Od čega je zapravo napravljen automobil?

Od čega je zapravo napravljen automobil?

Automobil s vlastitom masom od jedne tone sastoji se od približno 600 kg čelika, 10 kg lijevanog željeza i 90 kg aluminija. Čisto željezo je vrlo mekano i stoga nije prikladno za izradu vozila. Uklanjanjem ugljika on se kali i potom prerađuje u čelike različite čvrstoće. Čelik je najvažniji materijal u konstrukciji automobila, budući da ima širok izbor tehničkih svojstava koja su posebno prilagođena za primjenu u karoseriji, šasiji itd. Čelik također ima vrlo dobra svojstva obrade, dobar omjer cijene i učinka i dobre mogućnosti recikliranja. 

Koncepti lagane konstrukcije su traženi

Kako bi se postigli postavljeni ciljevi za potrošnju i emisiju CO2, motori s unutarnjim izgaranjem se optimiziraju, a automobili moraju postati lakši. 100 kilograma manja težina vozila smanjuje potrošnju goriva za cca. 0,6 litara/100 km. Tim naporima da se smanji težina suprotstavljaju se sve veći zahtjevi za sigurnošću i udobnošću te sve veći broj elektroničkih komponenti koje zahtijevaju holističke mjere za smanjenje težine vozila. Koncepti lagane konstrukcije postaju rašireni u proizvodnji automobila. I dovode do zamjene konvencionalno korištenih materijala novim materijalima.  

Bitna osnova za smanjenje težine komponenti, a time i potrošnje goriva, su čelici veće čvrstoće, koji, u usporedbi s konvencionalnim kvalitetama, imaju smanjenu debljinu lima uz zadržavanje iste strukturne čvrstoće i poboljšanog ponašanja pri sudaru. Udio takvih zavarenih sirovina ili "krojenih sirovina" u trenutnim vozilima je oko 50%. „Prilagođeni dijelovi” izrađeni su od tankih ploča različitih svojstava čvrstoće i debljine materijala, ovisno o radnom naprezanju, kako bi se oblikovale komponente karoserije automobila. To rezultira uštedom materijala i težine do 20%.

Aluminij, magnezij i čelici visoke tehnologije

Osim obećavajućeg aluminija, magnezij je ponovno otkriven u konstrukciji automobila. Taj je metal (gustoće 1,74 kg/dm3) za trećinu lakši od aluminija i 77 posto od čelika. Već je korišten u mnogim vozilima za proizvodnju kućišta motora i mjenjača. Složene, osjetljive komponente također se mogu lijevati s magnezijem. Nova kvaliteta magnezijevih limova i tehnologije oblikovanja sada također omogućuju upotrebu tankih magnezijevih limova u konstrukciji vozila. Magnezij je najlakši metalni građevinski materijal. 

Grupacija za čelik Gornje Austrije i dobavljač automobilske industrije voestalpine odgovara na zahtjeve industrije za sve lakšim, ali i jačim komponentama otpornijima na koroziju stvaranjem vlastitog stručnog područja pod nazivom "ultralights". Ovo nudi sveobuhvatan asortiman čelika za lagane automobilske konstrukcije, od naprednih čelika visoke čvrstoće (ahss) za hladno oblikovanje do inovativnih rješenja za vruće oblikovanje pomoću galvaniziranih čelika za otvrdnjavanje prešanjem (phs).

Deset posto plastike

Osim zamjene čelika lakim metalima, važnu ulogu ima i plastika. Plastika ima prosječnu gustoću od 1 g/cm³. Od njega se izrađuju stotine automobilskih dijelova. Danas je udio suhe tvari u automobilu 8 do 10%, čemu treba dodati 3% pet guma. Isto se odnosi na razmatranja koja se tiču ​​stabilnosti plastike na mehanička i kemijska opterećenja kao i na metale. Iako nisu podložni koroziji, prijeti im UV zračenje i posljedični oksidacijski procesi. Zbog toga je potrebna sofisticirana aditivna kemija.

Ojačanjem komponenti vlaknima može se postići visoka razina stabilnosti, što omogućuje izradu karoserija automobila od plastike. Ovdje se koriste kompozitni materijali u koje su staklena vlakna ili karbonska vlakna (ugljična vlakna) ugrađena u visokokvalitetnu plastiku poput poliestera, epoksida i poliamida poput kevlara. Kod recikliranja starih vozila ponekad nastaju problemi. 

