Ιαν 09
23
ΑΛΟΥΜΙΝΙΟ ΚΑΙ ΑΥΤΟΚΙΝΗΤΟ
ΣΤΑΜΑΤΙΟΣ ΠΑΠΑΔΑΚΗΣ | 23 Ιανουαρίου, 2009 | Γράψτε σχόλιο
Τα οφέλη της δίαιτας
 |
Aν και ο χάλυβας παραμένει η κυρίαρχη επιλογή για την παραγωγή αμαξωμάτων αυτοκινήτων, το αλουμίνιο κερδίζει συνεχώς έδαφος και σήμερα είναι το νούμερο «δύο» υλικό στην αυτοκινητοβιομηχανία. Η χρήση του αλουμινίου δεν είναι κάτι τυχαίο, σχετίζεται με το χαμηλότερο βάρος που έχει σαν υλικό και έχει σχεδόν επιβληθεί από την ανάγκη μείωσης τόσο της κατανάλωσης όσο και των ρύπων. Το αλουμίνιο μπορεί να βοηθήσει στη μείωση έως και κατά 55% του βάρους σε σύγκριση με μια αντίστοιχη χαλύβδινη κατασκευή, ενώ ταυτόχρονα ισοφαρίζει ή υπερκαλύπτει τις ικανότητες απορρόφησης μιας σύγκρουσης.
Η χρήση του βέβαια στην κατασκευή πλαισίων και αναρτήσεων δεν ήταν εύκολη υπόθεση και μόλις το 1994 παρουσιάστηκε το πρώτο αυτοκίνητο μαζικής παραγωγής με αλουμινένιο πλαίσιο. Σημειώστε, πάντως, ότι τα επιβατικά αυτοκίνητα στη Βόρεια Αμερική περιέχουν κατά μέσο όρο 145 κιλά αλουμινίου, αντιπροσωπεύοντας μία αύξηση της τάξης του 16% από το 2002.
Ασφάλεια και περιβάλλον
Με τη χρήση του αλουμινίου μπορεί να δημιουργηθεί ένα όχημα που να είναι μεγάλο σε μέγεθος, ασφαλές και ταυτόχρονα ελαφρύτερο. Μελέτες έχουν αποδείξει πως το μέγεθος, και όχι το βάρος, είναι περισσότερο σημαντικό για την παθητική ασφάλεια ενός οχήματος. Αυτό σημαίνει πως με τη χρήση αλουμινίου ένα όχημα μπορεί να γίνει ασφαλέστερο, μεγαλώνοντας τη ζώνη απορρόφησης σύγκρουσης, ενώ μειώνεται το βάρος. Μπορεί δηλαδή να αντικατασταθεί ο χάλυβας και ο σίδηρος, να μειωθεί το βάρος κατά 45 – 50% και να μη μειωθεί η παθητική ασφάλεια.
Η εφαρμογή του αλουμινίου στα οχήματα που κατασκευάστηκαν το 2006 μείωσε τις εκπομπές ρύπων κατά 140 εκατομμύρια τόνους CO2, ενώ θα υπάρξει εξοικονόμηση ενέργειας αντίστοιχη με 55 τρισεκατομμύρια λίτρα πετρελαίου κατά τη διάρκεια του κύκλου ζωής των οχημάτων.
Εντούτοις, τα πλεονεκτήματα του αλουμινίου δεν περιορίζονται μόνο στη μείωση του βάρους. Σχεδόν το 90% του αλουμινίου που χρησιμοποιείται στην αυτοκινητοβιομηχανία είναι ανακυκλώσιμο και μπορεί να ανακυκλωθεί άπειρες φορές. Η ενέργεια που χρειάζεται για την ανακύκλωση αντιστοιχεί στο 5% της ενέργειας που απαιτείται για τη δημιουργία από την πρώτη ύλη. Επιπλέον, η ανακύκλωση, χάρη στη μειωμένη ενέργεια που χρειάζεται, έχει ως αποτέλεσμα μειωμένους ρύπους για την παραγωγή. Κατά τον κύκλο ζωής ενός οχήματος κάθε κιλό αλουμινίου που αντικαθιστά δυο κιλά χάλυβα μπορεί να μειώσει την εκπομπή CO2 κατά 20 κιλά.
