Hvad er en bil egentlig lavet af?

Hvad er en bil egentlig lavet af?

En bil med en køreklar vægt på et ton består af cirka 600 kg stål, 10 kg støbejern og 90 kg aluminium. Rent jern er meget blødt og derfor uegnet til køretøjskonstruktion. Ved at fjerne kulstof hærdes det og forarbejdes derefter til stål med forskellig styrke. Stål er det vigtigste materiale i bilbyggeri, da det har en lang række tekniske egenskaber, der er specielt skræddersyet til applikationer i karrosseri, chassis osv. Stål har også meget gode forarbejdningsegenskaber, et godt pris/ydelsesforhold og gode genbrugsmuligheder. 

Letvægtskonstruktionskoncepter er efterspurgte

For at nå de opstillede mål for forbrug og CO2-udledning optimeres forbrændingsmotorerne, og bilerne skal blive lettere. 100 kg mindre køretøjsvægt reducerer brændstofforbruget med ca. 0,6 liter/100 km. Disse bestræbelser på at reducere vægten imødegås af stigende krav til sikkerhed og komfort og et stigende antal elektroniske komponenter, der kræver holistiske tiltag for at reducere køretøjets vægt. Letvægtskonstruktionskoncepter er ved at blive udbredt i bilfremstilling. Og de fører til, at konventionelt brugte materialer erstattes af nye materialer.  

Et væsentligt grundlag for at reducere komponentvægten og dermed brændstofforbruget er stål med højere styrke, som sammenlignet med konventionelle kvaliteter har en reduktion i pladetykkelsen, samtidig med at de bevarer den samme strukturelle styrke og forbedrede kollisionsadfærd. Andelen af ​​sådanne svejste emner eller "skræddersyede emner" i nuværende køretøjer er omkring 50%. "Skræddersyede emner" er lavet af tynde plader med forskellige styrkeegenskaber og materialetykkelser, afhængigt af driftsbelastningen, for at danne komponenter i en bils krop. Dette resulterer i materiale- og vægtbesparelser på op til 20 %.

Aluminium, magnesium og højteknologisk stål

Ud over det lovende aluminium blev magnesium genopdaget i bilbyggeri. Dette metal (med en densitet på 1,74 kg/dm3) er en tredjedel lettere end aluminium og 77 procent lettere end stål. Det er allerede blevet brugt i mange køretøjer til produktion af motor- og transmissionskasser. Komplekse, sarte komponenter kan også støbes med magnesium. De nye magnesiumpladekvaliteter og formningsteknologier gør det nu også muligt at anvende magnesium tynde plader i køretøjskonstruktioner. Magnesium er det letteste metalliske byggemateriale. 

Den øvre østrigske stålkoncern og billeverandøren voestalpine reagerer på industriens efterspørgsel efter stadig lettere, men også stærkere og mere korrosionsbestandige komponenter ved at skabe sit eget ekspertisefelt kaldet "ultralights". Dette tilbyder et omfattende udvalg af stål til letvægts bilkonstruktioner, fra Advanced High Strength Steels (ahss) til koldformning til innovative løsninger til varmformning ved brug af galvaniseret preshærdende stål (phs).

Ti procent plastik

Udover at erstatte stål med letmetaller, spiller plastik også en vigtig rolle. Plast har en gennemsnitlig massefylde på 1 g/cm³. Mange hundrede bilkomponenter er lavet af det. I dag er andelen af ​​bilens tørstof 8 til 10 %, hvortil skal de fem dæk lægges med 3 %. Det samme gælder overvejelser om plastens stabilitet over for mekaniske og kemiske belastninger som metaller. Selvom de ikke er udsat for korrosion, er de truet af UV-stråling og de deraf følgende oxidationsprocesser. Derfor er sofistikeret additiv kemi nødvendig.

Gennem fiberforstærkning af komponenter kan der opnås høje niveauer af stabilitet, hvilket gør det muligt at bygge bilkarosserier af plast. Her anvendes kompositmaterialer, hvori glasfibre eller kulfibre (kulfibre) er indstøbt i højkvalitetsplast som polyester, epoxy og polyamider som Kevlar. Der opstår nogle gange problemer ved genbrug af gamle køretøjer. 

