طراحی و ساخت خودروهای صحرا با مشخصات بهتر

دیوید فریدمن از اتحادیه محققین خودرو[1]

کارل ناش و کلارنس دیتلو از مرکز ایمنی خودرو[2]

ترجمه و تلخیص: علی اصغر شیبانی کیا

کارشناس واحد طرح و برنامه شرکت پارس خودرو

سال 2002 سالی استثنایی برای خودروسازان در زمینه فروش خودروهای صحرا، پیکاپ‌ها و مینی ون‌ها که به عنوان کامیون‌های سبک[3] معروفند، بوده است. فروش این وسایل پرسود در امریکا به 5/7 میلیون خودرو رسید که طی 20 سال گذشته چهار برابر شده و به حدود یک چهارم خودروهای نو رسیده است. این افزایش نباید تعجب‌آور باشد چون این خودروها برای مشتریان به عنوان خودروهایی ایمن و رقیب جدی خودروهای استیشن واگن بازاریابی می‌شوند. هرچند همین سال برای دارندگان خودروهای صحرا و پیکاپ‌ها سال خوبی نبود. طی سال 2002 در حوادث بزرگراه‌های امریکا 42815 نفر زندگی خود را از دست دادند که بیشترین تعداد را از سال 1990 نشان می‌دهد، براساس آمار خودروهای صحرا و پیکاپ، 60 درصد دلیل افزایش این آمار بوده‌اند.

مشتریان ممکن است معتقد باشند که ایمنی صحراها بهتر است ولی آمار حوادث سال 2000 نشان می‌دهد که نرخ مرگ و میر این خودروها 8 درصد بیش از سایر خودروهاست. علاوه بر این حوادث جاده‌ای تک خودرویی ناشی از چپ کردن (عدم برخورد چند وسیله به هم بلکه حادثه برای یک خودرو) نشان می‌دهد که مرگ و میر صحراها 3 برابر همه خودروهاست.

خودروهای صحرا و پیکاپ‌ها همچنین به دلیل داشتن سازه سنگین و ارتفاع زیاد و نیز سپرهای بزرگ و خشن باعث افزایش مرگ و میر سرنشینان سایر خودروها هم می‌شوند. وزن اضافی خودروهای صحرا و پیکاپ‌ها با مجاز بودن بستن سپرهای جنگی اضافی به آنها و در نظر گرفتن ایمنی خودروها وضعیت بدتری پیدا می‌کند. به رغم این مسائل نه دولت و نه خودروسازان استانداردی برای بهتر شدن وضعیت تدوین نکرده و قدمی در جهت کاهش چپ کردن خودروهای صحرا و کم خطر کردن آنها برای سایرین برنداشته‌اند.

از طرف دیگر اقتصاد سوخت کامیون‌های سبک (شامل صحراها، پیکاپ‌ها و مینی ون‌ها) در پایین‌ترین سطح خود از سال 1981 قرار گرفته است که 11 هزار دلار هزینه اضافی بنزین طی سیکل عمر محصول به صاحبان آنها تحمیل می‌شود. این عامل منفی باعث وابستگی بیشتر به نفت، افزایش واردات و مشکلات آلودگی هوا و گرمایش زمین برای این کشور شد. بین سال‌های 1980 تا 2002 فروش خودروهای صحرا 20 برابر افزایش یافت و اکنون یک چهارم فروش خودروهای نو در امریکا به نوع صحرا اختصاص دارد. با وجود افزایش قابل توجه فروش کامیون‌های سبک و استفاده روزافزون از آنها به عنوان خودروی سواری به جای خودروی کار، صحراها و پیکاپ‌ها و مینی ون‌ها استاندارد اقتصاد سوخت پایین‌تری نسبت به سایر خودروها دارند. در نتیجه در سال 2002 اقتصاد سوخت کامیون‌های سبک 30 درصد کمتر از متوسط خودروها بوده که به معنی هزینه اضافی 3200 دلاری در طول عمر خودروست (هر گالن 4/1 دلار). علاوه بر این میزان آلودگی گازهای نگهدارنده گرمای[4] این خودروها تقریبا 5/1 تا 5 برابر بیشتر از آلودگی اکسیدهای نیتروژن (یک عنصر آلودگی زای کلیدی) سایر خودروهاست.

آمار نشان می‌دهد سال 2002 از دیدگاه واردات و وابستگی به نفت نیز سال خوبی نبوده است، این یعنی مصرف روزی 20 میلیون بشکه نفت که نیمی از آن از خارج وارد شده است. بنابراین مصرف کنندگان هر دقیقه 200 هزار دلار برای مصرف نفت به کشورهای آن سوی دریاها (خارج) ارسال کرده‌اند. دیدگاه آلودگی هوا نیز همراه با کاهش متوسط اقتصاد سوخت خودروهای مدل سال 2002 به پایین‌ترین سطح در 20 سال گذشته رسید. خودروهای صحرا در مرکز علل این آلودگی‌ها قرار دارند. طی سیکل عمر این محصولات، 83 تن گاز نگهدارنده گرما تولید می‌شود که به افزایش دمای زمین منجر می‌شود. بنابراین در عالم واقعیت خودروسازان، خودروهایی ناایمن و هزینه بر و آلودگی زا به مشتریان ارائه کرده‌اند. مشتریان انتظار و استحقاق وضعیت بهتری را دارند.

نتیجه این که خودروهای صحرا که قبلا بیشتر برای کاربردهای خارج از جاده‌ها (کاربردهای نظامی، تحقیقاتی محیط زیست و غیره) طراحی و ساخته می‌شدند، به تدریج مورد اقبال عمومی قرار گرفتند و بخش بزرگتری از سهم بازار خودروهای سواری را به خود اختصاص دادند بنابراین لازم است طراحی و ساخت این خودروها مبتنی بر دیدگاه‌های جدید برای به کارگیری همزمان به عنوان خودروی سواری در جاده‌ها و نیز استفاده در خارج از جاده صورت گیرد. علاوه بر این هنگام طراحی و ساخت و فروش این خودروها و سایر خودروها پاره‌ای ملاحظات از جمله ایمنی سرنشینان و دیگران و اقتصاد سوخت در طول عمر مفید خودرو باید مدنظر و اجرا قرار گیرد.

اینها نکاتی است که هم اکنون اغلب مردم از آنها آگاهی دارند و به آنها معتقدند ولی در عمل خودروسازان به این نکات توجه کافی نداشته‌اند. این مقاله در پی معرفی ملاحظات نوین طراحی و بهبودهایی است که با تکنولوژی‌های فعلی هم می‌توان به آنها دست یافت؛ بهبودهایی که می‌تواند در اقتصاد یک کشور تأثیرگذار باشد. این مقاله گزارشی فنی در ارتباط با نحوه استفاده از تکنولوژی موجود برای ساخت خودروهای صحرای بهتر است که با داشتن اندازه و راندمان خودروهای فعلی، از زندگی و پول افراد محافظت و در مصرف سوخت نیز اقتصادی‌تر عمل کنند.

