Auta budoucnosti budou z plastů

Automobilismus se od svých počátků vyvinul tak, že dnešní auto již nelze se svými předchůdci srovnávat. V současnosti jsme svědky kvalitativní změny ohromného dosahu: s postupným rozvojem plastů se můžeme v budoucnosti nadít toho, že z kovu bude pouze základní konstrukce vozu.

Koncept elektromobilu Smart ForVision, který byl hvězdou letošního autosalonu ve Frankfurtu, vyvinul BASF ve spolupráci s koncernem Daimler.
foto: BASF

Proč směřovat k vyššímu podílu plastů? Mají menší hmotnost. Jen pro srovnání: zatímco váha m3 oceli činí 7.850 kg, anebo hliníku 2.700 kg, tak plasty dosahují hmotnosti pouze mezi 1.000 – 2.000 kg na m3. Nebo jiný základní údaj: teplota, za které se taví ocel je 1.350 – 1.400 °C (u hliníku 658 °C), u plastů se jedná pouze o 200 – 400 °C (v závislosti na konkrétním druhu materiálu).

Zmíněné údaje jsou zcela zásadní. Úspora 100 kg na váze znamená snížení spotřeby paliva o 0,4 litru na 100 km. Stejně tak výrazně nižší teplota tavení přináší nezanedbatelnou energetickou úsporu.

Z principu jsou všechny termoplasty . Dnes se 90% vytěžené spálí, jen 10% se využije pro chemické účely – i v tomto můžeme v budoucnu očekávat proměnu. Plasty tak představují ekologické řešení a přispívají podstatnou měrou k redukci emisí CO2.

Využití plastů při výrobě automobilů stoupá. Zatímco v roce 1970 plasty představovaly 6% váhy vozidla, tak dnešní stav dosahuje rozpětí 12 – 15% a hypotézy předpokládají, že v roce 2020 bude čtvrtinu hmotnosti automobilu tvořit plast.

„Rozvoj plastů pomáhá uskutečňovat nové trendy v konstrukci automobilů. Elektromobily začínají být vskutku reálnou alternativou minimálně pro městskou mobilitu. Díky hmotnostní úspoře může být ale také automobil vybaven dalšími prvky, které byly ještě před několika lety těžko představitelné. Nedocenitelné je rozsáhlejší použití plastů v automobilech i při zmírňování dopadu na životní prostředí. BASF si je vědoma potenciálu, který plasty do budoucna ve všech sférách života představují a snaží se vzhledem ke své významné roli hrát prim v určování budoucího vývoje,“ uvedl Jiří Kubík, obchodní zástupce BASF pro termoplasty pro automobilový průmysl.

BASF je chemickou společností, která dodává vůbec největší množství materiálů automobilovému průmyslu. Jen z poslední doby to dokládají dva koncepční vozy, které slouží jako velký zdroj inspirace pro konstruktéry: loňský i-Flow vyvinutý ve spolupráci s jihokorejskou automobilkou Hyundai a elektromobil Smart Forvision, který byl veřejnosti představen letos ve . Oba vozy jsou modely, nicméně jejich konkrétní prvky dávají nahlédnout do ne tak daleké budoucnosti.

Příklady inovativního využití plastů – vyšší bezpečnost, komfort a šetrnost k životnímu prostředí

Speciální výztuha nárazníku (umístěná za nárazníkem) vyrobená z Ultramidu, poprvé použita v Opelu Insignia, znamená výrazně vyšší ochranu zdraví chodců. Výztuha z Ultramidu totiž vykazuje třikrát větší tuhost a absorpci energie oproti klasickému provedení a zajišťuje řízenou deformaci tak, aby v případě zranění chodce došlo k co nejmenšímu poškození zdraví.

Ke zvýšení bezpečnosti přispívají i nové opěrky z plastů vyvinutých BASF, které byly použity poprvé ve vozech BMW. Opěrka z materiálu dodaných BASF je neocenitelná při chránění krční páteře v případě zpětného nárazu.

