Bilproducenter taber sig for at opfylde standarderne for brændstofeffektivitet

Bilproducenter sætter nogle af deres bedst sælgende køretøjer på diæt i et kapløb om at opfylde strenge nye regler for brændstofeffektivitet, som vil træde i kraft i midten af ​​det næste årti.

Aluminium bil: Range Rovers aluminiumskarosseri, vist her, har hjulpet med at sænke køretøjets vægt med over 400 kg.

Tendensen har fået bilproducenter til at introducere lettere køretøjer og gå i gang med demonstrationsprojekter designet til at skære hundredvis af kilo af deres mest populære køretøjer. Sidste måned modtog GM f.eks. store priser for sin nye Cadillac ATS sedan, der vejer 3.315 pund (1503,7 kg), hvilket gør den til en af ​​de letteste køretøjer i sin klasse, i høj grad takket være en motorhjelm helt i aluminium og magnesium motorophæng. , og andre letvægtsmaterialer.

Hver bilproducent, vi taler med, taler om, hvordan de kan gøre mere 'letvægt', siger Patrick Davis, programleder for køretøjsteknologier ved det amerikanske energiministerium. Kontor for køretøjsteknologi . Brug af letvægtsmaterialer er en vigtig måde, hvorpå bilproducenterne planlægger at opfylde brændstoføkonomiske standarder frem til 2025.

Da de overvejer de nye brændstofstandarder, som kræver, at biler har en gennemsnitlig mile-per-gallon rating på 54,5, kan bilproducenter ikke stole på, at forbrugerne køber flere hybrid- eller elbiler eller mindre, mere effektive modeller.

Reduktion af vægten af ​​konventionelle biler tilbyder en måde at garantere bedre brændstofeffektivitet: hver 10 procents vægtreduktion giver en forbedring på 6 til 7 procent i brændstoføkonomien. Vægtbesparelser kan føre til yderligere forbedringer af brændstoføkonomien ved at tillade bilproducenter at bruge mindre, lettere motorer og andre komponenter. Davis siger, at DOE's håb er, at alle biler vil være 35 procent lettere i 2025.

Sammen med aluminium og magnesium bruger bilproducenter mere kulfiber. Materialet er lettere end stål, men absorberer stadig mere energi, hvilket kan være med til at gøre letvægtskøretøjer sikre. Men det kan koste tre gange så meget at lave. Oak Ridge National Lab (ORNL), der arbejder sammen med Dow og Ford, er ved at udvikle nye forløbermaterialer, der sammen med forbedringer af fremstillingen kan halvere omkostningerne ved kulfiber, siger Raymond Boeman, programdirektør hos ORNL.

Efter årtiers pounding på pounds, er alle mulige biler ved at blive lettere. Mazdas 2014 Mazda6 er 8 procent lettere end den tidligere model; chassiset er 16 procent lettere, og dets kofangere, med en ny harpiks, som Mazda har været med til at udvikle, er 20 procent lettere. Jaguar og Volvo planlægger begge at introducere lette køretøjsplatforme – strukturer, der kan bruges i en lang række fremtidige modeller – ved at gøre omfattende brug af letvægtsmaterialer såsom borstål og aluminium.

Bilproducenter slanker også deres tunge køretøjer, som har noget af det største potentiale for at reducere brændstofforbruget. Ford har erstattet noget af stålet i en af ​​sine mest populære køretøjer, F-150 pickup'en, med aluminium; og det har indgået et samarbejde med Dow og ORNL i et forsøg på at reducere vægten af ​​dette køretøj med 750 pund (340 kg) ved udgangen af ​​årtiet. Den nye Range Rover, der blev sat til salg i sidste måned, fortrængte stål nok med aluminium til at reducere sin vægt med mere end 400 kilo. Tendensen har skabt et boom i aluminiumsindustrien, som forventer, at efterspørgslen efter aluminium i biler vil vokse med 25 procent om året i de næste mange år.

Selv mindre biler bliver ikke skånet for øksen. Bagruderne på den nye Fiat 500L bliver lavet af plastik, hvilket gør dem halvt så tunge som glas. Peugeot bygger i samarbejde med oliegiganten Total en demonstrationsversion af sin lille 208, der er 200 kg lettere takket være kompositter og plast. Det lettere design kan resultere i en bil med halvdelen af ​​CO2-udledningen af ​​sin forgænger.

Køretøjets letvægt vil også være afgørende for mere avancerede, brændstofeffektive biler, såsom elektriske køretøjer. I år introducerer BMW den elektriske i3, som vil indeholde kulfiberkomponenter for at reducere vægten, hvilket hjælper med at udligne vægten af ​​batteripakken og udvide dens rækkevidde. BMW er også gået sammen med Toyota for at reducere vægten af ​​køretøjer gennem et forskningsprogram, der omfatter planen om at udvikle brændselsceller og avancerede batterier; den tyske bilproducent er en del af et konsortium der bygger en elbil, der kun vil veje 400 kg uden batteri.

Davis siger, at bilproducenter har øget deres brug af letvægtsmaterialer i årtier (se vores historie fra 1997, A Practical Road to Lightweight Cars ), men at vægtbesparelserne stort set er gået i retning af at give dem mulighed for at tilføje nye funktioner såsom airbags og infotainmentsystemer . Nu planlægger de at reducere den samlede vægt og forbedre brændstofforbruget. Men han siger, at det vil tage noget tid, før ændringerne har en indvirkning på den gennemsnitlige køretøjsvægt, da bilproducenter introducerer nye modeller med et par års mellemrum, og når de venter på, at volumenproduktion og materialefremskridt kan bringe omkostningerne ned.

Da bilproducenter gør deres køretøjer lettere, tager de også hensyn til sikkerhedsproblemer. I en nylig præsentation, der analyserer den potentielle indvirkning af et større antal køretøjer med lavere vægt, viser den Forsikringsinstitut for Motorvejssikkerhed bemærket, at der historisk set dør omkring dobbelt så mange mennesker i de letteste biler som i de tungeste. Bedre køretøjsdesign, herunder sikkerhedsfunktioner, der forhindrer ulykker ved at hjælpe chauffører, vil være nødvendige for at holde chaufførerne sikre (se Audi krymper den autonome bil og Vil automatiserede biler spare brændstof?).

skjule