¿Por qué no se ha avanzado más en la eficiencia del combustible del motor?

Los mayores problemas para mejorar la eficiencia son:

1. Tal como ha dicho Dan Zhang, el equipo de emisiones ha afectado la eficiencia. Específicamente:

  • Válvulas EGR, que intencionalmente agregan gases de escape a la corriente de aire limpio del motor para que el motor funcione más frío y produzca menos NOx. Si bien obligar a un motor a inhalar sus propios gases de escape es bueno para el medio ambiente, imagine cuán eficiente podría ser si tanto como el 10% del aire que respiraba fuera el escape del vehículo.
  • En el caso de los vehículos diesel, la trampa de partículas es muy restrictiva, al igual que el sistema de inyección de urea.
  • También argumentaría que, si bien otros componentes importantes de emisiones (válvula lcrankcase, sistemas de inyección de aire y convertidores catalíticos) no son particularmente restrictivos, han desviado el talento de ingeniería y diseño de otras tareas. Este costo adicional también ha afectado la eficiencia.

2. Históricamente (y esto puede estar cambiando), los consumidores no pagan por la eficiencia . Hasta hace muy poco, el consumidor promedio no habría considerado un minicar, comprando un 4 cilindros en lugar de un V6, comprando un híbrido, etc. Para la mayoría de los consumidores (y para todos menos los últimos años de la historia del automóvil), los consumidores han recompensaron a los fabricantes de automóviles que enfatizaron la potencia del motor sobre la eficiencia del motor.

Si bien esto puede estar cambiando, tenga en cuenta que los precios del gas dictan el interés del consumidor en la eficiencia del combustible. Si el gas fuera relativamente barato una vez más, las camionetas y los grandes SUV probablemente serían los vehículos más vendidos en el mundo (al igual que hace unos 10 años).

3. Peso del vehículo . Los requisitos de seguridad y las expectativas del consumidor sobre el contenido y la calidad de conducción también han obstaculizado la eficiencia general del vehículo.

Los requisitos de seguridad han obligado a los fabricantes de automóviles a utilizar grandes cantidades de acero grueso en los marcos de los vehículos, y el acero es bastante pesado. Disminuir el grosor del acero reduciría los pesos de los vehículos en un 5-10% en toda la industria (y mejoraría la eficiencia en consecuencia), pero esto a) reduciría la seguridad ob) aumentaría los costos.

Además, los consumidores han llegado a esperar que incluso el automóvil suburbano económico más bajo viaje de manera silenciosa y cómoda. Se utilizan grandes cantidades de material de amortiguación del sonido, que reduce el ruido de la carretera y amortigua cualquier aspereza, en todos los automóviles nuevos producidos hoy, sin embargo, este material es denso y agrega bastante peso al vehículo promedio.

De hecho, un tipo común de material insonorizante es el asfalto reciclado intercalado entre dos láminas de acero. Imagine lo pesado que es, luego imagine tener que llevar eso consigo a donde quiera que vaya.

Si desea probar que el equipo de emisiones, los requisitos de seguridad y las preferencias del consumidor han afectado la eficiencia del vehículo, consulte el Tata Nano:


Pesa alrededor de 1.300 libras (aproximadamente un tercio del peso de un nuevo Prius), tiene un motor de 2 cilindros (un nuevo Prius usa un 4cyl) y cuesta alrededor de $ 3,000.

Si bien no son terriblemente populares en la India, son una ilustración del hecho de que los automóviles en América del Norte carecen de eficiencia.

Por supuesto, los automóviles en América del Norte también son mucho más confiables, más seguros y más lujosos que el Nano.

NOTA: No estoy en contra de las emisiones o las normas de seguridad, simplemente señalando su impacto en la eficiencia.

Ha habido un progreso sorprendente en la eficiencia del combustible. Se ha enmascarado al aumentar el peso del automóvil y los aumentos drásticos en la potencia del motor. También está algo oculto por los diferentes estándares de la EPA: los estándares modernos ofrecen números más bajos de economía de combustible para los mismos automóviles.

En 1990, podría comprar un Geo Metro, que era capaz de recorrer aproximadamente 40 millas por galón en el mundo real. Pero era una lata de 1900 lb que tenía un motor de 45 caballos de fuerza. Hoy en día, puede obtener un Prius de 3400 lb y 130 caballos de fuerza que obtiene un mejor kilometraje que el Metro.