V případě nárazu o síle větší než 12 km/hod se spustí aktivátor umístěný v opěrce, pružina okamžitě posune přední polovinu opěrky dopředu, čímž se výrazně zmírňuje riziko zranění.

Ve Smartu Forvision BASF poprvé představila celoplastová kola, která jsou vhodná k sériové výrobě. Plastová kola jsou v součtu o 12 kg lehčí (3 kg na jednom kole) oproti těm současným. Každá hmotnostní úspora je též neocenitelná v rozvoji , protože čím menší bude hmotnost vozu, tím vyšší bude dojezd elektromobilu.

Pana Kubíka z českého zastoupení společnosti BASF jsme se na nedávném novinářském setkání zeptali zda je možné na dnešních autech nahradit plechy vnější karoserie . Odpověděl, že v zásadě ano, že technologie je hotová, a je pouze na automobilkách, zda se rozhodnou ji nasadit.

Pro snižování hmotnosti (a tím pádem rozvoj elektromobility) jsou významné i samozhášivé nové generace: tyto materiály umožňují vybavit elektromobil řadou dílů z plastů, které vedle zajištění potřebných elektrických vlastností díky samozhášivosti přispívají k vyšší bezpečnosti při případném požáru. K potřebnému elektromobilu dopomáhají také plastové díly karoserie nahrazující klasický plech: například blatníky z on-line lakovatelného Ultramidu TOP.

BASF myslí ale i na rozvoj v automobilech poháněných turbomotory. Plastové díly z Ultramidu Endure přinášejí řešení v oblasti přípravy paliva v blízkosti motoru – lehce totiž odolávají nepřetržitému používání při teplotě 220°C a krátkodobě dokonce 240°C (díly chladiče vzduchu, potrubí přívodu vzduchu a sacího modulu, atd.).

BASF také například ve spolupráci se společností Sika Schweiz vyvinula, poprvé pro automobilku Peugeot, speciální vyztužení karoserie v oblasti rámu pátých dveří pomocí materiálu Ultramid A3WG10, což přináší zesílení konstrukce a slouží k pohlcování působících sil.

Příkladů speciálních plastových materiálů je možno vyjmenovat celou řadu. Řidičům zpříjemňují jízdu , více ochraňují jejich bezpečnost, umožňují realizovat v minulosti takřka nepředstavitelné konstrukční prvky a v neposlední řadě jsou šetrné k .

tisková zpráva

33 Comments on “Auta budoucnosti budou z plastů”

  1. Fanda napsal: „Konecna
    Fanda napsal: „Konecna spotreba bude teda u oboch aut rovnaka, alebo dokonca u lahsieho auta moze byt vyssia.“

    Chcete mi tvrdit, že když vezmu dvě stejné Fabie se stejným motorem a do jedné naložím 800 kg železa, druhou nechám prázdnou a s oběma ujedu např. 1000 km ve městě i po dálnici, tak u té plně naložené budu mít menší spotřebu paliva než u té prázdné? A to jen proto, že když zafouká vítr, tak se ta prázdná fabie dostane na chvíli mimo optimální otáčky?

    Proboha uvažujte mozkem.

    1. Nechcem vam nic tvrdit. Ako
      Nechcem vam nic tvrdit. Ako ste na to prisli, ze by som vam chcel nieco tvrdit? Ale ked uz som tu , tak vam odpoviem. Myslim si, ze auto, v ktorom sedia styria ludia, moze mat za urcitych podmienok nizsiu spotrebu na rovnakej trase, ako rovnake auto, v ktorom sedi len jeden clovek. Tie podmienku su napriklad : silny narazovy vietor, caste striedanie stupania a klesania, nerovna-hrbolata cesta…

    2. Tohle snad nemůže být pravda, tenkrát od roku 1990-2002
      Tohle snad nemůže být pravda, tenkrát od roku 1990-2002 jsme měli velmi kvalitní auta, měli jsme kvalitní opravdu všechno, dnes co jsme vstoupily do EU už se čím dál víc a víc zhoršuje, a to i o 100000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000X víc, než co to bylo tenrkát, tak si nevymýšlejte novou techniku která nás můe jen pozabíjet!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

