¿Por qué no podemos diseñar autos que se pueden plegar y contraer cuando no se necesita el volumen completo? ¿Cuáles son los principales problemas de ingeniería?

¡Decir ah! De hecho, diseñé un auto con una idea similar. Se basó en la idea de que el 80% del tiempo del automóvil está solo, y conduciendo rutas relativamente cortas. El otro 20% viajan juntos y, a menudo, más tiempo.

Por lo tanto, era un vehículo de tres ruedas, 1 en el frente, 2 en la parte trasera. Energía eléctrica. Para los viajes cortos solo, no hay problema. Pero para los viajes más largos y con más personas, puede hacer “clic” en una extensión, con una sola rueda trasera. Así que las ruedas estaban en un patrón de diamante. (La investigación realizada en la Universidad Técnica de Delft muestra que esta es una configuración muy estable)
En la parte de clic, había un pequeño motor de combustión que impulsaba un generador que mantenía las baterías cargadas para las distancias más largas. Tipo de híbrido.

La interfaz entre el clic en la parte y el resto del automóvil se estandarizó para que pueda compartir esa parte con otros propietarios de automóviles.

OK, no completamente plegable, pero ciertamente adaptable.

Los problemas principales son:

  • Rigidez. Esto influye en la estabilidad durante la conducción y en cómo se comportará en caso de impacto. Los automóviles modernos usan toda la carcasa si el automóvil es la estructura. Esto sería difícil si también necesita colapsar
  • Revestimiento de agua y viento. Cada articulación de la piel tiene potencial de fugas, y con el tiempo, si puede, lo hará.
  • Vaso. Los autos tienen mucho vidrio y pocas áreas amplias que no tienen vidrio. La mayoría de esas áreas son estructurales (ver la rigidez más arriba), por lo que tendría que reducir el vidrio o agrandar los puntos ciegos para tener un lugar que pueda plegarse.
  • Muebles de interior. No sé acerca de sus autos, pero en el mío hay quizás un pie o dos de espacio para las piernas que podrían eliminarse antes de que los asientos se toquen entre sí. No se puede ganar mucho eliminando eso.
  • Costo. La construcción de complejos mecanismos de plegado es mucho más costosa que la simple eliminación de moldes y paneles. Este gasto se produce en la fabricación y en el mantenimiento.
  • Cosas. Los autos están llenos de cosas como asientos para niños, bolsas, paraguas, etc. barajar todo esto para doblar el auto suena como un gran dolor.
  • Retorno de la inversión. Encoger el auto más de un par de pies sería muy difícil, y ¿qué gana? Mientras se conduce puede ahorrar un pie o dos por coche. A la velocidad de conducción, viajamos 88 pies por segundo y tenemos una gran distancia entre los autos (puede que no lo parezca, pero generalmente es de 100 o 200 pies). El ahorro de espacio es despreciable. Cuando se estaciona, muchos de los lugares deben tener el tamaño adecuado para el automóvil promedio. Por lo tanto, incluso si puede hacer que su automóvil sea dos pies más corto, no servirá de mucho a menos que los otros autos sean más cortos. Tenga en cuenta que solo considero reducir el largo, no el ancho, porque reducir el ancho requiere reducir el motor y el tren de impulsión y el parabrisas, etc. No hay mucho valor para nadie al hacer esto.
  • Logística. Presumiblemente quieres reducir el tamaño del auto para estacionarlo o algo así. Desafortunadamente, usted y sus pasajeros y esas cosas están en eso en ese momento. ¿Cómo los sacas primero? Si te paras en la calle y los dejas salir, es peligroso y perturbador. Si te encoges en el espacio de estacionamiento, no obtendrás ningún ahorro porque tiene que adaptarse al tamaño completo. O puede suministrar una zona en la que puede reducir el tamaño de lo que podría quemar cualquiera de los ahorros potenciales.

Lo mejor es diseñar coches para ser compactos en primer lugar o usar una motocicleta o una bicicleta.

Construcción unicuerpo.

Los cuadros de los automóviles están diseñados para la seguridad, capacidad de mantenimiento, costo, peso y optimización de la línea de montaje. Los marcos Unibody son los que mejor se adaptan a estos requisitos.
Si desea colapsar / doblar el automóvil, tendrá que agregar partes móviles para reducir la longitud / anchura y romper esta característica de diseño crucial (la parte 1 de la imagen es el tipo de carrocería más común en casi todos los automóviles hoy en día). Esto comprometería el peso, la seguridad en caso de choque y la capacidad de mantenimiento, además de la velocidad / costo / tiempo en la línea de montaje.

