Korzystając ze zbliżającego się weekendu, postanowiłem że poświęcę trochę czasu przy komputerze i podzielę się z Wami kilkoma spostrzeżeniami dotyczącymi przyszłości motoryzacji.
Pomyślałem o tym, czytając komentarze w różnych (głównie polskich) mediach społecznościowych - podkreślające niewiedzę i trochę wiarę w ślepe (dawne?) motoryzacyjne ideały. Z uwagi na to, że ostatnio siedzę dość głęboko w branży motoryzacyjnej, może chociaż część rzeczy uda mi się wyjaśnić... Nie z perspektywy dziennikarza czy rzecznika firm - tylko zwykłego obserwatora tego wielkiego biznesu. Musicie mi jednak wybaczyć pewne nieścisłości, bo w dzisiejszych czasach bycie inżynierem w dziedzinie automotive nie znaczy, że wie się wszystko. Wielu ludzi poświęca kilkanaście lat życia dla przestawiania bloczków w programach symulacyjnych, osiągając niesamowite efekty - a nie będąc świadomym działania większości podstawowych podzespołów pojazdu! Starczy powiedzieć, że dokumentacja jednego sterownika silnika może mieć nawet 50 000 stron pdf... (!)
Więc zacznijmy komentowanie mitów!

1. Trwałość współczesnych pojazdów jest niższa?

Z podstaw teorii niezawodności wiadomo, że wraz z powiększającą się liczbą komponentów wzrasta zawodność systemu - i to drastycznie. To jasne, że nie jest się w stanie zapewnić niezawodności 100% dla tak skomplikowanego systemu, jakim jest pojazd...
Pewnie zapytacie: a kto to wszystko powoduje? Czy to wszystko przez unijne wymogi, zachłanność producentów?
Otóż nie. To wszystko przez klientów kupujących nowe samochody! Klient dzisiaj chce mieć nawigacje, chce mieć klimatyzacje wielostrefową, chce też komfort - mniej wibracji, większe aktywne bezpieczeństwo, mniejsze spalanie, więcej mocy i tysiąc innych, różnych rzeczy.
Pomyślcie ile razy wiesza Wam się Windows... Chcielibyście mieć tak działający infotainment czy sterowniki w Waszych autach?
Uniknięcie tego wymusza stosowanie struktur równoległych (np. obliczenia idące normalnym tokiem + obliczenia 'zapasowe', wsteczne w razie przerwania normalnego toku obliczeń).
Prosty przykład: jedna norma na E-GAS (elektroniczny pedał gazu) ma kilka wersji w zależności od kontynentu i MNÓSTWO obostrzeń do spełnienia pod względem bezpieczeństwa! Każdy człowiek myśli od razu, żeby to jakoś ominąć - może wrócić do prostego pedału gazu na 'linkę'? Wszystko świetnie, tylko wtedy rezygnujemy z prostej możliwości kontrolowania parametru, którym jest zmienne położenie pedału, prędkość naciskania i jego przyspieszenie - a zatem nie możemy tych wartości użyć do synchronizacji z innymi procesami (np kontrola tempomatu).
Podsumowując - producenci wkalkulowują w koszty prawdopodobieństwo, że samochód (podzespół) ulegnie uszkodzeniu przed przejechaniem założonej liczby kilometrów zdefiniowanej najczęściej jako (i tu uwaga) 200 tys. kilometrów bądź 3-4-5 lat (okres leasingu). Co dzieje się dalej z pojazdem - NIKOGO nie obchodzi. W interesie producenta jest to, żeby klient kupił nowy, sam klient z resztą też nie chce mieć 'nieaktualnego' pojazdu. Wiecie o tym, że wg danych producentów znaczna większość nabywców nowych pojazdów częściej wymienia samochód na nowy, niż aktualizuje nawigacje w starym?

