Daimler a BASF představují plastový nosič motoru

Celosvětově první kompletně plastový nosič motoru zabudoval Daimler na šesticylindrový diesel svého nového Mercedesu třídy GL. Oproti svým předchůdcům z hliníku nabízí identicky zatížitelný plastový komponent lepší akustické vlastnosti, vyšší teplotní izolaci a znatelnou úsporu na váze.

Nový stavební komponent je vyroben z Ultramidu® A3WG10 CR – obzvlášť zpevněného a na velkou mechanickou zátěž přizpůsobeného polyamidu z dílny BASF. Za konstrukci vstřikovacího zařízení a finální zhotovení plastového motorového nosiče je zodpovědná společnost Joma-Polytec sídlící v německém Bodelshausenu.

Některé komponenty z Ultramidu (jako například momentové rameno) již řada automobilek v mnoha variacích využívá, nicméně všechny tyto díly přenášely jen klopné momenty motoru. Nosič motoru je oproti tomu ovšem vystaven permanentní zátěži – a to celé váze motoru. To je i důvod, proč nosiče motorů dosud byly vyráběny výhradně z hliníku.

Akustika, vedení tepla, hmotnost

Aby bylo možno hliník v tomto zátěžovém prostoru nahradit, musel splnit plast vysoké mechanické požadavky. Ultramid® A3WG10 CR je sice na jednu stranu velmi tuhý, dokáže nicméně dostát základnímu požadavku: ve velmi stísněných a uzavřených podmínkách prostoru motoru prokazuje dostatečně nízký potenciál k tečení, a to i pod trvalou zátěží.

Nadto musí plastový nosič motoru vydržet vysoké ohybové momenty. Hlavní předností nosiče motoru z Ultramidu oproti hliníkovému jsou dobré akustické vlastnosti. Na základě tlumivého chování plastového materiálu přispívá nový nosič k vyváženějšímu zvuku.

Navíc vedení tepla u plastu je znatelně menší než u hliníku. Výhoda je proto nasnadě: Ultramid prodlužuje životnost mnoha komponentů tím, že ochraňuje motorový prostor od akumulace přílišného tepla. V diskusi o emisích CO2 nepochybně stojí za připomenutí o 30 procent nižší váha plastového dílu ve srovnání s variantou z hliníku.

Simulace pro optimalizaci akustiky a deformací v případě srážky

K úspěšně prodělaným zkouškám plastového komponentu patřil tzv. „repair crash“, který simuluje jednak menší srážky, jednak ty masivní (čelný střet). V případě drobných havárií musí zůstat nosič nepoškozený, při závažných nehodách se musí rychle a hlavně cíleně deformovat, aby motor nepronikl do prostoru s cestujícími.

Než došlo k přezkoušení plastového nosiče v simulovaných zkouškách, provedla BASF už ve fázi vývoje komplexní přezkoušení za pomoci simulačního nástroje Ultrasim®: pevnostní hodnoty pod dynamickým pulsním zatížením a nárazové zatížení velmi přesně souhlasilo s výsledky testů a dosáhlo obdobných hodnot jako u svých hliníkových předchůdců.

Nutné vlastnosti komponentu, které by dostatečně odolávaly vysokému zatížení a akustickým požadavkům, tak mohly být brzy určeny a došlo tak k významnému snížení počtu prototypů.