OK, ese es un ejemplo extremo … ¿o no?

Aquí hay un ejemplo menos extremo: compararé un modelo con el equivalente moderno y elegiré la opción de transmisión automática más eficiente en ambos, ya que la mayoría de los vehículos son autos …

1990 Ford F150 – 4.9L V6, 4 velocidades automático, 2 ruedas motrices – 14mpg ciudad, 18mpg carretera, 16mpg en general

2016 Ford F150 -2.7L V6, 6 velocidades automático, 2 ruedas motrices – 19mpg ciudad, 25mpg autopista, 21mpg combinado

BIEN BIEN. Es “solo” 5MPG, ¿verdad? Aquí está la cosa. Pasar de 16 a 21mpg es un gran aumento en la economía de combustible en comparación con pasar de 35 a 40mpg. Si viaja 1000 millas, a 16mpg quema 62.5 galones. Con 21mpg, usted quema 47.6 galones, un ahorro de 14.9 galones.

A 50mpg quemas 20 galones. Con 55mpg, usted quema 18.18 galones, un ahorro de 1.82 galones en la misma distancia. Para ahorrar 14.9 galones sobre el vehículo de 50mpg, necesitaría quemar 5.1 galones de combustible, o 196 millas por galón.

Por lo tanto, el nuevo Ford F150 tiene el ahorro de gas absoluto equivalente de pasar de 50mpg a 196mpg. Es el vehículo más vendido en el país.

Y, oh, sí, es mucho más grande y más potente, a pesar de un motor de la mitad del tamaño.

El V6 4.9L de F150 de 1990 produjo 145 caballos de fuerza y ​​275 lb / ft de torque. Había un V8 5.8L opcional que generaba 210 caballos de fuerza y ​​315 lb / ft de torque, a un costo de 12 millas por galón combinado.

Bueno, el V6 2.7L 2016 de F150 produce 325 caballos de fuerza y ​​375 lb / ft de torque. También podría señalar el 3.5L V6 que produce 375hp y 470 torque … y aún maneja 19-20mpg en general.

El camión más nuevo es una pulgada más ancho, 15 “más largo (en comparación con las camas cortas estándar de la cabina). También es aproximadamente 1000 libras más pesado.

Por lo tanto, en los últimos 25-30 años, hemos visto el vehículo más vendido en los EE. UU. Pasar de algunos que pesan 3800 lb con un motor de 145 caballos de fuerza y ​​manejamos aproximadamente 16 millas por galón, a un vehículo de 4700 lb con un motor de 325 caballos de fuerza que logra obtener aproximadamente 21mpg.

Otra comparación, pero más rápido …

Un sedán Honda Civic 1990 con la combinación de motor / transmisión más económica maneja 30mpg combinados. Tenía 92 caballos de fuerza tirando de un automóvil de 2300 libras. Un Civic 2016 obtiene 35mpg combinados de sus 174 caballos de fuerza 1.5L turbo 4 y 2924lb de masa. Es 1.5 pies más largo, 5 ″ más ancho y hace 0-60 en 7 segundos … en comparación con aproximadamente 12.

Y ni siquiera pensemos en cómo sería una prueba de choque.

¿La línea de fondo? Todas las ganancias de eficiencia están ahí. Pero se esconden detrás de los autos que manejamos hoy. Los automóviles modernos son más grandes, más pesados, tienen más funciones y son más seguros. Y de alguna manera, además de esto, también son mucho más potentes y mucho más rápidos, para arrancar.

¿Por qué no manejamos autos que obtienen 50mpg? Porque, ¿quién quiere un Prius cuando el ahorro de combustible es tan pequeño? No necesita hacer ningún sacrificio para llegar a 30mpg. Necesitas hacer más sacrificios para llegar a 60, aunque es muy posible. Pero de manera realista, las personas quieren algo deseable que puedan permitirse, no algo que sea hiper exótico para ahorrar una pequeña cantidad de dinero en combustible. Y las personas quieren vehículos más grandes con más funciones y más potencia de la que desean para la eficiencia del combustible, más allá de cierto umbral.

El progreso es en realidad mucho más alto que el representado. Las normas de emisiones se han endurecido considerablemente desde entonces. La reducción de emisiones también reduce su MPG.