Schudnite pre každého Ľahká konštrukcia dosahuje kompaktnú triedu - Handelsblatt
Audi A3 bolo na trhu neobvykle dlho. Deväť rokov je pre túto triedu vozidiel biblický vek. Teraz je nástupca v Ženevskom salóne. A stala sa oveľa ľahšou.
Na druhej strane sa Audi čoraz viac spolieha na nové materiály. Kým predtým bol hliník vyhradený pre veľké modely, teraz si nachádza cestu do kapoty a blatníkov kompaktnej triedy. „To ušetrí viac ako deväť kilogramov,“ hovorí hovorca tlače Albrecht Trautzburg a ukazuje váhovú výhodu 80 kilogramov pre celý model.
Okrem hliníka sa dizajnéri zameriavajú aj na plasty: napríklad tabule vyrobené z polykarbonátu sú výrazne ľahšie ako sklo, tvrdia vývojári. A keď sú ráfiky odlievané z plastu, ako to tvrdí štúdia Smart design Forvision z roku 2011, každé koleso ušetrí v porovnaní s hliníkom asi tri kilogramy, hovorí Volker Warzelhan z chemického giganta BASF.
Expert na ľahké konštrukcie Depner z RWTH Aachen University vidí veľký potenciál do budúcnosti: „Ocele s veľmi vysokou pevnosťou, ktoré ponúkajú väčšiu stabilitu s menšou hmotnosťou, nie sú v žiadnom prípade štandardom. A s jednotlivými hliníkovými komponentmi, ako sú dvere a kapoty, môžete dosiahnuť veľké úspory za porovnateľne málo peňazí. ““ A samozrejme, dôležitý je aj downsizing motora: Tí, ktorí dostanú rovnaký výkon zo štyroch namiesto šiestich valcov, môžu ušetriť až 30 kilogramov.
Uhlík, čierna mágia pri výrobe automobilov?
Čo je to uhlík?
V automobilovom priemysle sa uhlík používa na opis komponentov vyrobených z priemyselne vyrábaných vlákien zo surovín obsahujúcich uhlík. Jednotlivé vlákno je desaťkrát tenšie ako ľudský vlas. Uhlíkové vlákna majú stále vysokú pevnosť v ťahu. Aby sa mohli vylepšiť na použitie pri konštrukcii vozidiel, musia sa pramene najskôr oxidovať a potom karbonizovať pri 1 500 stupňoch Celzia. Potom sa skombinujú s karbidom kremíka na použitie v automobilovom priemysle. Vlákna sú strojovo tkané do textílie, môže byť pretkaných okolo 500 000 vlákien na štvorcový palec. Tieto textilné rohože sa pečú v niekoľkých vrstvách na sebe, aby sa vytvorili komponenty, napríklad v autokláve pri teplote asi 150 stupňov. CFRP, čo je plast vystužený uhlíkovými vláknami, sa čoraz viac používa aj v konštrukcii automobilov.
Aké sú výhody?
Karbón je veľmi pevný a veľmi ľahký. U BMW M3 ušetrí karbónová strecha päť kilogramov hmotnosti v bode príslušnom k ťažisku vozidla. V naladenom Mini Cooper S už uhlíková diéta s kapucňou prináša 20 kíl. Karbón napríklad tiež absorbuje veľa energie ako komponent pri zrážke zozadu, a preto je v závodoch preferovaný. Materiál je možné lisovať alebo piecť takmer v akomkoľvek tvare a nehrdzavie. Pre budúce elektrické autá je dôležité, aby boli karosérie ľahšie, pretože batérie sú veľmi ťažké.
Prečo je výroba taká drahá?
Príklad: McLaren a Mercedes vyvinuli lisovací proces špeciálne pre výrobu veka kufra SLR Roadster, pri ktorom výroba karbónových častí trvá sotva dlhšie ako pri výrobe oceľových prvkov. Ostatné komponenty je však potrebné vyrezať skalpelom a vymodelovať až z 20 vrstiev, aby sa mohli upiecť v takzvanom autokláve až do 150 stupňov pod vysokým tlakom, ako napríklad v tlakovom hrnci. Až 20 hodín pre komponent nie sú nezvyčajné. Trieda A vyrobená z uhlíka by preto stála minimálne dvakrát toľko ako konvenčná - a stále by nemala šancu na sériovú výrobu: požadované množstvá doteraz pri výrobe uhlíka jednoducho neboli možné.
Nevýhody pri konštrukcii vozidla
Uhlík je veľmi drahý kvôli zložitej výrobe. Nevýhodou použitia v cestnej premávke je vlastnosť materiálu nekontrolovane sa štiepiť pri nehode. Niekedy veľmi ostré hrany môžu viesť k vážnym zraneniam alebo škodám. Uhlík sa navyše nedá ľahko opraviť - napríklad zváraním, plnením, skrutkovaním - čo si v každom prípade vyžaduje (nákladnú) výmenu poškodeného komponentu. Potom zostáva ešte nevyriešená otázka recyklácie.
Pri každej redukcii hmotnosti sa navyše uvedie do pohybu špirála, ktorá šetrí ďalšie kilogramy: ľahšie auto potrebuje menej paliva. Depner uvádza nasledujúce pravidlo: „Úspora hmotnosti 100 kilogramov vedie k štandardnej spotrebe medzi 0,3 a 0,4 litra.“ Zoštíhlené autá si vystačia s menšou nádržou, ktorá tiež menej váži. Vývojári potom mohli nainštalovať menší motor, znížiť výkonnosť bŕzd a podvozku a tiež trochu ušetriť na nárazovej štruktúre bez nepriaznivého vplyvu na bezpečnosť, tvrdí expert.
Zjednávanie o každom grame ale nepomôže, ak vodič nedodrží jednoduché pravidlo. „Na čo vám je ľahké auto, ak jazdíte okolo kufra plného zbytočností?“ Pýta sa Hans-Georg Marmit z odbornej organizácie KÜS v Losheim am See. Odborník odporúča, aby sa po snehových reťaziach zo zimnej dovolenky alebo plnej prepravke nápojov z víkendových nákupov nemalo jazdiť bezdôvodne.