Auto >> Automobiel >  >> Auto zorg

Waar zullen het brandstofverbruik en de economie over 15 jaar zijn -- en daarna?


We kijken 15 jaar in de toekomst, maar voor nu hebben autofabrikanten en overheidsfunctionarissen hun zinnen gezet op een benchmark die net iets minder is dan dat:het jaar 2025. De regering-Obama heeft in augustus van dit jaar nieuwe normen voor brandstofverbruik aangekondigd. 2012, met als benchmark het bereiken van 23,2 kilometer per liter (54,5 mijl per gallon) in 2025. De nieuwe normen zullen naar schatting 12 miljard vaten olie besparen, wat zich vertaalt in ongeveer $ 1,7 biljoen aan benzinekostenbesparingen [bron:The White House] .

Het afdwingen van deze nieuwe regels is lang niet zo eenvoudig als zeggen dat elk voertuig 54,5 mijl per gallon (23,2 kilometer per liter) moet halen - het hangt af van ingewikkelde formules op basis van de grootte van de auto en, in sommige gevallen, welke andere auto's het naast zich bevindt tot bij de dealers (wat belachelijk klinkt, maar sommige normen worden, zo eenvoudig mogelijk gesteld, berekend over het hele assortiment van een fabrikant, vervolgens verdeeld en toegepast op elke auto). Het is vermeldenswaard dat Europa het brandstofverbruik vooral verlaagt door echt hoge belastingen op brandstof te heffen, wat mensen sterk aanmoedigt om zuinigere auto's te kopen, wat op zijn beurt autofabrikanten inspireert om aan die vraag te voldoen. Dat is de reden waarom kleine auto's zo populair zijn aan de andere kant van de Atlantische Oceaan. De Verenigde Staten hebben echter een consistente voorkeur getoond voor grotere voertuigen, zelfs tijdens verschillende brandstofcrises, dus de regering is van mening dat het reguleren van het aanbod een betere benadering is dan het manipuleren van de vraag.

Het zal niet gemakkelijk zijn om deze doelen te bereiken, maar het is mogelijk. De nieuwe normen zijn eigenlijk een update van de Corporate Average Fuel Economy (CAFE)-normen die in 1979 werden uitgerold. Destijds was het slechts 18 mijl per gallon (7,6 kilometer per liter), maar we waren niet al te bezorgd over het milieu of onze aardoliebronnen nog niet. CAFE-normen zijn gebaseerd op een gemiddelde dat moet worden berekend en toegepast op de modellenreeks van een fabrikant, terwijl de Environmental Protection Agency (EPA) de kilometerstand van elke auto afzonderlijk beoordeelt, op basis van wat de auto kan bereiken in reële omstandigheden. CAFE wordt beheerd en gehandhaafd door de National Highway Traffic Safety Administration (NHTSA). CAFE-tests gebruiken andere procedures dan de EPA, die resultaten oplevert die ongeveer 20 procent hoger zijn dan de omstandigheden in de echte wereld. Met andere woorden, de CAFE-cijfers zijn meestal onrealistisch optimistisch, terwijl de beoordelingen van de EPA veel dichter bij wat een echte persoon zou kunnen krijgen in echte rijomstandigheden. Alle betrokkenen zijn zich bewust van deze discrepanties, dus het blijft onuitgesproken dat als de CAFE-tests niet worden gewijzigd, het voor autofabrikanten een beetje gemakkelijker zal zijn om aan de nieuwe normen te voldoen dan zou moeten [bron:Webster]. De nieuwe normen zouden het beste worden gehandhaafd als de NHTSA en de EPA zouden kunnen samenwerken, waardoor verwarring wordt verminderd en mazen in de wet worden geëlimineerd. Maar die mazen zorgen er, althans gedeeltelijk, voor dat aan de normen kan worden voldaan.

