20. listopadu 2018 10:16

Nové technologie 3M odlehčí auta a uleví životnímu prostředí

Snaha o ekologičtější automobilovou dopravu je výrazným tématem posledních let. Emise CO2 u spalovacích motorů se musí do roku 2020 zredukovat ze 130 na 90 gramů na kilometr. Jednou z možností je snížit hmotnost automobilů, tím omezit spotřebu paliva a v důsledku i objem škodlivého CO2. Příležitost se nabízí v podobě technologií společnosti 3M.

„Navazujeme na světový megatrend snižování hmotnosti dopravních prostředků, který souvisí s dlouhodobou snahou o redukci CO2 v ovzduší. Ke slovu se tak dostává téma odlehčování materiálů při konstrukci dopravních prostředků,“ říká Petr Raboch ze 3M. Tyto materiály zatím nejvíce využívá letecký průmysl, automobilový průmysl a výroba kolejových vozidel. Ostatní odvětví výroby dopravních prostředků však navazují na tento trend. Celkově mohou výrobci automobilů díky použití všech řešení od firmy 3M snížit hmotnost průměrného vozidla střední třídy až o 194 kilogramů. To znamená snížení emisí CO2 z výfukových plynů o 17 % – téměř 23 gramů na kilometr z původních 130 gramů. I když se to možná nezdá, z hlediska celého životního cyklu vozidla se jedná o úsporu několika tun CO2.

Jak shodit až 140 kilogramů? Lepením!
Šrouby, nýty a svorky jsou tradiční technologií spojování. Při spojování lehkých konstrukčních materiálů se ale čím dál více využívají oboustranné lepicí pásky a lepidla. Lepí se například spojlery, opláštění konstrukce vozidla, rozšíření podběhů, těsnění, boční ochranné lišty nebo antény. Ovšem nejde o nic nového. Přes 30 let používají výrobci automobilů k připevňování konstrukčních dílů vozidel akrylové pěnové lepící pásky, či strukturální lepidla 3M. Zprvu šlo hlavně o zmiňované spojlery nebo antény, ale v uplynulých letech je lepení stále více využívanou technikou i pro jiné části vozu.

O čtvrtinu lehčí nárazník
3M umí výrazně odlehčit také plastové komponenty. Při jejich výrobě se používají mikroskopické skleněné kuličky z odolného borosilikátového skla. Ty mají nižší hustotu a jsou až o 80 % lehčí než minerální plniva, přičemž mají také schopnost tepelné izolace. Najít je můžeme například v plastových výliscích světlometů nebo v krytu podvozku. Odlehčený konstrukční materiál vyvinula 3M ve spolupráci s dvěma partnerskými společnostmi, použil se například při výrobě zadních nárazníků pro jeden konkrétní prestižní sportovní vůz. A výsledek? Téměř o čtvrtinu lehčí nárazník.
„Skleněné kuličky se používají jako komponenta při výrobě nejrůznějších plastových výrobků, kde je jejich hlavní funkcí odlehčení materiálu při zachování pevnosti a tuhosti. To je zejména v dopravě jedna z klíčových vlastností,“ potvrzuje Petr Raboch.

Diamanty pod kapotou
Patnáct kilogramů z automobilu pak dokáže ubrat využití třecích podložek osázených diamanty. Podložky zvyšují přenos krouticího momentu, což umožňuje konstruovat menší a lehčí převodovky. Půl druhého kilogramu vezmou také akustické flísové materiály k absorpci zvuku. Technologie od 3M zajišťuje, že jsou až o padesát procent lehčí než běžné bavlněné a filcové materiály. Používají se mimo jiné ve dveřích, střechách, podbězích a podvozku. Jejich odolnost proti vodě navíc zaručuje, že neplesniví. U dveří je také možnost využít samolepicí těsnění, u kterého je úspora v hmotnosti v porovnání s hliníkovým nosným profilem téměř až 40 %.

Elektromobilita stojí na správném chlazení
Odlehčení vozidel je také významným tématem pro elektromobilitu, protože lehčí automobily mají větší výdrž baterie, a tudíž delší dojezd. Vysoká hmotnost tedy negativně působí na výdrž baterie, tu zatěžuje i rostoucí využití elektroniky v autech. Čím chytřejší naše auta jsou, tím více vytvářejí tepla, což má nepříznivý vliv na životnost baterií, potažmo celkovou spolehlivost automobilu. Aktivní chlazení je náročné na spotřebu energie, proto je perspektivní přemýšlet o způsobech, jak zabránit samotnému zahřívání.
Nenápadné jsou v tomto směru infotainment displeje na palubních deskách automobilů. V jejich případě je tepelný management velmi důležitý. Kde se tvoří obraz, tvoří se také teplo, a to je potřeba účinně odvést, aby se předešlo poškození displeje, jako například změny barevnosti nebo ztrátě jasnosti. 3M nabízí řadu tepelně vodivých a elektricky izolujících materiálů pro optimální chlazení, včetně řešení pro uchycení a chlazení lithium­‑iontových baterií, či pomocné inteligentní snímače vlhka a materiály pro jejich výrobu.

3M.cz