בעיות מובנות כמו אלו שיש במנועי הבעירה הפנימית — החל מהעובדה שיש מגבלות כבר ברמה התיאורטית ביחס ליעילות המרבית שלהם, בגלל שרוב האנרגיה האצורה בדלק מומרת לחום ולא לאנרגיה מכנית; או העובדה שברוב המקרים הם ממירים תנועה קווית לסיבובית; והחיכוך בין החלקים השונים; הכיול השונה הנדרש בכל מצב עבודה — ועוד ועוד.
אז בעוד שהיום אופנתי להתלהב מהכוח הזמין והחלק של מנועים חשמליים, אני דווקא חושש משעמום מה בעידן החשמלי — מה יהיו המקבילות של תזמון שסתומים משתנה, הזרקות דלק ישירות ומחזור אטקינסון — סגסוגת חדשה של נחושת ואלומיניום לכריכות במנוע?... אבל בינתיים יש לנו עוד כמה שנים של פיתוחים טכנולוגיים בתחום מנועי הבעירה הפנימית, שלפי כל ההערכות כנראה יישארו בסביבה לעוד עשר־עשרים שנה, לפחות. ומכיוון שהלחץ הרגולטורי על היצרנים לייצר מנועים חסכוניים יותר ויותר רק הולך וגובר, מדובר בעידן מרתק עבור מי מאיתנו שאוהב טכנולוגיה ורעיונות יצירתיים.
דוגמא טובה לכך היא מנוע סקייאקטיב-X שמאזדה מפתחת בימים אלו. זהו מנוע בנזין, במחזור אוטו (שנבדל באופן הפעולה שלו ממנוע במחזור דיזל. זה לא רק עניין של סוג הדלק, למי שתהה), שמשלב בין הצתה עם פלאג להצתה בדחיסה (כמו במנוע דיזל — עניין שבדרך כלל מנועי בנזין מנסים להימנע ממנו). כל זה כדי לאפשר למנוע לעבוד עם יחס דלק־אוויר נמוך בהרבה מהמקובל, עניין שמשפר מאוד את היעילות התרמו־דינמית של המנוע (זוכרים את המגבלות ברמת התאוריה ביחס ליעילות? משם זה מגיע).
כדי שהעסק יעבוד כמו שצריך — והיו כבר ניסיונות לייצר מנועים שכאלו בעבר, על ידי ענקיות כמו GM ויונדאי, שלא צלחו — המנוע מפוקח על ידי אוסף חיישנים שעוקב אחר עומס, טמפרטורת אוויר, הלחות באוויר, טמפרטורת מנוע, האוקטן של הדלק ועוד, והכל מנוהל על ידי יחידת מחשוב רבת יכולת שדואגת שהכל ידפוק כמו שעון, או יותר נכון — כמו מנוע. מבנה הסעפת, השסתומים ותא הבעירה מתוכננים כולם כך שייצרו מערבולת חזקה במרכז תא הבעירה, בדיוק היכן שממוקם המצת, כך שייווצר אזור עשיר יחסית בדלק בתוך התערובת הענייה הכללית, הצתת האזור הזה מעלה בבת אחת את הטמפרטורה והלחץ בכלל תא הבעירה.
מכיוון שהיא מתוזמנת כך שתתבצע כאשר כלל התערובת נמצאת על סף הצתה עצמית, התוצאה היא הצתה מידית של כלל התערובת בתא הבעירה, בניגוד למה שקורה בתא הבעירה של מנוע בנזין רגיל, כאשר הלהבה מתקדמת מהפלאג אל קצוות הצילינדר, עניין שלוקח זמן (ממש ממש מעט זמן במונחים אנושיים — אבל משמעותי במונחי מנוע שמסתובב אלפי פעמים בדקה) ופוגע ביעילות. נשמע לכם כמו ג'יבריש? אני מתנצל — כנראה שהטור הפעם לא בשבילכם. נשמע לכם מעניין? יש עוד הרבה מידע ברשת.
