Создавшийся дефицит топлива обусловил повышенный интерео
инженеров-автомобилестроителей к вопросам снижения массы автомобиля.
Основной силой сопротивления, действующей на движущийся с небольшой скоростью
автомобиль, является сила сопротивления качению шин, которая прямо
пропорциональна нагрузке, передаваемой через вращающиеся колеса на дорогу.
Сопротивление, возникающее на подъеме, так же пропорционально массе автомобиля,
как и преодолеваемая при ускорении автомобиля сила инерции. До сих пор
автомобилестроительные компании и поставщики оборудования затрачивают громадные
средства на снижение расхода топлива. С этой целью
совершенствуют конструкции карбюратора и системы впрыска, усложняют систему
зажигания, а также организуют подачу воздуха в двигатель при помощи
турбонагнетателя. В настоящее время путем приложения усилий в этих направлениях
все труднее становится добиться желаемых результатов, кроме того, это приводит к
усложнению и удорожанию оборудования и, не в меньшей мере, усложняет технологию
изготовления.
Однако, сколь бы эффективными не были средства преобразования энергии топлива
в работу силы тяги, прикладываемой в пятне контакта шин с дорогой, топливо само
по себе имеет ограниченную теплоту сгорания. Энергия, выделяемая при сжигании 1
кг очищенного бензина, равна 42 —44 МДж, а максимальный тепловой КПД двигателя
составляет не более 25 %. Таким образом, потенциальная энергия топлива,
приравниваемая кинетической энергии (тоже пропорциональной массе) автомобиля,
движущегося с определенной скоростью, может быть реализована лишь частично,
причем никаким устройством, направленным на экономию топлива, эту долю
потенциальной энергии топлива увеличить нельзя. Эффективной мерой по снижению
расхода топлива является уменьшение массы механических частей и оборудования,
что, в свою очередь, снижает инерционные силы сопротивления, возникающие при
ускорении поступательного и вращательного движений, а также приводит к
уменьшению сопротивлений качению и подъему. Важное значение для снижения массы
имеют конфигурация и компоновка частей и элементов конструкции автомобиля.
Например, если сделать ведущими передние колеса автомобиля, то можно
избавиться от массы карданного вала и картера ведущего моста. Однако это
справедливо только в том случае, когда переход от схемы с задним расположением
ведущих колес к схеме с передним расположеннем ведущих колес проводится на
стадии проектирования нового автомобиля.
Если такое изменение провести на этапе, когда производство уже оснащено
соответствующим технологическим оборудованием, то указанный переход может
оказаться весьма дорогостоящим.