ほとんどすべてのアカウントで、豊富に安いガソリンの時代は終わりました。しかし、私たちは必ずしも燃料価格の疲労に永遠に苦しむ運命にあるわけではありません。 2025年までに、平均的な乗用車が従来の燃料で走行する場合、1ガロンあたり50マイル（1リットルあたり21.3キロメートル）以上を走行できる可能性があります。
そのマークに到達することは、簡単にも安価でもありません。幸いなことに、自動車をより効率的にすることを目標とするエンジニアと科学者は、いくつかのトリックを彼らの集合的な袖に残しています。
利益を上げるために利用できる最大の分野の1つは、自動車やトラックの質量を減らすことです。これは、自動車の軽量化として知られる幅広い分野です。軽量化は、高度な材料、独創的な構造、新しいシステムを使用して、車両の総重量からポンドを削減しようとしています。軽量化の10％ごとに、燃料消費量が6〜7％減少すると推定されています。そのため、通常の車両で数千の部品を掛けると、わずかな軽量化でもかなりの量になる可能性があります。
この傾向は実際には何十年も続いています。30年前の4,500ポンド（2,041キログラム）と比較して、今日の平均的なセダンの重量は3,000ポンド（1,361キログラム）です。それは、ギズモ、安全機能、および生き物の快適さの着実な成長にもかかわらず、長年にわたって私たちの車を転がる家やオフィスのようにしています。車両の軽量化を継続するには、構成部品を軽量化するためのスマートなアプローチを採用する必要があります。
次の数ページでは、これから実現する最も賢いイノベーションの5つについて説明します。場合によっては、現在、自動車部品を軽量化しています。
車やトラックの最も重い部分の中には、その「心臓」を構成する部分、つまりエンジンがあります。エンジンブロック、ピストン、クランクシャフト、各種アクセサリーなどのエンジンベイのアイテムは、高強度で耐熱性のある金属でできています。ボンネットの下で発生する毎分数千回の制御爆破の力によって発生する途方もない応力と温度に耐えるために、それらはそうである必要があります。
その耐久性のトレードオフは、従来のエンジンが非常に重いことです。一般的な乗用車の場合は数百ポンドです。
エンジンが作動すると、エンジンはその回転エネルギーをエンジンコンパートメントから車の四隅のうち少なくとも2つのホイールに伝達する必要があります。これを行うには、トランスミッション、ドライブアクスル、および重量と非効率性を追加するその他の部品が必要です。
個々のホイールのハブに直接配置された電気モーターにより、従来の自動車のかさばるメンテナンスが必要な部品の多くが不要になります。これらのモーターは、必要に応じてホイールを回転させるように指示するコンピューターによって制御されます。ミシュランと自動車会社のベンチュリは、2010年にこのテクノロジーで大きな飛躍を遂げ、ミシュランのアクティブホイールシステムを、派手な外観のベンチュリボレージのコンセプトで披露しました。ホイールに電気モーターが含まれているだけでなく、強力な電気ブレーキシステムとアクティブサスペンション（ホイールハブ内にも）が含まれていました！
パーツ自体のデザインに加えて、パーツが何でできているかが非常に重要です。次のページに進んで、自動車部品を軽量化するスマートマテリアルについて読んでください。
これまでで最も有名な映画の1つで、「Mr。McGuire」（ウォルターブルック）は、1967年の映画「TheGraduate：TheGraduate： 「私はあなたに一言だけ言いたいです...プラスチック。プラスチックには素晴らしい未来があります、あなたはそれについて考えますか？」
数十年後、マクガイア氏の弁護人は予言的であるだけでなく、非常に永続的であることが証明されました。プラスチックは、パッケージからオブジェクト自体に至るまで、私たちが購入するほとんどすべてのアイテムに何らかの形で現れます。今日でも、研究者はプラスチックをより用途が広く、より強く、より過酷な条件に耐えられるようにする方法を模索しています。
ある会社、Polimotorは、プラスチックエンジンの提案と製造に取り組んでおり、従来のオールメタルエンジンよりも30％軽量化されていると主張しています。
ただし、短期的には、従来の場所でプラスチックが見られる可能性が高く、その多くが見られます。
トリム、ノブ、コンソール、パネルなどの内装部品はプラスチック製であるだけでなく、フロントとリアのバンパー、サイドスカート、ミラーハウジングにも使用されています。
ボディパネルに通常使用されるアルミニウムやスチールをスキップして、外装ボディ全体がプラスチックでできている日常の生産車両を目にすることはそれほど遠くないかもしれません。
毎年推定250万トンのペットボトルが廃棄されることもあります。たとえば、現代のQarmaQコンセプトは、リサイクルされたペットボトルで実質的に作られたボディを誇っています。同等以上の強度を提供しながら、鋼部品によって課せられる重量負担の一部を軽減する準備ができているさらに別の「不思議な材料」があります。次のページでそれについてすべて読んでください。
炭素繊維は確かに自動車業界の新参者ではありません。航空宇宙産業から生まれ、その後、トラック上で車両を軽量化するためにオートレースで使用されたこのテクノロジーは、パフォーマンスアフターマーケットの特殊用途に移行しました。
