Hur stackbara bilar fungerar

MIT Smart Cities-gruppen designade sin City Car för att vika och stapla mot andra City Cars när den inte används, precis som kundvagnar. Se fler små bilbilder. Franco Vairani / MIT Smart Cities-gruppen

Vilken hatt kommer stadsverk att vara som i framtiden? Kommer vi "köra" genom luften? Kommer vi att begrava våra vägbanor under jord? Eller kommer befintliga gator helt enkelt att uppleva samma gamla trängsel med nyare högteknologiska bilar? Många designers insisterar på att vi inte bara behöver förbättra vägar och bilar utan snarare helt tänka på varför vi behöver bilar och återuppfinna hur de tjänar oss.

-För all bekvämligheten med att äga en bil bör du tänka på sådana negativ som kostnad, luftföroreningar, trängsel, begränsad parkering och trafikolyckor. Medan luftföroreningar och höghastighets vrak bara har blivit faror för privat transport sedan 1900-talet, har pendlare hanterat trafikstockningar sedan så tidigt som regel om Julius Caesar. Och även om tekniken har kommit långt sedan dess har framstegen inom den övergripande planeringen inte alltid höll jämna steg med takten.

I många europeiska städer reser invånare samma vägar som deras medeltida förfäder använde. Först täcks hästar och vagnar på gatorna, sedan gasdrivna bilar - vilken skillnad kommer rinnande elektriska, solenergidrivna eller till och med flygande fordon att göra om vår grundläggande strategi för transport inte förändras?

-Idag har designers och entreprenörer vänt uppmärksamheten på att skapa mindre, miljövänliga fordon och bildelningsprogram. 2003 planerade formgivarna vid Massachusetts Institute of Technology Media Labs Smart Cities-gruppen att ta dessa koncept ännu längre genom att utforma ett elektriskt fordon som inte bara kan delas utan också staplas. När en City Car är inte i bruk, det skulle kollapsa i en mindre storlek och stapla mot andra City Cars, ungefär som en rad med kundvagnar. På detta sätt kunde åtta fordon fylla området på en parkeringsplats som traditionellt används för en standardstorlek, konventionell bil.

För att kunna använda den här stapelbara bilen behöver du bara svepa ditt kreditkort vid närmaste City Car-rack - men leta inte efter en ännu än City Car är fortfarande i utvecklingsfasen. Konceptet har emellertid redan genererat en hel del intresse från biltillverkare, stadsregeringar och pendlare. I den här artikeln ska vi titta på hur en stapelbar bil skulle fungera och hur det kan revolutionera vårt sätt att tänka på bilar.

Innehåll

1. City Car: Reinventing the Automobile
2. Rider på robothjul
3. Designen av City Car

Vid utformningen av City Car, MIT Media Lab Smart Cities grupp som syftar till att skapa ett fordon som inte var en fortsättning på gamla mönster, utan snarare en drastisk omprövning av vad stadsbor har behov av en bil.

För många har kollektivtrafik och privat bilanvändning länge varit ömsesidigt exklusiva val. Bildelningsprogram som tillåter flera individer att dela korttidsanvändning av ett fordon har ändrat detta. Säg att du ville resa till en destination några mil från närmaste tågstation. Ett bildelningsprogram låter dig hyra ett fordon på stationen för att slutföra din resa.

Befintliga bildelningsprogram tillåter medlemmar att låna ett fordon, använda det och sedan återlämna det till sitt ursprungliga läge. Cykeldelningsprogram tillåter emellertid vanligtvis invånare att få en cykel från en plats, åka den till sin destination och lämna cykeln vid en närliggande avlämningsplats. City Car-designen följer denna andra modell, som syftar till att skapa ett fordon som kan checkas ut på en plats (helst nära kollektivtrafikstationer och större attraktioner) och returneras till en annan. Fordonen skulle inte ersätta bussar och tåg, bara fylla i deras geografiska och logistiska luckor.

En användare skulle kolla in en City Car från framsidan av en rack, resa till sin destination och släppa bilen på baksidan av ett annat City Car-rack. Franco Vairani / MIT Smart Cities-gruppen

För närvarande kräver design City Car: s lätta kropp att skryta med en vikningsaxel och en enkel svängmekanism för att fälla fordonet i ett vertikalt läge. De lätta bilarna skulle väga cirka 1 000 till 1 200 pund (454 till 544 kilogram) [källa: Lombardi]. Fordonet kan sedan låsas på plats direkt bakom en annan City Car. Dessa rack skulle vara anslutna till stadens elnät, så att lagrade bilar laddar sina litiumjonbatterier. Helst skulle ett fordon vara fulladdat när det går igenom framtill på stacken.

City Car-ramen är utformad för att vikas i mitten och effektivt skär den redan korta längden i hälften. - Franco Vairani / MIT Smart Cities-gruppen

Men vart går motorn? Utroligt nog kräver designen att bilens karosseri endast kan hysa datorsystem och en strömkälla. City Car's motor, fjädring och till och med dess styrning ligger alla inom dess högteknologiska hjul.

