Tulajdonképpen miből is van egy autó?

Tulajdonképpen miből is van egy autó?

Egy tonnás saját tömegű autó körülbelül 600 kg acélból, 10 kg öntöttvasból és 90 kg alumíniumból áll. A tiszta vas nagyon puha, ezért nem alkalmas járműgyártásra. A szén eltávolításával megedződik, majd különböző szilárdságú acélokká dolgozzák fel. Az acél a legfontosabb anyag az autógyártásban, mivel sokféle műszaki tulajdonsággal rendelkezik, amelyeket kifejezetten a karosszéria, alváz stb. alkalmazásokhoz szabtak. Az acél emellett nagyon jó feldolgozási tulajdonságokkal, jó ár/teljesítmény aránnyal és jó újrahasznosítási lehetőségekkel rendelkezik. 

A könnyűszerkezetes építési koncepciókra van kereslet

A fogyasztásra és a CO2-kibocsátásra kitűzött célok elérése érdekében a belsőégésű motorokat optimalizálják, és az autóknak könnyebbé kell válniuk. A 100 kilogrammal kisebb járműtömeg kb. 0,6 liter/100 km. A tömegcsökkentésre irányuló erőfeszítéseket ellensúlyozzák a biztonság és kényelem iránti növekvő igények, valamint a növekvő számú elektronikus alkatrész, amelyek holisztikus intézkedéseket igényelnek a jármű tömegének csökkentése érdekében. A könnyűszerkezetes konstrukciók elterjedtek az autógyártásban. És ezek a hagyományosan használt anyagok új anyagokkal való felváltásához vezetnek.  

Az alkatrészek tömegének és ezáltal az üzemanyag-fogyasztás csökkentésének alapvető alapja a nagyobb szilárdságú acél, amely a hagyományos minőségekhez képest csökkenti a lemezvastagságot, miközben megőrzi ugyanazt a szerkezeti szilárdságot és jobb ütközési viselkedést. Az ilyen hegesztett vagy „szabott nyersdarabok” aránya a jelenlegi járművekben 50% körüli. A „szabott nyersdarabok” különböző szilárdsági tulajdonságú és anyagvastagságú vékony lemezekből készülnek, az üzemi igénybevételtől függően, hogy az autó karosszériájának alkatrészeit képezzék. Ez akár 20%-os anyag- és súlymegtakarítást eredményez.

Alumínium, magnézium és high-tech acélok

Az ígéretes alumínium mellett a magnéziumot is újra felfedezték az autógyártásban. Ez a fém (sűrűsége 1,74 kg/dm3) harmadával könnyebb az alumíniumnál és 77 százalékkal könnyebb az acélnál. Számos járműben használták már motor- és sebességváltóház gyártására. Összetett, finom alkatrészek magnéziummal is önthetők. Az új magnéziumlemez minőségek és alakítási technológiák immár lehetővé teszik a magnézium vékonylemezek járműgyártásban történő alkalmazását is. A magnézium a legkönnyebb fém építőanyag. 

A felső-ausztriai acélcsoport és autóipari beszállító, a voestalpine az iparág egyre könnyebb, de ugyanakkor erősebb és korrózióállóbb alkatrészek iránti keresletére saját szakterületének létrehozásával, az úgynevezett „ultralights” megoldással válaszol. Ez az acélok átfogó választékát kínálja könnyű járműgyártáshoz, a hidegalakításhoz használt fejlett nagyszilárdságú acéloktól (ahss) a horganyzott préseléssel edzett acélok (phs) melegalakítására szolgáló innovatív megoldásokig.

Tíz százalék műanyag

Az acél könnyűfémekkel való helyettesítése mellett a műanyag is fontos szerepet játszik. A műanyagok átlagos sűrűsége 1 g/cm³. Sok száz autóalkatrész készül belőle. Ma az autó szárazanyag-aránya 8-10%, amihez az öt gumiabroncsot 3%-kal kell hozzáadni. Ugyanez vonatkozik a műanyagok mechanikai és kémiai igénybevétellel szembeni stabilitására vonatkozó megfontolásokra, mint a fémekre. Bár nincsenek kitéve a korróziónak, az UV sugárzás és az ebből eredő oxidációs folyamatok veszélyeztetik őket. Ezért van szükség kifinomult adalékkémiára.

Az alkatrészek szálerősítésével magas szintű stabilitás érhető el, ami lehetővé teszi műanyag karosszériák építését. Itt olyan kompozit anyagokat használnak, amelyekben üvegszálak vagy szénszálak (szénszálak) vannak beágyazva kiváló minőségű műanyagokba, mint például poliészter, epoxi és poliamid, például kevlár. Időnként problémák merülnek fel a régi járművek újrahasznosítása során. 

