Czwartek, 25 maja 2017     Imieniny: Borysa, Magdy, Marii-Magdaleny» Dodaj ogłoszenie o pracę» Dodaj firmę do katalogu

Miejski pojazd przyszłości 1/4

Miejski pojazd przyszłości 1/4Po rocznym zajmowaniu się symulacją jazdy pociągów, wracam do logistyki i transportu
Wiele ośrodków naukowych i przemysłowych podejmuje obecnie wysiłki by podmienić w samochodach silnik spalinowy silnikiem elektrycznym. Przy tej okazji planuje się zamontować w samochodzie dodatkowe funkcje wynikające z faktu ułatwionego dzięki informatyce sterowania pojazdem. Tę zamianę możnaby potraktować jako kolejny krok w rozwoju pojazdów indywidualnych, gdyby nie wątpliwość czy rozwój ten idzie w dobrym kierunku.
Po ponad wieku rozwoju samochodów nietrudno zauważyć, że transport znajduje się w ważnym punkcie przełomowym. Wewnętrzne sprzeczności transportu powodują, że coraz słabiej wykonuję on swą funkcję przewożenia z miejsca do miejsca.


Nowa zajezdnia tramwajowa w Poznaniu

W mieście objawie się to poprzez wzrastające zatłoczenie dużymi pojazdami wiozącymi pojedyncze osoby i zanieczyszczenie powietrza przez spalinowe silniki pojazdów. Konsekwencja tego jest promowanie transportu zbiorowego, co oznacza ze poza godzinami szczytu pojedyncze osoby są wożone jeszcze większymi pojazdami. Ustalone trasy tych pojazdów nie mogą docierać do wszystkich zakamarków rozrastających się metropolii. W efekcie nie tylko rośnie czas oczekiwania na przejazd, ale także rośnie droga przebywana przez pasażerów na piechotę.
Jest to droga donikąd, z której transport musi zejść i zacząć funkcjonować po nowemu. Aby jednak wskazać inny kierunek rozwoju transportu warto zrozumieć, dlaczego ukształtował się on w taki a nie inny sposób.
Jak wiadomo pojazdy z napędem mechanicznym pojawiły się z chwilą wynalezienia maszyny parowej. Jednak były one bardzo ciężkie i nie nadawały się na ówczesne drogi. Dlatego napęd parowy zamontowano w pojazdach jeżdżących po szynach. Ze względu na swą wielkość, wagę i koszt nie opłacało się używać ich do wożenie pojedynczych pasażerów. Dlatego pojazdy te musiały zabierać dużo pasażerów, aby dodatkowo zniwelować duże koszty tworzenia dla nich torowiska.

Następny impuls rozwojowy pojawił się z chwilą wynalezienia silnika spalinowego. Był on na tyle mały i lekki, że mógł być zainstalowany do pojazdu kilkuosobowego. W tamtych czasach takim pojazdem była kareta lub powóz, zabierający od jednej do kilku osób. Taki pojazd był ciągniony przez konie po wyboistych drogach. Dla złagodzenia wstrząsów na nierównych nawierzchniach dróg i zwiększyć wygodę jazdy stosowano resory i amortyzatory. Zaś w trosce o ciągnące pojazdy konie, w pojazdach stosowano koła o dużej średnicy. W efekcie podłoga była umiejscowiona wysoko i do pojazdu trzeba było wchodzić po schodkach. Na podobnym poziomie ukształtował się poziom w chłopskich wozach drabiniastych. Ta niewygoda wsiadania była akceptowanym kosztem za możliwość podróżowania, wygodniejszego mimo wszystko od chodzenia na piechotę.


Gdy powstał silnik spalinowy to został zamontowany do takiego właśnie pojazdu o dużych kołach i wysoko umiejscowionej podłodze. Dokonywali tego na przełomie XIX i XX w. tacy pionierzy motoryzacji jak Giovanni Agnelli, Karl Benz, André-Gustave Citroen, Gottlieb Daimler, Henry Ford, Wilhelm Maybach, Armand Peugeot, Louis Renault oraz wielu może mniej dziś znanych konstruktorów.
Wkrótce okazało się, że silnik spalinowy może mieć na tyle dużą moc, że nie potrzeba wysokich kół by móc się szybko i wygodnie poruszać. Dodatkowo zredukowano drgania pojazdu za pomocą opon nałożonych na koła. W związku z tym można było zmniejszyć koła i obniżyć podłogę pojazdu. W rezultacie tej ewolucji ukształtował się kompromis pomiędzy mocą, wagą i średnicą kół, czego wynik można obserwować we współczesnych samochodach. Wysokość podłogi jest odpowiednio dobrana do typu pojazdu, umożliwiając użytkownikom wygodne wsiadanie i wysiadanie.