Incluso si resuelve los problemas de ingreso / egreso de pasajeros, seguridad, costo, etc., mientras mantiene las características existentes, el diseño no se “dobla” por sí mismo ni reduce el volumen del automóvil. Aunque tres coches pueden estar abarrotados en el espacio de uno, el sentido práctico significa que los coches se pueden estacionar espalda con espalda para que se puedan alejar. Se ahorra 30-40% de espacio en el mejor. Tendría más sentido construir un espacio de estacionamiento apilado verticalmente que se ajuste a todos los autos existentes.

Si desea ahorrar espacio y realmente desea ser ecológico, nada mejor que una bicicleta o el transporte público.

Créditos de la foto:
Página en Naaamap

“¿Por qué no se pueden plegar y contraer autos cuando no se necesita el volumen completo?”

Por supuesto, la verdadera pregunta es ¿por qué todos necesitan un automóvil que gasta más del 90% de su tiempo estacionado en un garaje o en un estacionamiento? Si puede obtener un automóvil para llevarlo a donde quiera que lo necesite, siempre que lo necesite a un costo menor al que costaría su propio vehículo, entonces ¿por qué necesita un automóvil para estacionar? A medida que nuestra sociedad se mueva hacia vehículos autónomos y vehículos de recursos compartidos, tendrá muy poco sentido para los individuos “poseer” su propio automóvil. Hacer esto reducirá el tráfico a la mitad, reducirá los requisitos de estacionamiento en dos tercios y acelerará el viaje para casi todo el mundo.

Eso hará que los “autos plegables” sean un sueño innecesario.

A través de la pregunta, OP parece asumir que la mayor parte del automóvil está vacío cuando no está en uso. Por el contrario, la mayoría de los autos están llenos de maquinaria compleja incluso cuando están parados en un estacionamiento. El volumen o espacio disponible para la ocupación de los pasajeros y el equipaje es solo una fracción dependiendo del automóvil que elija.

Incluso si se hiciera completamente ‘plegable’ o ‘plegable’, el peso del automóvil haría que fuera imposible realizar esta tarea manualmente. Si se rompiera en partes suficientemente pequeñas, doblar tomaría más tiempo que el recado que está ejecutando o incluso la película que vino a ver. Y, al automatizarlo, agregará más peso y consumo de energía. Además, el diseño de subsistemas sólidos como el tren motriz (convencional o eléctrico) para ser plegable sería un gran desafío.

Creo que algunas de las mejores soluciones serían las funciones de estacionamiento inteligente, solo los autos compactos permitidos dentro de las ciudades, alquiler de viajes compartidos para viajes compartidos, disponibilidad de estacionamiento y sistemas de reserva, etc.

Gracias por A2A. Pero a menos que proponga algún concepto revolucionario, con el debido respeto, esto parece una ilusión.

Hay un principio de diseño bien conocido: KISS, que significa “Mantenlo simple, estúpido”. Las piezas adicionales y la complejidad dañan los sistemas de múltiples maneras: mayor costo de fabricación, reparación más difícil y costosa, mayor probabilidad de fallas en primer lugar, etc. Además, las uniones en estructuras simplemente no son tan rígidas como las estructuras rígidas sin juntas. Y además del peso adicional, solo por las articulaciones y la complejidad agregada, a menos que desee que las personas se suban alrededor de los pernos y pasadores de aflojamiento y empujen las partes de su automóvil manualmente, necesitarán actuadores, lo que significa aún más peso y complejidad. Como solo un pequeño punto de comparación, el Chevy Corvette 2015 pesa 3298 libras, mientras que la versión convertible pesa 3362 (según esta página). Son 160 libras para hacer desaparecer el techo, sin grandes modificaciones en la estructura principal, el tren motriz u otros sistemas del automóvil. Tratar de fabricar un automóvil que pudiera alargarse o acortarse automáticamente agregaría al menos cientos de libras al peso total del vehículo. Y ese peso extra significa combustible extra. Por lo tanto, no solo es más caro construir el auto, sino que también es más costoso operar.