  2. Vozidla s menší hmotností
    Vozidla s menší hmotností budou mít o něco menší spotřebu v porovnání s těžšími vozidly. Rozdíl spotřeby bude daleko zásadnější při dynamické jízdě, při jízdě konstantní rychlostí je však spotřeba těžkého a lehkého auta stejná (=stejná karoserie a nebudu -li počítat rozdílné válivé odpory apod). Na to dokonce nemá vliv ani kopcovitý terén, budu -li schopen využít sjezdu z kopce dolů bez nutnosti použití brzd. Nechť se proto vyrábějí auta lehká i těžká. Budu -li chtít závodit, sáhnu po lehčím u kterého dosáhnu při stejném výkonu motoru větší dynamiky. Budu -li se chtít přemísťovat ve vzdálenostech alespoň desítek km sáhnu po bezpečném velkém těžkém autě, které ve výsledku dojede s velmi podobnou spotřebou do cíle.

    Tohle by si mohli uvědomit i výrobci elektrokol. Nepotřebuji kolo vážící i s baterií 12kg, protože je to drahé. Chci kolo, které mě bezpečně doveze 120km, ale chci ať rekuperuje a má velký výkon motoru. Váhu 40kg a poloviční pořizovací cenu budu klidně respektovat.

    1. Žijete v ideálním
      Žijete v ideálním světě. Já jezdím s dodávkou po celé ČR stovky km každý den a můžu vás ujistit, že je velký rozdíl ve spotřebě když jedu plně naložen (1,5 tuny) a když jedu tu samou trasu zpátky prázdný. Přitom jedu obě trasy přibližně stejnou rychlostí a tak energie potřebná pro překonávání odporu vzduchu je přibližně stejná.
      Jenže spoustu energie ztratíte právě v kopcovitém terénu. Prakticky z každého kopce musíte brzit (jsou tam zatáčky, jede před vámi naložená Tatra, dodržujete max. povolenou rychlost, je před vámi kolona osobních aut atd.), takže z potenciální polohové energie, kterou jste získal pracným vyjetím nahoru do kopce nezbude skoro vůbec nic.
      Samozřejmě při každém rozjíždění a zrychlování ztrácíte další energii v neprospěch naloženého auta. A protože jak potenciální tak kinetická energie je přímo úměrná hmotnosti vozidla nemáte nikdy při reálné jízdě šanci dosáhnout stejné spotřeby u prázdného a plně naloženého auta.

  3. Fanda tu robi slovakom
    Fanda tu robi slovakom hambu.
    Bakelit v Trabante bol predmetom vysmechu, teraz je plast na aute moderny ? Nie, len menej vazi, plast je skor nutne zlo a vzhladom na zasobu ropy silne pochybujem o jeho rozmachu. Jedine tak bio plast z odpadu kukurice a podobne, ten sa vsak po par rokoch na slnku a vode rozpadava.

    Radsej hlinik, presnejsie jeho zliatinu, Dural.

    Auta aj tak prestanu byt masovo vyrabane a pouzivane, pride ina doba, bez ropy bude koniec aj tejto ery.

    Skor male elektricke mopedy a im podobne auticka s moznostou slapat, zopar clankami pre istotu, dobijane z beznej 230V doma vdaka vyberatelnej baterii. Ostatne zabezpecia vlaky, lode na atomovy pohon, lietat sa bude menej, svet sa viac zvirtualizuje vdaka internetu a absencii cestovania.

      1. Tak me teda vysvetli jake je
        Tak me teda vysvetli jake je rozdil mezi bakelitem na trabantu a tim co je treba na F1? Krome 40let technologickeho rozdilu, plyvani lidi na to, ze je to zdob komunismu(a jine podobne argumenty). Nebo chces rici, ze kvalita oceli ted a pred 40 lety byla stejna? A to same o umele hmote? tj. ted je skvela a pred 40 lety to byl shit? Proboha, i procesor pred 40 lety byl jina technika a ted je jina, to plati o oceli, um,ele hmote, letadlech o vsem.