Fabrikanten zeggen dat de nieuwe formules van ontwerpers zullen eisen dat ze het gewicht verminderen en nieuwe brandstofbesparende technologie implementeren, terwijl voorheen slechts één van die strategieën nodig was om het doel voor een bepaald voertuig te bereiken [bron:Witzenburg]. Sommige fabrikanten beweren zelfs dat dergelijke normen bijna onmogelijk en veel te duur zijn om te bereiken met bestaande technologie. Hoe dan ook, de cijfers moeten worden verbeterd, en dit is hoe het zal worden gedaan. Van de autofabrikanten wordt verwacht dat ze het uiteindelijke doel bereiken in kleine stapjes, aangezien de CAFE-normen van 2017 tot 2025 elk jaar met 5 procent zullen stijgen. Dat geeft hen een paar jaar om een ​​strategie te plannen - niet zo lang gezien nieuwe auto's een paar modeljaren in de pijplijn. Volgens sommige stromingen komt er bij het ontwerpen van een zuinige auto veel meer kijken dan alleen een zuinige motor onder de motorkap klemmen. Dat lijkt misschien vanzelfsprekend, aangezien aerodynamica zo'n grote rol speelt in het brandstofverbruik. Dat is er echter maar een deel van. Sommige van de geavanceerde technologieën waarover we hebben gehoord - en beloofd - zullen nu uiteindelijk een grote rol spelen bij het behalen van onze doelstellingen voor brandstofbesparing.

>Gedwongen tot aanpassing en innovatie

Hybride auto's hebben het concept van brandstofefficiëntie sinds het einde van de jaren negentig gepopulariseerd, hoewel hybride technologie een goede eeuw daarvoor bestond [bron:Gitlin]. En hybrides zullen niet snel verdwijnen - een paar luxe- en sportwagenfabrikanten werken zelfs aan hybride supercars die ergens in de komende jaren op straat zullen verschijnen. Als je bedenkt hoeveel de Toyota Prius kostte toen hij voor het eerst werd gelanceerd, lijkt een hybride McLaren of Ferrari van een miljoen dollar misschien een koopje. Of niet.

Er zijn een paar eenvoudige trucs die fabrikanten kunnen gebruiken om de motor efficiënter te maken, zoals variabele kleptiming bijvoorbeeld, wat slechts een manier is om de motor te timen, zodat elke cyclus van inlaat en uitlaat zo energiezuinig mogelijk is. Dankzij recente innovaties op het gebied van variabele kleptimingsystemen kan de motor zijn timing aanpassen op basis van de rijomstandigheden. Motoren die voor dergelijke prestaties zijn ontworpen, zijn meestal te vinden in duurdere auto's, maar er zijn manieren om de kosten te verlagen om het een beter haalbare strategie voor de massa te maken. Brandstoftoevoersystemen ondergaan ook enkele veranderingen, zoals het aanpassen van directe injectie en compressie om het meeste vermogen uit elke cyclus te halen. Sommige ingenieurs spelen met de verschillen tussen benzine- en dieselmotoren, terwijl anderen zich afvragen of een benzine-dieselmengsel het antwoord zou kunnen zijn op een lager brandstofverbruik. Turbomotoren zijn een andere relatief goedkope en efficiënte manier om veel vermogen uit een kleine motor te persen. Een 1,4-liter motor met een turbocompressor kan bijvoorbeeld dezelfde hoeveelheid vermogen produceren als een 2,5-liter motor, ook al is hij een stuk kleiner en veel zuiniger [bron:Gitlin]. Europese autofabrikanten gebruiken al geruime tijd de benadering van kleinere motoren en turbo's, en binnenlandse autofabrikanten benutten het potentieel ervan.

Start-stop-technologie is een van de initiatieven die vorm krijgen en helpt het brandstofverbruik van een auto bij stationair toerental te verminderen door de motor af te zetten. Het is vergelijkbaar met hoe een hybride auto bij stilstand overschakelt naar de elektrische motor, maar in dit geval kan de benzinemotor stoppen en weer starten wanneer het tijd is om weer te gaan. Deze technologie vereist software die het schakelen van de transmissie coördineert en voorkomt dat de elektrische systemen van de auto de batterij bij een stop laten leeglopen. Hightech driverinstrumentatie is een andere trend die naar verwachting een grote vlucht zal nemen. Realtime brandstofmonitormeters helpen bestuurders te visualiseren hoe hun rijgewoonten het brandstofverbruik beïnvloeden, waardoor ze in de loop van de tijd slimmer zullen rijden. En sommige GPS-systemen zijn uitgerust om zuinige routes met minder tussenstops te selecteren. En hoewel deze functies al jaren handelsmerken zijn van hybride auto's, is er geen reden waarom ze niet over de hele linie kunnen worden geïmplementeerd.

