No kā patiesībā ir izgatavota automašīna?

No kā patiesībā ir izgatavota automašīna?

Automašīna ar vienas tonnas pašmasu sastāv no aptuveni 600 kg tērauda, ​​10 kg čuguna un 90 kg alumīnija. Tīrais dzelzs ir ļoti mīksts un tāpēc nav piemērots transportlīdzekļu celtniecībai. Atdalot oglekli, tas tiek sacietēts un pēc tam pārstrādāts dažādas stiprības tēraudos. Tērauds ir vissvarīgākais materiāls automobiļu konstrukcijā, jo tam ir daudz dažādu tehnisko īpašību, kas ir īpaši pielāgotas lietošanai virsbūvē, šasijā utt. Tēraudam ir arī ļoti labas apstrādes īpašības, laba cenas un veiktspējas attiecība un labas pārstrādes iespējas. 

Vieglas konstrukcijas koncepcijas ir pieprasītas

Lai sasniegtu izvirzītos patēriņa un CO2 izmešu mērķus, tiek optimizēti iekšdedzes dzinēji un automašīnām jākļūst vieglākām. Par 100 kilogramiem mazāks transportlīdzekļa svars samazina degvielas patēriņu par apm. 0,6 litri/100 km. Šiem centieniem samazināt svaru pretojas pieaugošās prasības pēc drošības un komforta, kā arī arvien lielāks skaits elektronisko komponentu, kam nepieciešami holistiski pasākumi transportlīdzekļa svara samazināšanai. Vieglās konstrukcijas koncepcijas kļūst plaši izplatītas automašīnu ražošanā. Un tie noved pie tā, ka parasti izmantotie materiāli tiek aizstāti ar jauniem materiāliem.  

Būtisks pamats detaļu svara un līdz ar to arī degvielas patēriņa samazināšanai ir tēraudi ar lielāku izturību, kam, salīdzinot ar parastajām īpašībām, ir samazināts loksnes biezums, vienlaikus saglabājot tādu pašu konstrukcijas izturību un uzlabotu triecienizturību. Šādu metinātu sagatavju vai “pielāgotu sagatavju” īpatsvars pašreizējos transportlīdzekļos ir aptuveni 50%. “Pielāgotas sagataves” tiek izgatavotas no plānām loksnēm ar dažādām stiprības īpašībām un materiāla biezumu atkarībā no ekspluatācijas sprieguma, lai veidotu automašīnas virsbūves sastāvdaļas. Tas nodrošina materiālu un svara ietaupījumu līdz pat 20%.

Alumīnijs, magnijs un augsto tehnoloģiju tēraudi

Papildus daudzsološajam alumīnijam automašīnu būvē no jauna tika atklāts magnijs. Šis metāls (ar blīvumu 1,74 kg/dm3) ir par trešdaļu vieglāks par alumīniju un par 77 procentiem vieglāks par tēraudu. Tas jau ir izmantots daudzos transportlīdzekļos dzinēju un transmisijas korpusu ražošanā. Sarežģītus, smalkus komponentus var atliet arī ar magniju. Jaunās magnija loksnes īpašības un formēšanas tehnoloģijas tagad ļauj izmantot arī magnija plānās loksnes transportlīdzekļu konstrukcijā. Magnijs ir vieglākais metāla konstrukcijas materiāls. 

Augšaustrijas tērauda grupa un automobiļu piegādātājs voestalpine reaģē uz nozares pieprasījumu pēc arvien vieglākiem, bet arī spēcīgākiem un pret koroziju izturīgākiem komponentiem, izveidojot savu kompetences jomu, ko sauc par "ultralights". Tas piedāvā plašu vieglo automobiļu konstrukciju tēraudu klāstu, sākot no uzlabotajiem augstas stiprības tēraudiem (ahss) aukstajai formēšanai līdz novatoriskiem risinājumiem karstai formēšanai, izmantojot cinkotus presēšanas rūdīšanas tēraudus (phs).

Desmit procenti plastmasas

Papildus tērauda aizstāšanai ar vieglajiem metāliem svarīga loma ir arī plastmasai. Plastmasas vidējais blīvums ir 1 g/cm³. No tā tiek izgatavoti daudzi simti automašīnu detaļu. Mūsdienās automašīnas sausnas īpatsvars ir 8 līdz 10%, kam jāpieskaita piecas riepas ar 3%. Tas pats attiecas uz apsvērumiem par plastmasas stabilitāti pret mehānisko un ķīmisko spriegumu kā uz metāliem. Lai gan tie nav pakļauti korozijai, tos apdraud UV starojums un no tā izrietošie oksidācijas procesi. Tāpēc ir nepieciešama sarežģīta piedevu ķīmija.

Izmantojot komponentu šķiedru pastiprināšanu, var sasniegt augstu stabilitātes līmeni, kas ļauj izgatavot automašīnu virsbūves no plastmasas. Šeit tiek izmantoti kompozītmateriāli, kuros stikla šķiedras vai oglekļa šķiedras (oglekļa šķiedras) ir iestrādātas augstas kvalitātes plastmasās, piemēram, poliesterā, epoksīdos un poliamīdos, piemēram, kevlarā. Problēmas dažkārt rodas, pārstrādājot vecos transportlīdzekļus. 