City Car's design har speciella hjulmonteringar, som alla innehåller sin egen motor, fjädring, bromsar och styrning. Se fler små bilbilder. Franco Vairani / MIT Smart Cities-gruppen

Om du tittar på en typisk bil kommer du att märka att motorn, upphängningssystemet, axlarna och rattstången tar mycket utrymme. Att skapa en mindre bil innebär att antingen skapa mindre versioner av dessa komponenter eller skapa nya mekanismer som ger samma funktioner. Teamet av designers på MIT Media Lab Smart Cities-gruppen valde att lösa detta problem genom att sätta ansvaret för alla dessa komponenter i det de kallar robothjul.

Liten bilbildgalleri

Var och en av fordonets fyrahjulsenheter är en fristående mobil enhet som förser sin egen motor, upphängning, bromsar och styrning. Varje robothjul har bara två externa behov: elektricitet (levereras av bilens batteri) och digital data för att berätta för hjulen vad de ska göra. I en traditionell bil vrider ratten fysiskt en styrväxel, som i sin tur leder framhjulen i vald riktning. Stadsbilen kommer dock att använda a driv-för-tråd-system. Rattan kommer fysiskt inte att vrida någonting - det skickar bara informationen till självrattens enheter.

Robothjulen implementerar två särskilt innovativa tekniker.

• Hubless design: Om du tittar på ett konventionellt hjul, kanske du undrar var City Car designers planerar att sätta alla dessa komponenter. Svaret är inuti själva hjulet. Traditionella hjul har ett nav i mitten och snurrar på en central axel. Hjullösa hjul är öppna i mitten - inga ekrar, inga hubcaps. Insidan av hjulet är i princip en inverterad växel, med tänderna pekande in mot mitten. Ett mindre system med växlar snurrar huvudhjulet - inte till skillnad från en hamster som kör längst ner på ett hamsterhjul. Designen förekommer oftast i anpassade motorcykeldesigner.

Detta schweiziska motorhjul fungerar på samma sätt som moderna hubless hjul som finns på olika konceptfordon. Det yttre hjulet vrids av rörelsen av en växellåda i dess inre. Fox Photos / Hulton Archive / Getty Images

• Hjulupphängning: Jobbet med bilens upphängningssystem är att maximera kontakten mellan däcken och vägen, ge styrstabilitet och säkerställa passagerarnas komfort. Normalt placerar designers stötdämpare mellan hjulmonteringen och fordonsramen. City Car-designen kräver att kraften tas upp mellan hjulmonteringen och själva hjulet. Det skulle inte vara utrymme för detta arrangemang på en typisk hjulkonstruktion, men den fula designen gör det möjligt att montera stötdämpare i mitten av hjulet. Mer information om fjädringssystem finns i Hur bilupphängning fungerar.

Robothjulen skulle fungera ihop, vilket gör att bilen kan rotera 360 grader [källa: Mack]. Detta ger en otrolig manövreringsgrad, som att låta förare parallellparkera genom att bara köra i sidled.

Det finns mer i City Car än fantastiska hjul och en vikbar axel. På nästa sida tittar vi på hur dess designers hoppas kunna skydda förare, tillåta anpassning och till och med göra det möjligt för fordon att prata med varandra.

City Car kan ha sådana högteknologiska funktioner som anpassningsbara färgjobb med en knapptryckning. Franco Vairani / MIT Smart Cities-gruppen

Du har precis kommit till en tågstation och måste köra flera kvarter till en jobbintervju i stadens finansdistrikt. Du sveper ditt kreditkort vid ett City Car-rack, väntar på att den främre bilen ska utvecklas, klättra ombord på fordonet och ange din destination i bilens dator. Ett varningsmeddelande blinkar över skärmen för att berätta att andra City Cars har stött på förseningar i den delen av staden på grund av vägarbete. Fordonet kör några beräkningar och föreslår en alternativ rutt.

Detta är bara ett exempel på hur City Car: s omborddator, förargränssnitt och kommunikationssystem mellan fordon en dag kan göra förarens liv lite lättare. Med åtkomst till de senaste kartorna och trafikinformationen (liknande ett GPS-system) och ständigt uppdaterad information från andra City Cars, kan fordonets datorsystem motsvara att åka med en veteran taxichaufför.

Denna teknik kan också spela en roll för att skydda föraren från skada. Fordonet kan hålla reda på andra City Cars och förhindra olyckor genom att varna om ett fordons koordinater kommer för nära en annan. City Car-designteamet hoppas också kunna implementera andra banbrytande säkerhetsfunktioner, såsom mjuka, robotiska "fingrar" som fälls upp från sidorna på sätena för att koppla ihop förare i händelse av en olycka. Revolutionära "flytande" material kan också spela en avgörande roll. Dessa material skulle göra det möjligt för kabinen att ändras från en hård struktur till en mjuk, stötdämpande konsistens vid stötar under en olycka. För mer information om denna teknik, läs hur Liquid Body Armor Works.