Auto's die verkeer detecteren en zich automatisch aanpassen aan de wegomstandigheden, zullen een grote verbetering zijn; autonome voertuigen zijn het ultieme doel van een "intelligente auto". Maar totdat die systemen zijn geperfectioneerd, zijn er andere stappen die kunnen worden genomen, zoals het lenen van een paar ideeën van de sportwagenschool. Gewichtsbesparing doet geweldige dingen voor het brandstofverbruik, dus auto-ontwerpers bestuderen de trucs die zijn gebruikt door sport- en prestatie-autobouwers en raceteams; zaken als het verminderen van massa en het gebruik van lichtgewicht hightech materialen (zoals aluminium of koolstofvezel in plaats van staal). Deze bewegingen zullen een deel van de zwelling helpen tegengaan die auto's de afgelopen decennia hebben opgedaan - een geschatte gewichtstoename van 25 procent in de afgelopen 25 jaar [bron:Gitlin]. Om de trend van dikke auto's echt tegen te gaan, zullen consumenten moeten toegeven dat sommige gemakken, zoals zware elektrische stoelen, het extra stroomverbruik en het extra gewicht niet waard zijn. (Het volledig opgeven van SUV's zou een enorme overwinning zijn voor efficiëntie, maar het is onwaarschijnlijk dat we die consensus als samenleving ooit zullen bereiken.) Het komt erop neer dat lichtere auto's prima presteren met kleinere motoren.

Als al dat onderzoek, ontwerpen en testen duur klinkt, is dat omdat het dat is, of zal zijn. Zoals eerder vermeld, zijn de autofabrikanten er al een beetje van geschrokken, hoewel het nog een beetje onduidelijk is hoe de kosten de consumenten zullen beïnvloeden. De regering-Obama beweert dat de 2025-normen de gemiddelde bestuurder $ 8.200 aan brandstof zullen besparen gedurende de levensduur van de auto, maar er zijn nog steeds te veel variabelen om dit een garantie te geven, vooral gezien het feit dat niemand kan voorspellen hoeveel gas daadwerkelijk zal kosten wanneer die tijd rolt rond. De stickerprijzen voor het modeljaar 2025 worden echter geschat op gemiddeld $ 8.214 meer dan de adviesprijs van 2016, dankzij een combinatie van bijgewerkte vereiste veiligheidsuitrusting en de nieuwe technologie die CAFE mogelijk zal maken. Deze cijfers zijn gebaseerd op een onderzoek uit 2010 met informatie die mogelijk enigszins verouderd is, maar als de schattingen zelfs maar in de buurt komen, zouden de opgeblazen fabrikantssuggesties de verwachte brandstofbesparingen tenietdoen. Sommige van deze technologieën en voertuigtypes zullen subsidies en andere stimulansen van de overheid krijgen, maar het is nog een beetje te vroeg voor specifieke details.

Door al deze veranderingen zullen auto's er de komende 15 jaar heel anders uitzien en aanvoelen dan we nu weten, ook al zijn de details onduidelijk. Maar als de doelen worden geraakt, dan betekent dat goede dingen voor de planeet. Dus net na het jaar 2025 zou de situatie met de brandstofvoorziening drastisch moeten zijn verbeterd, maar we hoeven niet per se zo lang te wachten om vooruitgang te zien. De kleine (maar belangrijke) jaarlijkse verhogingen van 5 procent zouden in de loop van de tijd duidelijker moeten worden, en het hele initiatief zal ongeveer halverwege, ergens in 2019, worden herzien. En in de tussentijd zullen nieuwe en zuinigere auto's gestaag worden uitgerold, proberen voorop te lopen (en te blijven).

>Veel meer informatie

Opmerking van de auteur:waar zullen het brandstofverbruik en de economie over 15 jaar zijn -- en daarna?

