Kunststoffkomponenten:Wegbereiter für Automobileffizienz

54,5

Das ist der durchschnittliche Kraftstoffverbrauch des Unternehmens oder CAFE, den die US-Regierung für alle Autos und leichten Lastwagen des Landes erwartet bis zum Jahr 2025 anzupassen. Im Jahr 2014 betrug der Durchschnitt 24,1 Meilen / Gallone. Die Automobilindustrie steht daher unter großem Druck, die durchschnittliche Kraftstoffeffizienz von Fahrzeugen in den nächsten 10 Jahren mehr als zu verdoppeln. Die Uhr tickt.
Die Automobilindustrie hat in den letzten 5-7 Jahren bereits große Fortschritte in Bezug auf die Umweltfreundlichkeit gemacht, da Hybrid- und Elektrofahrzeuge auf dem Markt an Dynamik gewonnen haben. Hybride und Elektroautos sind zwar noch nicht Mainstream, aber eine Reihe kraftstoffsparender Technologien unter der Haube – wie Motor-Start-Stopp-Systeme, regeneratives Bremsen, ausgeklügeltere Automatikgetriebe und Motoren mit Direkteinspritzung, um nur einige zu nennen. Aber die Autoindustrie wird diese magische Marke von 54,5 mpg nicht allein mit einer Technologie oder einem Fortschritt erreichen – es werden viele Variablen zusammenarbeiten müssen, um dies zu erreichen.

Eine dieser Variablen wird wahrscheinlich die Verwendung von mehr Kunststoffkomponenten sein. Es wird geschätzt, dass Kunststoffe etwa 50 Prozent der Materialien ausmachen, die Sie heute in Autos finden. Erstaunlicherweise machen sie jedoch nur etwa 10 Prozent des Gesamtgewichts eines Fahrzeugs aus. Ein leichteres Auto bedeutet weniger Belastung für den Motor, was sich direkt in einem besseren Benzinverbrauch niederschlägt.

Hier ist ein genauerer Blick darauf, wie Kunststoffkomponenten dazu beitragen können, die Autoindustrie bis 2025 in Richtung 54,5 mpg zu katapultieren: 

Kohlefaserverstärkter Kunststoff

In der Vergangenheit waren Ingenieure gezwungen, Metall in Fahrzeugen zu verwenden, um die für die Verkehrssicherheit erforderliche Stoßfestigkeit aufrechtzuerhalten. In der Vergangenheit waren Kunststoffe nicht stark genug, um als tragende Stützen verwendet zu werden. Diese Realität ändert sich mit der Einführung von kohlefaserverstärkten

Kunststoffe (CFK). Nehmen Sie zum Beispiel die Corvette Stingray, die eine Motorhaube und ein Dach aus CFK aufwies. Der im Mai 2014 vorgestellte BMW i3 ist ein Beispiel für ein Serienfahrzeug mit kohlefaserverstärktem Kunststoff, speziell im Fahrgastraum.

Kritiker argumentieren, CFK sei zu teuer in der Herstellung. Aus diesem Grund investieren die Automobilhersteller massiv in die CFK-Forschung und -Entwicklung, um neue und kostensparende Verfahren zur Herstellung dieses vielversprechenden Werkstoffs zu entwickeln. Der Grund dafür ist nicht schwer zu verstehen, denn CFK ist zehnmal stärker und 50 Prozent leichter als Stahl.

3D-Druck

3D-Druck ist ein additiver Fertigungsprozess, bei dem Teile Schicht für Schicht nach Bedarf hergestellt werden, normalerweise aus Kunststoff. Dieses Herstellungsverfahren hat in der Öffentlichkeit viel Aufmerksamkeit auf sich gezogen, wird aber immer noch hauptsächlich für Prototypen im industriellen Bereich verwendet. Viele Unternehmen interessieren sich jedoch für die Idee des 3D-Drucks von maßstabsgetreuen Objekten – wie Autos. Die Technologie dieser Art steckt noch weitgehend in den Kinderschuhen, aber wenn sie ausgereift ist, könnte sie laut Local Motors, einem in Phoenix ansässigen Open-Source-Automobilunternehmen, Autos für nur 7.000 US-Dollar billig "drucken". Und da sie aus Kunststoff sind, sind sie mit Sicherheit kraftstoffsparend.

Fahrzeuginnenräume, Dächer, Hauben und Fahrgasträume sind das eine – aber es werden noch viele weitere Komponenten für den Kunststoffersatz in der Zukunft ins Auge gefasst. Die wichtigsten dieser Teile können verschiedene Komponenten sein, aus denen das Fahrzeugchassis und bestimmte Teile des Motors bestehen. Auch Ganzkörperbleche sind eine mögliche Anwendung von CFK und Standardkunststoffen.

Das Jahr 2025 ist weniger als 10 Jahre entfernt und die Automobilindustrie hat noch einen langen Weg vor sich, um 54,5 mpg zu erreichen. Kunststoffteile können helfen.

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