ساخت خودروهای بهتر از طریق تغییرات در طراحی و تکنولوژی‌های بهبود

همان طور که گفته شد، ساخت خودروی بهتر به معنی ارائه خودرویی به مشتری است که از زندگی و جان افراد محافظت و در پول و بنزین صرفه‌جویی کند، در حالی که راندمان آن بدون تغییر بماند گرچه حدود صد سال از اختراع و به کارگیری خودرو می‌گذرد، همچنان می‌توان در کارایی آن بهبود بیشتری ایجاد کرد. این تغییرات تکنولوژیکی سیر تکاملی دارند و تکنولوژی‌های بسیاری را در بر می‌گیرند که در حال حاضر موجودند اما در حجم کمی در دنیا مورد استفاده قرار می‌گیرند.

انجمن دانشمندان خودرو برای نشان دادن فرصت نهفته در کامیون‌های سبک برای بهبود ایمنی و اقتصاد سوخت به تهیه این گزارش اقدام کرده است تا کامیون‌های سبک به جای مشکل، خود بخشی از حل مسئله باشند. کلیه بهبودهای ذکر شده براساس تکنولوژی موجود در ژاپن، اروپا و امریکا مطرح شده‌اند.

الگوی بهینه سازی خودرو دارای دو شاخه کلی «بهبود اقتصاد سوخت» و «بهبود ایمنی» است که در اینجا به هر دو مبحث به تفصیل پرداخته می‌شود.

الف) بهبود اقتصاد سوخت

وقتی خودرویی در جاده حرکت می‌کند، موتور آن باید بر چند نیروی مختلف غلبه کند و هرچه سرعت خودرو بیشتر می‌شود، این نیروها بیشتر خواهند شد. مهمترین آنها عبارتند از:

ـ نیروی حرکت دادن جرم یا وزن خودرو (شامل یک تا چند تن فلز، پلاستیک، شیشه و غیره)

ـ نیروی غلبه بر مقاومت هوا و ایجاد شکاف در آن

ـ نیروی اصطکاک تایرها با سطح جاده

علاوه بر این، مجموعه‌ای از انرژی‌ها برای تهویه مطبوع، چراغ‌ها، چرخش هوای اطراف موتور، تعدیل قدرت و گشتاور و تجهیزات الکترونیکی از موتور گرفته می‌شود. بنابراین از مجموعه‌ای از تکنولوژی‌ها می‌توان برای کاهش سوخت مورد نیاز در همه این زمینه‌ها استفاده کرد.

الف ـ 1) تکنولوژی‌های کاهش نیروهای وزن

در یک خودروی صحرا اولین قدم در کاهش وزن، استفاده از بدنه یکپارچه با شاسی[5] است. خودروهای صحرا و پیکاپ‌ها اغلب به صورت بدنه و شاسی جدا از هم ساخته می‌شوند که در این نوع طرح، یک بدنه سنگین فولادی روی ریل‌های شاسی با پیچ و مهره بسته می‌شود. اکنون این شیوه ساخت تقریباً در کلیه خودروها و مینی‌ ون‌ها کنار گذاشته شده است. روش جدید طرحی به گونه‌ای است که شاسی جزئی از بدنه است. این کار به سبکتر شدن بدنه می‌انجامد و در ایمنی و حفظ جان افراد به هنگام تصادف نیز کمک بسیاری می‌کند زیرا انعطاف پذیری جلو و عقب بدنه‌های جدید باعث جذب ضربه و کاهش خطر ناشی از شوک ضربه به سرنشینان می‌شود. ساخت بدنه‌های یکپارچه کمی دشوارتر است ولی در دو دهه گذشته این روش جا افتاده است. از طرف دیگر تعداد قطعات بدنه یکپارچه کمتر بوده و هزینه ساخت این بدنه‌ها نه تنها بیشتر از حالت بدنه و شاسی جدا نیست، بلکه گاهی کمتر است.

قدم بعدی در کاهش وزن، جایگزینی فولاد معمولی با ترکیبی از فولاد محکمتر[6] و آلومینیم است. صنعت فولاد با معرفی فولادهای جدید و مطالعاتی که در زمینه ساخت بدنه خودرو صورت داده، باعث ایجاد این بهبود شده است.

در مطالعات اولیه سبک سازی خودرو، تخمین زده شده است که در بدنه یکپارچه نسبت به سیستم بدنه روی شاسی می‌توان 32 درصد از تعداد قطعات، 19 درصد از وزن و 20 درصد از هزینه کاست. به علاوه مطالعات شبیه سازی کامپیوتری نشان داد که هنگام تصادف، ارزش و کارایی این بدنه‌ها مساوی یا بهتر از استانداردهای موجود است.

در تولید و نمونه سازی خودروهایی که آلومینیم و سایر مواد سبک در ساخت موتور و گیربکس، سازه و بدنه آنها به کار رفته ست، شاهد کاهش وزن بیش از 40 درصد بوده‌ایم. گرچه ساخت این نوع خودروها کمی گرانتر است ولی ایمنی، قدرت و استحکام و دوام این خودروها بیشتر از خودروهای معمولی است.

الف ـ 2) آیرودینامیک خودرو و کاهش مقاومت هوا

خودروهای امروزی از لحاظ ظاهر نسبت به خودروهای 10 یا 20 سال گذشته تفاوت زیادی کرده‌اند. در خودروهای جدید به تدریج الگوهای انحنای خطوط بدنه‌ها و شیب شیشه جلو بیشتر و شبکه ورود هوای جلو پنجره خودرو تقریباً نامرئی شده است. این شکل‌های جدید ترکیبی از الگوی هنری طراحی و همچنین نیازهای عملیاتی است. چون کششی که از طرف باد به خودرو وارد می‌شود، تابعی از عامل شکل خودرو و نیز الگوی طراحی ناحیه جلو پنجره خودروست که به آن ضریب کشش[7] می‌گویند.

ضریب کشش خودروهای سواری امروز حدود 30 تا 35 درصد و ضریب کشش کامیون‌های سبک 40 تا 45 درصد است. با مقایسه ارتفاع، پهنا و میزان مسطح بودن قسمت جلویی این دسته از خودروها می‌توان دریافت که وجود اختلاف بین این دو گروه زیاد تعجب‌آور نیست. گرچه در هر دو گروه می‌توان از طریق طراحی بهتر بدنه، کشش آیرودینامیکی را کاهش داد. مطالعات مختلف نشان داده است که ضریب کشش خودروهای سواری می‌تواند 10 تا 25 درصد بهبود داده شود؛ در حالی که ضریب کشش کامیون‌های سبک را تقریباً 10 درصد می‌توان کاهش داد. هوندا به تازگی ضریب کشش خودروی صحرا مدل پیلوت[8] را 36/0 اعلام کرده است.

