Nižší spotřeba díky japonské superoceli

Japonská firma Nippon Steel & Sumitomo Metal vyvinula novou pokročilou konstrukční ocel pro automobilový průmysl. Nový materiál je údajně o 20 až 30 % lehčí a o čtvrtinu pevnější, než běžně používaná ocel.

Jednou z cest, jak snižovat spotřebu paliva, nebo zvyšovat dojezd elektrických aut, je snižovat hmotnost vozidel. Nižší hmotnost automobilu vede ke snížení odporu. Díky nižšímu odporu docílíme zrychlení s nižší hnací silou – tedy s menšími nároky na energii.

Jak výrazně hmotnost ovlivňuje spotřebu? Podle americké Agentury pro ochranu životního prostředí EPA (U.S. Environmental Protection Agency) každých 45 kg (100 liber) ušetřené hmotnosti sníží spotřebu vozidla o 1 až 2 %.

Samozřejmě záleží, zda hmotnost ušetříte na malém autě, nebo na velkém nákladním vozidle. Podle americké asociace výrobců hlinku (Aluminum Association) například malé vozidlo s motorem o objemu 1,6 l při poklesu hmotnosti o 5 % ušetří 2,1 % paliva a při poklesu hmotnosti o 10 % se spotřeba paliva sníží o 4,1 %.

Nižší hmotnost má ale pozitivní vliv i na celkové jízdní výkony a vlastnosti vozidla Lehčí vozidlo dosáhne lepších jízdních vlastností v zatáčce a má také nižší požadavky na výkon brzdové soustavy. Lepší jízdní vlastnosti mají příznivý vliv na bezpečnost jízdy, požitek z jízdy apod.

Menší setrvačné síly lehčího automobilu méně namáhají uložení součástí náprav a dochází k menšímu opotřebení třecích součástí brzd. Delší životnost součástek snižuje náklady na provoz automobilu a šetří životní prostředí.

Japonská firma Nippon Steel & Sumitomo nyní vyvinula novou konstrukční vysokojakostní, za studena válcovanou ocel, která má šanci výrazně snížit hmotnost vozidel.

Podle Mezinárodní asociace výrobců vozidel OICA (International Organization of Motor Vehicle Manufacturers) je na každé vozidlo potřeba průměrně 900 kg oceli – konkrétně 34 % oceli se použije na stavbu karosérie, 23 % na stavbu pohonné jednotky a 12 % na zavěšení a odpružení kol.

Japonská ocel kromě nižší hmotnosti nabízí skvělou pevnost v tahu 1470 Mpa. Lze tak vyrábět bezpečnější automobily nebo díky větší pevnosti používat menší objem materiálu a snižovat tak dále hmotnost vozidla.

Ocel má být navíc snadno válcovatelná a odolná proti vzniku trhlin při výrobě. Japonská firma také předpokládá, že na rozdíl od exotických materiálů, jako jsou nejrůznější kompozity nebo titan, udrží cenu “na rozumné úrovni”.

Nová ocel není tak lehká jako hliník nebo umělé hmoty vyztužené uhlíkovými vlákny CFRP, ale podle výrobce ocel stojí třetinu toho, co hliníkové slitiny a pouze 5 % toho, co CFRP materiály. Japonský výrobce po nutném testování a certifikacích plánuje uvést ocel na trh v roce 2020.

Japonské firmě i dalším výrobcům ocelí nezbývá příliš možností, než investovat do vývoje, a pokusit se konkurovat dalším moderním materiálům – především slitinám hliníku a kompozitům.

Podle studie 2015 North American Light Vehicle Aluminum Content Study vzroste podíl hliníku v automobilech průměrně z 6,6 % v roce 2015 na 26,6 % v roce 2025.