Millest auto tegelikult tehtud on?

Millest auto tegelikult tehtud on?

Ühetonnise tühimassiga auto koosneb ligikaudu 600 kg terasest, 10 kg malmist ja 90 kg alumiiniumist. Puhas raud on väga pehme ja seetõttu sõidukite ehitamiseks sobimatu. Süsiniku eemaldamisega see karastab ja seejärel töödeldakse erineva tugevusega terasteks. Teras on autoehituses kõige olulisem materjal, kuna sellel on palju erinevaid tehnilisi omadusi, mis on spetsiaalselt kohandatud kasutamiseks kerel, šassiil jne. Samuti on terasel väga head töötlemisomadused, hea hinna ja kvaliteedi suhe ning head taaskasutusvõimalused. 

Kergekaalulised ehituskontseptsioonid on nõutud

Tarbimise ja CO2-heite eesmärkide saavutamiseks optimeeritakse sisepõlemismootoreid ja autod peavad muutuma kergemaks. 100 kilogrammi väiksem sõiduki kaal vähendab kütusekulu ca. 0,6 liitrit/100 km. Nendele jõupingutustele kaalu vähendamiseks astuvad vastu kasvavad nõudmised ohutuse ja mugavuse järele ning üha suurem arv elektroonilisi komponente, mis nõuavad terviklikke meetmeid sõiduki massi vähendamiseks. Kergekaalulised ehituskontseptsioonid on autotootmises laialt levinud. Ja need viivad selleni, et tavapäraselt kasutatud materjalid asendatakse uute materjalidega.  

Komponentide massi ja seega ka kütusekulu vähendamise oluliseks aluseks on suurema tugevusega terased, millel on võrreldes tavaliste omadustega lehe paksus vähenenud, säilitades samal ajal sama konstruktsioonitugevuse ja parema kokkupõrkekäitumise. Selliste keevitatud toorikute või kohandatud toorikute osakaal praegustes sõidukites on umbes 50%. Erinevate tugevusomaduste ja materjalipaksusega õhukestest lehtedest valmistatakse vastavalt tööpingele “Rätsepatöödeldud toorikud”, mis moodustavad auto kere komponente. See toob kaasa kuni 20% materjali- ja kaalusäästu.

Alumiinium, magneesium ja kõrgtehnoloogilised terased

Lisaks paljutõotavale alumiiniumile taasavastati autoehituses magneesium. See metall (tihedusega 1,74 kg/dm3) on kolmandiku võrra kergem kui alumiinium ja 77 protsenti kergem kui teras. Seda on juba kasutatud paljudes sõidukites mootori- ja käigukasti korpuste tootmiseks. Magneesiumiga saab valada ka keerulisi õrnu komponente. Magneesiumpleki uued omadused ja vormimistehnoloogiad võimaldavad nüüd kasutada magneesiumi õhukesi lehti ka sõidukite ehituses. Magneesium on kõige kergem metallist ehitusmaterjal. 

Ülem-Austria terasekontsern ja autotööstuse tarnija voestalpine vastab tööstuse nõudlusele üha kergemate, aga ka tugevamate ja korrosioonikindlamate komponentide järele, luues oma erialavaldkonna, mida nimetatakse ülikergeteks. See pakkub laia valikut teraseid kergete autokonstruktsioonide jaoks, alates kõrgtugevatest terastest (ahss) külmvormimiseks kuni uuenduslike lahendusteni kuumvormimiseks, kasutades tsingitud presskarastavaid teraseid (phs).

Kümme protsenti plastikust

Lisaks terase asendamisele kergmetallidega mängib olulist rolli ka plastik. Plastide keskmine tihedus on 1 g/cm³. Sellest valmistatakse sadu autodetaile. Täna on auto kuivaine osakaal 8–10%, millele tuleb lisada viis rehvi 3%. Sama kehtib ka kaalutluste kohta, mis puudutavad plastide stabiilsust mehaanilise ja keemilise pinge suhtes, nagu metallide puhul. Kuigi need ei allu korrosioonile, ohustavad neid UV-kiirgus ja sellest tulenevad oksüdatsiooniprotsessid. Seetõttu on vaja keerukat lisaainete keemiat.

Komponentide kiudtugevdamise abil on võimalik saavutada kõrge stabiilsustase, mis võimaldab ehitada plastikust autokered. Siin kasutatakse komposiitmaterjale, milles klaaskiud või süsinikkiud (süsinikkiud) on põimitud kvaliteetsetesse plastidesse, nagu polüester, epoksiidid ja polüamiidid, nagu kevlar. Mõnikord tekivad probleemid vanade sõidukite taaskasutamisel. 