الف ـ 3) تایرهای خودرو

میزان درگیری تایرها با جاده با ضریب مقاومت در برابر حرکت[9] سنجیده می‌شود. مقدار این شاخص نشانگر مقاومت ایجاد شده توسط لاستیک‌ها براساس وزن خودرو و به واحد پوند است. یک تخمین کلی از ضریب چرخش در خودروهای امروزی 009/0 است که به معنی 9/0 پوند مقاومت به ازای هر 100 کیلوگرم جرم خودروست. بنابراین مقاومت در برابر حرکت را با سبکتر کردن خودرو و استفاده از لاستیک‌های بهتر می‌توان کاهش داد.

با استفاده از مواد لاستیکی بهبود یافته، افزایش فشارهای تورمی[10] و تغییر در طرح آج لاستیک می‌توان کارایی لاستیک‌ها را بهبود داد. تخمین‌ها نشان می‌دهد که مقاومت در برابر حرکت خودروهای کنونی را بدون تغییر در ایمنی و توان کنترلی خودرو از 15 تا 30 درصد می‌توان بهبود داد.

الف ـ 4) استفاده از موتورهای کاراتر

در قلب اغلب خودروهای سواری و کامیون‌های سبک یک موتور بنزینی درون‌سوز، قدرت مورد نیاز را برای به حرکت درآوردن خودرو تولید می‌کند. مشکل این موتورها آن است که بخش بزرگی از انرژی نهفته در بنزین را به ضایعات حرارتی تبدیل می‌کنند و فقط 20 تا 25 درصد انرژی برای حرکت دادن خودرو مورد استفاده قرار می‌گیرد. هرچند همانند وزن خودرو، تکنولوژی‌هایی هم برای بهبود کارایی موتور درون‌سوز وجود دارد.

موتورهای معمولی بهبود یافته

گرچه موتورهای درون‌سوز طی 125 سال اخیر سیر تکاملی را پیموده‌اند ولی نحوه کار اولیه موتورهای جرقه‌ای تغییر اساسی نکرده است. آنچه تغییر یافته شامل قطعات و طراحی‌های متعددی است که تأثیر بسزایی در کارایی موتور داشته‌اند. برخی از آخرین پیشرفت‌ها در موتور VTEC هوندا به کار گرفته شده‌اند. ویژگی‌های کلیدی این موتور استفاده از کنترل متغیر سوپاپ‌ها[11] ، به کارگیری 4 سوپاپ در هر سیلندر، استفاده از آلومینیم به عنوان ماده اصلی ساخت موتور، اصطکاک بسیار کم، طراحی بهبود یافته مکش هوا و خروجی اگزوز است. برخی از انواع VTEC دارای سیستم خاموشی خودکار خودرو برای کاهش مصرف سوخت هنگام توقف خودرو در ترافیک است.

براساس یک شاخص کارایی موتور، موتورهای VTEC-E هوندا 15 درصد کاراتر از متوسط موتور خودروهای سواری و 25 درصد کاراتر از موتور همه وسایل نقلیه‌اند. موتور VTEC قوای محرکه 80 درصد خودروهای فروخته شده در امریکای شمالی را تشکیل می‌دهد.

موتورهای تزریق مستقیم

در موتورهای دهه 1970 از کاربراتور برای مخلوط کردن هوا و بنزین قبل از سوختن استفاده می‌شد. این روش مخلوط کردن کارایی چندانی نداشت زیرا مقدار سوخت وارد شده به سیلندر به سختی قابل کنترل بود. طی 30 سال گذشته سیستم تزریق سوخت[12] اختراع و معرفی شد که هم اکنون یک استاندارد به حساب می‌آید. تزریق سوخت قبل از ورود هوا به سیلندر، سوخت را در هوا می‌پاشد (اسپری می‌کند) که این کار امکان اندازه‌گیری دقیق‌تر سوخت و همچنین تشکیل قطرات ریزتری را که بهتر با هوا ترکیب می‌شوند، فراهم می‌آورد. مقدار پاشش سوخت با محدودیت زمان باز بودن سوپاپ کنترل می‌شود. به این ترتیب زمانبندی باز بودن سوپاپ گرچه روش ایده‌آلی نیست ولی طریقه کنترل بهتری به شمار می‌آید.

بهبود بعدی در موتورهای درون‌سوز استفاده از تکنولوژی تزریق مستقیم است. در این روش سوخت با فشار بالا و به صورت مستقیم داخل سیلندر پاشیده می‌شود. به این ترتیب امکان کنترل دقیق میزان سوخت ورودی به سیلندر و زمانبندی تزریق، مستقل از حرکت سوپاپ‌ها فراهم می‌شود. این موتورها همچنین می‌توانند همانند موتورهای VTEC از سیستم کنترل متغیر سوپاپ در هر سیلندر استفاده کنند. در مجموع این موتورها کارایی بیشتری دارند و در شرایط وسیع‌تری از پارامترهای عملیاتی با حفظ سطوح کارایی قابل قبول فعالیت می‌کنند.

برخی از انواع موتورهای بنزینی تزریق مستقیم (GDI) به صورت ناب فعالیت می‌کنند که در آنها هوای بیشتر به سیلندر وارد می‌شود. این کار باعث بهبود بیشتر کارایی موتور می‌شود ولی با سیستم‌های فعلی کنترل آلودگی، کاهش مقدار اکسیدهای نیتروژن (یک عنصر کلیدی در آلودگی هوا) هوای خروجی موتور مشکل است. تا زمانی که سیستم‌های کنترل آلودگی NOx ناب توسعه مناسبی نیابد، باید از کاربرد موتورهای تزریق مستقیم بنزین GDI به روش ناب خودداری شود تا از بهداشت عمومی حفاظت به عمل آید و استانداردهای فعلی و آینده رعایت شود.

سیستم‌های استارت ـ ژنراتور یکپارچه[13] (ISG)

وقتی از مردم می‌پرسید خودروی آنها چقدر کارایی سوخت دارد، می‌گویند با هر لیتر یا هر گالن سوخت چه مسافتی را طی می‌کنند. این شاخص مهمی برای درک میانگین کارایی خودروست ولی وقتی در ترافیک و یا یک نقطه مشخص متوقف هستید، موتور روشن است در حالی که خودرو حرکت نمی‌کند و شاخص کیلومتر طی شده در این زمان صفر است. آمار نشان داده است که بسته به شرایط رانندگی 10 تا 15 درصد سوخت خودروهای امریکایی در شرایط سکون مصرف می‌شود.

