Do que realmente é feito um carro?

Do que realmente é feito um carro?

Um carro com peso bruto de uma tonelada consiste em aproximadamente 600 kg de aço, 10 kg de ferro fundido e 90 kg de alumínio. O ferro puro é muito macio e, portanto, inadequado para a construção de veículos. Ao remover o carbono, ele é endurecido e depois processado em aços com diferentes resistências. O aço é o material mais importante na construção automóvel, pois possui uma grande variedade de propriedades técnicas que são especificamente adaptadas para aplicações em carroçarias, chassis, etc. O aço também possui propriedades de processamento muito boas, uma boa relação preço/desempenho e boas opções de reciclagem. 

Conceitos de construção leve estão em demanda

Para atingir os objetivos definidos em termos de consumo e emissões de CO2, os motores de combustão estão a ser otimizados e os automóveis devem tornar-se mais leves. Menos 100 kg de peso do veículo reduz o consumo de combustível em aprox. 0,6 litros/100 km. Estes esforços para reduzir o peso são contrariados por exigências crescentes de segurança e conforto e por um número crescente de componentes eletrónicos que exigem medidas holísticas para reduzir o peso do veículo. Os conceitos de construção leve estão se tornando difundidos na fabricação de automóveis. E levam à substituição de materiais usados ​​convencionalmente por novos materiais.  

Uma base essencial para a redução do peso dos componentes e, consequentemente, do consumo de combustível são os aços com maior resistência, que, em comparação com as qualidades convencionais, apresentam redução na espessura da chapa, mantendo a mesma resistência estrutural e melhor comportamento de colisão. A proporção de tais peças soldadas ou “peças sob medida” nos veículos atuais é de cerca de 50%. “Plantas sob medida” são feitas de folhas finas com diferentes propriedades de resistência e espessuras de material, dependendo da tensão operacional, para formar componentes da carroceria de um automóvel. Isso resulta em economia de material e peso de até 20%.

Alumínio, magnésio e aços de alta tecnologia

Além do promissor alumínio, o magnésio foi redescoberto na construção automobilística. Este metal (com densidade de 1,74 kg/dm3) é um terço mais leve que o alumínio e 77% mais leve que o aço. Já foi utilizado em diversos veículos para a produção de caixas de motores e transmissões. Componentes complexos e delicados também podem ser fundidos com magnésio. As novas qualidades de chapas de magnésio e tecnologias de conformação agora também possibilitam o uso de chapas finas de magnésio na construção de veículos. O magnésio é o material de construção metálico mais leve. 

O grupo siderúrgico da Alta Áustria e fornecedor automotivo voestalpine está respondendo à demanda da indústria por componentes cada vez mais leves, mas também mais fortes e resistentes à corrosão, criando seu próprio campo de especialização chamado "ultraleves". Isso oferece uma linha abrangente de aços para construção automotiva leve, desde aços avançados de alta resistência (ahss) para conformação a frio até soluções inovadoras para conformação a quente usando aços galvanizados endurecidos por prensagem (phs).

Dez por cento de plástico

Além de substituir o aço por metais leves, o plástico também desempenha um papel importante. Os plásticos têm uma densidade média de 1 g/cm³. Muitas centenas de componentes automotivos são feitos a partir dele. Hoje a proporção da matéria seca do carro é de 8 a 10%, aos quais devem ser adicionados os cinco pneus em 3%. O mesmo se aplica às considerações relativas à estabilidade dos plásticos contra tensões mecânicas e químicas, como acontece com os metais. Embora não estejam sujeitos à corrosão, estão ameaçados pela radiação UV e pelos processos de oxidação resultantes. É por isso que uma química aditiva sofisticada é necessária.

Através do reforço de fibra dos componentes, podem ser alcançados altos níveis de estabilidade, o que possibilita a construção de carrocerias em plástico. Aqui, são utilizados materiais compósitos nos quais fibras de vidro ou fibras de carbono (fibras de carbono) são incorporadas em plásticos de alta qualidade, como poliéster, epóxis e poliamidas, como Kevlar. Às vezes surgem problemas durante a reciclagem de veículos antigos. 