パフォーマンスの「チューナー」群衆の中で、カーボンファイバーのボンネット、スポイラー、さらには塗装されていないカーボン織りのボディパネルをボルトで固定することはステータスのバッジです。
一言で言えば、炭素繊維は、炭素原子のストランドが繊維に形成され、次に成形が容易な布に織り込まれたもので構成されています。シートを特殊な樹脂に浸し、型または型に適用して硬化させると、得られる製品は鋼と同じくらいの強度になりますが、重量は半分になります（アルミニウムよりも30％軽くなります）。グラスファイバーと非常によく似ていますが、はるかに高い強度が得られます。
では、なぜ私たちはすでにどこにでも炭素繊維を見ないのですか？費用。炭素繊維部品の製造には長く複雑なサイクルがあるため、鋼製の同様の部品や、鋼よりも高価な軽量金属でさえも、製造コストが何倍も高くなります。
長い間、炭素繊維部品の軽量化の結果として自動車購入者が享受する燃料節約は、鉄鋼を使用しないことによる追加費用を経済的に正当化するものではありませんでした。
多くの自動車メーカー、特にレクサスとBMWは、自動車用の炭素繊維の製造コストを削減する方法を開発するための集中的な研究により、これを変えるために取り組んでいます。たとえば、レクサスは、炭素繊維の平らなシートだけでなく、特定の体の部分の輪郭にすでに成形された湾曲した部分も織り上げることができる、注目に値する3次元のロボット織機を開発しました。
車両が車両の多くの電気的ニーズを供給するためにバッテリー（従来は重い鉛蓄電池）に依存している場合、自動車メーカーはどのように重量的に「鉛を引き出す」ことになっていますか？数年前まで、鉛ベースのバッテリーは電気自動車に最適なジュースサプライヤーでした。これは主に、それがすぐに利用できるすべてだったためです。
次に、軽量で強力な充電を行うことができるニッケル水素（NiMH）バッテリーが登場し、ハイブリッド車で広く使用されました。
自動車メーカーは、将来的に政府が義務付けた走行距離要件を満たすために、ハイブリッド車と完全電気自動車に賭けています。しかし、NiMHバッテリーでさえ、消費者の期待に実質的に応えるためのエネルギー貯蔵容量を欠いています。それは「エネルギー密度」と呼ばれる性質によるものです。今のところ、バッテリーは、化石燃料と同じエネルギーの「パンチ」を特定の重量で保持することはできません。
鉛酸やニッケル水素よりもエネルギー密度が高いリチウムイオン電池を入力してください。彼らは長い間コードレス動力工具とラップトップコンピュータに電力を供給してきましたが、熱くなりすぎると爆発するという厄介な傾向にも苦しんでいます。ややまれですが、これらの壊滅的な障害は、消費者のラップトップに火がつく場合など、大きな懸念を引き起こすほど頻繁に発生しました。彼らはまた、ねじれが解決されるまで、主要な自動車メーカーが大量生産された車両にそれらを入れることについて不安を感じ続けました。
それでも、テスラのような企業は、高速で洗練されたロードスターの電気スポーツカーにそれらを入れるのに適していると考えました。これは、すべてのアカウントで驚異的なパフォーマンスを実現しました。
そして、リチウムイオンカーバッテリーがより主流になる時期が近づいています。たとえば、MITの研究者は、再充電時間を短縮し、リチウムイオン電池をより安定させる方法を発見しました（主要元素であるリチウムとともに、コバルトではなくニッケルを使用することにより）。これと他の進歩は、軽量リチウムが将来自動車がポンドを抑えるのを助けるのに主要な役割を果たすように思われます。
通常、人々が「電気自動車」について話すとき、彼らはそれが車輪を回す電気モーターを持っているという事実を指します。しかし、このフレーズには別の意味があります。それは、重くてかさばる機械的リンケージをより軽く、より小さな電気部品に置き換える車を指すこともあります。一般に「ドライブバイワイヤ」または「xバイワイヤ」と呼ばれるこれらの電気および電子部品は、スロットルレスポンス、ステアリング、さらにはブレーキをより正確に制御するために使用できます。
この特定の技術は、戦闘機からの系統を主張しています。フライバイワイヤーは、1978年にデビューしたF-16ファイティングファルコンの唯一の制御方法として使用されたときに、文字通り火の洗礼を受けました。最初は用心深いパイロットによって冗談めかして「電気ジェット」と呼ばれました。戦闘で繰り返し証明されたため、最終的にはパイロットの尊敬とともにニックネーム「Viper」を取得しました。
「有線」制御は、軍用航空機と商用航空機の両方で使用され、最終的には自動車産業で使用されるようになりました。
ワイヤーによる制御はより少ないスペースを占めるので、それは自動車設計者がより良い足と頭の部屋のようなより多くの生き物の快適さを提供し、全体的に設計の妥協を少なくすることができることを意味します。また、重量が軽いため、ワイヤーによるシステムにより、設置されている車両をより速く、より遠くに、またはその両方に移動させることができます。
誰もが完全に電子的なシステムに行くという考えに満足しているわけではありません。結局のところ、私たちがPCで使用するソフトウェアのように、プログラミングの誤りに苦しんでいるとしたらどうでしょうか。最後に必要なのは、本当に必要なときにブレーキをかけられないようにするコンピューターの不具合です。
実際には、機械システムは摩耗し、破損し、他の問題も発生します。他の多くの自動車の革新と同様に、人々が新しい制御技術を「通常」として受け入れるのは時間の問題である可能性があります。