        Markoman ma pravdu, proste modrosvazaci(i CSSD svazaci) pletou politiku i tam kde nepatri. Vyroba aut neni politika tak ju sem prosim neplette ANO…

        Takze pro vsechny ANO plast vyrobeny pred 40 lety je proste horsi jak plast vyrobeny DNES je to proste technologicky vyvoj.

  4. trochu zavadzajuce s tou
    trochu zavadzajuce s tou teplotou. Aj napriek rozdielnej teplote tavenia plastu oproti spomenutym kovom ,vyroba akeho kolvek plastu je mnohokrat komplikovanejsim procesom (a to sme este iba u toho ci onoho plastu ako zakladneho materialu)ako by sa zdalo (vezmem ropu a sup precedim a mam plast). Pre porovnanie by som zobral cenu za (objemove,hmotnostne ,…) mnozstvo, kde by sa to malo odzrkadlit.

  5. Sudruhovia z NDR vedeli uz
    Sudruhovia z NDR vedeli uz davno. ze v plastocj je buducnost. Zialbohu zostali nepochopeni s TRABANTOM. Ale vazne. AUto musi mat urcitu hmotnost a myslim, ze snazit sa vyrobit osobne auto s hmotnostou pod 800-900kg nema velky zmysel. Dovodom je jednoduchy vzorec F=m x a. Ak za F berieme aerodynamicky odpor auta tak zistime, ze cim je mensia hmotnost, tym auto vyraznejsie zrychluje, alebo spomaluje vplyvo tejto aerodynamickej sily. Dalsim dovodom je pritlak pneumatik k vozovke. Kazde znizenie vahy auta ma za nasledok jeho nestabilitu na ceste pri jazde do zakruty, brzdeni. atd…

    1. Máte naprostou pravdu. A
      Máte naprostou pravdu. A protože vozy Formule 1 váží pouze 600 – 700 kg mají přísný zákaz při závodech jezdit rychleji než 50 km/h. Jinak by totiž vyletěly z každé zatáčky na trati a nechci ani vědět, co by se stalo při zrychlování nebo brždění.

    2. „AUto musi mat urcitu
      „AUto musi mat urcitu hmotnost a myslim, ze snazit sa vyrobit osobne auto s hmotnostou pod 800-900kg nema velky zmysel.“

      No praveze taketo auta budu v najblizsej buducnosti velky hit. Staci sledovat vyvoj a statistiky. Alebo ani nie, proste sa postav kdekolvek pri ceste, pocitaj osobne auta a rob si ciarky, kolko ich je aspon 4-miestnych, ale vezie len jedneho, ci dvoch ludi. Budes prekvapeny, ze ich je drviva vacsina. A spolu s hustnucou mestskou dopravou, zapchami a dalsimi vlastnostami ako spotreba, rozmer a poziadavky si aj automobilky zacinaju uvedomovat, ze usporne ale pritom vrtke max. dvojmiestne „mestske“ vozitko ma velku buducnost. A rozhodne nebude vazit viac, nez 400-500 kg.

    3. na stabilitě se podílí
      na stabilitě se podílí více faktorů než pouze zmíněná hmotnost.. správně naladěný podvozek pro určitý rozsah zatížení vozidla, těžiště vozu, použité pneumatiky, aerodynamický odpor ve směru přímém a boční a. odpor, pohon vozidla (přední poháněná náprava, zadní poháněná, poháněná všechna 4 kola…)

          1. Nechcel som nic demonizovat.
            Nechcel som nic demonizovat. Naopak som chcel napisat, ze znizenie hmotnosti nie je univerzalny liek na zlepsenie vlastnosti auta. Auta s hmotnostou 500-700kg sme tu mali uz pred 30 (Skoda 1000MB, !00, 110) rokmi a nezdalo sa mi, ze by boli nejak extra usporne a ani extra ovladatelne. Naopak, hmotnost moze niekedy aj pomahat usporit palivo, pretoze plni funkciu zotrvacnika.

