In un solo secolo, l'introduzione dell'automobile ha provocato enormi cambiamenti nella cultura americana, nelle comunità in cui viviamo, nell'ambiente, nell'economia e nell'indipendenza personale. Ogni aspetto della vita quotidiana è cambiato, dai luoghi in cui viviamo, al cibo che mangiamo.
Le automobili, sempre più disponibili a tutti, hanno distinte distinzioni di classe sociale, ampliano i mercati e stimolano l'economia. L'industria impiega direttamente più di 2, 6 milioni di persone e, secondo Auto Alliance, rappresenta dal 3% al 3, 5% del prodotto interno lordo (PIL) della nazione.
La storia d'amore americana con le auto è evidente nel numero di proprietà . Secondo il Bureau of Transportation Statistics, ci sono stati più di 250 milioni di veicoli registrati negli Stati Uniti nel 2012, o uno per ogni americano di età superiore ai 18 anni. La famiglia media possiede 1, 75 veicoli. Gli automobilisti hanno percorso oltre 2, 8 miliardi di miglia su oltre 4, 5 milioni di miglia di strade e autostrade e 605, 471 ponti nella nazione in quell'anno.
I consumatori possono scegliere tra una pletora di produttori di automobili, ognuno dei quali produce marche, modelli e stili diversi. I veicoli possono quindi essere ulteriormente personalizzati per colore, tipo di motore, trasmissione, design degli interni e tipo di ruote. Inoltre, ci sono migliaia di negozi di riparazioni auto, meccanici ad alte prestazioni e negozi di personalizzazione del corpo pronti a realizzare i sogni di qualsiasi proprietario di automobili.
Per tutti i suoi contributi alla vita moderna, l'automobile ha anche comportato notevoli conseguenze negative per gli individui e la società nel suo complesso:
Anche se le automobili sono cambiate in modo significativo da quando sono state introdotte, il ritmo dei miglioramenti nelle automobili è in aumento, soprattutto in relazione ai progressi compiuti per combattere i loro impatti negativi. Alcuni futuristi prevedono l'apparizione di automobili autonome autonome - entro il prossimo decennio.
ExtremeTech riferisce che Mercedes-Benz ha presentato la sua auto senza conducente al Consumer Electronics Show 2015, il veicolo di lusso F-105, dotato di sedili anteriori girevoli in modo che il guidatore e il passeggero anteriore possano sedersi faccia a faccia con la schiena - passeggeri a sedere. Nel frattempo, BMW ha dimostrato la sua i3 EV che si parcheggia autonomamente e può cercare un parcheggio per gli spazi aperti.
Secondo CNBC, alcuni analisti prevedono che nuovi produttori come Google e Apple sostituiranno i tradizionali produttori di automobili di massa come General Motors, Ford, Honda e Volkswagen con il loro vantaggio sulla nuova tecnologia. Altre previsioni includono quanto segue:
Miglioramenti significativi ridurranno l'impatto negativo delle automobili in futuro. Questi includono i seguenti aspetti ed elementi.
Le prime automobili assomigliavano alle carrozze trainate da cavalli che sostituivano, semplici scatole su ruote. I primi produttori avevano poca conoscenza dell'aerodinamica - la resistenza degli oggetti che si muovevano nell'aria, o "resistenza". Il trascinamento aumenta proporzionalmente alla velocità . La forma della vettura, in particolare l'area frontale, influisce direttamente sull'energia consumata man mano che il veicolo avanza.
Un altro effetto dell'aumento della velocità è il sollevamento supplementare - la tendenza del corpo dell'auto ad alzarsi dalla superficie stradale - dall'aria che scorre sotto l'auto, riducendo la trazione e la stabilità durante le curve. L'uso delle gallerie del vento ha guidato gli ingegneri del design automobilistico a ridurre gli spigoli vivi e migliorare la razionalizzazione, riducendo così la resistenza, il sollevamento e il consumo di energia.
Di conseguenza, le marche e i modelli appaiono simili in quanto ciascun produttore adotta rapidamente qualsiasi vantaggio guadagnato da un rivale. Le auto del futuro saranno probabilmente più corte con più curve pur mantenendo o aumentando lo spazio interno per i passeggeri.