A jövő gumija

A puszta tömeget tekintve az abroncsok aligha jelentősek. Ezek azonban kulcsfontosságúak, mivel ezek jelentik az egyetlen érintkezést a jármű és az út között. Egy modern gumiabroncs nem csupán egyszerű gumiból készül; hanem különféle természetes és szintetikus gumik, valamint számos egyéb vegyszer és építőanyag összetett keveréke. Töltőanyagokat, például kormot, szilícium-dioxidot, szenet és krétát adnak az abroncskeverékhez, míg az acél, műselyem és nejlon szilárdságot biztosít. A fejlesztés itt is izgalmas: A Holnap gumik sokkal többet tud tenni, mint amit ma el tudunk képzelni, az abroncsipar fantáziájának aligha van határa. 

Mindenesetre a modern autógyártásban a tömeg csökkentésére irányuló erőfeszítéseket a biztonság és a kényelem, valamint a járművekben található elektronikus alkatrészek növekvő száma ellensúlyozza. A modern autók már régóta guruló számítógépek, ami azt jelenti, hogy az elektronika is sokat tesz a skálán. Egy modern (hibridhajtás nélküli) középkategóriás autó elektromos rendszere könnyedén 50 kg-ot nyom, és több száz kábelt tartalmaz, amelyek teljes hossza kilométerben mérhető. 

1,6 kilométer kábel

A Wolfsburg autókereskedés összehasonlít egyben Blog a Golf 1-et a Golf 7-tel, és a következő következtetésre jut: "1980-ban összesen 191 kábelt szereltek be egy VW Golf 1-be, összesen 214 méter hosszúságban. A VW Golf 7-ben közel 1000 különböző kábel található. Manapság azonban inkább kilométerben mérjük: a kábelhálózat hossza egy átlagosan 1. 6 kilométeres Golfon." Ez önmagában növeli a súlyt. Ennek ellensúlyozására a jelvezetékek keresztmetszete 0,35-ről 0,13 négyzetmilliméterre csökkent. Volt egy új típusú réz-ón ötvözet is.

Nem csoda, hogy a fedélzeti elektromos rendszerek egyre bonyolultabbá válnak: a különféle kényelmi komponensekhez, a hangrendszertől a légkondicionálásig, egyre több, a biztonság szempontjából releváns komponens csatlakozik, mint például az ESP, az ultrahang- vagy videóérzékelők és az ezekhez szükséges vezérlőberendezések. Emiatt a modernek még fontosabbak a javítások és karbantartások szempontjából Diagnosztikai berendezések, amely hibaüzeneteket olvas fel. Az elektronikai alkatrészek növekvő száma azt is jelenti, hogy ma már több mint 100 fogyasztó kapja meg az áramot a megfelelő mennyiségből akkumulátor. 

Folyadékok és alkatrészek elvesztése

És akkor különféle folyadékok vannak, amikor a jármű készen áll a járműre, ami összesen akár 60 kilogrammot is elérhet, járműkategóriától függően. A legnagyobb részt az üzemanyagtartály tartalma teszi ki. A kisebb autók tartálya 40 liter körüli, a nagyobb járművek 80 liter körüliek. Összehasonlításképpen, az a három-négy liter motorolaj, amit egy hagyományos belsőégésű motorral szerelt autó igényel, lényegtelen. Ugyanez vonatkozik öt-tíz liter hűtőfolyadékra, valamint egy-két literre fékfolyadék vagy szélvédő fagyálló. 

Általában az egyes alkatrészek száma, amelyekből egy autó áll, az adott járműtípustól függ. A felső osztályban a magasabb felszereltségi szint miatt általában lényegesen többen vannak, mint a kompakt osztályú járművekben. Szakértők szerint egy középkategóriás járműben átlagosan 10 000 egyedi alkatrészre lehet számítani. Az elektromos autóknál drasztikusan csökken az alkatrészek száma. Egy belső égésű hajtás önmagában több mint 2000 alkatrészből áll, míg az elektromos hajtás csak 250 körül. Az említett folyadékok is nagyrészt kimaradnak, de az akkumulátorok tömege 300 és 750 kilogramm között mozog, típustól függően. De légy óvatos: az elektromobilitás új veszélyforrásokat is teremt a műhelyben Munkavédelmi és munkahelyi értékelés figyelembe kell venni.