            1. S hmotnostmi těchto
              S hmotnostmi těchto zmiňovaných aut jste poněkud vedle – pohotovostní hmotnost 1000MB v různých výbavách se pohybovala 775-820kg, Škoda 100 – 805-880kg
              Myšlenka v komentáři na který reaguji je správná a to v případě dlouhých tras vyššími téměř konstantními rychlostmi, má však své omezení v aerodynamickém odporu – to je část odpovědi na poměrně vysokou spotřebu těchto zmíněných modelů automobilů. Ovladatelnost šla ruku v ruce s konstrukcí podvozku a maticovým řízením, a také na schopnostech řidiče. Naprosto souhlasím s názorem, ze snižování hmotnosti není univerzálním lékem na zlepšení vlastností auta.
              Problematika je poměrně obsáhlá…

              1. A nie je to presne to, co
                A nie je to presne to, co bolo uvedene v predchadzajucom prispevku? Ak je „m“ male, tak F-aerodynamicky odpor udeluje autu velke spomalenie a=F/m. Ynamena to kludne aj to, ze otacky motora klesnu hlbsie pod nejaku optimalnu hranicu, co ma za nasledok zvysenie spotreby. U 1000kg auta sa toto udeje az v ovela vacsich rychlostiach pri naraze vetra. Myslim, ak chceme mat auto, ktore ma byt aspon trochu pohodlne, co sa tyka sirky a vysky pre posadku, tak s aerodynamickym koeficientom sa neda robit velke zazraky. Da sa trochu zoptimalizovat, ale rozhodne to nebude zazrak, ktory by zboril svet, Tak, ako to bolo u spomenutych typov skodoviek. Skoda 1000MB nebola aerodynamicky na tom az tak zle, v porovnani so sucasnymi autami.

                1. Není to přesně to co bylo
                  Není to přesně to co bylo uvedeno v „předcházejícím“ příspěvku. To Vámi nazvané „aerodynamické zpomalení“ bude u dvou aut se stejným koeficientem odporu vzduchu a stejnou čelní plochou různé. U vozidel budou uvažovány stejné „výchozí rychlosti“, auta budou mít rozdílnou hmotnost, jedno dejme tomu 500kg a druhé 1500kg – je sice pravda že těžší automobil bude mít absolutní hodnotu velikosti zrychlení menší nežli vozidlo s hmotností nižší za předpokladu že bude zařazen neutrál. Problém je v tom že tu energii aby se oba automobily pohybovaly stejnou rychlostí musíte dodat také adekvátně k hmotnosti vozidla.
                  Nerozumím myšlenkovému pochodu s otáčkami – záleží vždy na výkonu motoru v používaném spektru otáček a vhodně navržené převodovce pro dané vozidlo.
                  Pokud chci jet konstantní rychlostí tak musím akorát dodat výkon co pokryje ztráty, tedy není co řešit.
                  Součinitel odporu vzduchu Š1000MB byl 0.41 ač na pohled vypadá že by koeficient mohl být nižší.

                2. No, mate pravdu,ze na
                  No, mate pravdu,ze na zrychlenie tazsieho auta potrebujete vo vseobecnosti viac paliva. Predstavte si ale, ze obidve auta maju najnizsiu spotrebu pri otackach 4000 ot/min, Obidve auta maju pri tychto otackach aj najvyssi moment (rovnaky motor). Zafuka vietor a lahsie auto spomali na 3500ot/min a tazsie na 3700ot/min. Ktore auto bude mat v danom okamihu vyssiu spotrebu?