Tuleviku rehv

Massi poolest pole rehvid kuigi olulised. Need on aga üliolulised, sest need on ainus kontakt sõiduki ja tee vahel. Kaasaegne rehv ei ole ainult lihtsast kummist; pigem on tegemist keeruka seguga erinevatest looduslikest ja sünteetilistest kummidest ning paljudest muudest kemikaalidest ja ehitusmaterjalidest. Rehvisegule lisatakse täiteaineid nagu tahm, ränidioksiid, süsinik ja kriit, samas kui teras, viskoos ja nailon annavad tugevust. Ka siinne areng on põnev: The Homse päeva rehvid suudame teha palju rohkem, kui me täna ette kujutame, pole rehvitööstuse fantaasiatel peaaegu mingeid piire. 

Igal juhul seisavad kõik jõupingutused kaasaegses autoehituses kaalu vähendamiseks vastu kasvavad nõudmised ohutuse ja mugavuse osas ning üha suurenev arv elektroonilisi komponente sõidukites. Kaasaegsed autod on juba pikka aega veerevad arvutid, mis tähendab, et ka elektroonika annab mastaabile palju juurde. Moodsa keskklassi auto (ilma hübriidajamita) elektrisüsteem kaalub kergesti 50 kg ja sisaldab sadu kaableid, mille kogupikkus on mõõdetav kilomeetrites. 

1,6 kilomeetrit kaablit

The Wolfsburgi autokauplus võrdleb ühes Blogi Golf 1 koos Golf 7-ga ja jõuab järgmisele järeldusele: "1980. aastal paigaldati VW Golf 1-le kokku 191 kaablit kogupikkusega 214 meetrit. VW Golf 7-s on ligi 1000 erinevat kaablit. Tänapäeval kiputakse aga mõõtma kilomeetrites: kaablivõrgu pikkus keskmiselt 1. 6 kilomeetril on." Ainuüksi see tõstab kaalu. Selle vastu võitlemiseks vähendati signaaliliinide ristlõiget 0,35-lt 0,13 ruutmillimeetrile. Oli ka uut tüüpi vase-tina sulam.

Pole ime, et pardaelektrisüsteemid muutuvad üha keerukamaks: erinevate mugavuskomponentide juurde alates helisüsteemist ja lõpetades kliimaseadmega ühendatakse järjest rohkem turvalisuse seisukohalt olulisi komponente nagu ESP, ultraheli- või videoandurid ja nende jaoks vajalikud juhtimisseadmed. See muudab kaasaegsed remondi ja hoolduse jaoks veelgi olulisemaks Diagnostikaseadmed, mis luges ette veateateid. Üha suurenev elektroonikakomponentide hulk tähendab ka seda, et üle 100 tarbija saab praegu oma elektri vastavalt vajalikust aku. 

Vedelike ja osade kadu

Ja siis on sõiduvalmis sõidu ajal erinevad vedelikud, mis kokku võib olenevalt sõidukikategooriast ulatuda 60 kilogrammini. Suurima osa moodustab kütusepaagi sisu. Väiksematel autodel on paagi maht 40 liitri ringis, suurematel sõidukitel 80 liitri ringis. Võrdluseks, kolm-neli liitrit mootoriõli, mida tavaline sisepõlemismootoriga auto nõuab, ei oma tähtsust. Sama kehtib viie kuni kümne liitri jahutusvedeliku kohta, samuti ühe või kahe liitri kohta pidurivedelik või esiklaasi antifriis. 

Üldiselt sõltub üksikute osade arv, millest auto koosneb, vastavast sõidukitüübist. Kõrgemas klassis on neid kõrgema varustustaseme tõttu tavaliselt oluliselt rohkem kui kompaktklassi sõidukeid. Ekspertide hinnangul võib keskklassi sõidukile oodata keskmiselt 10 000 üksikut detaili. Elektriautode puhul vähendatakse osade arvu drastiliselt. Ainuüksi põlemisajam koosneb enam kui 2000 osast, elektriajam aga vaid umbes 250. Mainitud vedelikud jäävad samuti suures osas välja, kuid akud kaaluvad olenevalt konkreetsest mudelist 300–750 kilogrammi. Kuid ole ettevaatlik: elektrimobiilsus tekitab töökojas ka uusi ohuallikaid Tööohutus ja töökoha hindamine tuleb arvestada.