¿De qué está hecho realmente un coche?

¿De qué está hecho realmente un coche?

Un automóvil con un peso en vacío de una tonelada se compone aproximadamente de 600 kg de acero, 10 kg de hierro fundido y 90 kg de aluminio. El hierro puro es muy blando y, por tanto, inadecuado para la construcción de vehículos. Al eliminar el carbono, se endurece y luego se procesa para obtener aceros con diferentes resistencias. El acero es el material más importante en la construcción de automóviles, ya que tiene una amplia variedad de propiedades técnicas diseñadas específicamente para aplicaciones en carrocerías, chasis, etc. El acero también tiene muy buenas propiedades de procesamiento, una buena relación precio/rendimiento y buenas opciones de reciclaje. 

Se demandan conceptos de construcción ligera

Para alcanzar los objetivos marcados en materia de consumo y emisiones de CO2, se están optimizando los motores de combustión y los coches deben ser más ligeros. 100 kilogramos menos de peso del vehículo reducen el consumo de combustible en aprox. 0,6 litros/100 kilómetros. Estos esfuerzos por reducir el peso se ven contrarrestados por demandas crecientes de seguridad y comodidad y un número cada vez mayor de componentes electrónicos que requieren medidas integrales para reducir el peso del vehículo. Los conceptos de construcción ligera se están generalizando en la fabricación de automóviles. Y conducen a que los materiales utilizados convencionalmente sean sustituidos por nuevos materiales.  

Una base esencial para reducir el peso de los componentes y, por tanto, el consumo de combustible, son los aceros con mayor resistencia, que, en comparación con las calidades convencionales, presentan un espesor de chapa reducido manteniendo la misma resistencia estructural y un mejor comportamiento en caso de colisión. La proporción de este tipo de piezas soldadas o “piezas a medida” en los vehículos actuales ronda el 50%. Las “piezas en bruto a medida” se fabrican a partir de láminas delgadas de diferentes propiedades de resistencia y espesores de material, dependiendo de la tensión operativa, para formar componentes de la carrocería de un automóvil. Esto da como resultado un ahorro de material y peso de hasta un 20%.

Aluminio, magnesio y aceros de alta tecnología.

Además del prometedor aluminio, el magnesio se redescubrió en la construcción de automóviles. Este metal (con una densidad de 1,74 kg/dm3) es un tercio más ligero que el aluminio y un 77 por ciento más ligero que el acero. Ya se ha utilizado en muchos vehículos para la producción de cajas de motores y transmisiones. Los componentes complejos y delicados también se pueden fundir con magnesio. Las nuevas calidades de las láminas de magnesio y las nuevas tecnologías de conformación también permiten utilizar láminas delgadas de magnesio en la construcción de vehículos. El magnesio es el material de construcción metálico más ligero. 

El grupo siderúrgico de Alta Austria y proveedor de automóviles voestalpine responde a la demanda del sector de componentes cada vez más ligeros, pero también más fuertes y resistentes a la corrosión, creando su propio campo de especialización denominado "ultraligeros". Ofrece una amplia gama de aceros para la construcción ligera de automóviles, desde aceros avanzados de alta resistencia (ahss) para conformado en frío hasta soluciones innovadoras para conformado en caliente utilizando aceros galvanizados endurecidos por presión (phs).

Diez por ciento de plástico

Además de sustituir el acero por metales ligeros, el plástico también juega un papel importante. Los plásticos tienen una densidad media de 1 g/cm³. Con él se fabrican cientos de componentes de automóviles. Hoy la proporción de materia seca del coche es del 8 al 10%, a lo que hay que sumarle los cinco neumáticos en un 3%. Lo mismo se aplica a consideraciones relativas a la estabilidad de los plásticos frente a cargas mecánicas y químicas que a los metales. Aunque no están expuestos a la corrosión, sí se ven amenazados por la radiación ultravioleta y los procesos de oxidación resultantes. Por eso es necesaria una química aditiva sofisticada.

Mediante el refuerzo de fibra de los componentes se pueden alcanzar altos niveles de estabilidad, lo que permite construir carrocerías de plástico. En este caso se utilizan materiales compuestos en los que se incrustan fibras de vidrio o fibras de carbono (fibras de carbono) en plásticos de alta calidad como poliéster, epoxi y poliamidas como el Kevlar. A veces surgen problemas al reciclar vehículos viejos. 

