Ľahšie materiály Automobily držiace diétu - Handelsblatt

Nové materiály pre karosériu zvyšujú hospodárnosť vozidiel. Pretože každý stavebný materiál má rôzne silné a slabé stránky, výrobcovia kombinujú tieto materiály, napríklad hliník s oceľou. V budúcnosti dostanú nové stavebné materiály do života aj elektromobily.

držiace

05/02/2010 | Chris Löwer

BERLÍN. Nemecké autá musia zoštíhliť. Ťažké orgány stoja príliš veľa paliva na dosiahnutie environmentálnych cieľov priemyslu a politiky. Európska únia rozhoduje, že nové automobily môžu vypúšťať iba 120 gramov CO2 na kilometer a od roku 2020 iba 95 gramov CO2. Platí nasledujúce: čím ľahšie auto, tým nižšia spotreba a tým nižšie emisie: „O 100 kilogramov nižšia hmotnosť môže ušetriť až 0,5 litra paliva na 100 kilometrov,“ hovorí Stefan Kienzle, ktorý je v spoločnosti Daimler zodpovedný za ľahkú konštrukciu. je.

Predpísaná strava predstavuje pre dizajnérov zvláštne výzvy. Pretože autá majú tendenciu byť ťažšie, pretože nové komfortné a bezpečnostné prvky zvyšujú váhu. Toto sa musí kompenzovať inde, predovšetkým prostredníctvom materiálu.

Pretože každý stavebný materiál má rôzne silné a slabé stránky, výrobcovia kombinujú: „Inteligentná zmiešaná konštrukcia je trend,“ hovorí hovorca BMW Daniel Kammerer. Napríklad hliník je ľahký, ale nie veľmi tvrdý. To môže znížiť torznú tuhosť, a tým aj odolnosť tela. Preto BMW a ďalší výrobcovia kombinujú hliník s oceľou.

Výrobcovia orezávajú starú dobrú oceľ, aby sa mohli oprieť

Používajú sa tiež plasty, horčík a kompozity, väčšinou však v malých dávkach. Napríklad horčík sa nachádza v častiach palubnej dosky Mini. Audi ho používa v ráfikoch volantu a prevodovkách, Mercedes v zadných dverách nového kombi triedy E. „Horčík je vhodný iba na veľkovýrobu určitých komponentov vozidla, pretože je veľmi drahý a náchylný na koróziu,“ hovorí hovorca Audi Eric Felber.

Alternatívne môžu výrobcovia orezávať dobrú starú oceľ. „Vysokopevnostné ocele sú ľahšie, ale majú extrémne vysokú tuhosť,“ hovorí Kammerer zo spoločnosti BMW. Oceľ je stále výberovým materiálom, pretože sa dá ľahko a spoľahlivo spracovať a je porovnateľne lacná.

Kammerer napriek tomu očakáva, že v nasledujúcich rokoch bude k oceli pribúdať čoraz viac alternatív. BMW už teraz vyrába veľké časti náprav modelu série 5 z hliníka a zavesenie kolies z plastu. Vysokopevnostné ocele sa používajú pre stĺpik B, to znamená spojenie medzi podlahou vozidla a strechou, a v prednej časti vozidla.

S podobnými zmesami pracuje aj Audi. Výrobca sa spolieha na hliníkové konštrukcie, ako je hliníkový priestorový rám, nosný hliníkový rám, na ktorom je postavená karoséria. Napríklad vo svojom novom sedane A8 šetrí Audi v porovnaní s oceľovou karosériou zhruba 40 percent hmotnosti.

Audi tiež vkladá vysokopevnostnú oceľ do hliníkového rámu pre stĺpik B. „Budeme naďalej presadzovať tému hliníka, ale zároveň preskúmame možnosti, ktoré vysokopevnostné a ultravysokopevnostné ocele ponúkajú,“ hovorí Felber. Pretože hrúbka high-tech ocele sa dá presne prispôsobiť požiadavkám, do tela sa nedostane ani jeden gram.

