Plastic fantastic

basf, maciej blum
Maciej Blum
21.11.2012

Przed rynkowym obszarem o nazwie „mobilność" wciąż pojawiają się nowe wyzwania, takie jak wzrost liczby ludności w skali globalnej, podwyższający się standard życia, postępująca urbanizacja, zmiany klimatyczne i ograniczona dostępność paliw kopalnych.

To wszystko wymaga nowych rozwiązań zgodnych z zasadą zrównoważonego rozwoju i energooszczędności.
Aktualnie największy nacisk kładzie się na ograniczanie emisji dwutlenku węgla przez samochody. Skutkuje to zwiększaniem sprawności silników napędzających samochód poprzez zmniejszanie ich pojemności skokowej i jednocześnie zwiększanie mocy jednostkowej. W parze ze zmianami w układach napędowych idzie ewolucja zachodząca w materiałach, z których wykonuje się pozostałe elementy samochodu. 
Już teraz współczesne samochody zawierają około 15% tworzyw sztucznych, a według przewidywań w ciągu kilku lat ten odsetek zwiększy się nawet do 25%. Zmniejszenie wagi pojazdu o 100 kg obniża zużycie paliwa o około 0,4 l na 100 km. Tworzywa sztuczne w motoryzacji stosowane są od dawna. W 1983 r. w 2. serii Volkswagena Golfa seryjnie zaczęto montować plastikowy zbiornik paliwa. Był to przełom w zastosowaniu tworzyw sztucznych, ponieważ do tej pory stosowano je tylko jako elementy wykończenia.
 
Do środka
Wraz z rozwojem technologii formowania i wzmacniania tworzyw sztucznych spektrum ich zastosowań znacznie się poszerzyło. Przykładem może być tutaj gama elementów nośnych i konstrukcyjnych produkowanych z tworzyw wzmocnionych włóknem krótkim i długim. I tak: dzięki zastosowaniu tworzyw możliwe stało się zredukowanie masy elementu przy jednoczesnym podtrzymaniu jego właściwości wytrzymałościowych (fot. 1.). Wykonana np. z tworzyw sztucznych BASF belka poprzeczna waży około 1 kg, zaś taka sama część z aluminium - dwa razy więcej.
Podobnie w produkcji stabilizatora drgań silnika stosuje się teraz tworzywo zastępujące metal, dzięki czemu dany element jest lżejszy i jednocześnie bardziej odporny na zmiany naprężeń (fot. 2.). Stosowanie tworzyw sztucznych jako materiałów do produkcji osprzętu silnika już raczej nie dziwi. Normą są plastikowe kolektory ssące. Coraz częściej stosuje się już miski olejowe i pokrywy rozrządu (fot. 3.) wykonane z tworzywa sztucznego. Ich zalety są takie same, jak w przypadku innych elementów - ważą mniej, są łatwiejsze w produkcji i równie wytrzymałe jak te metalowe, a koszt ich wykonania jest znacznie niższy.
 
Coraz dalej
We wspólnym projekcie koncepcyjnym pojazdu Smart koncerny Daimler i BASF po raz pierwszy zaprezentowały w 2011 r. plastikową felgę. Konstrukcja ta jest wykonana z tworzywa wzmocnionego włóknem szklanym Ultramid®, co pozwala zmniejszyć wagę tego elementu o maksymalnie 30% w porównaniu z aluminium. Tak znaczne obniżenie masy jest możliwe dzięki zastosowaniu struktury plastra miodu, widocznej na zbliżeniu fotografii felgi na fot. 4. Przestrzenna konstrukcja w porównaniu ze zbrojeniem wykonanym z długich włókien szklanych sprawia, że felga z tworzywa sztucznego oprócz mniejszej masy ma porównywalną do tej pierwszej wytrzymałość, co gwarantuje wysokie bezpieczeństwo poruszania się pojazdem.

Maciej Blum

Więcej interesujących artykułów w najnowszym „autoEXPERCIE" 11/2012.

O Autorze

autoExpert 1–2 2025

Chcesz otrzymać nasze czasopismo?

Zamów prenumeratę