Guma budućnosti

Što se tiče same mase, gume nisu značajne. No, oni su ključni jer su jedini kontakt između vozila i ceste. Moderna guma nije napravljena samo od jednostavne gume; nego je složena mješavina raznih prirodnih i sintetičkih guma kao i brojnih drugih kemikalija i građevinskih materijala. Punila kao što su čađa, silika, karbon i kreda dodaju se u smjesu gume, dok čelik, rajon i najlon daju čvrstoću. Razvoj je ovdje također uzbudljiv: The Gume sutrašnjice može učiniti mnogo više nego što danas možemo zamisliti, teško da postoje granice za fantazije industrije guma. 

U svakom slučaju, sva nastojanja da se smanji težina u modernoj automobilskoj konstrukciji suprotstavljaju se sve većim zahtjevima u pogledu sigurnosti i udobnosti kao i sve većem broju elektroničkih komponenti u vozilima. Moderni automobili već odavno kotrljaju računala, što znači da i elektronika puno pridonosi vagi. Električni sustav modernog automobila srednje klase (bez hibridnog pogona) lagano teži 50 kg i uključuje stotine kabela ukupne duljine koja se može mjeriti u kilometrima. 

1,6 kilometara kabla

The Autosalon Wolfsburg uspoređuje u jednom Blog Golf 1 s Golfom 7 i dolazi do sljedećeg zaključka: "Godine 1980. u VW Golf 1 ugrađen je ukupno 191 kabel ukupne duljine 214 metara. U VW Golfu 7 postoji gotovo 1000 različitih kabela. No, danas smo skloni mjeriti u kilometrima: duljina kabelske mreže na prosječno opremljenom Golfu iznosi gotovo 1,6 kilometara." Samo to povećava težinu. Kako bi se to spriječilo, presjek signalnih linija smanjen je s 0,35 na 0,13 četvornih milimetara. Postojala je i nova vrsta legure bakra i kositra.

Nije ni čudo da električni sustavi u vozilu postaju sve složeniji: različitim komponentama udobnosti, od zvučnog sustava do klima uređaja, pridružuje se sve više sigurnosnih komponenti kao što su ESP, ultrazvučni ili video senzori i kontrolni uređaji potrebni za njih. Zbog toga su moderni još važniji za popravke i održavanje Dijagnostička oprema, koji čita poruke o grešci. Sve veći broj elektroničkih komponenti također znači da više od 100 potrošača sada dobiva električnu energiju iz odgovarajuće potrebne količine baterija. 

Gubitak tekućina i dijelova

A tu su i razne tekućine kada je vozilo spremno za vožnju, što ukupno može iznositi i do 60 kilograma, ovisno o kategoriji vozila. Najveći dio čini sadržaj spremnika goriva. Manji automobili imaju spremnik od oko 40 litara, a veći oko 80 litara. Za usporedbu, tri do četiri litre motornog ulja koje zahtijeva tradicionalni automobil s motorom s unutarnjim izgaranjem je nebitno. Isto vrijedi i za pet do deset litara rashladne tekućine, kao i za jednu ili dvije litre tekućina za kočnice ili antifriz za vjetrobransko staklo. 

Općenito, broj pojedinačnih dijelova od kojih se automobil sastoji ovisi o dotičnom tipu vozila. U višoj klasi, zbog više razine opreme, obično ih ima znatno više nego u vozilima kompaktne klase. Prema stručnjacima, može se očekivati ​​da vozilo srednje klase ima prosječno ugrađeno 10.000 pojedinačnih dijelova. Za električne automobile broj dijelova je drastično smanjen. Samo pogon s izgaranjem sastoji se od više od 2000 dijelova, dok se električni pogon sastoji od samo oko 250. Spomenute tekućine su također uvelike eliminirane, ali baterije teže između 300 i 750 kilograma, ovisno o konkretnom modelu. Ali budite oprezni: elektromobilnost također stvara nove izvore opasnosti u radionici Zaštita na radu i vrednovanje radnog mjesta mora se uzeti u obzir.