Aluminij: manjša teža in večja trdnost

Transcription

Aluminij: manjša teža in večja trdnost
Mercedes-Benz SL
Aluminij: manjša teža
in večja trdnost
Prihajajoči Mercedesov roadster
SL bo prvi serijski Mercedes, ki se
ponaša skoraj v celoti iz aluminija
izdelano karoserijo
Novi Mercedes SL prinaša še dve
novosti – poseben sistem brisalnikov vetrobranskega stekla ter v
samo karoserijo integriran sistemom ozvočenja
Zmanjševanje teže novih vozil
zaradi boljših zmogljivosti in nižje
porabe goriva je zadnjih nekaj let
pri proizvajalcih avtomobilov najpomembnejši trend, temu pa z novo
generacijo roadsterja SL sledi tudi
Mercedes-Benz. Novi SL je namreč
prvi Mercedes-Benz, ki se ponaša
s skoraj povsem aluminijasto karoserijo – natančneje: aluminija je 89
odstotkov (44 odstotkov valjanega
aluminija, 17 odstotkov aluminijastih profilov, 28 odstotkov aluminijaste pločevine), 8 odstotkov je
jekla, prestali 3 odstotki pa so iz
drugih materialov.
ANŽE JAMNIK
Foto Mercedes-Benz
Rezultat je lahka školjka, ki
tehta le 254 kilogramov oziroma
110 kilogramov manj, kot bi tehtala klasična (pretežno) jeklena
karoserija, prihranek pri teži pa so
inženirji lahko uporabili za večje
udobje in varnost. Kljub temu - in
ker so težo zmanjševali tudi pri
drugih delih - je avtomobil lažji od
predhodnika; osemvaljni SL 500
je za 125 kilogramov, šestvaljni SL
350 pa celo za 140 kilogramov
lažji.
Različni postopki
Aluminij pa ne prispeva le k
nižji teži, temveč tudi k trdnosti
(vzvojna trdnost novega SL znaša
19.400 Nm/stopinjo, pri predhodniku 16.400 Nm/stopinjo), poleg
tega pa je tudi manj občutljiv na
korozijo. Aluminij že sam po sebi
ne rjavi, jekleni deli pa so galvanizirani, na najobčutljivejših mestih
je avtomobil še dodatno zaščiten
z voskom.
Večjo trdnost so inženirji
dosegli z natančno konstrukcijo
ter različnimi postopki izdelave
in spajanja posameznih sestavnih delov. Večina delov je izdelana iz recikliranega aluminija, kar
med procesom izdelave pomeni
okoli 80-odstotni prihranek energije.
• Prednja stena je izdelana iz
valjanega aluminija in je trenutno
eden največjih tovrstnih elementov, ki se uporablja v avtomobilski
industriji.
• Dno avtomobila sestavljajo
tri plasti plošč, med seboj varjenih
po postopku tornega varjenja, ki
pri aluminiju izkorišča njegovo
nizko temperaturo tališča.
• Prednji del sestavljajo profili,
izdelani s postopkom visokotlačnega hidroformnega kovanja, ki
omogoča izdelavo zahtevnih in
zapletenih oblik.
• Pragovi oziroma bočni
vzdolžni elementi so izdelani iz
1,7 metra dolgih elementov iz iztiskanega aluminija in imajo sedem
prekatov. Prispevajo k večji trdno-
4
Mehanik in voznik • december 2011
Aluminijasta pločevina
Valjan aluminij
Iztiskan aluminij
Jeklo
89 odstotkov
karoserije
Mercedesa SL
je izdelane
iz aluminija.
lec motorja, ki služi kot dodaten
vzdolžni element in v primeru trka
razporedi sile na večjo površino.
sti in varnosti v primeru bočnega
trka.
• Osrednji tunel je izdelan
iz aluminijaste pločevine, ki ima
ojačitve različnih debelin na določenih mestih.
• Zadnji del je sestavljen iz
varjenih aluminijastih profilov in
v spodnjem delu prekrit s pločevino. Prostor za rezervno kolo je
izdelan iz reciklirane pločevine.
• Osrednji del povezuje
prednji in zadnji del avtomobila,
vanj pa so integrirani tudi nosilci
za pogonsko gred, menjalnik in
sedeže.
Izdatna zvočna izolacija
Trdnejša školjka in njena konstrukcija prispeva tudi k visoki
stopnji varnosti, svoje pa dodajajo
še zmečkljive cone na sprednjem
in zadnjem delu vozila ter nosi-
Glede zvočne izolacije je
aluminij sicer manj učinkovit
od jekla, kljub temu pa je novi
Mercedes SL tišji od predhodnika oziroma eden izmed najtišjih
avtomobilov v svojem razredu.
Inženirji so namreč pomanjkljivosti aluminija na ključnih mestih
nadomestili z inovativnimi izolacijskimi materiali.