Το αλουμίνιο αντιστοιχεί στο 5 – 10% του βάρους ενός οχήματος έτοιμου προς ανακύκλωση, αυτό όμως αντιστοιχεί σε ποσοστό 30% της αξίας του οχήματος. Κατά το 2006, το 57% του αλουμινίου που χρησιμοποιήθηκε στην αυτοκινητοβιομηχανία της Βόρειας Αμερικής, το 50% στην Ευρώπη και το 63% στην Ιαπωνία προήλθαν από ανακύκλωση. Ετσι, αν και για την κατασκευή ενός αμαξώματος από πρωτογενές αλουμίνιο χρειάζεται περίπου 30% περισσότερη ενέργεια, για την κατασκευή του αντίστοιχου πλαισίου από ανακυκλωμένο απαιτείται σχεδόν το 25% αυτής της ενέργειας, αποδεικνύοντας πως το αλουμίνιο μπορεί να είναι φιλικό προς το περιβάλλον από την πρώτη στιγμή.
Η χρήση στα πλαίσια των αυτοκινήτων
Το πιο διαδεδομένο σημείο χρήσης του αλουμινίου στα σύγχρονα αυτοκίνητα είναι στις ζάντες των τροχών. Οι περισσότεροι αγοραστές, ειδικά στην Ελλάδα, προτιμούν να αγοράσουν την πλούσια έκδοση ενός μοντέλου, που τις περισσότερες φορές ξεχωρίζει από τέσσερις όμορφες, αλουμινένιες ζάντες. Το υλικό αυτό, όμως, έχει εισέλθει και στα αφανή για εμάς σημεία. Το πλαίσιο είναι ένα από αυτά. Στα περισσότερα αυτοκίνητα το πλαίσιο κατασκευάζεται από πρεσαριστά κομμάτια χάλυβα συγκολημμένα μεταξύ τους, στα οποία προσαρμόζονται τα φτερά, το καπό, το πορτ μπαγκάζ και οι πόρτες. Ενα πλαίσιο αυτοκινήτου από αλουμίνιο μπορεί να κατασκευαστεί με δύο τρόπους. Είτε με πρεσαριστά κομμάτια, παρόμοια με τα αντίστοιχα από χάλυβα, είτε από τμήματα κατασκευασμένα με διάφορες μεθόδους, όπως διέλαση, χύτευση ή από φύλλα αλουμινίου.
  |
ASF
Η Audi έβαλε το 1994 στην παραγωγή το Α8. Ο τρόπος κατασκευής ανήκε στη δεύτερη κατηγορία, δηλαδή έγινε χρήση τμημάτων κατασκευασμένων με διάφορες μεθόδους όπως διέλαση, χύτευση αλλά και φύλλα αλουμινίου. Για το πλαίσιο που αποτελεί το τμήμα που δέχεται το μεγαλύτερο μέρος των μηχανικών φορτίων εξελίχθηκε ένα ειδικό κράμα αλουμινίου – πυριτίου. Το αποτέλεσμα ήταν βελτιωμένη κατά 40% ακαμψία σε σύγκριση με ένα αντίστοιχο χαλύβδινο πλαίσιο, ενώ το συνολικό βάρος υπολογίζεται πως μειώθηκε κατά 227 κιλά.
