Nokka-akselimoduuli: muovia metallin sijasta
Pitoisuus
Uusi tuote lupaa etuja painon, kustannusten ja ympäristön kannalta
Yhdessä Mahlen ja Daimlerin kanssa Fraunhofer-instituutin tutkijat ovat luoneet uuden materiaalin nokka-akselin kotelolle. Asiantuntijoiden mukaan tämä tuo monia etuja.
Kuka sanoi, että polttomoottorin päivät on numeroitu? Jos seuraat kuinka monta innovaatiota edelleen kehitetään klassista liiketyyppiä varten, huomaat helposti, että tämä jatkuva opinnäytetyö on liioiteltu, ellei se ole vääränlainen. Tutkimusryhmät esittelevät jatkuvasti uusia ratkaisuja, jotka tekevät bensiini-, diesel- ja kaasumoottoreista tehokkaampia, polttoainetaloudellisempia ja usein samanaikaisesti.
Vahvistettu synteettisellä hartsilla alumiinin sijasta.
Tätä tekevät Fraunhoferin kemiallisen teknologian instituutin (ICT) tutkijat. Yhdessä Daimlerin, Mahlen ja muiden autojen toimittajien asiantuntijoiden kanssa he ovat kehittäneet uuden tyyppisen nokka-akselimoduulin, joka on valmistettu muovista eikä kevytmetalliseoksista. Moduuli on tärkeä osa voimansiirtojärjestelmää, joten vakaus on suunnittelijoiden tärkein vaatimus. Nokka-akselin kotelona toimivassa moduulissa Fraunhofer käyttää kuitenkin erittäin lujaa, kuituvahvistettua lämpökovettuvaa polymeeriä (synteettisiä hartseja) alumiinin sijasta.
Kehityksen kirjoittajat väittävät, että tämä tuo useita etuja samanaikaisesti. Toisaalta painon suhteen: “Nokka-akselimoduuli sijaitsee sylinterikannessa, toisin sanoen yleensä vetopolun yläosassa”, kertoo Fraunhofer-instituutin tutkija Thomas Sorg. Painonsäästö on tässä erityisen hyödyllinen, koska se alentaa ajoneuvon painopistettä. " Mutta se ei ole vain hyvä tiedynamiikkaan. Painonpudotus on viime kädessä yksi tehokkaimmista tavoista vähentää autojen hiilidioksidipäästöjä.
Kustannukset ja ilmasto-edut
Vaikka instituutin osa on kevyempi kuin alumiini-nokka-akselimoduuli, sen tekijät väittävät, että se on erittäin kestävä korkeille lämpötiloille ja mekaanisille ja kemiallisille rasituksille, kuten synteettisille moottoriöljyille ja jäähdytysnesteille. Akustisesti uudella kehityksellä on myös etuja. Koska muovit käyttäytyvät äänieristeinä, "nokka-akselimoduulin akustinen toiminta voidaan optimoida erittäin hyvin", Sorg selittää.
Suurin hyöty voi kuitenkin olla alhaiset kustannukset. Valun jälkeen alumiiniosien on viimeistelty kalliisti ja niiden elinikä on rajoitettu. Kuituvahvistettujen lämpökovettuvien materiaalien lisäkäsittelyn kustannukset ovat verrattain alhaiset. Niiden monoliittinen rakenne mahdollistaa osan esikäsittelyn tehtaalla, missä se voidaan kiinnittää moottoriin vain muutamalla kädenliikkeellä. Lisäksi Fraunhofer ICT lupaa uudelle kehitykselleen huomattavasti kestävyyttä.
Viime kädessä myös ilmastohyötyjä. Koska alumiinin tuotanto on energiaintensiivistä, Durometr-kuituoptisen nokka-akselimoduulin hiilijalanjäljen tulisi olla huomattavasti pienempi.
johtopäätös
Tällä hetkellä ICT-instituutin nokka-akselimoduuli. Fraunhofer on vielä toimivan esittelymallin vaiheessa. Moottorin testipenkissä osaa testattiin 600 tuntia. "Olemme erittäin tyytyväisiä toimivaan prototyyppiin ja testituloksiin", sanoi Catherine Schindele, Mahlen projektipäällikkö. Toistaiseksi kumppanit eivät kuitenkaan ole keskustelleet siitä, millä ehdoilla voidaan suunnitella kehittämisen sarjasovellusta.