مشکل خودروهای امروزی این است که روشن ـ خاموش کردن خودرو در ترافیک و یا در یک لحظه خاص که خودرو توقف می‌کند آسان نیست. در سال‌های آتی بسیاری از سازندگان اصلی خودرو، خودروهایی را معرفی خواهند کرد که هنگام سکون خاموش و به محض فشردن پدال گاز به صورت خودکار روشن شوند. این ویژگی نیاز به یک موتور / ژنراتور کوچک دارد که به طور مستقیم به موتور متصل می‌شود. این استارت ـ ژنراتور یکپارچه جایگزین دو مجموعه استارت و آلترناتور در خودرو می‌شود و به این ترتیب انرژی ذخیره شده در باتری برای حرکت لحظه‌ای خودرو هنگام حرکت از حالت سکون مورد استفاده قرار می‌گیرد.

سیستم‌های استارت ـ ژنراتور یکپارچه به جای برق 12 ولت فعلی با برق 42 ولت کار می‌کنند که این قدرت بیشتر به خودروسازان اجازه استفاده و فعال سازی تجهیزاتی چون تعلیق و هدایت قدرت[14] و تهویه مطبوع را می‌دهد. منبع انرژی این تجهیزات با استفاده از نیروی برق تولید شده به وسیله سیستم استارت ـ ژنراتور یکپارچه ISG تأمین می‌شود. به این ترتیب دیگر لازم نیست این مجموعه‌ها با کمک تسمه‌های متصل به موتور فعال شوند. کاربرد تسمه‌ها نیز به دلیل ایجاد اصطکاک باعث اتلاف انرژی می‌شود.

کاربرد سیستم‌های استارت ـ ژنراتور 42 ولت همچنین کارایی همه تجهیزاتی را که با برق 12 ولت کار می‌کنند، افزایش خواهد داد.

الف ـ 5) سیستم جعبه دنده[15] یا گیربکس بهبود داده شده

کارکرد سیستم گیربکس، گرفتن نیروی تولید شده توسط موتور و انتقال آن به اکسل‌ها برای چرخاندن چرخ‌ها و حرکت دادن خودروست. ساده‌ترین و کاراترین راه، استفاده از یک دنده بین موتور و اکسل است. گرچه با تکنولوژی فعلی خودرو این کار ممکن نیست. موتورهای فعلی درون‌سوز می‌توانند در یک سرعت مشخص عمل کنند و در سرعت‌های بسیار پایین گشتاور اندکی به وجود می‌آورند. موتورها معمولاً در بازه کوچکی از سرعت گردش کارایی مناسبی دارند لذا برای رفع این مشکل و نیز کارکرد موتور با سرعت مناسب، در شرایط حرکتی مختلف سیستم‌های گیربکس از چند دنده استفاده می‌کنند. بحث روز انتقال نیرو در خودروها، سیستم‌های گیربکس اتوماتیک است که تغییر دنده را به جای راننده برعهده می‌گیرند. اجرای این طرح به سیستم‌های هیدرولیک پیچیده‌ای نیاز دارد که اغلب کارایی بالایی ندارند. سیستم‌های گیربکس هیدرولیک معمولاً 80 درصد کارایی دارند. به این ترتیب هنگامی که این سیستم‌ها در کنار موتورهای درون‌سوز قرار می‌گیرند فقط 15 تا 20 درصد انرژی سوخت به چرخ‌ها منتقل می‌شود.

سیستم‌های انتقال نیروی 5 و 6 سرعته

یکی از روش‌های بهبود کارایی خودرو، اضافه کردن چرخ دنده‌های بیشتر به گیربکس است. از سال 1980 تقریباً همه گیربکس‌های اتوماتیک خودروهای سواری و کامیون‌های سبک از سه سرعته به چهار سرعته تبدیل شده‌اند. افزودن چرخ دنده اضافی به این معنی است که موتور زمان بیشتری را در بازه مطلوب سرعت و گشتاور فعالیت خواهد کرد.

اواخر دهه 90 گیربکس‌های اتوماتیک 5 سرعته معرفی شدند که فرصت بهتری برای موتور به منظور فعالیت در بازه مطلوب و دستیابی به میانگین کلی بهتر کارایی فراهم کردند. امروزه فقط 20 درصد از خودروهای سواری و کامیون‌ها از گیربکس اتوماتیک 5 سرعته استفاده می‌کنند بنابراین فضای زیادی برای گسترش این تکنولوژی وجود دارد. گام بعدی استفاده از گیربکس‌های اتوماتیک 6 سرعته است. گرچه بسیاری از خودروسازان در نظر دارند به طور مستقیم از سیستم چهار سرعته به شش سرعته تغییر تکنولوژی دهند.

گام بعدی در بهبود انتقال نیرو می‌تواند حذف سیستم ناکارای مبدل گشتاور[16] باشد. این مجموعه نوعی سیستم هیدرولیک جایگزین سیستم کلاچ در سیستم‌های دنده دستی است. در سیستم گیربکس غیراتوماتیک هنگام حرکت از سکون، راننده طوری نیم کلاچ می‌گیرد که موتور به طور کامل درگیر نشود. سیستم مبدل گشتاور همین کار را در سرعت‌های پایین انجام می‌دهد و گشتاور بیشتری را به چرخ‌ها منتقل می‌کند. از آنجا که مبدل گشتاور یک کوپلینگ سیال[17] است، کارایی پایینی دارد. گیربکس‌های کوپلینگ سیال اتوماتیک شش سرعته جدید، از کنترل‌های کامپیوتری استفاده می‌کنند که بدون وجود تبدیل گشتاور شروع حرکت و تغییر دنده را به صورت هموار و نرم و بدون ایجاد ضربه حرکتی انجام می‌دهد. به علاوه تعداد بیشتر دنده‌ها اجازه بزرگتر گرفتن نسبت تبدیل اولین دنده را به شما می‌دهد که به ایجاد گشتاور مناسبی هنگام حرکت از حالت سکون منجر می‌شود. کارایی این سیستم معادل سیستم گیربکس دستی است که به تغییر دنده نیازی ندارد.

گیربکس دائماً متغیر[18]

افزایش دنده‌ها به بالاتر از 5 و 6 در سیستم‌های گیربکس اتوماتیک فعلی باعث افزایش وزن و پیچیدگی کار می‌شود و احتمالاً فاقد ارزش عملیاتی است ولی ارزش آن را دارد که همه راه را بپیماییم و در آزمایشگاه دنده‌ها را تا بی‌نهایت افزایش دهیم.

چنین کاری به نظر غیرممکن می‌آید ولی تکنولوژی‌ای که گیربکس همیشه متغیر (CTV) نامیده می‌شود، بی‌نهایت تغییر دنده را در فاصله سطوح حداقل و حداکثر ممکن می‌کند. با چنین تغییرات نامحدودی، می‌توان سرعت موتور را طوری انتخاب کرد که کارایی آن نسبت به گیربکس‌های چند سرعته در محدوده عملیاتی بزرگتری در حداکثر مقدار خود قرار گیرد.