מאזדה מצהירה כי המנוע יספק צריכת דלק דומה לזו של מנוע הדיזל שלהם, ואבות טיפוס ראשונים כבר נוסעים — ועיתונאים אמריקאים אפילו קיבלו אפשרות לנהוג בהם — אך עדיין לא ברור מתי בדיוק יגיע המנוע לייצור, או באיזה דגם. אבל נראה שהרבה טכנולוגיות מעניינות אחרות כבר לא יגיעו לשלב היצור ההמוני — למשל תפעול שסתומים מגנטי, שיחליף את מנגנון תזמון השסתומים המכני, יאפשר מבנה מנוע קומפקטי יותר וגמישות מוחלטת בתזמון השסתומים, ועל הדרך יחסוך הרבה מאוד אנרגיה שהיום מתבזבזת על חיכוך והתנגדות הקפיצים במערכת השסתומים. מערכות תפעול מגנטיות נמצאות בפיתוח כבר יותר מעשור, אבל כנראה שלא יצליחו להשלים את הדרך הארוכה מהמעבדות אל הכביש.
ואולי אני עוד אופתע לטובה, וגם בתחום המנועים החשמליים יהיו שפע פיתוחים טכנולוגיים מרתקים שישמרו על הדברים מעניינים עבור חובבי הטכנולוגיה. נחכה ונראה!
_________________________________
ואם אנחנו כבר מדברים על מנועים חשמליים, אני רוצה להתייחס לכתבה שפרסמנו בחודש שעבר, או יותר נכון לתגובות לה היא זכתה כשהעלינו אותה לרשת. אני מתכוון לכתבה של יואל פלרמן העוסקת באופניים חשמליים ובטיפול של הרשויות בנושא. משום מה רוב המגיבים — כנראה רוכבי אופניים חשמליים בעצמם — ראו בכתבה התקפה על הרוכבים, כאשר המציאות הפוכה.
אופניים חשמליים הם כלי רכב נהדר, עם פוטנציאל אמיתי לחולל מהפך בתחבורה העירונית בארץ, ובפרט בגוש דן הפקוק עד אימה. יצא לי, אישית, להשתמש באופניים חשמליים לא מעט, הן ככלי רכב ל"קפיצות" קטנות בגוש דן, והן כמשלים לתחבורה ציבורית בין עירונית. מלבד בימי גשם נדירים, אופניים חשמליים הם כלי רכב עדיף משמעותית על מכונית בתוך המרחב העירוני — הן מבחינת זיהום האוויר שהם לא פולטים והן מבחינת הזמן הקצר יותר שנדרש כדי להגיע ממקום למקום, בטח אם משקללים פנימה את זמן מציאת החניה.
אבל כל זה לא משנה את העובדה שהאופניים החשמליים תפסו את הרשויות עם המכנסיים למטה — ונראה שהן לא ממש ממהרות להרים אותם. מהרגע הראשון המדינה ומוסדותיה לא ממש ידעו "איך לאכול" את הכלי החדש. המשרדים השונים הגיבו באיטיות לחידוש, ואפשרו יצירת מציאות פרועה ונטולת חוק בתחום. מציאות שהיום צריך להשקיע הרבה מאוד מאמץ כדי לסדר ולהסדיר אותה.
התעלמות מהבעיות — ויש בעיות, אסור להשלות את עצמנו — לא תפתור את הבעיה. כמות התאונות הגוברת כבר לא מאפשרת לטאטא את הבעיה, והנתונים, אל מתחת לשטיח. הפתרון יצטרך, כנראה, להיות פתרון משולב — יותר תשתיות מתאימות מצד אחד, ויותר אכיפה שתבהיר למשתמשים שמדובר בכלי רכב שצריך לציית לחוקים (וגם תבהיר למשתמשים האחרים בדרך מה זכויותיו) מצד שני.
ועד שזה יקרה — רכבו בזהירות!
[email protected]