                3. Pokud budete mít dvě
                  Pokud budete mít dvě úplně stejná auta se stejnými motory a jedno bude vážit 500 kg a druhé 1500 kg a budete s nimi jezdit normálním způsobem (město, mimo město, dálnice), pak bude mít auto s menší hmotností VŽDY MENŠÍ spotřebu než to samé auto s hmotností větší. Je to dáno jednoduchým vzorcem pro kinetickou energii Ek = 1/2 m*v*v. Tedy energie je přímo úměrná hmotnosti. A s tím nenaděláte vůbec nic. Abyste zrychlil 3x těžší auto tak musíte dodat 3x více energie a nějaká úspora paliva při rozdílu 200 ot/min, jak píšete je úplně irelevantní.
                  Takže ještě jednou: auto s menší hmotností má VŽDY MENŠÍ spotřebu než to samé auto s hmotností větší.

                4. Mate pravdu. Mozno maly
                  Mate pravdu. Mozno maly problem vo vasom vzorci je ale v tom, ze pocitate len s uzitocnou energiou. Motor oboch aut dokaze v tomto pripade najlepsie vyuzit palivo pri 4000ot/min (napr. najnizsi vnutorny odpor motora, najlepsie vyuzitie paliva). Tazsie auto sa od tychto otacok odchyli len minimalne, ale lahsie dost vyrazne). To sposobi , ze lahsie auto sice bude bude vyzadovat menej energie na jazdu, ale jeho motor nebude pracovat v optimalnych otackach a nevyuziteho (nedokonale spaleneho) paliva zostane viac, ako u tazsieho auta. KIonecna spotreba bude teda u oboch aut rovnaka, alebo dokonca u lahsieho auta moze byt vyssia.

                5. Odpory motoru mají také
                  Odpory motoru mají také význam, ale v rozsahu pracovních otáček mají rozptyl zanetbatelný, od dob co existuje recirkulace výfukových plynů jsou rozdíly v účinnosti motoru v daných otáčkách při různém zatížení zanetbatelné – motory jsou stavěny i na „lechtání plynu“ i na „maximální výkon“. Motory co nemají EGR či jinak nazvané zařízení ho nepotřebují pro svůj malý výkon. Pro to co tu popisujete jsou grafy měrné spotřeby (g/kW)v rozsahu otáček. Od toho je při konstantní rychlosti vidět optimální otáčky s nejnižší měrnou spotřebou a v okolí nejvyššího momentu, ale je jedno jestli bude otevřená škrtící klapka na 30% nebo na 60% pořád se budete pohybovat na podobné účinnosti.
                  A k tomu zpomalování – aby se dalo dosáhnout s těžkým vozidlem extrémně nízké spotřeby, muselo by se vždy rozjet na nejvyšší možnou účinnost (měrná spotřeba, odpory motoru, odpory převodovky, odpory pneumatik atp) a poté motor vypnout a setrvačností dojet na nějakou spodní mez a opět tento proces maximální účinnosti opakovat – jenže takhle v provozu nikdo nejezdí, maximálně economy rally

                6. EGR sa ale dava len do
                  EGR sa ale dava len do naftovych motorov. A aj to skor len kvoli emisiam, ako kvoli zvyseniu ucinnosti motoru. V mnohych pripadoch dokonca EGR ucinnost znizuje, lebo je to tlakova strata navyse a existuje mnoho amaterskych pokusov, ako ho odstranit, alebo vyradit z cinnosti. Ten ekonomicky sposob jazdy treba tiez rozmenit na drobne a suhlasim, ze tam vstupuje tolko faktorov a odporov, ze aj skutocny expert len tazko zisti, kde je spotreba najnizsia. Spotreba sa ale v zavislosti na otackach motora (ked zanedbame vacsinu vonkajsich vplyvov) meni dost vyrazne v tom zmysle, ze u benzinoveho motora moze predstavova na prirastok/ubytok otacok motora o 1000ot/min, okolo najvyssieho momentu aj 1 liter paliva na 100km.

                7. podívejte se na tento
                  podívejte se na tento článek, snad bude užitečný

                  w3.autoforum.cz/technika/otacky-motoru-a-spotreba-paliva-co-je-efektivni-a-proc/

Napsat komentář