Il peso dell'auto influisce direttamente sul consumo di carburante utilizzato durante le operazioni. L'Università di Washington riferisce che l'uso diffuso della costruzione unibody, dei materiali leggeri e dei motori più piccoli ha ridotto il peso medio di un'automobile di 1.700 sterline tra il 1975 e il 2009. Tuttavia, gran parte del vantaggio è stata compensata dall'aumento delle dimensioni del veicolo e dalla funzionalità aggiuntiva.
La continua pressione federale per aumentare il risparmio di carburante comporterà un maggiore uso di acciaio leggero, alluminio, materiali compositi e plastica per ridurre il peso e migliorare la resistenza agli urti. Ad esempio, il corpo della Tesla Roadster è realizzato in un leggero composito in fibra di carbonio / resina epossidica resistente all'acciaio e con un peso inferiore del 30%. Man mano che i costi di produzione del materiale diminuiscono, più produttori si rivolgeranno ai nuovi materiali compositi rivoluzionari per i loro veicoli.
Il motore a combustione interna a quattro tempi è stato la principale fonte di energia per le automobili per decenni. Nel corso degli anni, i progressi tecnologici come le doppie camme in testa con quattro valvole con fasatura variabile delle valvole, induzione forzata dell'aria, iniezione del carburante, iniezione del carburante regolata dal computer e fasatura variabile delle valvole hanno aumentato l'efficienza e la potenza del motore.
L'uso diffuso della centralina del motore - un computer di bordo che regola la fasatura dell'accensione, la miscela aria / carburante e la velocità del minimo - crea una maggiore efficienza nei consumi e una diagnosi costante del motore. Le trasmissioni sono più efficienti, passando dal cambio manuale di tre marce avanti e retromarcia, al cambio automatico da sei a otto marce e viceversa. Il miglioramento dell'idraulica consente di utilizzare il servosterzo senza sforzo, mentre i freni antibloccaggio riducono drasticamente il tempo e lo spazio di arresto.
A partire dal 2015, gli ibridi - una combinazione tra il motore a benzina e il motore elettrico - non sono diventati popolari in alcune parti degli Stati Uniti. Secondo Experian Automotive (tramite Adam Goldfein), un ibrido su quattro è stato venduto in California, una quantità maggiore rispetto ai successivi cinque stati (Florida, Texas, New York, Virginia e Washington) messi insieme.
Sebbene la maggior parte dei principali produttori automobilistici offra attualmente un modello ibrido, i modelli Prius di Toyota hanno dominato il mercato con circa 5 milioni di vendite totali dal 2000, secondo la Wall Street 24/7 Da quando le vendite annuali di automobili dal 2000 hanno toccato il minimo 10, 4 milioni (anno 2009) a 17, 4 milioni (anno 2000), gli ibridi hanno rappresentato meno del 3% delle vendite totali dal 2000 e, secondo Green Car Reports, in media circa il 3% del totale delle vendite annuali al momento.
Molti osservatori ritengono che la combinazione di quanto segue abbia limitato la vendita di ibridi fino ad oggi:
Mentre i veicoli puramente elettrici alimentati da celle a combustibile (non ibridi) hanno catturato la fantasia del pubblico, i miglioramenti delle celle a combustibile non sono progrediti così rapidamente come previsto. L'auto elettrica media ha un limite di guida di 150 miglia e richiede da 20 a 30 minuti per ricaricarsi.
Al contrario, una Ford Focus del 2015 con un motore a quattro cilindri, flex-fuel (benzina o benzina-etanolo) e un serbatoio da 12, 4 litri può percorrere più di 360 miglia senza fare rifornimento. Mentre le auto elettriche potrebbero sostituire le fonti di energia tradizionali in futuro, il risultato più probabile è una maggiore popolarità del motore ibrido, la transizione logica tra i motori a gas e quelli elettrici.
Per la maggior parte della sua esistenza, l'automobile ha fatto affidamento sulla benzina - un raffinato prodotto petrolifero - per il suo combustibile. Il piombo tetraetile è stato storicamente aggiunto per fornire maggiore resistenza all'autocombustione, una condizione che i conducenti chiamavano "bussare" quando l'accensione è stata disattivata. Dagli anni '70, l'etanolo - un combustibile rinnovabile miscelato con benzina - ha sostituito il piombo, la combinazione a volte chiamata "carburante flessibile".
