Tamamen alüminyum Pioneer Audi A8, hafifliğin yolundan nasıl çıkılırsa çelik kullanmalıdır
Tamamen alüminyum gövdeden bahsetmişken, ilk tepkimiz kesinlikle Jaguar XJ, ardından Audi A8. Ama aslında, alüminyum gövdeli XJ 2003'te piyasaya sürüldü ve A81994'teydi.
Dünyanın tamamı alüminyum gövdeli ilk üretim otomobili 1989'da Honda NSX'ti. Beyaz gövdesi, aynı güçte bir çelik gövdeden neredeyse 200 kg daha hafif olan korkutucu bir 163 kg'a ulaşıyor ve alüminyum süspansiyon bileşenleri ek 20 kg kaybetti.
1989'da 163kg kavramı nedir?
Aşağıdakilerin tümü alüminyum gövde verileridir: Mercedes-Benz SLS AMG'nin beyaz gövdesi 241kg, BMW Z8285kg ve Lamborghini Gallardo 239kg.Fransız gövdesinin F430'u 165kg'a ulaştı sadece 15 yıl sonra.
Mevcut yakıt tüketimi ve emisyon düzenlemeleri daha katı hale geliyor ve içten yanmalı motorların ısıl verimliliğinin iyileştirilmesi ancak çok yavaş olan bir yüzde ile desteklenebilir. Yeni enerji gücünün tanıtılmasına ek olarak, vücut ağırlığının azaltılması tüm otomobil şirketlerinin göz önünde bulundurması gereken bir plandır. Sonuçta, ağırlık ne kadar hafif olursa, ilgili güç gereksinimleri o kadar düşük ve enerji tüketimi o kadar düşük olur.
Bu nedenle kavun yiyen insanlar için "araba ne kadar ağır, o kadar güvenli" saplantısı ne kadar derin olursa olsun, hafif sıklet otomobil üreticilerinin peşinde olduğu bir teknolojidir.
Şu anki dördüncü nesil Range Rover'a bakın, beyaz gövde önceki nesilden 180 kg daha hafif; yeni 5 Serisi Li, beyaz gövde önceki nesle göre 50 kg daha hafif; yeni Lacrosse beyaz gövde 90 kg daha hafif ... Açıkçası ister yapısal optimizasyon, ister alüminyum alaşım olsun Otomobil şirketlerinin kullanımının tek bir amacı var: kilo vermek.
Normal arsaya göre 5 gün içinde piyasaya sürülecek olan yeni dördüncü nesil A8, tamamen alüminyum gövdeyi ileriye taşımaya ve ağırlığı azaltmaya devam etmelidir.
Ancak "yuvanın kemiklerinden" ruhunu göstermek mi bilmiyorum. Yeni nesil A8 yalnızca tamamen alüminyum gövdeyi terk etmekle kalmadı, aynı zamanda çelik oranını% 40'ın üzerine çıkardı ve alüminyum oranı% 58'e düştü. Mevcut A8'in tüm çerçevesinin yalnızca B sütununun, beyaz gövdenin ağırlığının yalnızca% 8'ini oluşturan yüksek mukavemetli çelikten (yukarıdaki resimde gri kısım) yapıldığını ve kalan% 92'nin alüminyum olduğunu bilmek önemlidir.
Yeni nesil A8'de ultra yüksek mukavemetli çelik kullanımı, A / B sütunlarına, ön duvara, kapı eşiklerine ve çatının bir kısmına kadar uzanıyor. Ek olarak, sıradan çelik, magnezyum alaşımı ve CFRP (karbon fiber olarak da bilinir) vardır.
Audi bunu yaparken, yeni nesil A8'in beyaz gövdesi mevcut modele göre 51 kg artarak 282 kg'a ulaştı, ancak aynı zamanda burulma sertliği de% 24 arttı.
A8'in kolları kırıldı ve gelecekte satış noktası olarak "tamamen alüminyum gövdeyi" kullanamayacak.Peki, otomobillerde alüminyum alaşımlı malzemelerin kullanımına ilişkin anlayışımızda zamana ayak uydurmamız gerekiyor mu?
Otomobil fabrikasının halkla ilişkilerinde hepimiz bilinçaltında alüminyumun çelikten "daha yüksek" ve daha çekici olduğunu düşünüyoruz. Ve bu stereotipin teorik bir temeli vardır: Örneğin, aynı ağırlıktaki alüminyum alaşımları genellikle karbon çeliğinden daha güçlüdür.
Ancak son 20 yılda, çeliğin gücü neredeyse on katına çıktı ve gerilme mukavemeti 270Mpa'dan 2000Mpa'ya çıktı. Örnek olarak A8 neslini almaya devam edin.Sıcak şekillendirilmiş ultra yüksek dayanımlı çeliğin mukavemeti 1500Mpa'ya ulaştı Yetkili, bu çeliğin birim ağırlık başına en gelişmiş alüminyum alaşımlı malzemelerden daha yüksek mukavemete sahip olduğunu ve fiyatın daha ucuz olduğunu söyledi. Yakıt tüketimi düzenlemelerinin ve giderek daha sıkı hale gelen çarpışma güvenlik testlerinin etkisi altında, çeliğin devirmek üzere olduğu hissine kapılıyor.
Aslında, otomobillerde yüksek mukavemetli çelik tüketimi son on yılda hızla artıyor.
2006 yılında, araba başına ortalama 36,7 kg yüksek mukavemetli çelik kullanıldı. 2015 yılına kadar bu rakam, üç kattan fazla olan 124 kg oldu. Bu büyüme oranı, çelik üretim endüstrisinin beklentilerini bile aşıyor.
Uzun otomobil üretim endüstrisine ek olarak, aslında, etrafımdaki küçük vakalardan da sözde "çok zorlanmış" yeni malzemelerde batıl inançlara sahip olamayacağımı anlayabiliyorum.
Örneğin, jant somunlarını yeniden takarken, birçok kişi "bir kilogram yaysız kütle ve on kilogram yay" ideolojisine göre somunları çelikten alüminyum alaşımına değiştirir. Bu gerçekten çok daha hafiftir, ancak bazı alüminyum alaşımlı somunların deforme olduğu, uçları kırdığı ve telleri yüksek sıcaklıklarda kaydığı durumlar da olmuştur.
Alüminyum alaşımı kullanmak daha hafiftir, ancak daha önemli güvenlik konuları garanti edilmez, bu nedenle alüminyum alaşımını tekrar çelik somunlara dönüştürme eğilimi haline gelmiştir.
Alüminyum alaşımlarına ek olarak, magnezyum alaşımları da otomobil hafifletmede yeni bir "yüksek mukavemetli" malzemedir, ancak Jaguar Land Rover ayrıca magnezyum alaşımlarının potansiyelinin alüminyum alaşımlarından çok daha büyük olmadığına ve aynı zamanda zayıf enerji emilimi ve daha yüksek maliyet dezavantajlarına sahip olduğuna inanmaktadır. .
Bu nedenle gelecekte de hafif arabalara sahip olmaya devam etmek istiyorsanız, çeşitli malzemelerin kompozit kullanılması gerekir.Yeni nesil A8 gibi beyaz gövde üzerinde alüminyum, çelik, magnezyum ve karbon fiber kompozit malzemeler kullanılıyor. Tek bir malzeme sorunu tamamen çözemez.