Zoals geïmpliceerd door het artikel, had mijn onderzoek de neiging zich te concentreren op de energiebenchmarks voor 2025, simpelweg omdat we dan meetbare resultaten van succes of falen van onze initiatieven zullen hebben, en dat is hoe de meeste beschikbare informatie wordt gepresenteerd. Maar het zette me aan het denken over 2025 in het algemeen, en hoeveel de wereld tegen die tijd zal zijn veranderd. Hoewel het brandstofverbruik voor transport cruciaal is om onze afhankelijkheid van fossiele brandstoffen en de nadelige effecten op het milieu onmiddellijk te verminderen, is er veel meer bij het energiebeleid dan alleen de manier waarop we met onze auto's rijden. Ik ben geen heilige -- ik heb mijn best gedaan om auto's aan te passen voor prestaties en hier en daar de grenzen van een persvoertuig te verleggen. Naarmate de auto-industrie verandert, is het misschien voor de verbetering van de samenleving, maar het is niet te zeggen of het de vreugde van het rijden zelf zal wegnemen. Als auto's al het werk voor ons doen, zullen auto's misschien geleidelijk aan minder lijken op bezittingen die een verlengstuk zijn van iemands persoonlijkheid of een levensstijlstatement. Zelfs een paar jaar geleden zou ik met afschuw terugdeinzen voor zo'n idee, maar de energiesituatie wordt nijpend. Ouder worden betekent niet dat ik de drang om op een supercar te slaan ben ontgroeid wanneer de kans zich voordoet (en ik zou mijn neus niet opdraaien voor een hybride McLaren), maar ik zie geleidelijk meer van het grote geheel.

Verwante artikelen

  • Kan waterstof de brandstof van de toekomst zijn?
  • Hoe de Air Car werkt
  • Hoe de waterstofeconomie werkt
  • Hoe lang zullen de Amerikaanse oliereserves meegaan?
  • De nieuwe labels voor brandstofverbruik en milieu lezen
  • Welke energiebron zullen we in het jaar 2050 gebruiken om onze voertuigen van stroom te voorzien?

>Bronnen

  • Gitlin, Jonathan M. "Meer waar, minder geld:hoe de technologie van automotoren meer doet met minder." Ars Technica. 1 oktober 2012. (11 augustus 2013) http://arstechnica.com/features/2012/10/more-bang-less-buck-how-car-engines-now-go-further-on-less /
  • Gitlin, Jonathan M. "Mijn auto is slimmer dan ik - en ik krijg er een beter benzineverbruik voor." Ars Technica. 15 oktober 2012. (11 augustus 2013) http://arstechnica.com/features/2012/10/my-car-is-becoming-smarter-than-me/
  • Gitlin, Jonathan M. en Niemeyer, Kyle. "De weg die voor ons ligt:​​hoe we in 2025 54,5 mpg bereiken." Ars Technica. 8 oktober 2012. (11 augustus 2013) http://arstechnica.com/features/2012/10/the-road-ahead-how-well-get-to-54-5-mpg-by-2025 /
  • Het Witte Huis. "Obama-administratie voltooit historische 54,5 MPG-brandstofefficiëntienormen." 28 augustus 2012. (16 augustus 2013) http://www.whitehouse.gov/the-press-office/2012/08/28/obama-administration-finalizes-historic-545-mpg-fuel-efficiency -standaard
  • Webster, Larry. "Obama's regels voor brandstofverbruik - waarom 54,5 Mpg niet echt 54,5 betekent." Populaire mechanica. 6 sept. 2011. (16 aug. 2013) http://www.popularmechanics.com/cars/news/fuel-economy/obamas-fuel-economy-rules-why-54-5-mpg-doesnt-really -gemiddelde-54-5
  • Witzenburg, Gary. "Toekomstige brandstofbesparingsmandaten, deel I:54,5 mpg zal moeilijk te bereiken zijn." Autoblog Groen. 26 januari 2012. (16 aug. 2013) http://green.autoblog.com/2012/01/26/future-fuel-economy-mandates-part-i-54-5-mpg-is-going -to-be-ha/