در چند سال گذشته هوندا HX و هوندا سیویک هیبریدی با گیربکس همیشه متغیر CVT به بازار عرضه شده‌اند. شرکت آئودی خودروی A6 از نوع گیربکس همیشه متغیر CVT خود را در سال 1999 معرفی و حتی اعلام کرد این مدل نسبت به مدل‌های گیربکس دستی و خودکار همین مدل خودرو عملکرد بالاتری دارد[19]. شرکت جنرال موتور گیربکس CVT خود را در خودروهای صحرای کوچک ساترن وو[20] معرفی کرده است. انتظار می‌رود در آینده نزدیک سایرین نیز به این گروه بپیوندند.

در گذشته ضعف اصلی گیربکس CVT عدم قابلیت استفاده در خودروهای بزرگ بود اما در حال حاضر این محدودیت برای خودروهای سواری رفع شده است. البته این سیستم همچنان دارای محدودیت‌هایی در گشتاور برای استفاده وسیع در کامیون‌های سبک بزرگتر است.

گیربکس‌های خودکار ـ دستی[21]

راه دیگر صرفه‌جویی در انرژی، استفاده از گیربکس‌های خودکار ـ دستی است. مزیت گیربکس دستی نسبت به گیربکس خودکار، عدم استفاده از کنترل‌های هیدرولیک ناکاراست ولی مشکل گیربکس دستی این است که راننده باید تلاش و انرژی بیشتری صرف کند و این موضوع به خصوص در وضعیت‌های بحرانی و حساس اهمیت فراوانی دارد. طی 10 تا 15 سال گذشته راحت نبودن کار با گیربکس دستی، کاربرد آن را به نصف کاهش داده؛ به طوری که از 25 درصد به حدود 10 درصد در خودروهای سواری و کامیون‌های سبک رسیده است. (آمار مربوط به امریکاست).

یک گزینه جایگزین برای گیربکس‌های دستی استاندارد، سیستم گیربکس دستی ـ اتوماتیک است که از موتورهای الکتریکی کوچک براساس فرمان‌های سیستم کنترل کامپیوتری استفاده می‌کند. هدف از ساخت این سیستم، ترکیب راحتی گیربکس‌های اتوماتیک با کارایی گیربکس دستی است.

انواع مختلف این تکنولوژی در بازار و عمدتاً در قسمت خودروهای ورزشی تا حدی نفوذ کرده‌اند. مهمترین معیار در طراحی این سیستم‌ها حفظ نرمی تعویض دنده سیستم گیربکس اتوماتیک با حفظ کارایی آن است. با ایجاد اصلاحاتی در این سیستم انتقال نیرو امکان ایجاد جایگزینی عالی به جای گیربکس‌های 5 و 6 سرعته اتوماتیک در کامیون‌های سبک وجود خواهد داشت.

ب) تکنولوژی ایمنی و بهبود ایمنی در خودروهای صحرا

دو عنصر کلیدی در ایمنی خودروهای صحرا پیشگیری از حوادث ناشی از چپ کردن خودرو و نیز جلوگیری از خطراتی است که این خودروها برای دیگران ایجاد می‌کنند. هم اکنون تکنولوژی حذف یا کاهش مشکلات مربوط به این خطرات در دنیا وجود دارد که برخی به صورت اختیاری در بعضی وسایل نقلیه به کار می‌رود ولی برای کاهش هزینه‌ها و نیز حفظ جان افراد لازم است این تکنولوژی‌ها به صورت استاندارد برای همه خودروها تدوین، ثبت و اجرا شوند.

ب ـ 1) عواملی که احتمال چپ کردن را کاهش می‌دهند

مهمترین عاملی که باعث چپ کردن خودرو می‌شود، میل خودرو به بیش هدایتی[22] و انحراف از مسیر است که به لغزش‌های جانبی خودرو می‌انجامد. توزیع وزن خودرو، تایرها، فشار باد لاستیک و مشخصات سیستم تعلیق در ایجاد بیش هدایتی مؤثر هستند.

سازندگان می‌توانند با تغییر شکل هندسی خودرو، سیستم تعلیق و تایرها میل به کم هدایتی[23] را در محصولات خویش افزایش دهند. هر چند کم هدایتی بیش از حد، احساس عدم عکس‌العمل کافی را در رانندگان خواهان سرعت و تحرک به وجود می‌آورد. به همین دلیل سازندگان سعی می‌کنند کم هدایتی را حداقل کنند و به تحرک خودرو بیفزایند. همین موضوع در شرایط خاص باعث آسیب پذیری خودرو در برابر بیش هدایتی می‌شود. از طرفی حتی اگر خودرویی در شرایط عادی کم هدایت باشد، ممکن است هنگامی که پر از مسافر و بار است بیش هدایت باشد یعنی در برابر تغییرات نسبی کوچک فرمان، خودرو حرکت جانبی زیادی از خود نشان دهد.

اصلاح ساختار هندسی تعلیق[24] خودرو

تغییرات ساختار هندسی تعلیق و امکان کاربرد سیستم‌های تعلیق پیچیده‌تر و در نظر گرفتن ویژگی‌هایی مثل تعلیق مستقل در دو چرخ عقب می‌تواند احتمال بیش هدایتی را کاهش دهد. تغییرات کوچک شامل مواردی از قبیل بهینه سازی[25] میله‌های ضد چرخش[26] که اغلب بخشی از سیستم تعلیق خودرو به شمار می‌آید و تغییر مراکز چرخش[27] (نقاطی که در آنها خودرو تحت تأثیر ساختار تعلیق حول محور طولی می‌چرخد) سیستم‌های تعلیق جلو و عقب است. بسته به دقت کار، این تغییرات می‌توانند بیش هدایتی را بدون ایجاد کم هدایتی کاهش دهند. در برخی موارد نیز از سیستم تعلیق مستقل در چهار چرخ خودروهای صحرا استفاده می‌شود تا از احتمال چپ کردن کاسته شود.

کاهش ارتفاع و افزایش پهنای خودرو

گزینه دیگر برای کاهش احتمال بیش هدایتی یک خودروی صحرا، کاهش امکان چپه شدن هنگام حرکت‌های جانبی است. طراحی خودروی صحرا با فاصله عرضی بیشتر بین چرخ‌ها و پایین آوردن مرکز ثقل فرضی آن راهی ارزان برای کاهش میل به چپ کردن است. با اعمال این گونه تغییرات ممکن است خودرو بیش هدایت باشد ولی هنگام حرکت به طرفین احتمال چپ کردن آن کاهش می‌یابد. هر اینچ کاهش ارتفاع مرکز ثقل خودرو و یا هر دو اینچ فاصله بیشتر عرضی بین چرخ‌ها، باعث افزایش عامل پایایی استاتیک[28] (SSF) به اندازه 4 درصد می‌شود.

