Iz česa je pravzaprav sestavljen avto?

Iz česa je pravzaprav sestavljen avto?

Avto z maso praznega vozila ene tone je sestavljen iz približno 600 kg jekla, 10 kg litega železa in 90 kg aluminija. Čisto železo je zelo mehko in zato neprimerno za izdelavo vozil. Z odstranitvijo ogljika ga utrdimo in nato predelamo v jekla različnih trdnosti. Jeklo je najpomembnejši material v avtomobilski konstrukciji, saj ima široko paleto tehničnih lastnosti, ki so posebej prilagojene za uporabo v karoseriji, šasiji itd. Jeklo ima tudi zelo dobre predelovalne lastnosti, dobro razmerje med ceno in zmogljivostjo ter dobre možnosti recikliranja. 

Povpraševanje je po konceptih lahke gradnje

Da bi dosegli zastavljene cilje glede porabe in emisij CO2, se motorji z notranjim izgorevanjem optimizirajo, avtomobili pa morajo postati lažji. 100 kilogramov manjša masa vozila zmanjša porabo goriva za cca. 0,6 l/100 km. Tem prizadevanjem za zmanjšanje teže nasprotujejo vse večje zahteve po varnosti in udobju ter vse večje število elektronskih komponent, ki zahtevajo celostne ukrepe za zmanjšanje teže vozila. Koncepti lahke konstrukcije postajajo vse bolj razširjeni v avtomobilski proizvodnji. In vodijo do zamenjave konvencionalno uporabljenih materialov z novimi materiali.  

Bistvena osnova za zmanjšanje teže sestavnih delov in s tem porabe goriva so jekla z večjo trdnostjo, ki imajo v primerjavi s konvencionalnimi kvalitetami zmanjšano debelino pločevine, hkrati pa ohranjajo enako strukturno trdnost in izboljšano obnašanje pri trku. Delež takšnih varjenih surovcev ali "prikrojenih surovcev" v sedanjih vozilih je okoli 50 %. „Prilagojeni surovci“ so narejeni iz tankih listov različnih trdnostnih lastnosti in debelin materiala, odvisno od delovne obremenitve, da tvorijo sestavne dele karoserije avtomobila. To prihrani material in težo do 20 %.

Aluminij, magnezij in visokotehnološka jekla

Poleg obetavnega aluminija so v avtomobilski konstrukciji ponovno odkrili magnezij. Ta kovina (z gostoto 1,74 kg/dm3) je za tretjino lažja od aluminija in za 77 odstotkov lažja od jekla. Uporabljen je bil že v številnih vozilih za izdelavo ohišij motorja in menjalnika. Kompleksne, občutljive komponente je mogoče uliti tudi z magnezijem. Nove kakovosti magnezijeve pločevine in tehnologije oblikovanja zdaj omogočajo tudi uporabo magnezijeve tanke pločevine v konstrukciji vozil. Magnezij je najlažji kovinski konstrukcijski material. 

Zgornjeavstrijska jeklarska skupina in dobavitelj avtomobilske industrije voestalpine se odziva na povpraševanje industrije po vse lažjih, a tudi močnejših in proti koroziji odpornejših komponentah z ustvarjanjem lastnega strokovnega področja, imenovanega "ultralights". Ta ponuja obsežno paleto jekel za lahke avtomobilske konstrukcije, od naprednih jekel visoke trdnosti (ahss) za hladno oblikovanje do inovativnih rešitev za vroče oblikovanje z uporabo pocinkanih jekel za utrjevanje s stiskanjem (phs).

Deset odstotkov plastike

Poleg nadomeščanja jekla z lahkimi kovinami ima pomembno vlogo tudi plastika. Plastika ima povprečno gostoto 1 g/cm³. Iz njega je izdelanih več sto avtomobilskih komponent. Danes je delež suhe snovi v avtomobilu 8 do 10 %, k temu pa je treba prišteti 3 % petih pnevmatik. Enako velja za pomisleke glede stabilnosti plastike pred mehanskimi in kemičnimi obremenitvami kot za kovine. Čeprav niso podvrženi koroziji, jih ogroža UV sevanje in posledični oksidacijski procesi. Zato je potrebna sofisticirana aditivna kemija.

Z ojačitvijo sestavnih delov z vlakni je mogoče doseči visoko stopnjo stabilnosti, kar omogoča izdelavo avtomobilskih karoserij iz plastike. Pri tem se uporabljajo kompozitni materiali, v katere so steklena vlakna ali karbonska vlakna (karbonska vlakna) vdelana v visokokakovostne plastike, kot so poliester, epoksi in poliamidi, kot je kevlar. Pri recikliranju starih vozil se včasih pojavijo težave. 

