Waar is een auto eigenlijk van gemaakt?

Waar is een auto eigenlijk van gemaakt?

Een auto met een leeggewicht van één ton bestaat uit ongeveer 600 kg staal, 10 kg gietijzer en 90 kg aluminium. Zuiver ijzer is zeer zacht en daarom niet geschikt voor de voertuigbouw. Door het verwijderen van koolstof wordt het gehard en vervolgens verwerkt tot staalsoorten met verschillende sterktes. Staal is het belangrijkste materiaal in de autobouw, omdat het een grote verscheidenheid aan technische eigenschappen heeft die specifiek zijn toegesneden op toepassingen in carrosserie, chassis etc. Daarnaast beschikt staal over zeer goede verwerkingseigenschappen, een goede prijs-kwaliteitverhouding en goede recyclingmogelijkheden. 

Er is veel vraag naar lichtgewicht bouwconcepten

Om de gestelde doelen op het gebied van verbruik en CO2-uitstoot te behalen worden verbrandingsmotoren geoptimaliseerd en moeten auto’s lichter worden. 100 kilogram minder voertuiggewicht verlaagt het brandstofverbruik met ca. 0,6 liter/100km. Deze inspanningen om het gewicht te verminderen worden gecompenseerd door de toenemende vraag naar veiligheid en comfort en een toenemend aantal elektronische componenten die holistische maatregelen vereisen om het voertuiggewicht te verminderen. Lichtgewicht constructieconcepten worden steeds wijdverbreid in de automobielindustrie. En ze leiden ertoe dat conventioneel gebruikte materialen worden vervangen door nieuwe materialen.  

Een essentiële basis voor het verminderen van het gewicht van de componenten en dus het brandstofverbruik zijn staalsoorten met een hogere sterkte, die, vergeleken met conventionele kwaliteiten, een vermindering van de plaatdikte hebben met behoud van dezelfde structurele sterkte en een verbeterd crashgedrag. Het aandeel van dergelijke gelaste plano's of "op maat gemaakte plano's" in de huidige voertuigen bedraagt ​​ongeveer 50%. “Op maat gemaakte stukken” worden gemaakt van dunne platen met verschillende sterkte-eigenschappen en materiaaldiktes, afhankelijk van de operationele spanning, om componenten van de carrosserie van een auto te vormen. Dit resulteert in een materiaal- en gewichtsbesparing tot wel 20%.

Aluminium, magnesium en hightech staalsoorten

Naast het veelbelovende aluminium werd magnesium herontdekt in de autobouw. Dit metaal (met een dichtheid van 1,74 kg/dm3) is een derde lichter dan aluminium en 77 procent lichter dan staal. Het is al in veel voertuigen gebruikt voor de productie van motor- en transmissiebehuizingen. Ook complexe, delicate onderdelen kunnen met magnesium worden gegoten. De nieuwe magnesiumplaatkwaliteiten en vormtechnologieën maken het nu ook mogelijk om magnesiumdunne platen in de voertuigbouw toe te passen. Magnesium is het lichtste metalen constructiemateriaal. 

De Opper-Oostenrijkse staalgroep en automobielleverancier voestalpine speelt in op de vraag van de industrie naar steeds lichtere, maar ook sterkere en corrosiebestendigere componenten door een eigen vakgebied te creëren, genaamd "ultralights". Dit biedt een uitgebreid assortiment staalsoorten voor de lichtgewicht autobouw, van geavanceerde hogesterktestaalsoorten (ahss) voor koudvervormen tot innovatieve oplossingen voor warmvervormen met behulp van gegalvaniseerde pershardende staalsoorten (phs).

Tien procent plastic

Naast het vervangen van staal door lichte metalen speelt ook kunststof een belangrijke rol. Kunststoffen hebben een gemiddelde dichtheid van 1 g/cm³. Er worden vele honderden auto-onderdelen van gemaakt. Tegenwoordig bedraagt ​​het drogestofaandeel van de auto 8 tot 10%, waarbij de vijf banden tegen 3% moeten worden opgeteld. Hetzelfde geldt voor overwegingen met betrekking tot de stabiliteit van kunststoffen tegen mechanische en chemische belasting als voor metalen. Hoewel ze niet onderhevig zijn aan corrosie, worden ze bedreigd door UV-straling en de daaruit voortvloeiende oxidatieprocessen. Daarom is geavanceerde additieve chemie noodzakelijk.

Door vezelversterking van componenten kan een hoge mate van stabiliteit worden bereikt, wat het mogelijk maakt om carrosserieën van kunststof te bouwen. Hierbij wordt gebruik gemaakt van composietmaterialen waarbij glasvezels of koolstofvezels (koolstofvezels) zijn ingebed in hoogwaardige kunststoffen zoals polyester, epoxy's en polyamiden zoals Kevlar. Er doen zich soms problemen voor bij het recyclen van oude voertuigen. 