Για την κατασκευή του A8 δημιουργήθηκε μια νέα μονάδα στο Neckarsulm. Εκεί το 1999 άρχισε να κατασκευάζεται το δεύτερο μοντέλο της Audi με αλουμινένιο πλαίσιο τεχνολογίας ASF (Audi Space Frame), το Audi Α2. Η κίνηση της Audi να κατασκευάσει ένα όχημα τόσο μαζικής παραγωγής από αλουμίνιο ήταν ιδιαίτερα τολμηρή, αφού εδώ το κόστος θα έπρεπε, σε αντίθεση με το Α8 που ήταν μια λιμουζίνα, να είναι χαμηλό. Τελικά μέχρι το 2005, οπότε σταμάτησε η παραγωγή του, οι πωλήσεις δεν ξεπέρασαν τις 175.000 κομμάτια, τη στιγμή που η «αντίπαλη» Mercedes Α class ξεπέρασε το 1 εκατομμύριο.
Κάντε κλικ και δείτε αναλυτικά, το πλαίσιο του Α8 (Διάγραμμα, Πίτα)
;){kind=link}
Το 2002 ήρθε η σειρά της επόμενης γενιάς Α8. Πλέον η εμπειρία της Audi είχε μεγαλώσει, με αποτέλεσμα το ποσοστό αυτοματοποιημένων εργασιών να πλησιάζει το 85%, νούμερο που ισοφαρίζει το αντίστοιχο ενός χαλύβδινου πλαισίου. Αυτό οφείλεται πολύ στη συμβολή των ρομπότ.
Η Audi, όμως, πέρασε την τεχνολογία του αλουμινίου και στα σπορ μοντέλα της, όπως το ΤΤ δεύτερης γενιάς που παρουσιάστηκε το 2007, αλλά και στο R8. Στο ΤΤ η ιδέα του ASF πήγε ένα βήμα πιο μπροστά. Σε αυτό το μοντέλο έχει προστεθεί υψηλής αντοχής χάλυβας στο πίσω μέρος του αμαξώματος. Το αλουμίνιο χρησιμοποιείται σε ποσοστό 69%. Από χάλυβα είναι κατασκευασμένα το πίσω μέρος του πατώματος, οι πόρτες αλλά και το πορτ μπαγκάζ. Ετσι, επιτυγχάνεται καλύτερη κατανομή βάρους στους δυο άξονες, συνεπώς και καλύτερη οδική συμπεριφορά.
 |
Το πλαίσιο ζυγίζει 206 κιλά, εκ των οποίων τα 140 είναι αλουμίνιο και τα 66 χάλυβας. Από τα 140 κιλά τα 45 έχουν κατασκευαστεί με χύτευση, τα 32 με διέλαση και τα 63 είναι φύλλα αλουμινίου. Τα χυτευτά χρησιμοποιούνται εκεί όπου ασκούνται μεγάλες δυνάμεις, αλλά και εκεί όπου χρειάζεται η πολυχρηστικότητα. Το πλεονέκτημα των διελασμένων είναι η ικανότητα προσαρμογής στις σχεδιαστικές γραμμές. Για παράδειγμα, τα πλαϊνά μαρσπιέ στο coupe και στο roadster έχουν εξωτερικά την ίδια εμφάνιση αλλά χάρη στο διαφορετικό πάχος προσφέρουν αυξημένη ακαμψία στο roadster. Ωστόσο, η ένωση αλουμινίου με χάλυβα δεν είναι εύκολη υπόθεση και το κυριότερο μέλημα ήταν η διάβρωση που μπορεί να προκύψει κατά την επαφή. Το πρόβλημα έχει λυθεί με μια ειδική συγκόλληση που περιέχει ένα προστατευτικό στρώμα. Το αποτέλεσμα όλων αυτών ήταν ένα πλαίσιο με βελτιωμένη κατά 50% ακαμψία σε σύγκριση με το μοντέλο της 1ης γενιάς.
