ما هي السيارات المصنوعة من غير الصلب؟

1/12

أثناء عملي مؤخرًا على سيارة ، فوجئت باكتشاف طرقة حادة في المحرك كانت تحدث بسبب تآكل ترس التوقيت. لقد فوجئت أكثر بالعثور على أسنان تروس مصنوعة من مركبات الألياف البلاستيكية ، على غرار الألواح الليفية المضغوطة. هذه كانت بعيدة ، ومنعتهم من تعشيق ترس العمود المرفقي المتصلب.

اليوم ، تجعل المواد غير التقليدية السيارات والشاحنات الخفيفة أكثر موثوقية وكفاءة وصديقة للبيئة. أدنى أسعار السيارات الكهربائية-و الإعفاءات الضريبية—يعود ذلك جزئيًا إلى استخدامهم لمواد مستدامة ، مثل الفقاعات الزجاجية الدقيقة ومركبات نيتريد البورون التي تبدد حرارة البطارية.

تعمل الأجزاء المصنعة من الفولاذ والمركبات الهيكلية المعقدة والبلاستيك والسبائك والبوليمرات على تقليل الوزن الإجمالي للمركبة ، مما يزيد من الاقتصاد في استهلاك الوقود. هذه المواد والطريقة التي يتم تثبيتها بها يحافظ على صلابة الجسم مع توفير راحة قيادة ممتازة وسلامة الركاب.

2/12

فُولاَذ

ليس من المستغرب أن هذه هي المادة الأكثر شيوعًا في صناعة السيارات. قوية ومتاحة بسهولة وسهلة التصنيع ، فهي موجودة في أنظمة العادم والفرامل والتعليق ، بالإضافة إلى المحرك والعجلات والشاسيه والسقف.

من أمثلة الأنواع المختلفة من الفولاذ في السيارات ما يلي:

• فولاذ متقدم عالي القوة: يوفر توازنًا ممتازًا بين الوزن الخفيف والقوة والمتانة. تستخدم للأبواب والإطارات والهيكل السفلي والمصدات.
• ارتفاع الكربون الصلب: غير مكلفة ويقاوم البلى. يفتقر إلى المرونة ويمكن أن يكون هشًا ويصدأ. إنه موجود في نفس التطبيقات مثل الفولاذ عالي القوة ، بالإضافة إلى المحامل والتعليق والشاسيه ونظام الدفع.
• خليط معدني: الحديد منصهر مع عناصر أخرى. إنه مكلف ويتم استخدامه لتطبيقات محددة. Ferrovanadium (الحديد والفاناديوم) عبارة عن سبيكة عالية التأثير توجد في الينابيع والصدمات. الألمنيوم المعدني (الحديد والألمنيوم) في أنظمة العادم والتبريد خفيف الوزن ومقاوم للحرارة وسهل التصنيع.

3/12

بلاستيك

مصطلح واسع يشمل مجموعة من البوليمرات ، بلاستيك السيارات مصنوع من المنتجات البترولية الثانوية. تتمتع البوليمرات بصفات وخصائص فريدة يمكن تخصيصها للعديد من الاستخدامات. إنها متينة ومقاومة للتآكل ومرنة ، مما يجعلها سهلة التصنيع دون فقدان قوتها.

نظرًا لكونها خفيفة الوزن ، يتم استخدام البلاستيك في كل شيء بدءًا من المحرك وحتى تقليم, المصابيح الأمامية, السجاد, خزانات الغاز, يغطي مصدات و اكثر. عاجلاً أم آجلاً ، قد يتفوق البلاستيك على الفولاذ باعتباره المادة الأولى في صناعة السيارات.

4/12

الألومنيوم

ستلاحظ موضوعًا هنا: نظرًا لأنه خفيف الوزن وقوي ومتين وقابل للطرق ، يمكن تصنيع الألومنيوم في الكثير من أجزاء السيارة. فكر في العجلات ورؤوس الأسطوانات المرايا, مضخات المياهوعلب نقل وأكثر.