2. Niebezpieczny downsizing? Diesel umiera? Era samochodów elektrycznych.

Downsizing jest nieunikniony. Kropka. Mniej cylindrów to mniej tarcia i mniejsze straty. Wszystkich dziwi dziś 'irracjonalnie' mała pojemność i dwumasa... Ba, co dopiero trójmasa Jest to logiczne.
Przykład: Obecnie klient ma do wyboru obecnie BMW 320d i 330d. W salonie mówi się mu, że 330d swoimi 6 cylindrami zapewni mu większy komfort i dlatego warto je kupić...
A za kilka lat? Będzie 4 cylindrowe 320d i 330d - jeden ze sposobów ograniczenia wibracji to modernizacja poduszek pod silnikiem na 'aktywne' i właśnie dokładanie 'dwumas' lub 'trójmas'. Szczególnie, że "cylinder-on-demand" w silnikach 4 cylindrowych też będzie, ograniczając liczbę pracujących cylindrów do dwóch
A co z dieslem? Póki co - na pewno nie umrze. Tego wymaga balans na rynku paliw... A to koncerny paliwowe sterują światem motoryzacji. Poza tym diesel jest doskonalszy pod względem sprawności termicznej i prostszy do kontrolowania z uwagi na brak konieczności synchronizacji zapłonu. Jedyne co może się zdarzyć to zbliżenie się do siebie konstrukcji obu tych silników.
Wracając do sprawności... Przykładowe wartości dla silnika benzynowego i diesla to odpowiednio 40% i 45%. Mało, prawda? A najgorsze, że mimo 'kosmicznych' technologii nadal wartość ta rośnie o wartości rzędu 0.1%.
Stąd prosta droga do kolejnego kroku - samochodu elektrycznego. Problemów z elektrykami jest ciągle jeszcze za wiele, łącznie z infrastrukturą - więc póki co nieuniknionym krokiem jest budowanie samochodów hybrydowych, które w najbliższych latach przeżyją rozkwit.

No i bym zapomniał. Ostatnio coraz częściej mówi się, że "downsizing obniża spalanie" mając na myśli dodanie jednej, bądź dwóch turbin do małej pojemności. Ano - nie jest to prawda. Turbiny zwiększają ilość powietrza dostającą się do cylindra (po prostu ciaśniej upakowują 'cząstki' powietrza)... Ale proces spalania zależy i tak głównie od ilości wtryśniętego paliwa! Tak więc zyski w zużyciu paliwa nie wynikają bezpośrednio ze stosowania turbin tylko z większej sprawności, lepszego procesu spalania - no i ze sposobu sterowania zastosowanymi turbinami.


3. Koniec skrzyń manualnych

To jest prawda. Skrzynie manualne właśnie żegnamy - dosłownie dzieje się to na naszych oczach. Człowiek jako 'kontroler' tak ważnego procesu, wpływającego na zużycie paliwa, jakim jest zmiana biegów - jest zawodny i niedokładny. Nowe wymogi ekologiczne = automat, czy się tego chce, czy nie. Dodatkowo - ciągle pracuje się nad poprawieniem CVT (skrzyni o ciągle zmiennym przełożeniu) pozwalającej pozostać w najlepszym dla silnika punkcie pracy (czytaj: małe zużycie paliwa, duży moment/moc). Skąd ten powrót? Wadą CVT był problem z tym, że użytkownik nie czuł przyspieszania i irytował go dźwięk ciągle takiej samej prędkości obrotowej silnika podczas przyspieszania. Obecnie istnieje tendencja 'wyciszania' silnika i dodawania dźwięku z głośników, więc problem zniknie.
Poza tym - wejście hybryd oznacza w ogóle zmianę konstrukcji skrzyń w znaczeniu jakim znamy je do tej pory Ale to już zupełnie ogromny temat.

4. Samoczynna jazda?

Tutaj rozciąga się ogromne pole do popisu dla inżynierów. Mogę powiedzieć, że obecnie prowadzone badania są bardzo zaawansowane - jedyne co trzyma przez poważnym krokiem to niejednoznaczne przepisy i brak konkretnych norm bezpieczeństwa. Ale, że wkrótce będzie to seryjnie dostępne - nie ulega wątpliwości. Żeby poprawnie realizować jazdę samoczynną po autostradzie/drodze krajowej potrzeba kilku kamer i kilku dobrych algorytmów. Ruch miejski to wyzwanie - ale absolutnie do pokonania.