De band van de toekomst

Qua massa zijn de banden nauwelijks van betekenis. Ze zijn echter cruciaal omdat ze het enige contact vormen tussen het voertuig en de weg. Een moderne band is niet alleen gemaakt van eenvoudig rubber; het is eerder een complex mengsel van verschillende natuurlijke en synthetische rubbers, evenals talrijke andere chemicaliën en bouwmaterialen. Vulstoffen zoals carbon black, silica, carbon en krijt worden aan de bandcompound toegevoegd, terwijl staal, rayon en nylon voor sterkte zorgen. Ook hier is de ontwikkeling spannend: The Banden van morgen zoveel meer kan doen dan we ons vandaag de dag kunnen voorstellen, zijn er nauwelijks grenzen aan de fantasieën van de bandenindustrie. 

In ieder geval worden alle pogingen om het gewicht in de moderne autobouw te verminderen gecompenseerd door toenemende eisen op het gebied van veiligheid en comfort, evenals door een toenemend aantal elektronische componenten in voertuigen. Moderne auto's zijn al lang rijdende computers, wat betekent dat ook de elektronica veel aan de schaal toevoegt. Het elektrische systeem van een moderne middenklasse auto (zonder hybride aandrijving) weegt al snel 50 kg en omvat honderden kabels met een totale lengte die in kilometers te meten is. 

1,6 kilometer kabel

De Autodealer Wolfsburg vergelijkt in één Bloggen de Golf 1 met de Golf 7 en komt tot de volgende conclusie: “In 1980 werden in een VW Golf 1 in totaal 191 kabels met een totale lengte van 214 meter geïnstalleerd. In de VW Golf 7 zitten bijna 1.000 verschillende kabels. Tegenwoordig hebben we echter de neiging om in kilometers te meten: de lengte van het kabelnetwerk op een gemiddeld uitgeruste Golf is bijna 1,6 kilometer.” Dat alleen al verhoogt het gewicht. Om dit tegen te gaan werd de doorsnede van de signaallijnen verkleind van 0,35 naar 0,13 vierkante millimeter. Er was ook een nieuw type koper-tinlegering.

Het is geen wonder dat de elektrische systemen aan boord steeds complexer worden: de verschillende comfortcomponenten, van het geluidssysteem tot de airconditioning, worden aangevuld met steeds meer veiligheidsrelevante componenten zoals ESP, ultrasone of videosensoren en de daarvoor benodigde bedieningsapparatuur. Dit maakt moderne exemplaren des te belangrijker voor reparaties en onderhoud Diagnostische apparatuur, die foutmeldingen voorleest. Het toenemende aantal elektronische componenten betekent ook dat meer dan 100 consumenten hun elektriciteit nu ontvangen van de overeenkomstige behoefte batterij. 

Vloeistoffen en onderdelenverlies

En dan zijn er nog diverse vloeistoffen als het voertuig rijklaar is, wat in totaal kan oplopen tot 60 kilogram, afhankelijk van de voertuigcategorie. Het grootste deel is de inhoud van de brandstoftank. Kleinere auto's hebben een tankinhoud van ongeveer 40 liter, grotere voertuigen hebben ongeveer 80 liter. Ter vergelijking: de drie tot vier liter motorolie die een traditionele auto met verbrandingsmotor nodig heeft, doet er niet toe. Hetzelfde geldt voor vijf tot tien liter koelvloeistof, maar ook voor één of twee liter remvloeistof of antivries voor de voorruit. 

Over het algemeen hangt het aantal afzonderlijke onderdelen waaruit een auto bestaat af van het betreffende voertuigtype. In de hogere klasse zijn er, vanwege het hogere uitrustingsniveau, meestal aanzienlijk meer dan in voertuigen uit de compacte klasse. Volgens deskundigen kan van een middenklasseauto worden verwacht dat er gemiddeld 10.000 afzonderlijke onderdelen zijn geïnstalleerd. Bij elektrische auto’s wordt het aantal onderdelen drastisch verminderd. Alleen al een verbrandingsaandrijving bestaat uit ruim 2.000 onderdelen, terwijl een elektrische aandrijving er slechts uit zo’n 250 bestaat. Ook de genoemde vloeistoffen worden grotendeels geëlimineerd, maar de accu’s wegen, afhankelijk van het specifieke model, tussen de 300 en 750 kilogram. Maar wees voorzichtig: elektromobiliteit creëert ook nieuwe bronnen van gevaar in de werkplaats Arbeidsveiligheid en evaluatie van de werkplek er moet rekening mee worden gehouden.