Mistä auto oikein on tehty?

Mistä auto oikein on tehty?

Tonnin omapainoinen auto koostuu noin 600 kilosta terästä, 10 kilosta valurautaa ja 90 kilosta alumiinia. Puhdas rauta on erittäin pehmeää, joten se ei sovellu ajoneuvojen rakentamiseen. Hiiltä poistamalla se karkaistaan ​​ja jalostetaan sitten erivahvuisiksi teräsiksi. Teräs on tärkein materiaali autojen rakentamisessa, sillä sillä on laaja valikoima teknisiä ominaisuuksia, jotka on räätälöity erityisesti koriin, runkoon jne. Teräksellä on myös erittäin hyvät käsittelyominaisuudet, hyvä hinta/laatusuhde ja hyvät kierrätysmahdollisuudet. 

Kevyille rakennuskonsepteille on kysyntää

Kulutus- ja hiilidioksidipäästötavoitteiden saavuttamiseksi polttomoottoreita optimoidaan ja autoja on kevennettävä. 100 kiloa vähemmän auton painoa vähentää polttoaineen kulutusta noin. 0,6 litraa/100 km. Näitä painonpudotuspyrkimyksiä vastustavat kasvavat turvallisuuden ja mukavuuden vaatimukset sekä kasvava määrä elektronisia komponentteja, jotka edellyttävät kokonaisvaltaisia ​​toimenpiteitä ajoneuvon painon vähentämiseksi. Kevyt rakennuskonseptit ovat yleistymässä autojen valmistuksessa. Ja ne johtavat perinteisesti käytettyjen materiaalien korvaamiseen uusilla materiaaleilla.  

Olennainen perusta komponenttien painon ja siten polttoaineen kulutuksen vähentämiselle ovat vahvemmat teräkset, joilla on perinteisiin ominaisuuksiin verrattuna pienempi levypaksuus säilyttäen samalla rakenteellinen lujuus ja parempi törmäyskäyttäytyminen. Tällaisten hitsattujen aihioiden tai "räätälöityjen aihioiden" osuus nykyisistä ajoneuvoista on noin 50 %. ”Räätälöidyt aihiot” valmistetaan ohuista levyistä, joiden lujuusominaisuudet ja materiaalipaksuudet vaihtelevat käyttöjännityksen mukaan, ja ne muodostavat auton korin osia. Tämä säästää materiaalia ja painoa jopa 20 %.

Alumiini, magnesium ja korkean teknologian teräkset

Lupaavan alumiinin lisäksi autorakentamisessa löydettiin uudelleen magnesium. Tämä metalli (tiheydellä 1,74 kg/dm3) on kolmanneksen kevyempi kuin alumiini ja 77 prosenttia kevyempi kuin teräs. Sitä on jo käytetty monissa ajoneuvoissa moottori- ja vaihteistokoteloiden valmistukseen. Monimutkaiset, herkät komponentit voidaan valaa myös magnesiumilla. Uudet magnesiumlevylaadut ja muovausteknologiat mahdollistavat nyt myös magnesiumohutlevyjen käytön ajoneuvojen rakentamisessa. Magnesium on kevyin metallinen rakennusmateriaali. 

Yläitävaltalainen teräskonserni ja autojen toimittaja voestalpine vastaa alan yhä kevyempien, mutta myös vahvempien ja korroosionkestävämpien komponenttien kysyntään luomalla oman osaamisalueensa nimeltä "ultralights". Tämä tarjoaa kattavan valikoiman teräksiä kevyisiin autojen rakentamiseen, aina Advanced High Strength Steels (ahss) -teräksistä kylmämuovaukseen innovatiivisiin ratkaisuihin kuumamuovaukseen, jossa käytetään galvanoituja puristuskarkaisuteräksiä (phs).

Kymmenen prosenttia muovia

Teräksen korvaamisen kevytmetalleilla myös muovilla on tärkeä rooli. Muovien keskimääräinen tiheys on 1 g/cm³. Siitä valmistetaan useita satoja auton osia. Nykyään auton kuiva-aineen osuus on 8-10 %, johon on lisättävä viisi rengasta 3 %. Sama pätee muovien kestävyyteen mekaanista ja kemiallista rasitusta vastaan ​​kuin metallien kanssa. Vaikka ne eivät ole alttiina korroosiolle, niitä uhkaavat UV-säteily ja siitä johtuvat hapettumisprosessit. Tästä syystä tarvitaan kehittynyttä lisäainekemiaa.

Komponenttien kuituvahvistuksella voidaan saavuttaa korkea vakaus, mikä mahdollistaa auton korin rakentamisen muovista. Tässä käytetään komposiittimateriaaleja, joissa lasikuituja tai hiilikuituja (hiilikuituja) upotetaan korkealaatuisiin muoveihin, kuten polyesteriin, epokseihin ja polyamideihin, kuten kevlariin. Vanhoja ajoneuvoja kierrätettäessä tulee joskus ongelmia. 