Altri combustibili includono quanto segue:
È improbabile che un singolo combustibile alternativo sostituisca la benzina come combustibile primario dell'automobile prima del 2025. Le automobili elettriche e i veicoli ibridi continueranno a raccogliere quote di mercato significative a mano a mano che aumenta la distanza percorsa per carica elettrica. Anche il prezzo mondiale del petrolio influirà notevolmente sull'eventuale conversione all'ingrosso verso un combustibile alternativo. Se i prezzi continueranno a $ 4, 00 per gallone o superiore, il passaggio a carburanti alternativi sarà stimolato.
La comunicazione elettronica tra l'automobile e l'ambiente in cui opera ha subito i cambiamenti più drammatici. I sistemi di posizionamento globale (GPS) sono disponibili nella maggior parte delle nuove auto, anche se come elemento aggiuntivo per molti. Poiché questi sistemi diventano standard per tutte le nuove auto, il monitoraggio dei veicoli in tempo reale sarà sempre più disponibile, così come il monitoraggio dei motori fuori sede. Un sistema GPS è essenziale per i veicoli senza conducente.
Le comunicazioni da veicolo a veicolo (V2V) e da veicolo a infrastruttura (V2I) diventeranno di uso comune, in modo che le automobili siano automaticamente al corrente della posizione e del movimento di altri veicoli, oltre a modificare le condizioni della strada. Segnali stradali e segnali stradali interattivi forniranno comunicazioni automatiche e costanti ai veicoli che consentono correzioni di rotta e velocità senza intervento del guidatore. Dato che questi elementi - già tecnicamente disponibili - sono stati installati, l'auto senza conducente diventerà una realtà .
Nei prossimi decenni, gli Stati Uniti ricostruiranno la sua infrastruttura obsoleta e includeranno la nuova tecnologia delle comunicazioni. Le corsie limitate per i camion di grandi dimensioni sono comuni sulle autostrade oggi. Il plotone sulle autostrade interstatali - le singole auto collegate tra loro elettronicamente e viaggiando insieme come un'unità - diventerà un luogo comune mentre il paese ricostruisce le sue autostrade per adattarsi alle capacità di comunicazione.
La motivazione per i limiti di velocità è stata storicamente la seguente:
Poiché l'infrastruttura autostradale viene sostituita e il numero di automobili robot aumenta proporzionalmente, i limiti di velocità massima scompaiono a livello statale.
La sicurezza dei conducenti e dei passeggeri è aumentata notevolmente negli ultimi anni grazie a una migliore progettazione dei veicoli e all'uso di airbag a distribuzione automatica. Il controllo automatico delle luci abbaglianti è attualmente standard su molte auto e le funzionalità di visione notturna con rilevamento automatico dei pedoni su modelli di lusso potrebbero essere standard entro il 2025. Le telecamere radar e multidirezionali montate sul retro sono già presenti nel lusso modelli di automobili, e probabilmente diventeranno standard negli anni futuri.
I sistemi di guida automatica di emergenza che combinano frenata e sterzo evasivo ridurranno o eviteranno pericolose collisioni in futuro. Nissan Motor Corporation è tra le società che sviluppano dispositivi per rilevare l'incapacità del guidatore di utilizzare in sicurezza un veicolo: sensori che rilevano l'alcol, telecamere per monitorare le espressioni facciali o software per riconoscere la guida irregolare - per un eventuale utilizzo.
Le automobili del futuro saranno diverse da oggi in quanto le prime automobili differivano da cavallo e calesse. Le auto senza conducente saranno significativamente più efficienti dal punto di vista energetico, più sicure, meno dannose per l'ambiente e più economiche da utilizzare rispetto a qualsiasi modalità di trasporto nell'esperienza umana.
La transizione verso il futuro delle automobili non sarà rapida, impiegando almeno una dozzina o più anni per sostituire la flotta esistente di automobili nel paese. Ricostruire le autostrade e le strade della nazione per accogliere la nuova tecnologia potrebbe richiedere ancora più tempo, in quanto i leader della nazione lottano con priorità nazionali contrastanti. Il ritmo del miglioramento tecnologico continuerà ad aumentare, ma i vantaggi di tali miglioramenti non saranno probabilmente pienamente realizzati fino al 2050 o successivi.
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