Számos észak-amerikai állam jogszabályainak növekvő nyomása a gázkibocsátásra a szövetségi kormány és a három nagy gyártó között néhány évvel ezelőtt elképzelhetetlen közös programhoz vezetett az autó által okozott szennyezés és így annak fogyasztása csökkentése érdekében: a kézenfekvő megoldás a súlycsökkentés a műanyagok és kompozitok nagyobb mértékű alkalmazása miatt
A hibrid megoldások hátrányai
Ez egy hibrid szerkezeti összeállítás, amelyben számos hátrány van, amely megakadályozza a nagyobb tömegcsökkenést egyetlen anyag használatához képest.
A monometál test, legyen az acélból vagy alumíniumból, szerkezetileg egészében működik, és minden eleme pontosan kiszámítható módon viselkedik egy több mint egy évszázados generációval rendelkező adatbázis alapján.
1. ábra A hosszú szálerősítésű hőre lágyuló műanyagok nagy igényt támasztanak a szerkezeti alkalmazásokra, különösen az autó belsejében, amelyet gyors ütemben lehet gyártani és teljesen újrafeldolgozhatók.
Az utasok védelme ütközés esetén jelenleg a szabályozott deformáció koncepcióján alapszik, ezért a polimer elemek átvétele szükségessé teszi, hogy ebből a szempontból eltérő viselkedésüket részben speciális megerősítéssel kompenzálják ( és a tömeg növekedése) a fémszerkezet. Ily módon a használatának súlycsökkentő előnyei részben elvesznek.
Az összetett szerkezetek elfogadása megszüntetheti ezt a hátrányt, és a magas versenyben széleskörűen bebizonyosodott, hogy nincs olyan biztonság, amely összehasonlítható lenne a részben szénszálas alvázak biztonságával. Tökéletesen lehetséges olyan üvegszálas kompozit szerkezetek készítése, amelyek többé-kevésbé versenyképesek lehetnek az árban, ami nem éppen a legnagyobb nehézséget jelenti az átvételükben; a hátrányok sokfélék és nem oldódtak meg, bár használata jobban összeegyeztethető lenne a műanyagba öntött külső elemekkel.
Kompozit szerkezetek problémája
A szabályozott deformáció fogalma nem alkalmazható az összetett szerkezetekre, sokkal inkább az ütközési energia elnyelése az anyag fokozatos megsemmisítése révén. Ez nem jelenti a karosszéria teljes fogyatékosságát, hanem csak a sérült részt, mint mindig a fémlemez elemeknél, amelyeket hagyományosan kézzel javítottak ki, és amelyeket most cserélnek.
Első intézkedésként el kell jutni egy olyan általános szerkezeti tervhez, amely ezt figyelembe véve lehetővé teszi az anyag e tekintetben mutatott viselkedésének meghatározását és értékelését. A már elvégzett munkák példáját különféle szabadalmak mutatják be, amelyek az egyre gyakrabban használt kompozitok hajtótengelyeit önpusztító rendszerekkel látják el, hogy megakadályozzák, hogy hatalmas ellenállásuk megakadályozza az áram fémszerkezetének szabályozott deformációját testek.
2. ábra A teherautók felépítésénél az általánosan megkövetelt alacsonyabb gyártási arány elősegíti a műanyag és kompozit elemek tömeges átvételét a karosszéria egész területén.
Az autóipar nem fogadhat el olyan építési rendszert, amely nem garantálja, hogy az egyes elemeket a pontos pillanatban és a jellemzők abszolút szabályszerűségével kapják meg. Itt merül fel ezen anyagok felhasználásának második hátránya; Még nincs olyan folyamat, amely ésszerű átalakítási költségekkel lehetővé tenné ezen garanciák megszerzését. Emiatt, bár az összetett elemek költsége és teljesítménye elfogadható lehetne az anyag jellemzőiből kialakított kialakítás révén, még nem sikerült olyan rendszereket létrehozni, amelyek kielégítik a kitett feltételeket.
Helyzet és kilátások
Még mindig messze vagyunk a polimer anyagok jelentős felhasználásának átállásától; nem egy évvel ezelőtt, a Renault, Megerősítette, hogy a következő években nincs előrejelzés a műanyagok használatának növekedésére. És ez a vállalat egyike volt azoknak a vállalatoknak, amelyek a legtöbb erőfeszítést a műanyagok és kompozitok autóikban történő alkalmazására fordították egész Európában.
A műanyagipar számára előnyös lehet az alumíniumgyártás magas energiaköltsége és környezeti hatása, amely viszont jelentős környezeti mozgást eredményezhet, hogy elősegítse az összetett alternatívát. Ehhez azonban olyan formázási módszerek és anyagösszetételek kidolgozására lesz szükség, amelyek elfogadható költségeket tesznek lehetővé. És messze vagyunk attól. Emiatt az erre a célra orientált anyag- és folyamatkutatási programok szükségesek: az anyagipar legnagyobb kihívását az autóipar jelenti.
Ebben az összefüggésben szembetűnő, hogy a P2000 szénrostot említenek, és nem üveget. Ez utóbbi költsége és mechanikai jellemzői miatt ideális a jármű felépítéséhez, bár alacsony rugalmassági modulusa megköveteli a tehetetlenségi nyomatékú kialakítást e kellemetlenség leküzdésére. Valószínűleg jobb a végköltsége, mint amit a jelenlegi programfeszítések megengednek P2000, amelynek cselekedetei Ford mint például az alumíniumgyártókhoz közeli Lуpez de Arriortъa, hogy csökkentse jelenlegi költségeiket, amelyeknek csak korlátozott lehet a hatálya.
Jelenlegi felismerések
2003-ban a Kaliforniában értékesített járművek 10% -ának nulla kibocsátásúnak kell lennie. Következésképpen az elektromos autó a fülke a polimer anyagok alkalmazásának fejlesztésében, és egy szemeszter sem telik el ilyen típusú prototípusok nélkül, amelyek integrált módon alkalmazzák a kompozit szerkezeteket.
Projektek, mint Tulipán Az európai nyelv nem pusztán stílusgyakorlat, és jól definiált alkalmazásai vannak, amelyeket valószínűleg az elkövetkező években is használni fogunk. A városi miniatűr elektromos jármű, amely állomásról töltőállomásra működik hitelkártyával, néhány francia városban már valóság.
A fentiek alapján feltételezhető, hogy az elektromos vagy hibrid vontatású autók gyártásához szükséges fejlesztések alapján középtávon valósággá válik az összetett szerkezetek átvitele a sorozatú autóhoz. Ezek lesznek az elkövetkező években, és korlátok ellenére, sokkal fontosabb valóság, mint ami ma megpillantásra kerül.