5/12

الألياف الزجاجية

خفيفة الوزن وقوية وثلاث مرات أقل كثافة من الفولاذ ، يمكن تصنيع الألياف الزجاجية بسهولة في العديد من الأشكال للمصدات الخلفية والأغطية والأبواب وهيكل السيارة. بسبب قوة الشد العالية ، تعزز الألياف الزجاجية أيضًا رهانات التوقيت. تم العثور أيضًا على الألياف الزجاجية المنسوجة المقاومة للتآكل في دواسات الفرامل وأقراص القابض.

7/12

نحاس

سلك نحاس تشغيل في جميع أنحاء سيارتك ، ومعظمها في الإلكترونيات. تستخدم سبائك النحاس مثل النحاس الأصفر في البطانات. لن يلتصق بسطح المعادن الأخرى ، مما يجعله مميزًا لمحامل المحرك الرئيسية. يقدم موصلية حرارية ممتازة ، وهو موجود أيضًا في مشعات و النوى سخان.

8/12

المغنيسيوم

أخف من الفولاذ أو الألومنيوم ، نسبة القوة إلى الوزن العالية للمغنيسيوم تجعله مثاليًا لتطبيقات السيارات. توجد بشكل شائع في ناقل الحركة وأنظمة التعليق وأعمدة التوجيه ، مشغلات التحكموأغطية الوسائد الهوائية وعجلات القيادة وإطارات المقاعد.

المغنيسيوم عرضة للتآكل وخاصة الملح. يحتاج إلى طبقة واقية مثل الكروم ، الايبوكسي أو راتنجات البوليستر عند تعرضها للعوامل الجوية.

9/12

التيتانيوم

على الرغم من أن التيتانيوم باهظ الثمن ، إلا أنه خفيف الوزن للغاية ويقاوم التآكل. إنه أقوى من المعادن الأخرى بنفس الكثافة.

يصعب تصنيع التيتانيوم ، وهو موجود بشكل أساسي في مكونات محرك الاحتراق الداخلي (ICE) مثل الصمامات ونوابض الصمامات وقضبان توصيل المكبس ، فضلاً عن أنظمة العادم للسيارات الرياضية الفاخرة. إنه مثالي لهيكل السيارة الكهربائية لأنه يحمي البطاريات باهظة الثمن التي تشكل 25٪ من وزن السيارة الكهربائية.

10/12

نوبل ميتالز

سبب واحد لارتفاع المحولات الحفازة المسروقة هي المعادن النبيلة المغلفة بالداخل - البلاتين والبلاديوم والروديوم النادر للغاية. ويباع البلاديوم بحوالي 2500 دولار للأونصة ، بينما الروديوم يصل إلى 18600 دولار للأونصة!

الثلاثة لديهم مجموعة واسعة من التطبيقات. في ICE ، يعملون كمحفز للتغيير الضباب الدخاني (وقود غير محترق) في ثاني أكسيد الكربون وأبخرة الماء.

12/12

سيارة كهربائية

على الرغم من أن المركبات الكهربائية تفتقر إلى المحول الحفاز ، فإن المواد الأخرى باهظة الثمن تؤثر في بنائها. بطاريات EV تحتوي على ما يصل إلى 80 في المائة من النيكل و 15 في المائة من الكوبالت ، بالإضافة إلى الجرافيت الطبيعي والسيليكون والليثيوم. يحافظ البوكسيت الذي يحتوي على نسبة عالية من الألمنيوم في العجلات على إضاءة كهربائية قدر الإمكان.

بوب لاشيفيتا هو فني سيارات ومعلم وكاتب مستقل حائز على جوائز في ASE و General Motors ، وقد كتب عن إصلاحات السيارات ذاتية الصنع وموضوعات صيانة المركبات. تم عرض أعماله في The Family Handyman ، وكتاب Reader's Digest ومجلة Classic Bike Rider. لقد كان مدرسًا مهنيًا وتقنيًا لمدة 25 عامًا في تدريس تكنولوجيا السيارات ، بالإضافة إلى كتابة المنح الحكومية والفيدرالية والتنظيمية. كما ساعد في تصميم نموذج فريد لتسليم المناهج يدمج المعايير الأكاديمية الصارمة ذات الصلة بسلاسة في التعليم المهني والتقني.