Fremtidens dæk

Med hensyn til ren masse er dækkene næppe væsentlige. De er dog afgørende, fordi de er den eneste kontakt mellem køretøjet og vejen. Et moderne dæk er ikke kun lavet af simpelt gummi; snarere er det en kompleks blanding af forskellige naturlige og syntetiske gummier samt adskillige andre kemikalier og byggematerialer. Fyldstoffer som carbon black, silica, carbon og kridt tilsættes dækblandingen, mens stål, rayon og nylon giver styrke. Udviklingen her er også spændende: Den morgendagens dæk kan så meget mere, end vi kan forestille os i dag, er der næppe grænser for dækindustriens fantasier. 

Under alle omstændigheder bliver alle bestræbelserne på at reducere vægten i moderne bilkonstruktion imødegået af stigende krav til sikkerhed og komfort samt et stigende antal elektroniske komponenter i køretøjer. Moderne biler har længe været rullende computere, hvilket betyder, at elektronikken også tilføjer meget til skalaen. Det elektriske system i en moderne mellemklassebil (uden hybriddrev) vejer let 50 kg og omfatter hundredvis af kabler med en samlet længde, der kan måles i kilometer. 

1,6 kilometer kabel

De Wolfsburg bilforhandler sammenligner i én Blog Golf 1 med Golf 7 og kommer frem til følgende konklusion: "I 1980 blev der installeret i alt 191 kabler med en samlet længde på 214 meter i en VW Golf 1. I VW Golf 7 er der næsten 1.000 forskellige kabler. Men i disse dage har vi en tendens til at måle i kilometer: længden af ​​kabelnettet med Golf-kilometer er på næsten 1.6 kilometer." Alene det øger vægten. For at modvirke dette blev tværsnittet af signallinjerne reduceret fra 0,35 til 0,13 kvadratmillimeter. Der var også en ny type kobber-tin-legering.

Det er ikke underligt, at de elektriske systemer ombord bliver mere komplekse: De forskellige komfortkomponenter, fra lydsystemet til klimaanlægget, forenes af flere og flere sikkerhedsrelevante komponenter såsom ESP-, ultralyds- eller videosensorer og de kontrolenheder, der er nødvendige for dem. Dette gør de moderne desto vigtigere for reparationer og vedligeholdelse Diagnostisk udstyr, som læser fejlmeddelelser op. Det stigende antal elektroniske komponenter betyder også, at over 100 forbrugere nu får deres strøm fra det tilsvarende nødvendige batteri. 

Væsker og deletab

Og så er der forskellige væsker, når køretøjet er køreklar, som i alt kan udgøre 60 kilo afhængig af køretøjskategori. Den største del er indholdet af brændstoftanken. Mindre biler har en tankvolumen på omkring 40 liter, større køretøjer har omkring 80 liter. Til sammenligning er de tre-fire liter motorolie, som en traditionel bil med forbrændingsmotor kræver, irrelevant. Det samme gælder fem til ti liter kølevæske samt en eller to liter bremsevæske eller frostvæske til forruden. 

Generelt afhænger antallet af enkeltdele, som en bil består af, af den respektive køretøjstype. I overklassen er der på grund af det højere udstyrsniveau normalt væsentligt flere end i kompaktklassens køretøjer. Ifølge eksperter kan et mellemklassekøretøj forventes at have et gennemsnit på 10.000 enkelte dele installeret. For elbiler reduceres antallet af dele drastisk. Alene et forbrændingsdrev består af mere end 2.000 dele, mens et elektrisk drev kun består af omkring 250. De nævnte væsker er også stort set elimineret, men batterierne vejer mellem 300 og 750 kilo, afhængig af den konkrete model. Men vær forsigtig: Elektromobilitet skaber også nye farekilder på værkstedet Arbejdssikkerhed og arbejdspladsevaluering skal tages i betragtning.