Można dziś przyjąć, że misja pionierów motoryzacji została wypełniona. Uwolnili pojazdy od koni, których utrzymanie było bardzo kosztowne. Dzięki temu jeżdżenie zmodyfikowanymi karetami stało się bardziej dostępne, a oni zarobili trochę pieniędzy. Nikt jednak nie poradził im, jak inaczej można było zreformować komunikację lądową. Z tego zaś wynikły trwające do dzisiaj konsekwencje.

W tej sytuacji nawet upowszechnienie tradycyjnego samochodu z podmienionym na elektryczny silnikiem nie spowoduje nowej rewolucji w transporcie, bo nie zmieni się sama istota pojazdu. Choć po zamianie napędu samochód będzie mniej – a może i wcale – zanieczyszczał środowisko, będzie też bezpieczniejszy ze względu na wzajemne informatyczne oddziaływanie na siebie samochodów podczas jazdy, to nadal będzie to kareta na czterech kolach z silnikiem. Tym razem elektrycznym.
Do napędzania takiego samochodu potrzeba energii, która jest pobierana z wiezionego akumulatora. To źródło zasilania jest bardzo ciężkie i wymaga bardzo długiego czasu odnawiania. Przewiduje się np., że powierzchnia stacji zasilania będzie musiała być 10-krotnie większa w porównaniu do dzisiejszych stacji paliwowych. Jest to prognoza o tyle nierealna, że nie znajdzie się chętnych do czekania na stacji kilka godzin w celu naładowania akumulatorów. To raczej stacje zasilana zostaną zastąpione przeze sieć może nawet tysięcy punktów ładowania, aby można było doładowywać akumulatory podczas każdego, nawet krótkiego postoju samochodu. Także podczas postoju na skrzyżowaniu w oczekiwaniu na zielone światło.
Dlatego niestety los samochodów indywidualnych w mieście w postaci, w jakiej dotrwały do czasów współczesnych, wydaje się być przesądzony. Podmiana rodzaju napędu nieco przedłuży tylko ich agonię. Pozwoli na ich niewielkie zmniejszenie, za cenę kosztownego i niewygodnego użytkowania. Ponadto małe pojazdy na czterech malutkich kołach mogą wzbudzać uśmiech politowania, co utrudni ich zaakceptowanie przez użytkowników.

W efekcie pojazdy indywidualne zostaną wyeliminowane z miasta a na ich miejsce wejdzie transport zbiorowy ze swoimi wadami. Gdyby nie pewne ale...
Choć w ciągu minionej historii pojazdów samochodowych wiele się zmieniło, to jedno pozostało bez zmian. Od samego początku używa się kół centrycznych. Twórcy samochodów nie wzięli pod uwagę możliwości obniżenia osi napędowej kół. Stosowane współcześnie w tym celu przekładnie planetarne – np. w autobusach niskopodłogowych – znacznie zwiększają koszty komunikacji publicznej. Inne rozwiązanie, jakie można było znaleźć literaturze od roku 1836, nie zostało zauważone. Jeśli nawet, to może uznano, że jak na XIX w. jest to konstrukcja zbyt złożona. Gdy z czasem zauważono niedoskonałości pojazdów samochodowych, to już nie wiązano ich z zastosowaniem centrycznego koła. Trudno zresztą dostrzec wady koła centrycznego, jeśli nie widzi się dla niego alternatywy. Albowiem przyszłych konstruktorów pojazdów nie informuje się o tej XIX wiecznej alternatywie.

dr Józef Okulewicz

Politechnika Warszawska

c.d.n.
DODAJ DO: facebook Twitter
Wyślij tekst znajomemu Drukuj
Dodaj komentarz (rozwiń)
Publikowane komentarze są prywatnymi opiniami użytkowników portalu.
Spedycje.pl nie ponosi odpowiedzialności za treść opinii.
 

SONDA

Jak oceniasz sytuację w swojej Firmie?