Restricțiile legislative privind emisiile de substanțe nocive fac ca producătorii auto să caute tot mai multe mijloace pentru reducerea consumului de combustibil. Una dintre direcții este de a reduce masa mașinii. O masina mare are avantajele sale - in primul rand in siguranta si confort. Dar vectorul dezvoltării sa schimbat în direcția economiei și a ecologiei. Prin urmare, atenția consumatorului este atrasă de avantajele unei mașini ușoare: este mai ușor să se disperseze și să se oprească, este mai ușor de controlat, în caz de accident, face mai puțină rău altor mașini. Reducerea greutății mașinii pentru fiecare zece procente oferă economii de combustibil de șase procente.
Oponenții susțin că utilizarea aluminiului și CFRP mărește costul mașinii, iar producătorii sunt mai preocupați de profiturile lor. Și producția aceluiași aluminiu este departe de a fi ecologică și neagă reducerea emisiilor de automobile.
Dar faptul rămâne: toți producătorii de automobile mari au luat un curs pentru a reduce masa. Și în primul rând se referă la trup. Construcția sa ușoară înseamnă posibilitatea utilizării unui sistem de frânare mai compact și a unui motor, un rezervor de carburant mai mic și așa mai departe.
Relieful corpurilor se desfășoară în mai multe direcții: optimizarea structurii corpului, utilizarea materialelor ușoare și introducerea unor noi procese de producție. Acestea din urmă includ, de exemplu, sudarea cu laser, frecare sau metode de fabricare a pieselor prin ștanțare la cald sau hidroformare.
Materiale usoare ale caroseriei moderne
Principalele materiale pentru producția de corpuri moderne sunt oțelurile grele și aluminiu. Și, puterea oțelului în ultimele două decenii a crescut uneori, iar aliajele de aluminiu - cu un sfert. Utilizarea mai largă a aluminiului este menținută de prețul său ridicat. Dar astfel de giganți ca Audi, BMW, Mercedes acordă mai multă atenție dezvoltării și implementării materialelor compozite.
Compozitul este un material care constă din elemente de întărire și de legare. Armatura dă rezistența și rigiditatea pieselor, iar liantul - forma dorită. O condiție importantă este poziționarea fibrelor de armare strict în direcția sarcinii aplicate. Dacă forța este îndreptată către fibre, compozitul nu va supraviețui. Prin urmare, dacă sunt cunoscute direcțiile de încărcare aplicate, atunci schimbând poziția fibrelor, este ușor să creați o parte cu caracteristicile dorite.
Compozitele prezintă o mai bună rigiditate și caracteristici de rezistență decât oțelul cu rezistență ridicată. În compresia de șoc, o țeavă din plastic armat nu se sfărâmă ca oțelul, ci se prăbușește complet. Energia specifică absorbită de fibrele de carbon este de patru ori mai mare. De ce este un astfel de ideal din toate punctele de vedere materiale nu este încă utilizat pe scară largă în crearea de organisme? Există mai multe motive: preț ridicat, producție scăzută, nu există un câștig semnificativ în greutate. De exemplu, în plasticul de carbon nu este de dorit să se găsească găuri, deoarece rezistența din aceasta scade mult mai mult decât oțelul.
Dar, cel mai probabil, progresul tehnologic va apărea în materiale compozite. În BMW, de exemplu, se crede că învelișul lagărului poate fi realizat din două foi compozite subțiri, spațiul dintre ele fiind umplut cu faguri de aluminiu sau cu un polimer de spumă. Capota pentru M3, fabricată de o astfel de tehnologie experimentală, cântărește doar 5 kg! Pentru moment, elemente mai puțin încărcate sunt fabricate din compozite, de exemplu, diferite tipuri de paranteze. Cu aceeasi rezistenta, ele sunt mult mai usoare pentru otel si aluminiu. Frânele din plastic de fabricație sunt de două ori mai ușoare decât frânele din oțel, dar mult mai scumpe și, cel mai important, ele sunt eficiente numai după încălzire.
Inginerii inginerilor pentru pierdere de greutate găsesc nu numai în organism. De exemplu, inginerii Ford au reușit să reducă chiar și greutatea plasticului! Esența ideii este că injecția de bule de gaz se face în producția de piese din plastic: ele creează o structură similară cu cea a ciocolatei poroase. Datorită spațiilor mici "goale", partea devine mai ușoară fără pierderea integrității.
Și acum - doar faptele care ilustrează în mod clar ingeniozitatea specialiștilor în ceea ce privește pierderea în greutate (fără a specifica modele și producători specifici).
Magneziul, utilizat în proiectarea volanului, a economisit 400 de grame. În cutia de viteze, înlocuirea componentelor individuale de aluminiu cu magneziu a scos 760 de grame. Optimizarea structurii cablajului a ajutat la reducerea lungimii sale și a economisi 2,68 kg, coșurile din plastic și magneții neodymi ai difuzoarelor sistemului acustic au salvat încă un kilogram. Combinația unui butuc de aluminiu și a unui disc din fontă a făcut posibilă reducerea cu 20% a greutății în comparație cu frânele din oțel. Inserțiile din polimer spumant au condus la o scădere a greutății roții cu 1,5 kg.