Tulevaisuuden rengas

Pelkän massan kannalta renkaat ovat tuskin merkittäviä. Ne ovat kuitenkin tärkeitä, koska ne ovat ainoa kosketus ajoneuvon ja tien välillä. Nykyaikainen rengas ei ole tehty vain yksinkertaisesta kumista; pikemminkin se on monimutkainen seos erilaisia ​​luonnon- ja synteettisiä kumeja sekä lukuisia muita kemikaaleja ja rakennusmateriaaleja. Täyteaineita, kuten hiilimustaa, piidioksidia, hiiltä ja liitua, lisätään renkaan seokseen, kun taas teräs, viskoosi ja nailon antavat lujuutta. Myös täällä kehitys on jännittävää: The Huomisen renkaat Voimme tehdä paljon enemmän kuin voimme kuvitella tänään, rengasteollisuuden fantasioilla tuskin on rajoja. 

Joka tapauksessa kaikkia pyrkimyksiä vähentää painoa nykyaikaisessa autorakenteessa vastustavat kasvavat turvallisuutta ja mukavuutta koskevat vaatimukset sekä lisääntyvä määrä ajoneuvojen elektronisia komponentteja. Nykyaikaiset autot ovat jo pitkään pyörineet tietokoneita, mikä tarkoittaa, että myös elektroniikka lisää mittakaavaa. Nykyaikaisen keskiluokan auton sähköjärjestelmä (ilman hybridikäyttöä) painaa helposti 50 kg ja sisältää satoja kaapeleita, joiden kokonaispituus on kilometreissä mitattava. 

1,6 kilometriä kaapelia

The Wolfsburgin autoliike vertaa yhteen Blogi Golf 1:n Golf 7:n kanssa ja päätyy seuraavaan johtopäätökseen: "Vuonna 1980 VW Golf 1:een asennettiin yhteensä 191 kaapelia, joiden kokonaispituus oli 214 metriä. VW Golf 7:ssä on lähes 1000 erilaista kaapelia. Nykyään on kuitenkin tapana mitata kilometreissä: kaapeliverkon pituus on keskimäärin 1 varustetulla golfilla. Pelkästään se lisää painoa. Tämän estämiseksi signaalilinjojen poikkileikkaus pienennettiin 0,35:stä 0,13 neliömillimetriin. Siellä oli myös uudenlainen kupari-tinaseos.

Ei ihme, että ajoneuvojen sähköjärjestelmät monimutkaistuvat: eri mukavuuskomponentit äänentoistojärjestelmästä ilmastointiin yhdistävät yhä enemmän turvallisuuden kannalta tärkeitä komponentteja, kuten ESP, ultraääni- tai videoanturit ja niihin tarvittavat ohjauslaitteet. Tämä tekee nykyaikaisista entistä tärkeämpiä korjausten ja huollon kannalta Diagnostiset laitteet, joka luki virheilmoitukset. Elektroniikkakomponenttien lisääntyminen tarkoittaa myös sitä, että yli 100 kuluttajaa saa nyt sähkönsä vastaavasta tarpeesta akku. 

Nesteiden ja osien häviäminen

Ja sitten on erilaisia ​​nesteitä, kun ajoneuvo on valmis ajoon, mikä voi olla yhteensä 60 kiloa ajoneuvoluokista riippuen. Suurin osa on polttoainesäiliön sisältöä. Pienemmissä autoissa säiliötilavuus on noin 40 litraa, suuremmissa noin 80 litraa. Vertailun vuoksi perinteisen polttomoottoriauton tarvitsemilla kolmesta neljään litralla moottoriöljyä ei ole merkitystä. Sama koskee viidestä kymmeneen litraa jäähdytysnestettä sekä yhtä tai kahta litraa jarrunestettä tai tuulilasin pakkasnestettä. 

Yleensä yksittäisten osien määrä, joista auto koostuu, riippuu kulloisestakin ajoneuvotyypistä. Ylemmässä luokassa niitä on korkeamman varustelutason vuoksi yleensä huomattavasti enemmän kuin kompaktiluokan ajoneuvoja. Asiantuntijoiden mukaan keskiluokan ajoneuvoon voidaan odottaa olevan asennettuna keskimäärin 10 000 yksittäistä osaa. Sähköautoissa osien lukumäärää on vähennetty huomattavasti. Pelkästään polttokäyttö koostuu yli 2 000 osasta, kun taas sähkökäyttö vain noin 250 osasta. Myös mainitut nesteet jäävät suurelta osin pois, mutta akut painavat mallista riippuen 300-750 kiloa. Mutta ole varovainen: Sähköliikkuvuus luo myös uusia vaaranlähteitä työpajaan Työturvallisuus ja työpaikan arviointi on otettava huomioon.