Pnevmatika prihodnosti

Kar zadeva čisto maso, pnevmatike niso pomembne. So pa ključnega pomena, saj so edini stik med vozilom in cestiščem. Sodobna pnevmatika ni narejena samo iz preproste gume; gre za kompleksno mešanico različnih naravnih in sintetičnih kavčukov ter številnih drugih kemikalij in gradbenih materialov. Zmesi pnevmatike so dodana polnila, kot so saje, silicijev dioksid, ogljik in kreda, medtem ko jeklo, rajon in najlon zagotavljajo trdnost. Tudi razvoj tukaj je vznemirljiv: The Gume jutrišnjega dne lahko naredi veliko več, kot si danes lahko predstavljamo, fantazijam industrije pnevmatik skorajda ni meja. 

Vsekakor pa so vsa prizadevanja za zmanjšanje teže v sodobni avtomobilski konstrukciji nasproti vse večjim zahtevam po varnosti in udobju ter vse večjemu številu elektronskih komponent v vozilih. Sodobni avtomobili že dolgo kotalijo računalnike, kar pomeni, da na lestvici veliko pripomore tudi elektronika. Električni sistem sodobnega avtomobila srednjega razreda (brez hibridnega pogona) enostavno tehta 50 kg in vključuje na stotine kablov, katerih skupna dolžina se lahko meri v kilometrih. 

1,6 kilometra kabla

The Avtohiša ​​Wolfsburg primerja v enem Blog Golf 1 z Golfom 7 in pride do naslednjega zaključka: "Leta 1980 je bilo v VW Golf 1 vgrajenih skupno 191 kablov v skupni dolžini 214 metrov. V VW Golf 7 je skoraj 1000 različnih kablov. Vendar pa dandanes merimo v kilometrih: dolžina kabelskega omrežja na povprečno opremljenem Golfu je skoraj 1,6 kilometra." Samo to poveča težo. Da bi preprečili to, je bil presek signalnih linij zmanjšan z 0,35 na 0,13 kvadratnih milimetrov. Pojavila se je tudi nova vrsta zlitine bakra in kositra.

Ni čudno, da postajajo električni sistemi v vozilu vse bolj zapleteni: različnim komponentam za udobje, od zvočnega sistema do klimatske naprave, se pridružuje vse več komponent, pomembnih za varnost, kot so ESP, ultrazvočni ali video senzorji in zanje potrebne krmilne naprave. Zaradi tega so sodobni še toliko bolj pomembni za popravila in vzdrževanje Diagnostična oprema, ki berejo sporočila o napakah. Naraščajoče število elektronskih komponent pomeni tudi, da zdaj več kot 100 porabnikov prejema električno energijo iz ustrezno potrebnega baterijo. 

Izguba tekočin in delov

In potem so tu še razne tekočine, ko je vozilo pripravljeno za vožnjo, kar skupaj lahko znaša tudi do 60 kilogramov, odvisno od kategorije vozila. Največji del predstavlja vsebina rezervoarja za gorivo. Manjši avtomobili imajo prostornino rezervoarja okoli 40 litrov, večji okoli 80 litrov. Za primerjavo so tri do štiri litre motornega olja, ki jih potrebuje tradicionalni avtomobil z motorjem z notranjim izgorevanjem, nepomembni. Enako velja za pet do deset litrov hladilne tekočine, pa tudi za en ali dva litra zavorna tekočina ali antifriz za vetrobransko steklo. 

Na splošno je število posameznih delov, iz katerih je avto sestavljen, odvisno od posameznega tipa vozila. V višjem razredu jih je zaradi višje stopnje opreme običajno bistveno več kot pri vozilih kompaktnega razreda. Po mnenju strokovnjakov lahko pričakujemo, da bo imelo vozilo srednjega razreda v povprečju vgrajenih 10.000 posameznih delov. Pri električnih avtomobilih se število delov drastično zmanjša. Samo zgorevalni pogon je sestavljen iz več kot 2000 delov, električni pogon pa le okoli 250. Tudi omenjene tekočine so v veliki meri odstranjene, a baterije tehtajo od 300 do 750 kilogramov, odvisno od konkretnega modela. Vendar bodite previdni: elektromobilnost ustvarja tudi nove vire nevarnosti v delavnici Varnost pri delu in vrednotenje delovnega mesta je treba upoštevati.