Todo esto tiene otro efecto – el impacto ambiental. Más materiales para construir significa más minería / cultivo / refinación para obtener esos materiales, además del combustible adicional requerido para el transporte. Luego agregue combustible adicional del propio vehículo, ya que aumenta el rendimiento de la gasolina que un vehículo más liviano de tamaño similar. Entonces, al final, este vehículo autocompactante tendrá una huella de carbono significativamente mayor y otros impactos ambientales en comparación con un vehículo más simple y liviano.

Los vehículos pequeños están bien para conducir en distancias muy cortas, pero mientras más distancia agregue, más incómodos se vuelven. Esto es especialmente cierto para aquellos con niños. Es por esto que los autos familiares son generalmente más grandes. Están diseñados para cargar con adultos, niños, equipo deportivo, comestibles, etc. Por cada pie cúbico de espacio que agregue al vehículo, también se agrega a la huella del mismo y a la complejidad adicional de comprimirlo de alguna manera.

Otro problema: puede ir a cualquier cadena importante de comestibles, en una ciudad ocupada, y encontrar a una madre que esté utilizando la mayor parte del espacio de su automóvil con comestibles. ¿Y si se va y descubre que se olvidó de recoger los huevos? ¿Se supone que ella debe descargar todas las compras primero para comprimir el auto solo para correr hacia los Huevos y luego devolver todo? ¿Cómo va la ingeniería a sortear ese escenario tan común?

Si bien el automóvil pequeño y plegable puede funcionar en algunas culturas, definitivamente no funcionará en otras. Esto es especialmente cierto en las sociedades donde la gente compra a granel.

Fuera de eso, ¿qué tan comprimido quieres ir? Por cada pie de compresión, aumenta los costos de fabricación del vehículo. Una pieza de metal recta siempre costará menos que una pieza de metal equipada con bisagras, rieles y actuadores.

Usemos un Mini-van como ejemplo: puedes pensar “Hay mucho volumen sin usar”, pero considera lo que se necesitaría para comprimirlo. Ese “volumen no utilizado” se agota rápidamente al sentarse y ni siquiera lo ha logrado con el motor y otros componentes necesarios. Si desea reducirlo a 2/3 de ancho, aumentará su longitud hasta un 3º o más. Esto se debe en parte a la falta de compresión del motor … todo lo demás tendrá que migrar a su alrededor.

En pocas palabras, esta es una de esas ideas de dar y recibir porque definitivamente tendrá que renunciar a algún nivel de conveniencia / comodidad para algo como esto. A menos que pueda venderle a la gente la idea de que su beneficio supera con creces lo que están perdiendo en comodidad y confort, entonces buena suerte en la venta de unidades suficientes para que sea asequible para las masas.

Problemas de ingeniería serían:

  1. Mantener las características de seguridad del vehículo como la rigidez, rigidez, estabilidad, etc.
  2. Diseñar el vehículo para que funcione en dos modos: con sección y sin sección es casi imposible.
  3. Las secciones no podrían conectarse mediante las herramientas disponibles en un hogar promedio.
  4. Las secciones conectadas estarían aisladas. Como en camiones y remolques.
  5. El costo de tal vehículo sería más que comprar dos vehículos separados. (Yo creo que)
  6. Si el vehículo necesita colapsarse cuando el usuario lo desea, ¿qué impide que se colapse cuando hay un accidente?
  7. Las normas de seguridad serían difíciles de lograr.

Tal idea ya se puso en uso y se construyó un automóvil (rover) y se envió a la luna durante la Misión Apolo.
Aunque es muy atractivo, tiene muchos problemas de diseño, ergonomía e ingeniería.


Algunos de los problemas que se podrían enfrentar son los siguientes:

  1. Resistencia del vehículo: el vehículo debe ser lo suficientemente liviano para que pueda plegarse fácilmente y, al mismo tiempo, debe ser lo suficientemente resistente para soportar el desgaste.
  2. Plegabilidad automática: los Lunar Rovers utilizaron una forma burda de desenrollar el vehículo, pero no se pueden usar en la Tierra ya que sería demasiado peligroso (más sobre seguridad en el punto 4). La función debe ser automática y el colapso del vehículo debe ser controlado a distancia.
  3. Capacidad: El vehículo debe poder transportar un mínimo de 4 personas, de lo contrario, la cantidad de vehículos en la carretera será mayor y el volumen que se ahorrará al colapsar no será muy significativo.
  4. Medidas de seguridad: Esto es muy crítico. ¿Cómo controlarás la acción del colapso y el desenrollamiento? ¿Qué sucede si el vehículo colapsado estacionado en el estacionamiento se despliega repentinamente? ¿Qué sucede si se encuentra en la región de estado sin cola del automóvil y presiona el botón de “Descomponer”? ¿Qué sucede si se cae por colapso por accidente cuando está manejando un automóvil?