Η εξάπλωση
Η Audi είναι ένας μεγάλος κατασκευαστής που μπορεί να διαθέσει σημαντικά ποσά για την εξέλιξη νέων τεχνολογιών. Στους υπόλοιπους, τους μικρότερους κατασκευαστές, θα ξεχωρίζαμε τη Lotus για τη δημιουργία της Elise. Ενα διθέσιο roadster με έναν απλής τεχνολογίας κινητήρα που αποδίδει 120 ίππους στην πρώτη έκδοση, τοποθετημένο στο κέντρο, αλλά και ένα αλουμινένιο πλαίσιο το οποίο βοήθησε ενεργά στο να κρατηθεί το βάρος στο εντυπωσιακά χαμηλό νούμερο των 675 κιλών. Η «δίαιτα» ήταν τόσο αυστηρή, για να συγκρατηθεί το βάρος χαμηλά, που το αλουμινένιο πλαίσιο σε σχήμα μπανιέρας ήταν σε κοινή θέα στον χώρο της καμπίνας. Αποτέλεσμα, οι εκρηκτικές επιδόσεις, η χαμηλή κατανάλωση, αλλά και η μοναδική οδική συμπεριφορά.
Για τη Lotus όπως και για άλλους μικρούς κατασκευαστές ο τρόπος κατασκευής που χρησιμοποιεί η Audi είναι πρακτικά αδύνατο να εφαρμοστεί, αφού απαιτεί μεγάλες πρέσες, στοιχείο που θα ανέβαζε υπερβολικά το κόστος. Η λύση ακούει στη μέθοδο της διέλασης που είναι πολύ οικονομική, ενώ μπορεί να παράγει ποικιλία όσον αφορά το πάχος. Το πρόβλημα είναι πώς θα ενώσεις τα τμήματα ώστε να δημιουργήσεις ένα άκαμπτο πλαίσιο. Η απάντηση της Lotus είναι η κόλλα! Εξελιγμένη από την ελβετική CIBA βοήθησε τη Lotus να χρησιμοποιήσει κράματα αλουμινίου με πολύ καλή σχέση βάρους/αντοχής αλλά και με ευαισθησία στις υψηλές θερμοκρασίες της ηλεκτροσυγκόλλησης. Στο πλαίσιο έχουν χρησιμοποιηθεί και πριτσίνια, αλλά σκοπός τους δεν είναι να φέρουν φορτία. Το αποτέλεσμα είναι ένα πολύ άκαμπτο σασί με στρεπτική ακαμψία 11.000 Nm/μοίρα και βάρος μόλις 68 κιλά. Η αξία μάλιστα της κατασκευής μεγαλώνει αν δούμε πως την ίδια περίοδο η Renault, στο ίδιο εργοστάσιο της Hydro Aluminiun, κατασκεύαζε το πλαίσιο της δικής της εκδοχής για ελαφριά roadster, του Renault Sport Spider. Το πλαίσιό του ήταν συγκολλημένο, με αποτέλεσμα να είναι περισσότερο πολύπλοκο αλλά και να ανεβάσει το συνολικό βάρος στα 940 κιλά.
Εκτός από την Audi και τη Lotus υπάρχουν αρκετοί άλλοι κατασκευαστές που έχουν προσφύγει στη χρήση του αλουμινίου στα πλαίσια. Από αυτούς θα ξεχωρίζαμε τη Honda με το πρωτοποριακό για την εποχή του NSX, την Jaguar με τις XJ και ΧΚ, τη Rolls Royce με την Phantom, τη Morgan με το Aero, την Corvette με την Z06, καθώς και την Aston Martin με την DB9. Το μέλλον για το αλουμίνιο δείχνει λαμπρό, αφού οι κατασκευαστές έχουν λύσει τα προβλήματα συγκόλλησης αλλά και επισκευής, ενώ με τη βοήθεια της ανακύκλωσης περιορίζουν το κόστος. Εκτός, λοιπόν, από σύμβολο υψηλών επιδόσεων και κορυφαίας συμπεριφοράς, το αλουμίνιο βάζει δυνατή υποψηφιότητα για τη σωτηρία του πλανήτη από τη μόλυνση που συνεπάγονται η αυξημένη κατανάλωση και οι μεγάλες εκπομπές ρύπων.
Ανακτήθηκε από: http://www.kathimerini.gr
Αφήστε μια απάντηση
Για να σχολιάσετε πρέπει να συνδεθείτε.