Från smarta bildekaler till specialvinyl, fordonsägare lägger mycket personlighet i sina bilar. Även om tanken på delade bilar kan verka som det motsatta av individualitet på vägen, hoppas City Car-designers att låta förarna uttrycka sig på ett mycket unikt sätt. City Car-designen kan implementera en teknik som gör att du kan ändra fordonets färgschema med en knapptryckning. Tunna, programmerbara skärmar skulle täcka både utsidan och det inre av fordonet, vilket gör många av bilens estetiska egenskaper lika anpassningsbara som ett datordator.

Och det här betyder mer än bara att täcka ut en City Car i dina favoritidrottslags färger. Alla mätare och rattarna i fordonets hytt skulle köras på samma teknik, vilket gör det möjligt för användare att justera instrumentbrädan för att möta deras behov och smak. Dessutom skulle City Car: s olika trafiksignaler inte längre begränsas av glödlampeplaceringar, utan kan innehålla hela fordonet. Föreställ dig om att träffa dina nödljus orsakade att hela fordonet blinkade rött, eller om en högersignal lyste upp hela passagerarsidan.

City Car representerar en möjlig förskjutning i förhållandet mellan bilar och människor, från en vara du äger till en resurs du delar med resten av befolkningen. För att utforska ännu mer konceptbildesign, följ länkarna på nästa sida.

Relaterade artiklar

• Hur bildelning fungerar
• Hur elbilar fungerar
• Så fungerar smartbilen
• Hur fungerar sQuba
• Så fungerar Toyota PM
• Topp 10 gröna körtips

Fler bra länkar

• City Car-översikt av Boston Globe
• MIT Smart Cities-gruppen
• Bitbil: Koncept för en stapelbar stadsbil

källor

• "Stadsbilen." MIT World. 10 juni 2008. (20 juni 2008) http://mitworld.mit.edu/video/564
• "City Car." MIT Media Lab Smart Cities-grupp. (20 juni 2008) http://cities.media.mit.edu/
• "City Car: Reinventing Personal Urban Transportation." MIT Media Lab Smart Cities-grupp. (20 juni 2008) http://cities.media.mit.edu/download/2006frames-citycar.pdf
• Fisher-Ilan, Allyn. "Att hantera urban gridlock med vikbar bil." Reuters.com. 10 mars 2008. (20 juni 2008) http://www.reuters.com/article/oddlyEnoughNews/idUSN0763701920080310
• Harris, William. "Hur bilupphängning fungerar." Com. 11 maj 2005. (20 juni 2008) https: //auto..com/car-suspension.htm
• Irvine, Dean. "Uppfinna hjulet på nytt." CNN.com. 1 februari 2007. (20 juni 2008) http://edition.cnn.com/2006/TECH/science/10/09/fs.MITconceptcar/index.html
• Jha, Alok. "Robotbil: gator framåt i framtidens städer." Väktaren. 29 december 2005. http://education.guardian.co.uk/higher/news/story/0,9830,1674780,00.html
• Kahn, Alexandra. "MIT-gruppen presenterar forskning om framtidens bil." MIT News Office. 1 september 2004. http://web.mit.edu/newsoffice/2004/smartcars.html
• Lombardi, Candace. "Är City Car lösningen på problemet" den sista milen? " CNET News. 11 mars 2008. (20 juni 2008) http://news.cnet.com/MIT-offers-City-Car-for-the-masses/2100-13833_3-6217039.html
• Mack, Michael. "Transport blir arkitektur i MITs stadsbil." MIT Center for Real Estate Professional Development Institute. 9 oktober 2007. (20 juni 2008) http://www.imakenews.com/mitcre/e_article000925127.cfm
• Mitchell, William J. "MIT Media Lab: s konceptbil: med GM och Frank O. Gehry." MIT Media Lab Smart Cities-grupp. 22 oktober 2004. (20 juni 2008) http://www.media.mit.edu/events/di-2004-10-22/wjm2004-1022.pdf
• "Trafik kontroll." Britannica Online Encyclopedia. 2008. (20 juni 2008) http://www.britannica.com/EBchecked/topic/601854/traffic-control
• Vairani, Franco. "Bitbil." Massachusetts Institute of Technology. 2007. (20 juni 2008) http://web.mit.edu/francov/www/citycar/
• Wright, Sarah H. "'Future of the Car'-samtalet markerar MISTI-veckan." MIT News Office. 26 september 2005. http://web.mit.edu/newsoffice/2005/misti-cars.html
• Zarracina, Javier och Aaron Atenico. "Stadsbilen." Boston Globe. 18 februari 2007. (20 juni 2008) http://www.boston.com/cars/news/articles/2007/02/18/citycar/