یک افزایش 8 درصدی (از 04/1 به 24/1) در عامل پایایی استاتیک یا SSF احتمال چپ کردن را حداقل 25 درصد کاهش می‌دهد. به عبارتی کاهش یک اینچی در ارتفاع مرکز ثقل و یا دو اینچ افزایش پهنای خودرو، احتمال چپ کردن خودرو را تقریباً 25 درصد کاهش می‌دهد. افزایش عرض خودرو طی دوره طراحی بدون هزینه صورت می‌گیرد ولی در مورد خودروهای موجود می‌توان فاصله عرضی تایرها را بیشتر کرد. کاهش ارتفاع خودرو نیز بدون هزینه اضافی است. با تغییر سیستم تعلیق و یا استفاده از تایرهای کوچکتر می‌توان ارتفاع را کاهش داد. استفاده از سیستم تعلیق با تنظیم ارتفاع نیز می‌تواند برای متناسب سازی خودرو به منظور حرکت در جاده و یا خارج جاده به کار گرفته شود.

کنترل کامپیوتری هدایت

به جای کاهش ویژگی‌های بیش هدایتی، روش بالقوه بهتری وجود دارد: استفاده از سیستم کنترل پایایی[29] یا ESC که بیش هدایتی را خنثی می‌کند. شرکت بنز این سیستم را چند سال پیش معرفی کرد. این سیستم‌ها اکنون در خودروهای گرانقیمت مثل ولوو XC90 با انتخاب‌های بیشتری در دسترس هستند.

سیستم‌های ESC همراه با سیستم‌های ترمز[30] ABS ساخته می‌شوند و از کنترل‌های کامپیوتری برای اعمال فشار متفاوت بر چرخ‌های مختلف به منظور پیشگیری از چرخش خودرو استفاده می‌کنند. این سیستم می‌تواند تا حد قابل توجهی میل به انحراف خودروی صحرا را هنگام مانورهای اضطراری کاهش دهد.

ب ـ 2) عواملی که هنگام چپ کردن از سرنشینان حفاظت می‌کنند

دو عاملی که هنگام چپ کردن خودرو بیشترین آسیب را به سرنشینان می‌زند، پرتاب شدن به بیرون و له شدگی سقف است. این دو عامل با دو نقص موجود در طراحی خودروهای صحرای امروزی در ارتباط‌اند:

ـ نبود کمربندهای ایمنی مؤثر و عدم استفاده مؤثر از کمربندها

ـ سقف ضعیف که به سمت سرنشین له و باعث شکستن پنجره‌ها می‌شود و به این ترتیب سرنشینان به طور کامل یا نیمه از خودرو بیرون می‌افتند.

برای پیشگیری از این عوامل و حفاظت از جان سرنشینان، تکنولوژی‌های زیر را می‌توان به کار برد:

یادآوری کننده مؤثر استفاده از کمربند

از آنجا که کمتر از نصف رانندگانی که چپ می‌کنند کمربند می‌بندند، ویژگی‌هایی که بتوانند استفاده از کمربند را یادآوری کنند، مهمترین عامل کاهش تلفات چپ کردگی در کل تصادفات است. این ویژگی‌ها شامل کمربندهای راحت و مناسب و یادآوری کننده مؤثر استفاده از کمربند است.

راحت و مناسب بودن کمربند به معنی بهتر کردن محل بسته شدن کمربند در خودرو و اصلاح کشش فنر جمع کننده آن است. انجام این کار هزینه تولید را افزایش نمی‌دهد. برای مثال قرار دادن کمربند در جایی که خیلی راحت‌تر در دسترس قرار گیرد و نیز از جان سرنشین بهتر حفاظت کند نوعی عملیات اصلاحی است که هزینه‌های تولید را به هیچ وجه افزایش نمی‌دهد.

یادآوری کننده‌ها فقط هزینه حسگر و مدار الکترونیک را در بردارند و استفاده از کمربند را هنگام وقوع حادثه چپ کردگی 80 تا 90 درصد افزایش می‌دهند. هم اکنون مدارهایی در دست طراحی هستند که هنگام عدم استفاده از کمربند به صورت مرتب پیغام بسته نشدن کمربندها را تکرار کنند. بسته شدن کمربند 30 تا 40 درصد امکان پرتاب افراد را به بیرون کاهش می‌دهد و در سایر تصادفات نیز از جان سرنشینان محافظت می‌کند.

پیش کشش کمربند[31] هنگام چپ کردن

مشکل دیگر اغلب کمربندها این است که طی مدت فرایند چپ کردن نگهدارنده کمربند قفل نمی‌ماند. سیستم پیش کشش کمربند با حسگرهای چپ کردگی فعال می‌شود و برای حصول اطمینان از حفظ سرنشین در جای خود به کار می‌رود. پیش کشش‌ها در اغلب خودروهای جدید مورد استفاده قرار می‌گیرند.

مهمترین هزینه اضافی این نوع سیستم‌ها هزینه حسگرهای تعیین کننده چپ کردگی است.

افزایش مقاومت سقف

امروزه سقف اغلب خودروهای صحرا هنگام چپ کردگی به دلایل زیر در هم می‌شکند:

ـ مواد اولیه بسیار ضعیف یا بسیار نازک که قابلیت یکپارچگی در سازه را ندارند.

ـ قطعات سازه‌ای از قبیل ستون‌های سقف، ریل‌های جانبی و ریل جلو پیشانی سقف به صورت پروفیل مربع مستطیلی نیستند.

ـ تعداد پشت بندهای متصل به ستون‌ها کافی نیست.

ـ جوشکاری قطعات سقف ناکافی است.

ـ سوراخ‌هایی روی قطعات سازه‌ای حساس وجود دارد.

حذف مشکلات گفته شده و جلوگیری از برخورد سقف در هم شکسته با سرنشینان با نیرویی بزرگتر از چهار برابر وزن شخص یا سرعت جمع شدگی سقف کمتر از 7 تا 10 مایل در ساعت، می‌تواند تا حدی از صدمات وارده به سر و گردن در حین چپ کردن جلوگیری کند. در یک حادثه چپ کردگی سقف با سرعت عمودی کمتر از 5 مایل بر ساعت با زمین برخورد می‌کند بنابراین ایجاد شرایط لازم برای حفاظت از سر و گردن از طریق پیشگیری از جمع شدگی و یا در هم شکستن سقف به آسانی قابل دستیابی است. بهبود کوچک در طراحی سقف برای رفع این مشکلات هزینه چندانی ندارد. این تغییرات در طراحی در عالم تئوریک باید تأثیر کمی بر هزینه و یا وزن خودرو داشته و یا بی‌تأثیر باشند.

