چرا خودروها نمی‌توانند به سرعت بیش از 480 کیلومتر برسند؟

به گزارش پایگاه خبری«عصرخودرو» به نقل از ایران جیب ، مخترعان و دانشمندان از زمان اختراع خودرو در قصد داشتند تا سرعت آن را افزایش دهند، اگر از اولین خودروی تولید شده تا امروز به سیر پیشرفت این وسیله نقلیه دقت کنیم، تغییرات بسیار عظیم و بزرگی در این صنعت رخ داده است. هرزگاهی خبری از این صنعت همگان را بهت زده خواهد کرد،‌ به عنوان مثال تولید خودرو با 1000 اسب‌بخار یا تولید خودرویی با نرخ 1 اسب‌بخار به ازای هر کیلوگرم.

تاکنون خودرویی که بتواند به سرعت بیشتر از 300 مایل در ساعت (حدود 480 کیلومتر در ساعت یا 134 متر در ثانیه) ساخته نشده است و این موضوع دلایل بسیار زیادی وجود دارد، در این مطلب قصد داریم تا این حقیقت را بررسی کنیم، البته شایان ذکر است که این محدودیت با توجه به تکنولوژی امروز وجود دارد و به احتمال بسیار زیاد در آینده شاهد خواهیم بود که این محدودیت به سرعت‌های بالاتر منتقل شود.

عوامل متنوعی خودروهای در حال حرکت را تحت تاثیر قرار می‌دهد و باعث می‌شود تا اصطحکاک در آن‌ها ایجاد شود و خودرو نیازمند نیروی بیشتری است، این نیرو در سرعت‌های بالا به صورت تصاعدی افزایش می‌یابد، یعنی برای رسیدن از سرعت 250 تا 251 مایل در ساعت نیروی بسیار بیشتری نسبت به رسیدن از سرعت 0 تا 1 مایل نیاز است، این موضوع در حال است که اختلاف سرعت در هر دو سناریو 1 مایل در ساعت است.

مواردی که خودروی به منظور رسیدن به سرعت بالا باید به آن‌ها غلبه کند عبارتند از: اصطحکاک هوا، آئرودینامیک بهینه و مقاومت تایرها به منظور ایجاد چرخش. به عنوان مثال خودرویی با 1900 کیلوگرم وزن باید 1.101 مگاوات یا 1476 اسب‌بخار تولید کند تا بتواند بر اصطحکاک تولیدی هوا در سرعت 300 مایل بر ساعت غلبه کند، این عدد از فرمولی بدست آمده که عوامل موثر در آن، سرعت، غلظت هوا، درجه دما، ضریب کشش خودرو و مساحت جلوی خودرو که مستقیما با هوا در ارتباط است.

همانطور که گفته شد، نیروی لازم برای حفظ چرخش لاستیک‌ها در سرعت 300 مایل در ساعت به 37.26 کیلووات یا حدود 50 اسب‌بخار است، همچنین هیچ ماشین ساخت بشری نتوانسته است که 100٪ انرژی تولیدی را به انرژی جنبشی تبدیل کند و در هیچ خودرویی تمام قدرت تولیدی به چرخ‌ها منتقل نمی‌شود و مقداری از آن هدر می‌رود، به عنوان مثال اگر در صورت مساله بالا ما نیازمند 1526 اسب‌بخار قدرت برای رسیدن به سرعت 300 مایل در ساعت داریم، حال اگر 15٪ اتلاف انرژی داشته باشیم در واقع موتور خودروی 1900 کیلویی ما باید توانایی تولید 1.34 مگاوات یا 1800 اسب‌بخار را داشته باشد.

همچنین در اینچنین شرایطی سیستم‌های خنک‌کننده و تایرها بسیار مهم‌ هستند، چرخ‌ها باید کاملا با سطح جاده ارتباط داشته باشند و هیچ‌گونه لرزشی داشته باشند. همانطور که گفته شد تاکنون هیچ خودرویی نتوانسته که این رکورد را بشکند ولی به زودی با پیشرفت تکنولوژی شاهد شکسته شدن این رکورد خواهیم بود.