Heinz Hollerweger, vedúci vývoja vozidiel Audi, poukazuje aj na užitočné interakcie s ľahkou konštrukciou: „Hliníkové dvere batožinového priestoru umožňujú ľahšiu plynovú pružinu. Hliníkové komponenty nápravy vnášajú do karosérie menšie sily ako oceľové články - konštrukcia môže byť ľahšia. “To zase umožňuje kompaktnejšie brzdy, menší motor a tenký výfukový systém.

Niektorí výrobcovia v súčasnosti skúmajú nové prostriedky boja proti kilogramom: uhlíkové vlákna sa už používajú v závodných automobiloch Formule 1 a superšportových automobiloch, ako sú Audi R8 Spyder, Mercedes SLS alebo Lamborghini Gallardo. Klapky motora na niektorých autobusoch Mercedes sú tiež vyrobené z uhlíka. Materiál je len o polovicu ťažší ako hliník, ale je tvrdší ako oceľ. Je odolný voči korózii a teplu. Odborníci v priemysle ju už dnes považujú za oceľ 21. storočia.

Audi testuje šance na uhlík pre veľkovýrobu vo výskumnom centre v Neckarsulme. Vstupom do nemeckého výrobcu uhlíkov SGL Carbon investuje BMW značné prostriedky do materiálu. Tento týždeň našiel Daimler partnera v oblasti uhlíkových vlákien aj v japonskej chemickej spoločnosti Toray Industries.

Finančný riaditeľ BMW Friedrich Eichiner vysvetľuje, prečo by sa investícia mohla čoskoro vyplatiť: „Pri elektrickej mobilite je hmotnosť automobilu rozhodujúcim faktorom,“ hovorí. „Existuje nízka súvislosť medzi nízkou hmotnosťou a dojazdom.“ Cieľom je pomocou uhlíka vytvoriť potrebnú kompenzáciu za ťažké lítium-iónové batérie v elektrických automobiloch. Najneskôr do piatich rokov by malo byť štvormiestne vozidlo BMW Megacity Vehicle na cestách plne elektrické a ultraľahké.

O uhlíkových vláknach stále zostáva niekoľko nezodpovedaných otázok: Energeticky náročná výroba a spracovanie sú komplikované a drahé, možnosti recyklácie neisté.

Expert na ľahké konštrukcie Kienzle odhaduje, že bude trvať desať rokov, kým sa uhlíkové vlákna uplatnia v konštrukcii automobilov. „Materiál už dávno preukázal svoju vhodnosť pre vozidlá, prekážky majú technický charakter,“ hovorí. Vláknité materiály sú kombinované s živicami, ktoré vyžadujú určitý čas vytvrdzovania. "To nezodpovedá dobám cyklu veľkovýroby, kedy sa hotové oceľové diely lisujú behom niekoľkých sekúnd," hovorí Kienzle. Daimler pracuje na riešení problému.

Vďaka svojim inováciám nie je nemecký automobilový priemysel napriek kolísavým trhom na tom zle, potvrdzujú konzultanti spoločnosti McKinsey. Priemysel sa spoliehal na energeticky efektívne disky a ľahkú konštrukciu už v začiatkoch. Výrobcovia budú mať zo svojho prvenstva úžitok v priebehu nasledujúcich desiatich rokov. Podľa trhových analytikov bude elektrická doba ohlasovaná.

Najneskôr do tej doby očakáva spoločnosť Kienzle novú éru ľahkej konštrukcie: „Čisté elektromobily môžu byť navrhnuté od nuly, čo sa nemusí nevyhnutne robiť s oceľou, ale aj s kompozitnými materiálmi.“ Očakáva „revolúciu v škrupinovej konštrukcii“.

Možné sú nosné diely z hliníka a doplnky, ako napríklad blatníky z plastov a skla alebo kompozity vystužené uhlíkovými vláknami. Ani potom prémioví výrobcovia nebudú mať autá z čistého plastu - už len kvôli svojej bezpečnosti pri náraze.