Zastosowanie komponentów aluminiowych w przemyśle motoryzacyjnym jest bardzo powszechne, a części aluminiowe mają kilka zalet. Po pierwsze, surowiec ten jest odporny na rdzę, ma dobre właściwości rozpraszania ciepła i zmniejsza całkowitą masę pojazdu. Stop aluminium, znany ze swojej wysokiej plastyczności podczas przetwarzania, może być wykorzystywany do tworzenia różnych złożonych i lekkich komponentów. Wreszcie, materiały ze stopu aluminium spełniają normy certyfikacji środowiskowej.
Jako materiał na nadwozia pojazdów, aluminium nie ustępuje wytrzymałością trzem głównym komponentom: silnikowi, skrzyni biegów i podwoziu. Jeśli nowy samochód wykorzystuje nadwozie ze stopu aluminium, producenci nie tylko podkreślają jego zalety w prezentacjach, ale także pokazują gołe aluminiowe nadwozie na pokazach samochodowych, w salonach dealerskich i centrach handlowych. Konsumenci również zwracają dużą uwagę na wykorzystanie aluminium, a każda redukcja komponentów aluminiowych w nowym samochodzie może prowadzić do silnych reakcji entuzjastów w Internecie. Powstaje pytanie: O ile mocniejsze jest aluminium w porównaniu do stali? Oprócz lekkości, jakie inne unikalne zalety ma aluminium? Dlaczego producenci samochodów preferują aluminium?
Lekki
W porównaniu do stali używanej w samochodach budżetowych, Najważniejsza zaleta stopu aluminium jest jego lekkość. Gęstość stali wynosi 7,8 g/cm³, podczas gdy gęstość aluminium to zaledwie 2,7 g/cm³. Oznacza to, że przy równoważnej objętości aluminium waży tylko około jednej trzeciej stali, a nawet lżej niż dobrze znane lekkie materiały. stop tytanu o gęstości 4,5 g/cm³.
Zmniejszenie masy pojazdów przy użyciu materiałów ze stopów aluminium przynosi liczne korzyści. Lżejszy samochód ma mniejszą bezwładność, co skutkuje mniejszym oporem przy zmianach jego stanu podczas przyspieszania, zwalniania lub pokonywania zakrętów, poprawiając w ten sposób czas reakcji. Niższa masa znacznie zmniejsza również zużycie paliwa. Badania wskazują, że na każde 100 kg zmniejszenia masy pojazdu, zużycie paliwa może spaść o 0,3 do 0,6 litra na 100 kilometrów. Redukcja ta ma kluczowe znaczenie, biorąc pod uwagę obowiązujące rygorystyczne przepisy dotyczące zużycia paliwa i emisji spalin.
Oprócz korzyści bezwładnościowych, zastosowanie lżejszych powłok ze stopów aluminium może obniżyć środek ciężkości pojazdu i zoptymalizować rozkład masy między przodem a tyłem. Optymalizacja ta poprawia prowadzenie i wrażenia z jazdy, zmniejszając przechyły nadwozia podczas pokonywania zakrętów.
W przypadku pojazdów elektrycznych zalety aluminium stają się jeszcze bardziej widoczne. Z każdym wzrostem masy o 10%, zużycie energii przez pojazd elektryczny wzrasta o 5,5%. Oszczędność masy wynikająca z zastosowania aluminium w nadwoziu może prowadzić do bardziej wydajnego zużycia energii i zwiększonego zasięgu, co sprawia, że aluminium jest preferowanym wyborem dla wysokiej klasy pojazdów elektrycznych.
Elementy zawieszenia
Stop aluminium błyszczy w ruchomych częściach pojazdu, szczególnie w elementach zawieszenia, takich jak wahacze. Zmniejszona masa aluminiowych wahaczy oznacza mniejszą bezwładność, co pozwala na łatwiejszy ruch. Ten lepszy ruch, zwłaszcza na wyboistych nawierzchniach, zwiększa kontakt opony z drogą, dzięki czemu pojazd jest bardziej sterowalny i poprawia komfort jazdy.
Zwiększona sztywność
Zwiększenie sztywności pojazdu zwykle osiąga się poprzez dodanie większej ilości materiału. Jednak przewaga aluminium staje się oczywista w tym aspekcie. Podczas gdy aluminium wymaga 40% więcej objętości niż stal, aby osiągnąć tę samą wytrzymałość, jego waga wynosi tylko jedną trzecią wagi stali w tej samej objętości. Pozwala to pojazdom z aluminiowym nadwoziem osiągnąć doskonałą sztywność poprzez "lekkomyślne" dodawanie materiału, przewyższając pojazdy ze stalowym nadwoziem.
Absorpcja energii
Elastyczność i sprężystość stopu aluminium sprawiają, że skutecznie pochłania on energię, co można zaobserwować w aluminiowych puszkach na napoje. Podczas kolizji aluminium może pochłonąć dwa razy więcej energii niż równoważna waga stali. Właściwość ta jest korzystna dla zwiększenia bezpieczeństwa zderzenia poprzez zastosowanie aluminium w obszarach podatnych na odkształcenia, zmniejszając uderzenie przenoszone na kabinę pasażerską.
Jednak ze względu na swoją miękkość, aluminium nie nadaje się do sztywnych obszarów, takich jak słupki A i B w pojeździe. Pojawiły się zaawansowane technologie produkcji stali, takie jak ultra wysokowytrzymała stal formowana na gorąco o wytrzymałości 1800 MPa. Stale te przewyższają aluminium zarówno pod względem wytrzymałości, jak i wagi, stanowiąc atrakcyjną alternatywę.
Odporność na korozję
Podczas gdy stal galwanizowana jest często stosowana ze względu na odporność na korozję, stop aluminium przewyższa ją w obszarach o trudnych warunkach. Aluminium naturalnie tworzy na swojej powierzchni gęstą warstwę tlenku aluminium, zapobiegając dalszym reakcjom ze środowiskiem. Ta odporność na korozję jest szczególnie korzystna w regionach, w których używana jest sól drogowa lub inne środki korozyjne.
podsumowując
Podsumowując, właściwości materiałowe aluminium, w tym jego lekkość, zwiększona sztywność, zdolność pochłaniania energii i odporność na korozję, sprawiają, że jest to preferowany wybór dla różnych komponentów samochodowych. Skupienie się na aluminium wynika z dążenia przemysłu motoryzacyjnego do zmniejszenia masy, poprawy efektywności paliwowej i spełnienia rygorystycznych norm środowiskowych. Pomimo wyzwań związanych z kosztami produkcji i napraw, zalety aluminium w nowoczesnych pojazdach przewyższają te obawy, co prowadzi do jego powszechnego stosowania w przemyśle motoryzacyjnym. przemysł motoryzacyjny.
