Od čega su osim čelika napravljeni automobili?

1/12

Dok sam nedavno radio na automobilu, iznenadio sam se kad sam otkrio oštro kucanje motora koje se javljalo zbog istrošenog razvodnog zupčanika. Bio sam još više iznenađen kada sam pronašao zube zupčanika izrađene od spojeva plastičnih vlakana, sličnih komprimiranim vlaknastim pločama. Ovi su se udaljili, sprječavajući ih uključivanje kaljenog zupčanika radilice.

Danas netradicionalni materijali automobile i lake kamione čine pouzdanijima, učinkovitijima i ekološki prihvatljivijima. Niži cijene električnih vozila (EV).-i porezne olakšice—djelomično su posljedica upotrebe održivih materijala, poput mikrostaklenih mjehurića i kompozita bor nitrida koji odvode toplinu baterije.

Dijelovi izrađeni od čelika, složenih strukturnih kompozita, plastike, legura i polimera smanjuju ukupnu težinu vozila, povećavajući uštedu goriva. Ovi materijali i način na koji su pričvršćeni očuvati krutost karoserije uz izvrsnu udobnost vožnje i sigurnost putnika.

2/12

Željezo

Nije iznenađujuće da je ovo najčešći materijal u proizvodnji automobila. Snažan, lako dostupan i jednostavan za izradu, nalazi se u ispušnom sustavu, kočnici i sustavu ovjesa, kao iu motoru, kotačima, šasiji i krovu. Čelik se koristi u EV motorima i također ojačava nemetalne šasije.

Primjeri različitih vrsta čelika u automobilima uključuju:

• Napredni čelik visoke čvrstoće: Pruža izvrsnu ravnotežu male težine, snage i žilavosti. Koristi se za vrata, okvire, podvozje i odbojnike.
• Visoko ugljični čelik: Jeftin i otporan na habanje. Nedostaje mu fleksibilnost i može biti krt i hrđati. Nalazi se u istim primjenama kao i čelik visoke čvrstoće, plus ležajevi, ovjes, šasija i pogonski sklop.
• Legura čelika: Željezo stopljeno s drugim elementima. Skupo je i koristi se za specifične primjene. Ferovanadij (željezo i vanadij) je legura visoke otpornosti koja se nalazi u oprugama i amortizerima. Feroaluminij (željezo i aluminij) u ispušnim i rashladnim sustavima je lagan, otporan na toplinu i jednostavan za izradu.

3/12

Plastika

Širok pojam koji pokriva niz polimera, plastika za automobile izrađena je od nusproizvoda nafte. Polimeri imaju jedinstvene kvalitete i karakteristike koje se mogu prilagoditi za mnoge namjene. Izdržljivi su, otporni na koroziju i fleksibilni, što ih čini jednostavnim za izradu bez gubitka njihove žilavosti.

Budući da su lagani, plastika se koristi u svemu, od motora do dotjerati, prednja svjetla, tepisi, plinski spremnici, navlake za branike i više. Prije ili kasnije, plastika bi mogla potisnuti čelik kao materijal broj 1 u proizvodnji automobila.

4/12

Aluminij

Ovdje ćete primijetiti temu: budući da je lagan, jak, izdržljiv i savitljiv, od aluminija se može oblikovati mnogo dijelova automobila. Razmislite o kotačima, glavama cilindra, ogledala, pumpe za vodu, kućišta mjenjača i više.

5/12

Stakloplastika

Lagan, čvrst i tri puta manje gustoće od čelika, stakloplastika se može lako proizvesti u mnoge oblike za stražnje branike, haube, vrata i karoserije vozila. Zbog velike vlačne čvrstoće, staklena vlakna također ojačavaju oklade na vrijeme. Tkana stakloplastika otporna na habanje također se nalazi u kočione pločice i diskove kvačila.

7/12

Bakar

Bakrene žice prolaze kroz vaš automobil, uglavnom u elektronici. Bakrene legure poput mesinga koriste se u čahurama. Neće se lijepiti za površinu drugih metala, što ga čini izvrsnim za ležajeve glavnog motora. Nudeći izvrsnu toplinsku vodljivost, također se nalazi u radijatori i jezgre grijača.

8/12

Magnezij

Lakši od čelika ili aluminija, visok omjer čvrstoće i težine magnezija čini ga idealnim za automobilsku primjenu. Obično se nalazi u mjenjačima, sustavima ovjesa, stupovima upravljača, upravljački aktuatori, kućišta zračnih jastuka, volane i okvire sjedala.

Magnezij je sklon koroziji, osobito sol. Potreban mu je zaštitni sloj poput kroma, epoksi ili poliesterske smole kada su izloženi vremenskim uvjetima.

9/12

Titanij

Iako je skup, titan je izuzetno lagan i otporan na koroziju. Jači je od drugih metala iste gustoće.

Teško ga je proizvesti, titan se uglavnom nalazi u komponentama motora s unutarnjim izgaranjem (ICE) kao što su ventili, opruge ventila i klipnjače, kao i u ispušnim sustavima luksuznih sportskih automobila. Idealan je za EV šasiju jer štiti skupe baterije koji čine 25% težine EV-a.

10/12

Plemeniti metali

Jedan od razloga za porast ukradeni katalizator unutra su zatvoreni plemeniti metali — platina, paladij i iznimno rijedak rodij. Paladij se prodaje za gotovo 2.500 dolara za uncu, dok je rodij zapanjujućih 18.600 dolara za uncu!

Sva tri imaju širok raspon primjena. U ICE-u, oni djeluju kao katalizator promjena smog (neizgorjelo gorivo) u ugljikov dioksid i vodenu paru.

12/12

Električna vozila

Iako električna vozila nemaju katalizator, drugi skupi materijali utječu na njihovu konstrukciju. EV baterije sadrže do 80 posto nikla i 15 posto kobalta, kao i prirodni grafit, silikon i litij. Boksit s visokim sadržajem aluminija u kotačima održava EV što je moguće lakšim.

Bob Lacivita je nagrađivani auto tehničar ASE i General Motorsa, edukator i slobodni pisac koji je pisao o temama o "uradi sam" popravcima automobila i održavanju vozila. Njegov je rad predstavljen u The Family Handyman, knjizi Reader's Digest i časopisu Classic Bike Rider. Bio je karijera i tehnički edukator 25 godina podučavajući automobilsku tehnologiju, kao i pisanje državnih, federalnih i organizacijskih stipendija. Također je pomogao dizajnirati jedinstveni model izvedbe kurikuluma koji integrira stroge, relevantne akademske standarde neprimjetno u karijeru i tehničko obrazovanje.