Алуминиум и автомобили - AutoExpert
Алуминиумот и неговите легури се релативно малку користено поле во автомобилската индустрија. Покрај производството на бандажи и алуминиумски делови или подсезори, нови технологии може да се користат и за производство на алуминиумски каросерии.
Новата опрема дизајнирана да ја зголеми удобноста и безбедноста (воздушно перниче, АБС, арматура за патнички простор, звучна изолација, нови ИТ и комуникациски уреди) додаде дополнителни килограми на модерните автомобили. Дополнителната тежина бараше и зголемување на моќноста на моторот, што, по дифолт, бара зголемена потрошувачка на гориво. Единственото одржливо решение за намалување на потрошувачката на гориво, заедно со поекономичните мотори, продолжува да биде намалување на тежината на автомобилот.
Бидејќи 10% намалување на масата може имплицитно да предизвика 6-8% намалување на потрошувачката на гориво. А намалувањето на тежината може да се постигне, засега, со употреба на алуминиум и пластика.
Употреба на алуминиум
Алуминиумот има некои квалитети што специјалистите за автомобили не можеа да ги поминат безгрижно: мала густина, добра отпорност на корозија и висока топлинска спроводливост. Експертите велат дека секој тон алуминиум што се користи на автомобилот ги намалува емисиите за 20 тони во текот на целиот животен век на автомобилот.
Употребата на алуминиум овозможува и намалување на масите на некои компоненти, инсталации и системи. Со употреба на алуминиум во производството на структури на каросеријата, се верува дека ќе биде можно да се постигне многу посакувана цел од специјалисти ширум светот: намалување на потрошувачката на гориво под 3 литри/100 км.
Меѓу предностите на употребата на алуминиум, мора да го споменеме и фактот дека тоа е 100% метал што може да се рециклира, стапката на враќање на алуминиумот од старо возило во моментов е над 95% во индустријализираните земји. Во исто време, повторната употреба на рециклиран алуминиум во производството на автомобили овозможува заштеда од 90-94% на електрична енергија. Исто така споменуваме дека замена на челик со алуминиум значи 90% намалување на загадувањето со СО2 во индустриските области каде што се произведува челик.
Кратка историја
Ние мора да запомниме дека употребата на алуминиум започна во раните години на дваесеттиот век. Почнувајќи од 1905 година, но уште поважно од 1920 година, некои делови на моторот започнаа да се направени од алуминиумски легури, како што се карбуратори, картер, карши цилиндри и клипни мотори.
Првиот француски прототип автомобил, со каросерија направен целосно од алуминиум, датира од 1934 година, а вториот, наречен Грегоар, од 1942 година. Заедно со подобрувањето на технологиите за изработка на делови од леано алуминиум и нивната обработка се повеќе и повеќе челичните делови и под-склоповите на автомобилот се заменуваат со алуминиумски. Особено во последниве години, учеството на алуминиум во автомобилите се зголеми за околу 6% годишно.
Како пример, во 1996 година, статистиката покажа дека достигнала потрошувачка на алуминиум по автомобил од 114 кг во САД, 90 кг во Јапонија и 70 килограми во Европа. Сега, еден европски автомобил содржи над 100 кг алуминиум со просечна вкупна тежина од 1100 кг. Во зависност од моделот на автомобилот, тежината на употребениот алуминиум значително варира, надминувајќи 270 кг за автомобил Јагуар, 310 кг за Порче и 384 кг за Ауди А8.
Пред десетина години беше пуштен во продажба Audi A2 во Франкфурт, првиот сериски автомобил со целосно алуминиумско тело. Ова тело е дизајнирано засновано на нова технологија, применета за прв пат пред неколку години на Audi A8. Се состои од производство на алуминиумски панели фиксирани во просторна структура на екструдирани рамки од ист метал, што ја обезбедува потребната цврстина.
Со овие панели, автомобилот „Ауди А2“ има каросерија за 40% полесна од слична направена од челичен лим, но исто така и поотпорна. Употребата на алуминиум дозволи повеќе аеродинамично тело, со коефициент од само 0,28, меѓу најдобрите во оваа класа. Во исто време, Audi A2 има 12-годишна гаранција за алуминиумското тело бидејќи проблемот со заштита од корозија на овој метал е многу поедноставен.
Многу делови за автомобили во моментов се изработени од леано алуминиум. Ако во 1996 година просечната тежина на леано алуминиумско возило беше 56 кг, од кои обвивките беа 35%, моторот 48%, а менувачот и сопирачките 14%, во 2005 година количината на леано алуминиум се зголеми на 95 кг, од кои 23% картер, 36% мотор и 26% сопирачки и менувач. Зголемувањето ќе биде многу поголемо за автомобилите што ќе се прават во иднина со целосно алуминиумски каросерии.
Предностите на алуминиумот
Има многу придобивки од користењето алуминиум во автомобилот. Особено, барањата на потрошувачите, како што се безбедноста, перформансите, економичноста на горивото и заштитата на животната средина, се подобруваат со:
- Постигнување добра активна безбедност. Растојанијата на сопирање се скратени поради намалената тежина на машината. Неколку метри стекнати со намалување на растојанието на сопирање може да значат избегнување несреќа. Во исто време, забрзувањата и забавувањата се полесни за полесниот автомобил што го прави поагилен и полесен за возење.
- Зголемување на пасивната безбедност. Во случај на удар, алуминиумските профили апсорбираат поголеми количини на ударна енергија преку деформација.
- Намалување на потрошувачката на гориво. Намалувањето на тежината на автомобилот за околу 100 кг одредува потрошувачка на гориво од 0,6 литри/100 км, а странските специјалисти велат дека, во моментов, со постојните технологии за правење алуминиумски легури, тежината на автомобилите може да се намали до 300 килограм. Ова достигнување би значело намалена потрошувачка на гориво од 1,5-2 литри/100 км. Економијата на гориво ги намалува и емисиите. Пресметано е дека 25% намалување на тежината на автомобилот може да доведе до 12,5% намалување на емисиите на загадувачи.
Бидејќи дизајнерите и истражувачите го подобруваат однесувањето на алуминиумските легури до замор, термички и механички удари и развиваат нови технологии за фрлање и обработка на овие делови, се повеќе и повеќе производители ќе преминат на правење алуминиумски куќишта за автомобили. Идните автомобили ќе вметнуваат се повеќе алуминиум и се помалку железо во нив од година во година.