El neumático del futuro

En términos de masa, los neumáticos apenas tienen importancia. Sin embargo, son cruciales porque son el único contacto entre el vehículo y la carretera. Un neumático moderno no está hecho simplemente de caucho; más bien, es una mezcla compleja de diversos cauchos naturales y sintéticos, así como de muchos otros productos químicos y materiales de construcción. Al compuesto del neumático se le añaden rellenos como negro de carbón, sílice, carbón y tiza, mientras que el acero, el rayón y el nailon aportan resistencia. El desarrollo aquí también es apasionante: el Neumáticos del mañana podemos hacer mucho más de lo que podemos imaginar hoy en día, las fantasías de la industria del neumático apenas tienen límites. 

En cualquier caso, todos los esfuerzos por reducir el peso en la construcción de automóviles modernos se ven contrarrestados por exigencias cada vez mayores en términos de seguridad y comodidad, así como por un número cada vez mayor de componentes electrónicos en los vehículos. Los coches modernos llevan mucho tiempo rodando ordenadores, por lo que la electrónica también aporta mucho a la balanza. El sistema eléctrico de un coche moderno de gama media (sin propulsión híbrida) pesa fácilmente 50 kg e incluye cientos de cables con una longitud total que se puede medir en kilómetros. 

1,6 kilómetros de cable

El Concesionario de automóviles de Wolfsburgo se compara en uno Blog del Golf 1 con el Golf 7 y llega a la siguiente conclusión: "En 1980 se instalaron en un VW Golf 1 un total de 191 cables con una longitud total de 214 metros. En el VW Golf 7 hay casi 1.000 cables diferentes. Sin embargo, hoy en día tendemos a medir en kilómetros: la longitud de la red de cables en un Golf con un equipamiento medio es de casi 1,6 kilómetros". Sólo eso aumenta el peso. Para contrarrestar esto, la sección transversal de las líneas de señal se redujo de 0,35 a 0,13 milímetros cuadrados. También apareció un nuevo tipo de aleación de cobre y estaño.

No es de extrañar que los sistemas eléctricos de a bordo sean cada vez más complejos: a los distintos componentes de confort, desde el sistema de sonido hasta el aire acondicionado, se unen cada vez más componentes relevantes para la seguridad, como el ESP, sensores de ultrasonidos o de vídeo, y los dispositivos de control necesarios para ellos. Esto hace que los modernos sean aún más importantes para las reparaciones y el mantenimiento. Equipo de diagnóstico, que lee mensajes de error. Gracias al creciente número de componentes electrónicos, más de 100 consumidores obtienen actualmente su electricidad de la correspondiente red eléctrica. batería. 

Pérdida de fluidos y piezas.

Y luego hay varios líquidos cuando el vehículo está listo para circular, que en total pueden ascender a 60 kilogramos, dependiendo de la categoría del vehículo. La mayor parte es el contenido del tanque de combustible. Los coches más pequeños tienen un volumen de depósito de unos 40 litros, mientras que los vehículos más grandes tienen un volumen de unos 80 litros. En comparación, los tres o cuatro litros de aceite de motor que requiere un coche tradicional con motor de combustión son irrelevantes. Lo mismo se aplica a cinco a diez litros de refrigerante, así como a uno o dos litros liquido de frenos o anticongelante del parabrisas. 

En general, el número de piezas que componen un automóvil depende del tipo de vehículo correspondiente. En la clase alta, debido al mayor nivel de equipamiento, suele haber muchos más que en los vehículos de la clase compacta. Según los expertos, en un vehículo de gama media se pueden instalar una media de 10.000 piezas individuales. En el caso de los coches eléctricos, el número de piezas se reduce drásticamente. Sólo un propulsor de combustión consta de más de 2.000 piezas, mientras que un propulsor eléctrico sólo consta de unas 250. Los líquidos mencionados también se eliminan en gran medida, pero las baterías pesan entre 300 y 750 kilogramos, según el modelo. Pero tenga cuidado: la electromovilidad también genera nuevos peligros en el taller Seguridad en el trabajo y evaluación del lugar de trabajo debe tenerse en cuenta.