Porque hay otras formas de resolver el mismo problema. Si observo el coeficiente intelectual de mi hermana, tiene un auto que puede transportar a cuatro personas (bueno, una de ellas debe ser pequeña) en un auto que es aproximadamente la mitad del tamaño de mi Volvo V70 de cuatro plazas.

Cuando no necesita los asientos adicionales, simplemente los pliega para ganar espacio para el equipaje adicional.

Está bien, no puede llevar equipaje para cuatro personas y para cuatro personas, pero no necesita el 99% del tiempo. También puede estacionarse en los espacios más pequeños, no paga impuestos de circulación y obtiene el doble del consumo de gasolina.

La transmisión podría agregar otro problema. En un automóvil estándar, los ejes de transmisión van desde el motor en la parte delantera hasta el eje trasero y se pueden realizar por el piso elevado que recorre el centro del automóvil desde la palanca de cambios. En el caso de un coche plegable, este eje debe ser flexible. Aunque este problema se puede resolver a través de la transmisión eléctrica usando motores de tracción, eso requeriría una revisión completa de uno de los fundamentos más básicos de los automóviles. Mejor aún renunciar a la gasolina.

PD: también las piezas flexibles tienden a hacer que la estructura general sea más propensa a fallas debido a tensiones. La seguridad debe tenerse en cuenta.

Actualmente estoy trabajando en un proyecto similar.

Soy un estudiante de pregrado de ingeniería mecánica y estamos trabajando en un concepto similar, que usted tiene en la foto.

Para responder a su pregunta, un mecanismo seguro para doblar el automóvil y desplegarlo aún está en desarrollo. Aunque es posible fabricar el vehículo con el diseño actual, no ofrecen seguridad como los otros autos que ve hoy.

Y el diseño de un automóvil de este tipo incorporará un motor eléctrico completo y no un motor (como el híbrido), que tiene un gran valor en el futuro, pero lamentablemente no en la actualidad (aún las personas tienden a usar vehículos que funcionan con gasolina)

El camino también debe estar sin muchos baches y picaduras (ya que soy de la India, es muy común tener carreteras malas).

PS Pero se diseñará a la perfección y estará disponible en el mercado alrededor de 2022.

Como se dijo, hay otras maneras de resolver el problema. Si los humanos pueden lidiar con autos autónomos, los autos no necesitarán estacionarse. Simplemente irán a la siguiente persona que lo necesite.

Hay neumáticos MagLev Goodyear esféricos son tuercas

Las partes móviles requeridas para tal esfuerzo incrementarán exponencialmente tanto las fallas como el costo del automóvil.

Como otros han señalado, con los autos autónomos, es probablemente un punto de silencio. El problema principal es la falta de interés. A nadie realmente le importa. Si lo hicieran, no estarían comprando SUV.

Esa es una pregunta inteligente mi amigo.

Realmente aprecio el nivel de su pensamiento.

Además, me gustaría asegurar que esto sea posible, pero tomará tiempo.

Detalles técnicos: Hay parte de la ingeniería en nanociencia conocida como nanomaterial de autoensamblaje (SANM).

Al utilizar SANM, podemos crear un dispositivo con la ayuda de los programadores y, cuando sea necesario, podemos moldearlos de nuevo en cualquier otra forma que se pueda realizar en dibujos animados.

Déjenme decirles que estos materiales son altamente rentables y también requieren personal calificado.

Aspecto futuro de esto: los dispositivos creados con SANM se utilizarán en el transbordador espacial porque tienen buena resistencia a la temperatura, así como duros y ligeros en la naturaleza.

Además, déjame decirte que esto llevará mucho tiempo. Tienes que esperar hasta el 2040.

Espere lo mejor y todo lo mejor para los innovadores como usted.

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Hermano, creo que en un futuro muy cercano lo verás en vivo. Personalmente, he visto a alguien trabajando en esto y se plegará, se transformará con la mayoría de las características de seguridad y otras implementadas. Para todos los demás aquí, aguante la respiración. Está muy cerca de la realidad. Lo actualizaré con el sitio web y lo lanzaré tan pronto como sea posible para que lo haga. Encantadora pregunta y creo que es D necesito de D hora.