luxe modellen van auto's, en zullen waarschijnlijk in de komende jaren standaard worden.

Automatische noodstuursystemen die een combinatie zijn van remmen en ontwaseming, zullen in de toekomst gevaarlijke botsingen verminderen of voorkomen. Nissan Motor Corporation is een van de bedrijven die apparaten ontwikkelen om het onvermogen van een bestuurder om een ​​voertuig veilig te bedienen te detecteren - sensoren die alcohol detecteren, camera's om gezichtsuitdrukkingen te monitoren, of software om onregelmatig rijden te herkennen - voor eventueel gebruik.

Laatste woord

Automobielen van de toekomst zullen net zo anders zijn als vandaag aangezien de eerste auto's verschilden van het paard en de buggy. Auto's zonder stuurautomaat zullen beduidend zuiniger, veiliger, minder schadelijk voor het milieu en zuiniger in het gebruik zijn dan welk transportmiddel dan ook in de menselijke ervaring.

De overgang naar de toekomst van auto's zal niet snel zijn, minstens tien jaar of langer duren om de bestaande vloot auto's in het land te vervangen. De heraanleg van de snelwegen en wegen van de natie om de nieuwe technologie te herbergen zal waarschijnlijk nog langer duren naarmate de leiders van het land worstelen met tegenstrijdige nationale prioriteiten. Het tempo van technologische verbetering zal blijven toenemen, maar de voordelen van die verbeteringen zullen waarschijnlijk pas in 2050 of later volledig worden gerealiseerd.

Welke voorspellingen heb je over de toekomst van auto's?


Koopgids voor mobiele telefoons - Carriers, kenmerken & contractspecificaties

Koopgids voor mobiele telefoons - Carriers, kenmerken & contractspecificaties

Het kiezen van de beste mobiele telefoon is grotendeels een kwestie van persoonlijke voorkeur. Natuurlijk hebt u een telefoon nodig die de taken uitvoert die u wilt, maar er zijn veel handsets met zeer vergelijkbare mogelijkheden. Wat nog belangrijker is, moet je een koerier kiezen voordat je besluit dat je een iPhone of Blackberry nodig hebt

(Geld en zaken)

Hoe betonvloeren in uw huis te verven

Hoe betonvloeren in uw huis te verven

Onlangs hebben mijn man en ik een schuurrenovatie of een 'schuurovatie' ondernomen, zoals we hebben gezegd. Wat was, letterlijk, een paardenstal - mest en al - werd verbouwd tot een studio van 900 vierkante meter. Terwijl we aannemers betaalden om de elektriciteit en loodgieterij uit te voeren, het interieur in te lijsten en te gipsplaten, en de eerste verflaag te leggen, was alles aan ons om af te werken

(Geld en zaken)