استفاده از فولاد بیشتر و یا فولاد قوی‌تر از قبیل فولاد کم آلیاژ یا بارون[32] یا فولاد با مقاومت بالا[33] در ساخت سازه سقف می‌تواند بهبود قابل ملاحظه‌ای در مقاومت سقف در برابر جمع شدگی یا درهم شکستگی در حین چپ کردن ایجاد کند.

استفاده از کیسه‌های هوای فعال هنگام چپ کردگی در کنار شیشه‌ها

استفاده از کیسه‌های هوا در کناره شیشه‌ها همراه حسگرهای چپ کردگی می‌تواند صدمات وارده به سر و نیم پرتاب شدگی به بیرون را در حین چپ شدن کاهش دهد.این کیسه‌ها که در کناره‌های سقف جاسازی می‌شوند هنگام چپ کردگی فعال می‌شوند و کلیه پنجره‌های کنار راننده و سایر سرنشینان را پوشش می‌دهند و از آنان محافظت می‌کنند.

در حال حاضر شرکت فورد این سیستم را به صورت اختیاری یا آپشن برای چند مدل خود ارائه می‌کند و در مورد خودروی ولوو XC90 به صورت استاندارد به کار گرفته می‌شود. به هر حال ضروری است این سیستم برای ایجاد حداکثر کارایی ایمنی روی تمام خودروهای صحرا به صورت استاندارد نصب شود.

معیارهای بهبود ایمنی برای خودروهایی که با خودروی صحرا برخورد می‌کنند

عملکرد ایمنی خودروهای صحرا و سایر کامیون‌های سبک تابعی از سه عامل وزن، استحکام و ارتفاع است.

میانگین وزن همه خودروهای صحرای موجود در جاده بالای 1000 پاوند و بیشتر از متوسط وزن خودروهای سواری است. از آنجا که در یک تصادف ممنتوم یا اندازه حرکت حفظ می‌شود، تغییر سرعت خودروی سبکتر در برخورد با خودروی سنگین‌تر بیشتر خواهد بود. هرچه اختلاف وزن بیشتر باشد، سرنشینان خودروی سبکتر شوک جدی‌تری را تجربه خواهند کرد. این نکته گاهی برعکس فهمیده می‌شود که خودروهای سنگین‌تر ایمن‌تر هستند؛ در حالی که اگر هر دو خودرو سنگین‌تر ساخته شوند، نیروهای کلی تصادم و در نتیجه خطرات برای همه افزایش می‌یابد.

ساختار خودروهای صحرا تا حد زیادی محکمتر از ساختار خودروهای سواری است. اغلب خودروهای صحرایی که روی شاسی کامیون‌های سبک ساخته شده‌اند از این استحکام ساختاری برخوردارند. نقطه تجمع این استحکام در نقاط بیرونی شاسی خودروست. چون وسایل نقلیه سنگین‌تر هنگام تصادف تغییر سرعت کمتری دارند و معمولاً طول آنها بلندتر از خودروهای سبکتر است، این خودروها باید با بدنه نرمتر خود بخش بیشتری از انرژی تصادف را جذب کنند. خودروهای صحرای دارای شاسی کامیون سبک، در حد خطرناکی این اصل را نقض و خودروهای سواری را مجبور به جذب اغلب انرژی تصادف می‌کنند. این یعنی در بیشتر تصادف‌های جدی خودروهای سواری با خودروهای صحرا، خودروهای سواری متحمل تغییر شکل و صدمات و نیروی بیشتری می‌شوند.

ارتفاع عناصر اصلی سازه خودروهای صحرا حداقل چند اینچ بیشتر از قطعات مشابه خودروهای سواری است. به همین دلیل اغلب خودروهای صحرا، هنگام تصادف با خودروهای سواری، روی عناصر سازه‌ای که برای حفاظت از خودروهای سواری و سرنشینان آنها در نظر گرفته شده‌اند قرار می‌گیرند و از آنها بالا می‌روند. این موضوع صدمات وارده به خودروی سواری را بیشتر می‌کند و تلفات جانی سرنشینان را افزایش می‌دهد. با چهار روش می‌توان از خطرات تحرک بیش از حد خودروهای صحرا در تصادفات جلوگیری کرد:

1. کاهش وزن

کاهش وزن از طریق جایگزینی مواد سبکتر و مقاومت بالاتر، یکپارچه سازی بدنه و تغییرات در طراحی و استفاده از پلتفرم خودروهای سواری روش‌هایی است که برای کاهش وزن خودروهای صحرا می‌توان به کار برد. هم اکنون بسیاری از شرکت‌ها خودروهای صحرای متوسط را روی پلتفرم خودروی سواری ساخته‌اند ولی همچنان می‌توان از سایر روش‌ها نیز استفاده مؤثر به عمل آورد.

2. کاهش سختی[34] بخش جلویی قطعات بدنه

ساخت بدنه یکپارچه و طراحی قطعات جلویی خودرو به منظور کاهش سختی آنها ضمن حفظ ایمنی سرنشینان خودرو (همانند خودروهای مسابقه)، پیشگیری از نصب سپر جنگی روی خودروهای صحرا از طریق طراحی سپرهایی با زوایای هموار، روش‌های مؤثری در کاهش صدمات و آسیب‌های ناشی از تصادفات خودروهاست و می‌توان با کار دقیق طراحی، احتمال صدمه دیدن سرنشینان را هنگام تصادفات کاهش داد.

3. کاهش ارتفاع خودروهای صحرا و سپرهای آن

این روش نیز قبلا به تفصیل مورد بررسی قرار گرفت. کاهش ارتفاع خودروهای صحرا باعث می‌شود هنگام برخورد با سایر خودروها سپرها با یکدیگر درگیر شوند و خودروی صحرا روی خودروهای سواری بالا نرود.

خلاصه مجموعه تکنولوژی و اثرات بهبود

برای مشاهده عملی تأثیر کاربرد تکنولوژی‌های بهبود، این تکنولوژی‌ها در طراحی دو نوع خودروی صحرا با نام گاردین[35] به کار گرفته شدند تا نشان داده شود به رغم حفظ اندازه و عملکرد، می‌توان بهبودهای عمده‌ای در اقتصاد سوخت و ایمنی خودرو ایجاد کرد که این افزایش ایمنی به نجات زندگی هزاران انسان در طول 36 سال می‌انجامد. در اینجا به مقایسه دو مدل صحرای جدید با معروفترین خودروی صحرای روز امریکا یعنی مدل فورد اکسپلورر[36] که از لحاظ اندازه و سرعت‌گیری با یکدیگر مطابقت دارند، می‌پردازیم.