Nākotnes riepa

Milzīgās masas ziņā riepām nav lielas nozīmes. Tomēr tie ir ļoti svarīgi, jo tie ir vienīgais kontakts starp transportlīdzekli un ceļu. Mūsdienīga riepa nav izgatavota tikai no vienkāršas gumijas; drīzāk tas ir dažādu dabisko un sintētisko kaučuku, kā arī daudzu citu ķīmisko vielu un celtniecības materiālu sarežģīts maisījums. Riepas maisījumam tiek pievienotas tādas pildvielas kā ogle, silīcija dioksīds, ogleklis un krīts, savukārt tērauds, viskoze un neilons nodrošina izturību. Attīstība šeit ir arī aizraujoša: Rītdienas riepas var paveikt daudz vairāk, nekā spējam iedomāties šodien, riepu industrijas fantāzijām diez vai ir robežas. 

Jebkurā gadījumā visiem centieniem samazināt svaru mūsdienu automobiļu konstrukcijā pretojas pieaugošās prasības attiecībā uz drošību un komfortu, kā arī pieaugošais elektronisko komponentu skaits transportlīdzekļos. Mūsdienu automobiļi jau izsenis ripina datorus, kas nozīmē, ka arī elektronika daudz ko papildina mērogā. Mūsdienīga vidējās klases automašīnas (bez hibrīdpiedziņas) elektriskā sistēma viegli sver 50 kg un ietver simtiem kabeļu ar kopējo garumu, kas mērāms kilometros. 

1,6 kilometri kabeļa

The Volfsburgas automašīnu izplatītājs salīdzina vienā Emuārs Golf 1 ar Golf 7 un nonāk pie šāda secinājuma: "1980.gadā VW Golf 1 kopumā tika uzstādīts 191 kabelis ar kopējo garumu 214 metri. VW Golf 7 ir gandrīz 1000 dažādu kabeļu. Taču mūsdienās mēdz mērīt kilometros: kabeļu tīkla garums uz vidēji 1. 6 kilometriem ir." Tas vien palielina svaru. Lai to novērstu, signāla līniju šķērsgriezums tika samazināts no 0,35 līdz 0,13 kvadrātmilimetriem. Bija arī jauna veida vara-alvas sakausējums.

Nav brīnums, ka borta elektrosistēmas kļūst arvien sarežģītākas: dažādiem komforta komponentiem, sākot no skaņas sistēmas un beidzot ar gaisa kondicionētāju, tiek pievienoti arvien vairāk drošībai nozīmīgi komponenti, piemēram, ESP, ultraskaņas vai video sensori un tiem nepieciešamās vadības ierīces. Tas padara modernus vēl svarīgākus remontam un apkopei Diagnostikas iekārtas, kas nolasīja kļūdu ziņojumus. Pieaugošais elektronisko komponentu skaits nozīmē arī to, ka šobrīd vairāk nekā 100 patērētāju saņem elektroenerģiju no attiecīgi nepieciešamās akumulators. 

Šķidrumu un detaļu zudums

Un tad ir dažādi šķidrumi, kad transportlīdzeklis ir gatavs braukšanai, kas kopā var sasniegt 60 kilogramus atkarībā no transportlīdzekļa kategorijas. Lielākā daļa ir degvielas tvertnes saturs. Mazākām automašīnām tvertnes tilpums ir ap 40 litriem, lielākiem - ap 80 litriem. Salīdzinājumam, trīs līdz četri litri motoreļļas, kas nepieciešami tradicionālai automašīnai ar iekšdedzes dzinēju, nav nozīmes. Tas pats attiecas uz pieciem līdz desmit litriem dzesēšanas šķidruma, kā arī uz vienu vai diviem litriem bremžu šķidrums vai vējstikla antifrīzu. 

Kopumā atsevišķu detaļu skaits, no kurām automašīna sastāv, ir atkarīgs no attiecīgā transportlīdzekļa veida. Augstākajā klasē, pateicoties augstākam aprīkojuma līmenim, to parasti ir ievērojami vairāk nekā kompaktās klases spēkratos. Pēc ekspertu domām, vidējas klases transportlīdzeklim var paredzēt vidēji 10 000 atsevišķu detaļu. Elektromobiļiem detaļu skaits ir krasi samazināts. Tikai iekšdedzes piedziņa sastāv no vairāk nekā 2000 detaļām, bet elektriskā piedziņa tikai aptuveni 250. Arī minētie šķidrumi lielākoties tiek likvidēti, taču akumulatori atkarībā no konkrētā modeļa sver no 300 līdz 750 kilogramiem. Taču esiet uzmanīgi: elektromobilitāte darbnīcā rada arī jaunus briesmu avotus Darba drošības un darba vietas novērtējums jāņem vērā.