Prednja stena je obložena
s posebnimi materiali različnih
Kristalno čist zvok
V avtomobilu z odprto streho je zelo težko
doseči visokokakovosten zvok predvajalnih
naprav, saj se zvok porazgubi v vse smeri. Pri
Mercedesu SL to težavo rešujejo z drugačno
razporeditvijo zvočnikov – prednja nizkotonska
zvočnika sta namesto na njuno klasično mesto
v spodnjem delu vrat nameščena pred voznika
in sopotnika oziroma k njunim nogam. Pri večini
avtomobilov za ta zvočnika tam praviloma ni prostora, Mercedes pa je zaradi posebne konstrukcije prednje stene vanjo lahko vgradil dva nizkotonska zvočnika premera
217 mm, vdolbini v steni za
njima pa še dodatno prispevata k boljšemu zvoku.
Nizki zvočni valovi se
zato bolj neposredno prenašajo do voznika in sopotnika, obenem pa ne povzročajo tresljajev vrat in oblog.
Zvočni valovi se prenašajo
neposredno skozi školjko in
Posamezni karoserijski deli
so med seboj spojeni na
različne načine – z varjenjem, vijaki ali zakovicami.
ne vplivajo na zvok zvočnikov za srednje in visoke
tone. Strateška razporeditev zvočnikov obljublja
kar najbolj čist in kakovosten zvok za potnika v
avtomobilu, obenem pa je v okolici precej manj
izrazit. Omenjena prednja nizkotonska zvočnika
in štirje dodatni zvočniki
(dva v vratih, dva zadaj)
so del serijske opreme,
nadgraditi pa jih je mogoče z ozvočenjem Harman
Kardon s šestimi zvočniki in
600-vatnim ojačevalnikom
ali vrhunskim sistemom
Bang&Olufsen z 12 zvočniki in ojačevalnikom moči
950 vatov.
Prednja stena iz valjanega
aluminija je eden največjih
tovrstnih elementov v avtomobilski industriji.
Pokrov motorja je, enako
kot pri predhodniku, prav
tako izdelan iz aluminija.
Njegova konstrukcija in
izbira materialov nudita
dobro zaščito za pešce v
primeru trka.
Mehanik in voznik
5
Jeklen okvir vetrobranskega stekla za
zaščito v primeru prevračanja
Dno iz aluminijastih plošč,
spojenimi s postopkom
tornega varjenja
Vezni element iz
hladno valjanega
aluminija
Prednja požarna stena iz
valjanega aluminija
gostot in mas; velik delež zajemajo materiali z veliko gostoto, ki
učinkovito dušijo zvok.
Penasta obloga dna je izdelana iz enega kosa. Obloga je praktično brez šivov oziroma stičnih
robov med posameznimi elementi
in je zato pri dušenju zvoka še
posebej učinkovita.
Na ključna mesta karoserije je
nanesena posebna snov, ki absorbira zvoke same školjke.
Dno prtljažnika in
recikliranega aluminija
Pragovi iz iztisnjenega
aluminija
Sredinski tunel iz varjenih
aluminijastih elementov
K tihi in udobni vožnji prispevajo tudi tekstilne obloge blatnikov
in drugi elementi za absorpcijo
zvoka.
Karoserija novega
Mercedesa SL tehta 254
kilogramov oziroma 110
kilogramov manj, kolikor bi
tehtala klasična, izdelana
pretežno iz jekla.
Učinkovitejši brisalci
Skrbno zakritega novega
roadsterja SL preizkušajo v
najrazličnejših razmerah.
6
Mehanik in voznik • december 2011
Mercedes prvič predstavlja pri modelu SL
tudi sistem za čiščenje vetrobranskega stekla, ki
tekočino za čiščenje nanaša neposredno pred
brisalec in je ne vbrizgava. To odpravlja neprijetni
učinek, ko vbrizgana tekočina za nekaj trenutkov
zaslepi voznika, in zmanjšuje porabo čistilnega
sredstva (posoda za čistilno tekočino je manjša
za 1,7 litra).
Sistem je enak klasičnemu – še vedno nanaša na steklo vodo s čistilnim sredstvom, ki jo nato
brisalec skupaj z umazanijo obriše - a s pomočjo posebnih kanalov v metlici dovaja tekočino
neposredno pred metlico (na levo ali desno stran
brisalca, odvisno od smeri, v katero se giblje brisalec). Sistem omogoča tri različne režime delovanja – letnega z manjšo količino vode, zimskega
z več vode ter za vožnjo pri odprti strehi, ko se
večji del vode dovaja skozi odprtinice v spodnjem
delu brisalca ter tako zmanjšuje možnost, da bi
voda pršila v kabino. Sistem sam prilagaja režim
delovanja glede na zunanjo temperaturo, hitrost
in vozne razmere, opremljen pa je tudi z ogrevalnim sistemom moči 270 vatov, ki pri nizkih
temperaturah prepreči zamrzovanje, ogrevane pa
so tudi metlice brisalcev (vsaka z grelnikom moči
35 vatov), zato se pozimi nanje sneg in led ne
prijemata.