5. "Rozmawiające" samochody?

Powszechnie zwane "Connected Mobility". Wydaje się surrealizmem, żeby pojazdy się ze sobą komunikowały, prawda? Otóż nie... Krok pierwszy to komunikacja dotycząca korków w autach jednej marki. Potem dochodzi komunikacja odnośnie prędkości i położenia - 'widok' z aktywnego tempomatu... I mamy komunikujące się samochody! Technologia leży już na półkach jakiś czas.

6. "Drive by wire"

Czyli brak mechanicznych połączeń w układzie kierowniczym, hamulcowym... Brak przewodów między silnikiem i kabiną. Choć w teorii jest to proste, to tutaj sprawa jest nieoczywista - jest to niewykonalne z powodów bezpieczeństwa. W najbliższych latach - niestety niemożliwość.

7. Tylny napęd

I tu zła wiadomość dla jego fanów. Tylny napęd idzie na ścięcie. Drgania, wibracje, gorsza trakcja, straty, straty, straty... Nie ma szans, żeby to rozwiązanie było kontynuowane. Do małych pojazdów napęd przedni, do dużej mocy 4x4. Tego wymaga klient, tak podpowiadają wszystkie możliwe charakterystyki. Poza tym bardzo prawdopodobnym rozwiązaniem okazuje się napęd przedni + silniczki elektryczne w kołach tylnych... Poczekamy - zobaczymy.

7. "Niemożliwe" do spełnienia normy emisji?

Tutaj mogę się wypowiedzieć dokładniej. Te normy są absolutnie do spełnienia! To wszystko jest opracowane, problemem tutaj jest tylko zachłanność producentów pojazdów. Ta technologia jest droga, bo pracuje nad nią cała rzesza specjalistów na całym świecie...
Poza tym druga kwestia - czy te normy cokolwiek odzwierciedlają? Oczywiście, że nie. Są to wartości osiągane w określonych chwilach, przy określonych założeniach. Samochód może mieć ciśnienie opon 20 barów, finezyjny bezoporowy bieżnik opon, być zalany olejem o mikrolepkości, który normalnie uszkodziłby silnik po 1000 km, jechać bez klimatyzacji... itp. itd. To wszystko minie (może to zbyt optymistyczne stwierdzenie) wraz z introdukcją pomiarów emisji w rzeczywistych warunkach ruchu (RDE). Kiedy? Wstępnie mówi się już o 2017 roku, co przyspieszył jeszcze w ostatnim czasie VW

Co dalej? Jest wiele aspektów których nie poruszyłem - silniki elektryczne przy każdym z kół i tzw "Torque Vectoring" czyli sterowanie każdym z nich z osobna, baterie paliwowe (bardzo dużo środków badawczych idzie na ten cel), nowatorskie systemy zawieszenia korzystające z GPS i kamer, kierowanie wszystkimi 4 kołami... I wiele innych rzeczy o których wiem zbyt mało, żeby w ogóle o tym pisać. Myślę, że nie powinniśmy rozpatrywać tych wszystkich wynalazków w kategorii przyszłości - tylko teraźniejszości. Ta technologia jest i czeka na tego, co zechce ją kupić i wprowadzić na rynek.

Przede wszystkim warto jednak warto zmienić zawczasu własne nastawienie. Zamiast walki o "stare" i "dobre" przyłączyć się do szukania dobrych zmian w całym tym 'tajemniczym i niebezpiecznym' postępie... Inaczej za niedługi czas staniemy się takimi dzisiejszymi emerytami, jeżdżącymi Skodą Favorit i udowadniającymi na siłę, że świat motoryzacji ciągle zmienia się na gorsze, bo nie da się już naprawić niczego młotkiem.

Z góry darujcie mi wszystkie błędy i literówki, jestem po całym tygodniu trochę wymęczony. Dla innych specjalistów zastrzeżenie - niektóre specjalistyczne terminy mogą się w polskim tłumaczeniu nie zgadzać, co musicie mi wybaczyć. Miłego weekendu!