Більш легкі матеріали Автомобілі на дієті - Handelsblatt

Нові матеріали для кузовів роблять транспортні засоби більш економічними. Оскільки кожен будівельний матеріал має різні сильні та слабкі сторони, виробники поєднують матеріали, наприклад алюміній зі сталлю. У майбутньому нові будівельні матеріали також забезпечать рух електричних автомобілів.

матеріали

02.02.2010 | Кріс Левер

БЕРЛІН. Німецькі машини повинні схуднути. Важкі тіла коштують занадто багато палива для досягнення екологічних цілей промисловості та політики. Європейський Союз постановляє, що нові машини можуть викидати лише 120 грамів СО2 на кілометр, а з 2020 року лише 95 грамів СО2. Застосовується наступне: чим легший автомобіль, тим нижчий рівень споживання і, отже, менший рівень викидів: "На 100 кілограмів менше ваги можна заощадити до 0,5 літра пального на 100 кілометрів", - говорить Штефан Кінцле, відповідальний за полегшену конструкцію в Daimler є.

Призначена дієта ставить перед дизайнерами особливі проблеми. Оскільки машини, як правило, важче, оскільки нові функції комфорту та безпеки додають більшої ваги. Це має бути компенсовано в інших місцях, насамперед за рахунок матеріалу.

Оскільки кожен будівельний матеріал має різні сильні та слабкі сторони, виробники поєднують: "Інтелектуальне змішане будівництво - це тенденція", - говорить речник BMW Даніель Каммерер. Наприклад, алюміній легкий, але не дуже твердий. Це може зменшити жорсткість на кручення і, отже, стійкість тіла. Ось чому BMW та інші виробники поєднують алюміній зі сталлю.

Виробники обрізають стару добру сталь, щоб вона нахилилася

Також використовуються пластмаси, магній і композити, але переважно в малих дозах. Магній міститься в частинах приладової панелі Mini. Audi використовує його у ободах керма та коробках передач, Mercedes у дверях багажника нового універсалу E-класу. "Магній підходить лише для широкомасштабного виробництва деяких компонентів автомобіля, оскільки він дуже дорогий і піддається корозії", - говорить речник Audi Ерік Фелбер.

Крім того, виробники обробляють стару добру сталь на тонкий. "Високоміцні сталі легші, але мають надзвичайно високу жорсткість", - говорить Каммерер з BMW. Сталь як і раніше залишається обраним матеріалом, оскільки її можна легко та надійно обробити та порівняно дешево.

Тим не менше, Каммерер очікує, що в найближчі роки буде все більше альтернатив сталі. BMW вже виготовляє великі деталі осей моделі 5-ї серії з алюмінію, а підвіску - з пластику. Для B-стовпа використовуються високоміцні сталі, тобто з'єднання між підлогою та дахом автомобіля та в передній частині автомобіля.

Audi також працює з подібними сумішами. Виробник робить ставку на алюмінієві конструкції, такі як алюмінієва космічна рама, несуча алюмінієва рама, на якій побудований корпус. Наприклад, у своєму новому седані A8 Audi економить близько 40 відсотків ваги порівняно зі сталевим кузовом.

Також Audi вставляє високоміцну сталь в алюмінієву раму для стовпа B. "Ми будемо продовжувати просувати тему алюмінію, але також вивчатимемо можливості, що пропонують високоміцні та надміцні сталі", - говорить Фелбер. Оскільки товщину високотехнологічної сталі можна точно адаптувати до вимог, жоден грам не потрапляє в тіло.

Хайнц Холлервегер, керівник відділу розвитку автомобілів Audi, також вказує на корисні взаємодії у полегшеній конструкції: «Алюмінієва задня дверцята забезпечує легшу газову пружину. Алюмінієві компоненти осі привносять в кузов менше сил, ніж сталеві ланки - конструкція може бути легшою ". Це, в свою чергу, забезпечує більш компактні гальма, менший двигун і тонку вихлопну систему.

В даний час деякі виробники досліджують нові засоби боротьби з кілограмами: вуглецеве волокно вже використовується в гоночних автомобілях Формули 1 і суперспортивних автомобілях, таких як Audi R8 Spyder, Mercedes SLS або Lamborghini Gallardo. Заслінки двигуна на деяких автобусах Mercedes також виготовлені з вуглецю. Матеріал лише наполовину важчий за алюміній, але твердіший за сталь. Він стійкий до корозії та тепла. Експерти галузі вже вважають це сталлю 21 століття.

Audi випробовує шанси вуглецю для масштабного виробництва в дослідницькому центрі в Некарсульмі. З вступом до німецького виробника вуглецю SGL Carbon, BMW інвестує значні кошти в матеріал. Цього тижня Daimler також знайшов партнера з вуглецевого волокна в японській хімічній компанії Toray Industries.

Фінансовий директор BMW Фрідріх Ейхінер пояснює, чому інвестиції можуть швидко окупитися: "При електричній мобільності вага автомобіля є вирішальним фактором", - говорить він. "Існує тісний зв'язок між низькою вагою та дальністю дії". Мета полягає у використанні вуглецю для створення необхідної компенсації важких літій-іонних акумуляторів в електричних автомобілях. Найпізніше за п’ять років чотиримісний автомобіль Megacity BMW повинен бути повністю електричним і надлегким на дорогах.

Є ще декілька запитань щодо вуглецевого волокна без відповіді: енергоємне виробництво та переробка складні та дорогі, можливості переробки невизначені.

Експерт з легких будівельних робіт Kienzle підрахував, що пройде десять років, поки вуглецеві волокна утвердяться у будівництві автомобілів. "Матеріал давно довів свою придатність для транспортних засобів, перешкоди мають виробничий характер", - говорить він. Волокнисті матеріали поєднуються зі смолами, які вимагають певного часу затвердіння. "Це не відповідає часу циклу великого виробництва, коли готові сталеві деталі пресуються за лічені секунди", - говорить Кінцле. Даймлер працює над вирішенням проблеми.

Завдяки своїм інноваціям німецька автопромисловість не погано позиціонується, незважаючи на коливання ринків, підтверджують консультанти McKinsey. Промисловість на початку зробила ставку на енергоефективні приводи та полегшену конструкцію. Виробники отримають вигоду від своєї переваги протягом наступних десяти років. На думку аналітиків ринку, тоді електрична ера буде оголошена.

Найпізніше до цього часу Кінзле очікує нової ери полегшеного будівництва: «Чисті електромобілі можна проектувати з нуля, що не обов’язково робитиметься зі сталлю, а й з композитними матеріалами». Він очікує «революції в конструкції корпусу».

Можливі несучі деталі, виготовлені з алюмінію, та кріплення, такі як крила із пластмас та композитів, армованих вуглецевим волокном. Але навіть тоді виробники преміум-класу не будуть пропонувати автомобілі з чистого пластику - хоча б через свою безпеку при аваріях.