2010. január 21

Jelenleg a jövő járműveiről szóló vita elsősorban a környezeti szempontok körül forog. Az emissziót szabályozó szabályok a világ minden részén egyre szigorúbbak. Noha Európa ezen a téren vezető szerepet játszik, Ázsiában és Amerikában is hasonló előrelépés tapasztalható, bár enyhe késéssel jár. Ez a szempont különösen nyilvánvaló, ha a CO2-kibocsátás csökkentésére vonatkozó követelményekről van szó. Az Európai Unió e tekintetben nagyon egyértelmű előírásokat dolgozott ki: például 2015-re az európai autópark CO2-kibocsátása nem haladhatja meg a 120 g CO2/km-t. Az Európában 2008-ban értékesített összes jármű jelenlegi átlagértéke azonban 150 és 160 g/km között van. Ha figyelembe vesszük, hogy csak a járművek egy generációja választ el minket 2015-től, akkor ennek a kihívásnak a mértéke egyértelmű. Másrészt az üzemanyagok árának közép- és hosszú távú emelkedése további nyomást gyakorol és gazdasági motivációt generál.

műanyagoknak

Tehát az autógyártók és beszállítók keményen dolgoznak a belső égésű motor tervezésének finomításán, miközben új meghajtási technológiákat dolgoznak ki, például üzemanyagcellákat és elektromos autókat. Különböző szakértők számításai szerint azonban ezek a technológiák 2020-ig nem lesznek figyelemre méltó mértékben jelen a piacon.

Így a belső égésű motor egyelőre a jövőbeni fejlesztések alapja marad. A kibocsátás és az üzemanyag-fogyasztás csökkentésére azonban számos lehetőség kínálkozik. Az 1. ábra bemutatja ezeket az intézkedéseket, amelyek értékelik a CO2-kibocsátás csökkentésére való képességüket. Fontos szempont az 1 gramm CO2/km megtakarítás elérésének konkrét költsége. A legdrágább megközelítés a teljes hibrid, amelynek fajlagos költségei meghaladják a 100 eurót per kilométer szén-dioxid-kibocsátás. A legolcsóbb, mindössze 26 euróba kerülő alternatíva a jármű tömegének csökkentését jelenti, amelyet közvetlen befecskendezés, csökkentett elmozdulás és változó szelepidőzítés követ.

Ez az értékelés azt feltételezi, hogy az 1 kg-os súlycsökkentés további 2 euró kapcsolódó költséget jelent. Ha figyelembe vesszük, hogy a műanyagok használatakor sok esetben nincsenek további költségek, a csökkentett tömeg vonzereje még nagyobb. Nyilvánvaló, hogy a műanyagok önmagában történő súlymegtakarítás nem lesz elegendő ahhoz, hogy megfeleljen a kibocsátáscsökkentési követelmények által támasztott kihívásnak. Ez azonban fontos kezdeti hozzájárulás, amely alapján más szükséges intézkedések is alkalmazhatók, például a kiszorítás csökkentése és a közvetlen befecskendezés. Az alábbiakban bemutatunk néhány alternatívát a motortér súlycsökkentésére. Először azonban elemezni fogjuk a túltöltés nagyobb mértékű használatának a műanyagok használatára gyakorolt ​​hatását.

Lökettérfogat-csökkentés a motor fellendülésével

Az autógyártás területén a „létszámcsökkentés” kifejezés a hatékonyság növekedésének jelzésére szolgál, a motor lökettérfogatának csökkentése révén. Ez például a motor turbófeltöltésével érhető el, vagyis további levegő bevezetésével a motor működési pontjának üzemanyag-hatékonyabb helyzetbe hozatalához, miközben továbbra is ugyanazt a motorteljesítményt éri el. A turbómotorok száma az elkövetkező években jelentősen megnő (2. ábra). Ez különösen a benzinmotorokat érinti, mivel a dízelmotorok manapság gyakran már turbófeltöltőkkel (vagy turbófeltöltőkkel) vannak felszerelve. Ebben az összefüggésben fontos figyelembe venni a turbófeltöltő láncot és az egyes motorokat érintő körülményeket (3. ábra). A turbófeltöltő és a beszívott levegő hűtő („intercooler”) közötti terület különösen nehéz. Dízelmotorok esetén akár 200 ° C-os folyamatos hőmérséklet is előfordulhat. Jelenleg ezen a területen a leggyakrabban használt anyagok az acél és a magas hőmérsékletnek ellenálló elasztikumok.

A magas hőmérsékleten ellenálló poliamidok és PA 66 alapú anyagok elérhetőségének köszönhetően, amelyek jelentősen javítják a hőstabilitást (például a Basf Ultramid A3W2G6 és Ultramid A3W2G10), a műanyagok használata ezen a területen a jövőben jelentős növekedést fog tapasztalni. A megnövekedett felhasználás előnyei közé tartozik különösen a beszívott levegő vezetékei és a beszívott levegő hűtő elosztókamrája. A 4. ábra a Behr által Stuttgartban (Németország) gyártott, az Ultramid A3W2G10 gyártmányú beszívott léghűtőt mutatja, amelyet a Ford Transit 1/8 literes TDCi-ben használnak. A turbófeltöltős benzinmotorok esetében a hőmérsékleti követelmények ezen a területen lényegesen kevésbé igényesek, mivel a 6-os és 66-os poliamidok (PA) normál stabilizálás mellett használhatók. Éppen ezért az acélt ma még alig használják ezen a területen.

Súlymegtakarítás olajteknővel

Motoros tartók

A motortartók még egy lehetőséget kínálnak a motortér súlyának csökkentésére. 2006-ban megkezdték az Ultramid A3WG10 CR-vel gyártott első alkatrészek sorozatgyártását a németországi Hannoverben, a ContiTech Vibration Control-nál az Opel Vectra és a Saab 9.3 [4] modelljeihez. A hasonló alumínium alkatrészekhez képest ezek körülbelül 30% -kal könnyebbek. Ezen áttörés sikerére építve a ContiTech Vibration Control 2008 végén megkezdte ezen alkatrészek második generációjának gyártását, ezúttal az Opel Insignia számára. A BASF által az alkatrészek fejlesztése során nyújtott támogatásnak köszönhetően az alkatrész kialakítása tovább javult, és az Ultramid tartók és elasztomer alkatrészek gyártása során végzett folyamatoptimalizálással együtt 50% -os súlymegtakarítás (7. és 8. ábra). Ezeknek az alkatrészeknek a felhasználása az Opel Insignia kivételével, a GM középkategóriás platformjain alapuló járművekre is irányul.

Perspektívák