Zašto su lagani materijali važni
Automobili igraju veliku ulogu u našim životima. Oni prevoze našu djecu u školu, pomažu nam nabaviti namirnice i čak nas odvezu kući nakon kasnog noćnog izlaska u grad. Zato je tako važno maksimizirati ono što ova vozila mogu učiniti — posebno kada je u pitanju ušteda goriva.
Gotovo jedna trećina zagađenja ugljikom u SAD-u dolazi iz našeg transportnog sustava. Smanjenjem težine automobila možemo smanjiti potrošnju ulja, boriti se protiv klimatskih promjena i proširiti doseg naših automobila. Jeste li znali da smanjenje težine vozila od 10 posto može dovesti do poboljšanja uštede goriva od 8 posto? Sada znate!
Iako automobili postoje već više od jednog stoljeća, materijal od kojeg su napravljeni uglavnom je ostao isti – čelik. Tek u posljednjih 25 godina napredni materijali, od legura aluminija i magnezija do kompozita od ugljičnih vlakana, ušli su u putničke automobile masovne proizvodnje. Ovi lagani materijali mogu prepoloviti težinu karoserije i šasije vozila, pomažući u povećanju uštede goriva, kao i sveukupnom rasponu hibrida, plug-in vozila i potpuno električnih automobila.
Uzmimo za primjer Ford F-150. Najprodavaniji kamion na svijetu prešao je na potpuno aluminijsku karoseriju i krevet za svoj model iz 2015. i sada je 700 funti lakši nego prije. Uz to, lagani materijali također omogućuju automobilima da nose dodatne napredne sustave kontrole emisije, sigurnosne uređaje i integrirane elektroničke sustave bez žrtvovanja performansi.
The Ured za tehnologiju vozila (VTO), unutar Ureda za energetsku učinkovitost i obnovljivu energiju, surađuje s industrijom, nacionalnim laboratorijima i akademskom zajednicom na poboljšanju ovih materijala. Iako svi oni obećavaju smanjenje težine vozila, postoje prednosti i mane svakog naprednog materijala, u rasponu od troškova proizvodnje do nedostataka imovine.
Za i protiv naprednih laganih materijala
Magnezij (Mg)
Opis: S najnižom gustoćom od svih konstrukcijskih metala, legure magnezija imaju potencijal za smanjenje težine komponenti do 70 posto. Magnezij se trenutno koristi kao odljevci za pogonske sklopove ili zatvarače podsklopova. Povećana uporaba magnezija u automobilskoj industriji ograničena je nekoliko tehničkih izazova.
Prednosti: Visoka krutost i čvrstoća, kompatibilan s postojećom infrastrukturom za utiskivanje.
Protiv: Skupo, nedostatak dostupnih američkih proizvođača u velikim količinama za zadovoljenje potreba automobila. Ostali izazovi uključuju duktilnost, spajanje i koroziju. Aditivi rijetkih zemalja također mogu biti potrebni za poboljšanje apsorpcije energije kako bi se ispunili zahtjevi tržišta automobila u slučaju sudara.