 

جدول زیر خلاصه‌ای از تکنولوژی‌های مورد استفاده در جهت اقتصاد سوخت را نشان می‌دهد.

جدول 1 مقایسه خودروهای بهبود داده شده با خودروی مبنا

در جدول 1 میزان بهبودها برحسب درصد کاهش در سوخت نسبت به حالت یا خودروی مبنا بیان شده است. در این جدول جمع و ضرب ساده درصدها به تعیین بهبود نهایی منجر نخواهد شد زیرا بهبودها در عمل سنجیده می‌شود و اجرای دو طرح همزمان ممکن است به اندازه اجرای تک تک آنها کاهش سوخت را در پی نداشته باشد.

کاهش آمار مرگ و میر نیز با این فرض که تکنولوژی‌های اشاره شده در همه خودروهای صحرا استفاده می‌شود بر طبق مدل‌های ایمنی تخمین زده شده است.

در عمل دو مدل گاردین به نرخ اقتصاد سوخت 8/27 مایل بر گالن دست یافتند. این بهبود تکنولوژیکی به دلیل استفاده از موتور بهتر، تایرهای بهبود یافته، شکل آیرودینامیکی بهتر و ساختار بدنه یک تکه محکمتر ولی سبکتر به دست آمده است. اعمال این تغییرات قیمت خودروی صحرا را 600 دلار افزایش داد ولی این افزایش هزینه طی دو سال از طریق کاهش مصرف سوخت جبران می‌شود و صاحبان گاردین در طول عمر مفید خودرو بیش از 2500 دلار از محل مصرف بنزین پس‌انداز خواهند کرد.

بهبودهای مهم در وضعیت ایمنی خودروهای نمونه گاردین عبارتند از:

ـ استفاده از سیستم مؤثر هشدار کمربند ایمنی برای همه سرنشینان و حسگری[37] که هنگام چپ کردن خودرو باعث کشیدگی بیشتر کمربند ایمنی می‌شود.

ـ کاهش ارتفاع خودرو و افزایش پهنای آن برای کاهش احتمال چپ کردگی و ایجاد نواحی غیرسخت در جلو و عقب خودرو به منظور کاهش خطر برای دیگران در مسیرهای جاده‌ای. این بهبودها جان 2200 نفر را در سال نجات خواهد داد.

ـ همچنین تجهیزات ایمنی شامل سیستم کنترل پایداری الکترونیک که از یک کامپیوتر برای حفاظت خودرو در برابر چپ کردگی و کیسه‌های ایمنی هوا در اطراف پنجره‌ها استفاده می‌کنند و حفاظت بیشتری را هنگام چپ کردگی به دنبال دارند. هزینه این تکنولوژی‌ها 645 دلار است که می‌تواند جان 2900 نفر را طی یک سال نجات دهد.

نتیجه‌گیری

طی 15 تا 20 سال گذشته خودروسازان بر ساخت خودروها و کامیون‌های سبک بزرگتر و قوی‌تر متمرکز شده‌اند و اکنون مشتریان خودروهایی با اندازه بزرگ و ظرفیت قدرتی بالا دارند ولی این خودروها ایمنی کمتری دارند و فاقد اقتصاد سوخت مورد نظرند.

مدل نمونه گاردین XSE با موتوری کاراتر و سیستم انتقال نیروی 6 سرعته خودکار و استفاده بیشتر از فولاد قوی‌تر همراه آلومینیم به منظور کاهش وزن به نرخ بالاتر از 36 مایل بر گالن نیز دست یافت. این بهبودها 2315 دلار هزینه اضافی دارد که طی چهار و نیم سال جبران می‌شود و هزینه بنزین خودرو در طول سیکل عمر بیش از 4300 دلار کاهش خواهد داشت. این همه به مدد استفاده از تکنولوژی‌های بهتر به دست آمده است.

هم اکنون خودروسازان تکنولوژی مورد نیاز را در اختیار دارند و می‌توانند در دهه آینده هزاران زندگی را نجات دهند و سالانه میلیاردها دلار صرفه‌جویی کنند. مدل‌های گاردین نمونه‌هایی هستند که بدون کاهش اندازه و راندمان، این مزایا را در اختیار مشتریان قرار می‌دهد. ظرفیت حمل بار یا مسافر دو خودروی گاردین با مدل فورد اکسپلورر ـ یکی از پرفروش‌ترین خودروهای صحرا در امریکا ـ برابری می‌کند. شاخص سرعت گیری 0 تا 60 مایل بر ساعت در دو خودرو تقریباً 9 ثانیه در نظر گرفته شده است. آنها همچنین قابلیت تپه نوردی[38] بهتری نسبت به فورد دارند.

تکنولوژی‌های مورد استفاده در طراحی صحراهای بهتر را می‌توان در سایر خودروهای سواری، مینی ون‌ها و پیکاپ‌ها نیز به کار برد. کامیون‌های سبک با استفاده از این تکنولوژی‌ها می‌توانند با استانداردهای فعلی اقتصاد سوخت (5/27 مایل بر گالن) تا سال 2008 مطابقت کنند که کاهش 800 هزار بشکه‌ای نفت را در امریکا طی سال 2015 به دنبال خواهد داشت. جمع کردن همه این تکنولوژی‏ها در خودروهای سواری و کامیون‌ها به ایجاد بزرگراه‌های ایمن‌تر و تولید وسایل نقلیه‌ای که می‌توانند در سال 2014 به استاندارد 40 مایل بر گالن دست یابند، خواهد انجامید. این کار باعث کاهش مصرف 2 میلیون بشکه‌ای نفت در امریکا طی سال 2015 می‌شود.

[1]- Union of concerned scientists

[2]- Center of Auto Safety

[3]- Light Duty Trucks

[4]- Heat Trapping Gases

[5]- Unibody Construction

[6]- High Strength Steel

[7]- Coefficient of drag

[8]- Pilot

[9]- Coefficient of Rolling Resistance

[10]- Inflation pressure

[11]- Variable Valve control (VVC)

[12]- Direct-Injection Gasoline engines

[13]- Integrated starter-generator

[14]- Power steering

[15]- Transmission

[16]- Torque Converter

[17]- Fluid Coupling

[18]- Continuously Variable

[19]- www.Schwab-kolb.com/Audipr47.htm

[20]- Saturn vue

[21]- Automatic Manual

[22]- Over steering

[23]- Under steering

[24]- Suspension Geometry

[25]- Tuning

[26]- Anti-Roll Bar

[27]- Roll Centers

[28]- Static stability Factor

[29]- Electronic Stability Control (Anti-Yaw)

[30]- Anti-Lock braking Systems

[31]- Belt Pretensioner

[32]- Boron

[33]- Low Alloy high strength

[34]- Stiffness

[35]- Guardian-Guardian XSE

[36]- Ford Explorer

[37]- Sensor

[38]- Hill Climbing