Samochód i klimat

Uzależnienie konstrukcji samochodu od warunków klimatycznych towarzyszących jego eksploatacji nastąpiło stosunkowo późno, bo mniej więcej w połowie XX wieku. Wtedy właśnie pojawiły się rozwiązania techniczne służące z jednej strony stabilizacji temperatury pracy silnika spalinowego, z drugiej zaś - poprawie komfortu podróżowania. Wcześniej kierowcy i pasażerowie uważali za sprawę normalną gotowanie się wody w chłodnicy podczas letnich upałów, konieczność jej ochrony przed zamarzaniem specjalnymi matami, brak instalacji grzewczych (nawet w pojazdach użytkowanych w Skandynawii, Rosji i Kanadzie) oraz chłodzenie wnętrza kabin przez wentylacyjne klapki lub otwierane przednie szyby.

Potem nastały czasy regionalnej specjalizacji. To właśnie ze względów klimatycznych w ciężkich pojazdach użytkowych amerykańskich i radzieckich silniki benzynowe bardzo długo wygrywały w konkurencji z wysokoprężnymi. W krajach północnych autobusy miały podwójne szyby boczne. Nad Morzem ĺródziemnym i w nadmorskich południowych stanach USA ogromną popularnością cieszyły się nadwozia odkryte, a samochody jeżdżące po prażonych słońcem pustyniach i stepach miały z reguły mocowane na stałe dachy brezentowe.

Konieczność radykalnych zmian

Spalanie wszelkich konwencjonalnych paliw wiąże się z emisją dwutlenku węgla do atmosfery. Zgodnie z ustaleniami większości uczonych to właśnie rosnące stężenie tego gazu jest główną przyczyną ocieplania się globalnego klimatu. Chłodzenie silników i wnętrz kabin pojazdów ziemską atmosferę dodatkowo podgrzewa. Zjawisko to mogłaby zredukować poprawa energetycznej sprawności silników, ale w całej epoce masowej motoryzacji odnotowano zaledwie kilkunastoprocentowy postęp w tej dziedzinie i raczej nie ma tu nadziei na jakieś przełomowe rozwiązania.

Porównywalną sprawność energetyczną mają układy napędowe złożone z silników elektrycznych i ogniw paliwowych, których odmiana zasilana wodorem nie emituje dwutlenku węgla, lecz tylko parę wodną. Podobne efekty przynosi spalanie wodoru w silniku tłokowym, ale w spalinach opuszczających cylindry oprócz pary wodnej pojawiają się tlenki azotu wymagające dodatkowego przetworzenia. Główny problem polega jednak na tym, że w przyrodzie występują bardzo niewielkie ilości czystego wodoru, a jego pozyskiwanie z rozmaitych związków chemicznych (np. wody) jest procesem energochłonnym. Kłopotliwa jest także dystrybucja i przechowywanie wodoru w postaci sprężonej. Niewątpliwą zaletą jest natomiast fakt, że do wytwarzania wodoru można wykorzystywać energię pozyskiwaną nie z procesów spalania, lecz z innych źródeł, mniej uciążliwych dla środowiska naturalnego. Należą do nich ogniwa fotoelektryczne, reaktory atomowe, elektrownie wiatrowe itp.

Jeszcze bardziej zachęcająco przedstawia się perspektywa bezpośredniego wykorzystywania w pojazdach tak pozyskanej energii elektrycznej. Samochody akumulatorowe przegrały kiedyś w rywalizacji ze spalinowymi z powodu nadmiernego ciężaru tradycyjnych akumulatorów ołowiowych. Teraz mamy do dyspozycji akumulatory niklowo-kadmowe i litowo-jonowe o znacznie korzystniejszym stosunku pojemności do masy. Ciężkie, komutatorowe silniki prądu stałego można zastępować bezszczotkowymi, wielofazowymi, zasilanymi z inwertorowych przetworników. Gdy takie silniki napędzają indywidualnie poszczególne koła, niepotrzebna staje się skrzynia biegów, mechanizmy różnicowe, układ hamulcowy i wielka, emitująca ciepło, chłodnica.