فناوریهای پیشرفته خودرویی در حوزه حفاظت از محیط زیست

امروزه انتشار روزافزون گازهای گلخانه‌ای در جهان سبب تشدید پدیده گرمایش زمین گردیده و این امر، فشارهای جهانی به منظور کاهش تولید این گازها علی الخصوص گاز دی اکسید کربن (CO2) را در صنایع مختلف، مصارف خانگی، خودروهای سواری و تجاری و… به دنبال داشته است. در بخش خودروهای با موتور احتراق داخلی به عنوان پرکاربردترین انواع خودروها، میزان انتشار گاز CO2 معادل راندمان مصرف سوخت بوده و کاهش میزان CO2 تولیدی خودروها از طریق بهینه سازی میزان مصرف سوخت در آنها امکان پذیر می باشد. کاهش وزن خودرو و استفاده از مواد سبک تر بویژه برای قطعات متحرک، تغییر در سیستم خنک کاری و استفاده از روغن موتورهای با کیفیت، طراحی آیرودینامیکی بدنه خودرو، کاهش مقاومت غلتشی چرخها، استفاده از روانکارهای با ضریب اصطکاک پایین، افزایش نسبتهای دنده در جعبه دنده های دستی، بهینه سازی فرایند احتراق در خودروهای با موتور احتراق داخلی و جایگزینی خودروهای بنزینی با خودروهای دیزلی راندمان بالا، خودروهای هیبریدی و الکتریکی از جمله اقدامات انجام شده در جهت کاهش میزان تولید CO2 توسط خودروسازان طی سال های اخیر بوده است.

بر طبق اصول کلی کاهش مصرف انرژی در یک سیستم، فناوریهای ارائه شده برای کاهش مصرف سوخت را می توان به دو گروه فناوریهای بهینه سازی موتور (به عنوان مبدل انرژی حرارتی سوخت به کار مکانیکی) و فناوریهای کاهش اتلاف انرژی در حین انجام کار (برای انتقال حداکثری توان تولید شده به چرخهای محرک) تقسیم بندی نمود. به بیان دیگر، برای تأمین نیازمندیهای یک خودرو با توجه به وظایف تعریف شده و انتظارات موجود، باید مقدار مشخصی توان (گشتاور) در موتور تولید شده و به چرخها برسد. از آنجا که بخشی از توان تولید شده در موتور صرف غلبه بر نیروهای مقاوم (مانند اینرسی دورانی قطعات متحرک، نیروهای پسای هوا و …) می شود، می توان با استفاده از فناوریهای گروه دوم، این نیروهای مقاوم را کاهش داد تا به این ترتیب برای رسیدن به همان مشخصه های اولیه خودرو به موتوری با توان کمتر (حجم کوچکتر) نیاز باشد. با به کارگیری فناوریهای گروه اول نیز می توان بازده خروجی یک موتور را افزایش داد و در نتیجه، توان مشخصی را از یک موتور با حجم کوچکتر دریافت کرد. به این شیوه بهینه سازی مصرف سوخت که منجر به استفاده از موتورهای با حجم کوچکتر در یک خودرو می شود فناوری کوچک سازی (به انگلیسی: Downsizing) اطلاق می شود. با این مقدمه در این بخش، مهمترین فناوریهای مرتبط با کوچک سازی موتور و بهینه سازی مصرف سوخت، استفاده از موتورهای هیبریدی و الکتریکی تبیین می گردد.