Woraus bestehen Autos außer aus Stahl?

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Als ich kürzlich an einem Auto arbeitete, war ich überrascht, ein starkes Motorklopfen zu entdecken, das aufgrund eines verschlissenen Steuerzahnrads auftrat. Umso überraschter war ich, dass ich Zahnräder aus Kunststoff-Faser-Compounds fand, ähnlich wie komprimierte Faserplatten. Diese hatten sich abgeschliffen und sie daran gehindert Eingriff in ein gehärtetes Kurbelwellenzahnrad.

Heutzutage machen nicht-traditionelle Materialien Autos und leichte Lastwagen zuverlässiger, effizienter und umweltfreundlicher. Untere Preise für Elektrofahrzeuge (EV).-Und Steuergutschriften– sind zum Teil auf die Verwendung nachhaltiger Materialien wie Mikroglaskugeln und Bornitrid-Verbundwerkstoffe zurückzuführen, die die Batteriewärme ableiten.

Teile aus Stahl, komplexen Strukturverbundwerkstoffen, Kunststoffen, Legierungen und Polymeren senken das Gesamtgewicht eines Fahrzeugs und erhöhen den Kraftstoffverbrauch. Diese Materialien und wie sie befestigt sind erhalten die Karosseriesteifigkeit und bieten gleichzeitig hervorragenden Fahrkomfort und Fahrgastsicherheit.

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Stahl

Es überrascht nicht, dass dies das am häufigsten verwendete Material im Automobilbau ist. Es ist stark, leicht verfügbar und einfach herzustellen und findet sich in Auspuff-, Brems- und Aufhängungssystemen sowie in Motor, Rädern, Fahrgestell und Dach. Stahl wird in EV-Motoren verwendet und verstärkt auch nichtmetallische Chassis.

Beispiele für verschiedene Stahlsorten in Autos sind:

• Fortschrittlicher hochfester Stahl: Bietet ein hervorragendes Gleichgewicht zwischen geringem Gewicht, Festigkeit und Zähigkeit. Verwendet für Türen, Rahmen, Fahrgestelle und Stoßstangen.
• Stahl mit hohem Kohlenstoffgehalt: Günstig und verschleißfest. Es mangelt an Flexibilität und kann spröde sein und rosten. Es findet sich in den gleichen Anwendungen wie hochfester Stahl, plus Lager, Aufhängung, Fahrwerk und Antriebsstrang.
• Legierter Stahl: Eisen mit anderen Elementen verschmolzen. Es ist teuer und wird für bestimmte Anwendungen eingesetzt. Ferrovanadium (Eisen und Vanadium) ist eine hochschlagfeste Legierung, die in Federn und Stoßdämpfern vorkommt. Ferroaluminium (Eisen und Aluminium) in Abgas- und Kühlsystemen ist leicht, hitzebeständig und einfach herzustellen.

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Kunststoffe

Ein breiter Begriff, der eine Reihe von Polymeren abdeckt. Autokunststoffe werden aus Erdölnebenprodukten hergestellt. Polymere haben einzigartige Qualitäten und Eigenschaften, die für viele Anwendungen angepasst werden können. Sie sind langlebig, korrosionsbeständig und flexibel, wodurch sie einfach herzustellen sind, ohne ihre Zähigkeit zu verlieren.

Da sie leicht sind, werden Kunststoffe vom Motor bis hin zu allem verwendet trimmen, Scheinwerfer, Teppiche, Gastanks, Stoßstangenabdeckungen und mehr. Kunststoffe könnten über kurz oder lang Stahl als Werkstoff Nr. 1 im Automobilbau ablösen.

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Aluminium

Sie werden hier ein Thema bemerken: Weil es leicht, stark, langlebig und formbar ist, kann Aluminium zu vielen Autoteilen verarbeitet werden. Denken Sie an Räder, Zylinderköpfe, Spiegel, Wasserpumpen, Getriebegehäuse und mehr.

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Fiberglas

Fiberglas ist leicht, stark und dreimal weniger dicht als Stahl und kann problemlos in viele Formen für hintere Stoßfänger, Motorhauben, Türen und Fahrzeugkarosserien verarbeitet werden. Aufgrund der hohen Zugfestigkeit verstärkt Glasfaser auch Timing-Wetten. Abriebfestes Glasfasergewebe findet sich auch in Bremsbelagsatz und Kupplungsscheiben.

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Kupfer

Kupferkabel laufen in Ihrem Auto, hauptsächlich in der Elektronik. Kupferlegierungen wie Messing werden in Buchsen verwendet. Es haftet nicht an der Oberfläche anderer Metalle und eignet sich daher hervorragend für Haupttriebwerkslager. Es bietet eine hervorragende Wärmeleitfähigkeit und ist auch in zu finden Heizkörper Und Heizungskerne.

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Magnesium

Magnesium ist leichter als Stahl oder Aluminium und aufgrund seines hohen Festigkeits-Gewichts-Verhältnisses ideal für Automobilanwendungen. Es findet sich häufig in Getrieben, Aufhängungssystemen, Lenksäulen, Aktuatoren steuern, Airbaggehäuse, Lenkräder und Sitzgestelle.

Magnesium ist anfällig für Korrosion, insbesondere Salz. Es braucht eine Schutzschicht wie Chrom, Epoxid oder Polyesterharze, wenn sie den Elementen ausgesetzt sind.

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Titan

Titan ist zwar teuer, aber extrem leicht und korrosionsbeständig. Es ist stärker als andere Metalle mit der gleichen Dichte.

Titan ist schwer zu verarbeiten und findet sich hauptsächlich in Komponenten von Verbrennungsmotoren (ICE) wie Ventilen, Ventilfedern und Kolbenpleueln sowie in Abgassystemen von Luxussportwagen. Es ist ideal für ein EV-Chassis, weil es schont die teuren Batterien die 25 % des Gewichts eines Elektrofahrzeugs ausmachen.

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Edelmetalle

Ein Grund für den Anstieg von gestohlene Katalysatoren sind die darin eingeschlossenen Edelmetalle – Platin, Palladium und das äußerst seltene Rhodium. Palladium wird für fast 2.500 $ pro Unze verkauft, während Rhodium umwerfende 18.600 $ pro Unze kostet!

Alle drei haben ein breites Anwendungsspektrum. In einem ICE wirken sie als Katalysator für Veränderungen Smog (unverbrannter Kraftstoff) in Kohlendioxid und Wasserdampf.

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Elektrische Fahrzeuge

Obwohl EVs keinen Katalysator haben, spielen andere teure Materialien bei ihrer Konstruktion eine Rolle. EV-Batterien enthalten bis zu 80 Prozent Nickel und 15 Prozent Kobalt sowie Naturgraphit, Silikon und Lithium. Bauxit mit hohem Aluminiumgehalt in Rädern hält ein Elektrofahrzeug so leicht wie möglich.

Bob Lacivita ist ein preisgekrönter ASE- und General Motors-Autotechniker, Pädagoge und freiberuflicher Autor, der über DIY-Autoreparaturen und Fahrzeugwartungsthemen geschrieben hat. Seine Arbeit wurde in The Family Handyman, einem Reader's Digest-Buch und dem Classic Bike Rider-Magazin vorgestellt. Er unterrichtet seit 25 Jahren Berufs- und Fachpädagogik in der Automobiltechnik und schreibt staatliche, bundesstaatliche und organisatorische Stiftungsstipendien. Er half auch bei der Entwicklung eines einzigartigen Curriculum-Lieferungsmodells, das strenge, relevante akademische Standards nahtlos in die berufliche und technische Ausbildung integriert.