O pneu do futuro

Em termos de massa, os pneus dificilmente são significativos. No entanto, são cruciais porque são o único contacto entre o veículo e a estrada. Um pneu moderno não é feito apenas de borracha simples; em vez disso, é uma mistura complexa de várias borrachas naturais e sintéticas, bem como de vários outros produtos químicos e materiais de construção. Cargas como negro de fumo, sílica, carbono e giz são adicionadas ao composto do pneu, enquanto aço, rayon e náilon proporcionam resistência. O desenvolvimento aqui também é emocionante: o Pneus de amanhã podemos fazer muito mais do que podemos imaginar hoje, não há limites para as fantasias da indústria de pneus. 

Em qualquer caso, todos os esforços para reduzir o peso na construção automóvel moderna são contrariados por exigências crescentes em termos de segurança e conforto, bem como por um número crescente de componentes eletrónicos nos veículos. Os carros modernos já rodam computadores há muito tempo, o que significa que a eletrônica também acrescenta muito à escala. O sistema elétrico de um carro moderno de médio porte (sem tração híbrida) pesa facilmente 50 kg e inclui centenas de cabos com comprimento total que pode ser medido em quilômetros. 

1,6 quilômetros de cabo

O Concessionária de automóveis Wolfsburg compara em um Blogue o Golf 1 com o Golf 7 e chega à seguinte conclusão: “Em 1980, um total de 191 cabos com um comprimento total de 214 metros foram instalados num VW Golf 1. No VW Golf 7 existem quase 1.000 cabos diferentes. Só isso aumenta o peso. Para contrariar isto, a secção transversal das linhas de sinal foi reduzida de 0,35 para 0,13 milímetros quadrados. Houve também um novo tipo de liga de cobre-estanho.

Não é de admirar que os sistemas elétricos de bordo estejam a tornar-se mais complexos: aos vários componentes de conforto, desde o sistema de som ao ar condicionado, juntam-se cada vez mais componentes relevantes para a segurança, como ESP, sensores ultrassónicos ou de vídeo e os dispositivos de controlo necessários para os mesmos. Isso torna os modernos ainda mais importantes para reparos e manutenção Equipamento de diagnóstico, que lê mensagens de erro. O número crescente de componentes electrónicos também significa que mais de 100 consumidores recebem actualmente a sua electricidade a partir das necessidades correspondentes. bateria. 

Perda de fluidos e peças

E depois há vários fluidos quando o veículo está pronto para circular, que no total podem chegar a 60 quilos, dependendo da categoria do veículo. A maior parte é o conteúdo do tanque de combustível. Os carros menores têm um volume de tanque em torno de 40 litros, os veículos maiores têm cerca de 80 litros. Em comparação, os três a quatro litros de óleo de motor que um carro tradicional com motor de combustão necessita são irrelevantes. O mesmo se aplica a cinco a dez litros de líquido refrigerante, bem como a um ou dois litros fluido de freio ou anticongelante para pára-brisa. 

Em geral, o número de peças individuais que compõem um carro depende do respectivo tipo de veículo. Na classe alta, devido ao maior nível de equipamento, costuma haver muito mais do que nos veículos da classe compacta. De acordo com especialistas, pode-se esperar que um veículo de médio porte tenha em média 10.000 peças individuais instaladas. Para carros elétricos, o número de peças é drasticamente reduzido. Só um motor de combustão consiste em mais de 2.000 peças, enquanto um motor elétrico consiste apenas em cerca de 250. Os líquidos mencionados também são amplamente eliminados, mas as baterias pesam entre 300 e 750 quilos, dependendo do modelo específico. Mas tenha cuidado: a eletromobilidade também cria novas fontes de perigo na oficina Segurança ocupacional e avaliação do local de trabalho deve ser levado em conta.