Ľahká konštrukcia Zmierte sa - Eurotransport
GRP pružiny aj pre ťažké nákladné vozidlá
Spoločnosť zo Saska-Anhaltska vyrába listové pružiny vyrobené z plastu vystuženého sklenenými vláknami. Zatiaľ iba pre ľahké úžitkové vozidlá, ale teraz sú pružiny GRP pripravené aj na sériovú výrobu ťažkých nákladných vozidiel. Malo by byť možné dosiahnuť zníženie hmotnosti až na 400 kilogramov.
Matthias Voigt starostlivo zvažuje svoje slová, nesmie dať príliš veľa preč. Výrobcovia nákladných vozidiel sa koniec koncov zdráhajú nahliadnuť do kariet, pokiaľ ide o inovácie pre budúce generácie vozidiel. Vývojový manažér v IFC Composite v
Spoločnosť Haldensleben je zodpovedná za výrobu listových pružín vyrobených z GRP, to znamená z plastu vystuženého sklenenými vláknami. Ich výhodou je obrovská úspora hmotnosti v porovnaní s bežnými oceľovými pružinami.
GRP pružina váži iba 5,6 kilogramu
Nie je žiadnym tajomstvom, že predná priečna listová pružina u vozidiel Mercedes Sprinter a VW Crafter je už vyrobená z GRP. Zatiaľ čo oceľová pružina váži okolo 26 kilogramov, GRP komponent váži iba 5,6 kilogramu - čo je úspora hmotnosti takmer 80 percent - s rovnakými vlastnosťami a dlhšou životnosťou, tvrdí výrobca. "Pre GRP pružiny pre dodávky máme chybovosť 0 ppm (častí na milión). Nikdy nebola sťažnosť na viac ako milión nainštalovaných pružín," hovorí vedúci vývoja.
Tieto čísla ilustrujú veľký potenciál pružín: konvenčná pozdĺžna listová pružina na prednej náprave štvornápravového nákladného vozidla váži okolo 67 kilogramov. Na druhej strane, GRP komponent váži iba 18 kilogramov - čo predstavuje úsporu hmotnosti viac ako 70 percent. Podobne to vyzerá na zadnej náprave. „Na štvornápravovom nákladnom vozidle so zníženou hmotnosťou je možné dosiahnuť úsporu hmotnosti až 400 kilogramov - iba vďaka našim pružinám GRP,“ hovorí Voigt. Použitie pozdĺžnych listových pružín vyrobených z GRP by malo na ťahači ušetriť okolo 100 kilogramov.
Dôležitosť úspory hmotnosti sa ukázala aj pri prechode na Euro 6. S novými systémami dodatočnej úpravy výfukových plynov vrátane nádrže Adblue sa prázdna hmotnosť vozidiel v niektorých prípadoch zvýšila až o 200 kilogramov. Ovplyvňuje to výrobcov nadstavieb, ktorých karosérie ako žeriavy, betónové čerpadlá alebo miešačky betónu doteraz často využívali prípustné užitočné zaťaženie. Ak sa zvýši hmotnosť podvozku, stratí sa užitočné zaťaženie a výrobcovia nástrah majú problém.
Priestor pre ďalšie batérie
Hybridné aplikácie v nákladných vozidlách tiež vyžadujú zníženie hmotnosti inde kvôli ťažkým batériám. Úspora 200 kilogramov na pružinách ponecháva priestor pre 200 kilogramov ďalších batérií a zodpovedajúcim spôsobom väčší dojazd.
IFC Composite predstavil pred tromi rokmi prototyp pružiny GRP pre ťažké úžitkové vozidlá. Krok bol zrejmý, ale cesta k hotovému produktu bola ťažká. "Máme kompozitné materiály pod kontrolou, takže neexistujú žiadne problémy. Spojenie s vozidlom je však veľmi komplikované, takže pripevnenie alebo vytvorenie nosných ôk na pružinovom krídle", vysvetľuje vývojový manažér Voigt. V IFC pracuje viac ako desať inžinierov, vrátane tých, ktorí iba počítajú a simulujú vznikajúce sily.
Listová pružina z GRP pre ťažké úžitkové vozidlá je pripravená na sériovú výrobu
Teraz nastal čas: „Listová pružina GRP pre ťažké úžitkové vozidlá bola vyvinutá už na sériovú výrobu,“ uvádza Voigt a dodáva: „Rôzni výrobcovia v súčasnosti vykonávajú vlastné testy vrátane letných a zimných testov na vozidlách.“
Úspora hmotnosti až 400 kilogramov použitím kompozitných materiálov iba na niekoľkých komponentoch, čo znie nielen ako revolúcia v konštrukcii úžitkových vozidiel, ale aj ako vysoké náklady. Ale to je len čiastočne pravda. Vývoj, ktorý trval a trvá mnoho rokov, je skutočne veľmi nákladný. Z hľadiska výrobných nákladov je však prekvapením: „GRP pružina pre dodávky stojí takmer rovnako ako oceľová listová pružina, ktorá sa líši iba v jednomiestnom percentuálnom rozmedzí,“ vysvetľuje Voigt. Pre ťažké nákladné vozidlá budú ľahké pružiny tiež v porovnaní s úsporou hmotnosti len o niečo nákladnejšie ako ich oceľové náprotivky.
Stabilizátory by mohli byť tiež nahradené kompozitnými materiálmi
Podľa Voigta by mohli byť ďalšie ťažké konštrukčné komponenty na nákladnom vozidle nahradené tiež kompozitnými materiálmi, napríklad stabilizátormi. Z dôvodu pevnosti by tieto museli byť vyrobené z CFRP, tj. Z plastu vystuženého uhlíkovými vláknami. V závislosti od kvality je však CFRP 12 až 15-krát drahší ako GFRP. Hotový výrobok by bol zodpovedajúcim spôsobom drahý - hromadná výroba by sa sotva vyplatila. „Môžeme vyrobiť veľa ľahkých prototypov, ale extrémne ľahké a teda extrémne drahé komponenty nedávajú v sériovej výrobe zmysel,“ vysvetľuje vývojový manažér.
IFC Composite naďalej pracuje na „rôznych európskych a medzinárodných projektoch“, ako vysvetľuje Matthias Voigt, bez toho, aby toho prezradil príliš veľa. Ľahké pružiny GRP nie sú zaujímavé iba pre nákladné vozidlá, ale aj pre prívesy a návesy. Aj keď je vzduchové odpruženie v Európe štandardom, v Severnej Amerike existuje veľa listových prívesov - a teda potenciálnych kandidátov na chudnutie.