Producenci samochodów rzucają funty, aby spełnić normy zużycia paliwa

Producenci samochodów wprowadzają na dietę niektóre ze swoich najlepiej sprzedających się pojazdów w wyścigu, aby spełnić surowe nowe przepisy dotyczące zużycia paliwa, które wejdą w życie w połowie następnej dekady.

Samochód aluminiowy: Pokazane tutaj aluminiowe nadwozie Range Rovera pomogło obniżyć masę pojazdu o ponad 400 kilogramów.

Trend zmusza producentów samochodów do wprowadzania lżejszych pojazdów i rozpoczynania projektów demonstracyjnych mających na celu zmniejszenie setek kilogramów ich najpopularniejszych pojazdów. Na przykład w zeszłym miesiącu GM otrzymało ważne nagrody za swojego nowego sedana Cadillac ATS, który waży 3315 funtów (1503,7 kg), co czyni go jednym z najlżejszych pojazdów w swojej klasie, w dużej mierze dzięki całkowicie aluminiowej masce silnika i magnezowym mocowaniom silnika i inne lekkie materiały.

Każdy producent samochodów, z którym rozmawiamy, mówi o tym, jak mogą bardziej „odciążyć” – mówi Patrick Davis, kierownik programu ds. technologii pojazdów w Departamencie Energii Stanów Zjednoczonych. Biuro Technologii Pojazdów . Stosowanie lekkich materiałów to główny sposób, w jaki producenci samochodów planują spełnić normy zużycia paliwa do 2025 roku.

Ponieważ rozważają nowe normy paliwowe, które wymagają, aby samochody miały średnią liczbę kilometrów na galon 54,5, producenci samochodów nie mogą polegać na konsumentach, którzy kupują więcej samochodów hybrydowych lub elektrycznych, lub mniejszych, bardziej wydajnych modeli.

Zmniejszenie masy konwencjonalnych samochodów to sposób na zagwarantowanie lepszej efektywności paliwowej: każde 10 procent zmniejszenia masy zapewnia 6 do 7 procent oszczędności paliwa. Oszczędność masy może prowadzić do dalszej poprawy oszczędności paliwa, umożliwiając producentom samochodów stosowanie mniejszych, lżejszych silników i innych komponentów. Davis mówi, że DOE ma nadzieję, że do 2025 roku wszystkie samochody będą o 35 procent lżejsze.

Wraz z aluminium i magnezem producenci samochodów wykorzystują więcej włókna węglowego. Materiał jest lżejszy niż stal, ale nadal pochłania więcej energii, co może pomóc w bezpieczeństwie lekkich pojazdów. Ale jego wykonanie może kosztować trzy razy więcej. Oak Ridge National Lab (ORNL), współpracując z Dow i Fordem, opracowuje nowe materiały prekursorowe, które wraz z ulepszeniami produkcyjnymi mogą obniżyć koszty włókna węglowego o połowę, mówi Raymond Boeman, dyrektor programowy w ORNL.

Po dziesięcioleciach nabijania kilogramów wszelkiego rodzaju samochody stają się lżejsze. Mazda6 2014 jest o 8 procent lżejsza od poprzedniego modelu; podwozie jest o 16 procent lżejsze, a zderzaki z nową żywicą, którą Mazda pomogła opracować, są o 20 procent lżejsze. Zarówno Jaguar, jak i Volvo planują wprowadzenie lekkich platform pojazdów — konstrukcji, które mogą być stosowane w szerokiej gamie przyszłych modeli — przy szerokim wykorzystaniu lekkich materiałów, takich jak stal borowa i aluminium.

Producenci samochodów również odchudzają swoje ciężkie pojazdy, które mają jeden z największych potencjałów zmniejszenia zużycia paliwa. Ford zastąpił część stali w jednym ze swoich najpopularniejszych pojazdów, pickupie F-150, na aluminium; i nawiązał współpracę z Dow i ORNL w celu zmniejszenia masy tego pojazdu o 750 funtów (340 kilogramów) do końca dekady. Nowy Range Rover, który wszedł do sprzedaży w zeszłym miesiącu, wyparł wystarczającą ilość stali za pomocą aluminium, aby zmniejszyć jego wagę o ponad 400 kilogramów. Trend ten wywołał boom w przemyśle aluminiowym, który przewiduje, że popyt na aluminium w samochodach będzie rósł o 25 procent rocznie przez kilka następnych lat.

Siekiery nie oszczędzają nawet mniejsze samochody. Tylne szyby nowego Fiata 500L będą wykonane z plastiku, dzięki czemu będą o połowę lżejsze od szklanych. Peugeot, we współpracy z gigantem naftowym Total, buduje wersję demonstracyjną swojej małej 208, która jest o 200 kilogramów lżejsza dzięki kompozytom i plastikom. Lżejsza konstrukcja może spowodować, że samochód będzie emitował o połowę mniej dwutlenku węgla niż jego poprzednik.

Lekkość pojazdów będzie miała również kluczowe znaczenie dla bardziej zaawansowanych, oszczędnych samochodów, takich jak pojazdy elektryczne. W tym roku BMW wprowadzi elektryczny i3, który będzie zawierał komponenty z włókna węglowego, aby zmniejszyć masę, pomagając zrównoważyć wagę zestawu akumulatorów i rozszerzyć jego zasięg. BMW nawiązało również współpracę z Toyotą w celu zmniejszenia masy pojazdów poprzez program badawczy, który obejmuje plan rozwoju ogniw paliwowych i zaawansowanych akumulatorów; niemiecki producent samochodów jest częścią konsorcjum buduje samochód elektryczny, który bez akumulatora waży tylko 400 kilogramów.

Davis mówi, że producenci samochodów od dziesięcioleci zwiększają wykorzystanie lekkich materiałów (patrz nasza historia z 1997 r., Praktyczna droga do lekkich samochodów), ale zmniejszenie masy w dużej mierze poszło w kierunku umożliwienia im dodawania nowych funkcji, takich jak poduszki powietrzne i systemy informacyjno-rozrywkowe . Teraz planują zmniejszyć masę całkowitą i poprawić zużycie paliwa. Ale mówi, że minie trochę czasu, zanim zmiany będą miały wpływ na średnią masę pojazdu, ponieważ producenci samochodów wprowadzają nowe modele w odstępie kilku lat i czekają na masową produkcję i postępy materiałowe, aby obniżyć koszty.

Ponieważ producenci samochodów zmniejszają wagę swoich pojazdów, zwracają również uwagę na kwestie bezpieczeństwa. W niedawnej prezentacji analizującej potencjalny wpływ większej liczby pojazdów o mniejszej masie, Instytut Ubezpieczeniowy Bezpieczeństwa Drogowego zauważył, że historycznie około dwa razy więcej ludzi ginie w najlżejszych samochodach niż w najcięższych. Lepsze projekty pojazdów, w tym funkcje bezpieczeństwa, które zapobiegają wypadkom, pomagając kierowcom, będą potrzebne, aby zapewnić kierowcom bezpieczeństwo (patrz Audi zmniejsza ilość autonomicznego samochodu i czy zautomatyzowane samochody oszczędzają paliwo?).

ukryć