211service.com
Autofabrikanten verliezen kilo's om te voldoen aan de normen voor brandstofefficiëntie
Autofabrikanten zetten een aantal van hun bestverkochte voertuigen op een dieet in een race om te voldoen aan de strikte nieuwe brandstofefficiëntievoorschriften die halverwege het volgende decennium van kracht zullen worden.
Aluminium auto: De aluminium carrosserie van de Range Rover, die hier wordt getoond, heeft ertoe bijgedragen dat het gewicht van de auto met meer dan 400 kilogram is verlaagd.
De trend heeft autofabrikanten die lichtere voertuigen introduceren en beginnen met demonstratieprojecten die zijn ontworpen om honderden kilo's van hun meest populaire voertuigen te snijden. Vorige maand ontving GM bijvoorbeeld grote onderscheidingen voor zijn nieuwe Cadillac ATS-sedan die 3.315 pond (1503,7 kilogram) weegt, waardoor het een van de lichtste voertuigen in zijn klasse is, grotendeels dankzij een volledig aluminium motorkap, magnesium motorsteunen en andere lichtgewicht materialen.
Elke autofabrikant met wie we praten, heeft het over hoe ze meer 'lichtgewicht' kunnen doen, zegt Patrick Davis, programmamanager voertuigtechnologieën bij het Amerikaanse ministerie van Energie. Voertuigtechnologieën kantoor . Het gebruik van lichtgewicht materialen is een belangrijke manier waarop de autofabrikanten van plan zijn om tegen 2025 aan de normen voor brandstofverbruik te voldoen.
Terwijl ze nadenken over de nieuwe brandstofnormen, die vereisen dat auto's een gemiddelde beoordeling van 54,5 mijl per gallon hebben, kunnen autofabrikanten er niet op vertrouwen dat consumenten meer hybride of elektrische auto's kopen, of kleinere, efficiëntere modellen.
Het verminderen van het gewicht van conventionele auto's biedt een manier om een betere brandstofefficiëntie te garanderen: elke 10 procent gewichtsvermindering levert een 6 tot 7 procent lager brandstofverbruik op. Gewichtsbesparingen kunnen leiden tot verdere verbeteringen in het brandstofverbruik doordat autofabrikanten kleinere, lichtere motoren en andere componenten kunnen gebruiken. Davis zegt dat de DOE hoopt dat alle auto's in 2025 35 procent lichter zullen zijn.
Naast aluminium en magnesium gebruiken autofabrikanten meer koolstofvezel. Het materiaal is lichter dan staal, maar absorbeert toch meer energie, wat kan helpen om lichtgewicht voertuigen veiliger te maken. Maar het kan drie keer zoveel kosten om te maken. Oak Ridge National Lab (ORNL), in samenwerking met Dow en Ford, ontwikkelt nieuwe voorlopermaterialen die, samen met verbeteringen in de productie, de kosten van koolstofvezel kunnen halveren, zegt Raymond Boeman, programmadirecteur bij ORNL.
Na decennia van stapelen op de ponden, worden alle soorten auto's lichter. Mazda's 2014 Mazda6 is 8 procent lichter dan het vorige model; het chassis is 16 procent lichter en de bumpers, met een nieuwe hars die Mazda heeft ontwikkeld, zijn 20 procent lichter. Jaguar en Volvo zijn beide van plan om lichtgewicht voertuigplatforms te introduceren - constructies die kunnen worden gebruikt in een breed scala aan toekomstige modellen - waarbij uitgebreid gebruik wordt gemaakt van lichtgewicht materialen zoals boriumstaal en aluminium.
Autofabrikanten zijn ook bezig met het afslanken van hun zware voertuigen, die een van de grootste mogelijkheden hebben om het brandstofverbruik te verminderen. Ford heeft een deel van het staal in een van zijn meest populaire voertuigen, de F-150 pick-up, vervangen door aluminium; en het is een samenwerking aangegaan met Dow en ORNL in een poging om het gewicht van dit voertuig tegen het einde van het decennium met 750 pond (340 kilogram) te verminderen. De nieuwe Range Rover, die vorige maand in de verkoop ging, verving genoeg staal door aluminium om zijn gewicht met meer dan 400 kilogram te verminderen. De trend heeft geleid tot een hausse in de aluminiumindustrie, die verwacht dat de vraag naar aluminium in auto's de komende jaren met 25 procent per jaar zal groeien.
Ook kleinere auto's worden de bijl niet bespaard. De achterruiten van de nieuwe Fiat 500L zullen van kunststof worden gemaakt, waardoor ze half zo zwaar zijn als glazen. Peugeot bouwt in samenwerking met oliegigant Total een demonstratieversie van zijn kleine 208 die dankzij composieten en kunststoffen 200 kilogram lichter is. Het lichtere ontwerp zou kunnen resulteren in een auto met de helft van de CO2-uitstoot van zijn voorganger.
Het lichter maken van voertuigen zal ook cruciaal zijn voor meer geavanceerde, zuinige auto's, zoals elektrische voertuigen. Dit jaar introduceert BMW de elektrische i3, die koolstofvezelcomponenten zal bevatten om het gewicht te verminderen, het gewicht van het batterijpakket te compenseren en de actieradius uit te breiden. BMW heeft ook samengewerkt met Toyota om het gewicht van voertuigen te verminderen door middel van een onderzoeksprogramma met plannen om brandstofcellen en geavanceerde batterijen te ontwikkelen; de Duitse autofabrikant is onderdeel van een consortium dat is een elektrische auto bouwen die zonder batterij slechts 400 kilogram zal wegen.
Davis zegt dat autofabrikanten al tientallen jaren meer gebruik maken van lichtgewicht materialen (zie ons verhaal uit 1997, A Practical Road to Lightweight Cars), maar dat de gewichtsbesparing grotendeels is gericht op het toevoegen van nieuwe functies zoals airbags en infotainmentsystemen . Nu zijn ze van plan om het totale gewicht te verminderen en het brandstofverbruik te verbeteren. Maar hij zegt dat het enige tijd zal duren voordat de veranderingen effect hebben op het gemiddelde voertuiggewicht, aangezien autofabrikanten nieuwe modellen met een tussenpoos van een paar jaar introduceren, en terwijl ze wachten op volumeproductie en materiaalvooruitgang om de kosten te verlagen.
Omdat autofabrikanten hun voertuigen lichter maken, letten ze ook op veiligheidsproblemen. In een recente presentatie waarin de potentiële impact van grotere aantallen voertuigen met een lager gewicht wordt geanalyseerd, Verzekeringsinstituut voor verkeersveiligheid merkte op dat historisch gezien ongeveer twee keer zoveel mensen sterven in de lichtste auto's als in de zwaarste. Betere voertuigontwerpen, inclusief veiligheidsvoorzieningen die ongevallen voorkomen door bestuurders te helpen, zullen nodig zijn om bestuurders veilig te houden (zie Audi krimpt de autonome auto en Zullen geautomatiseerde auto's brandstof besparen?).