Lekko, coraz lżej ...
Producenci samochodów prześcigają się w odejmowaniu im kolejnych kilogramów masy. I nie chodzi tu tylko o aluminiowe nadwozia, wykonane w ultralekkiej technologii. Gra idzie znacznie dalej, a ściślej mówiąc: głębiej. Chodzi bowiem o zmniejszenie masy poszczególnych podzespołów, mogących mieć wpływ na dynamikę auta i jego zachowanie się na drodze. Spektrum zainteresowania inżynierów stawiających przed sobą zadanie ich "odchudzenia" jest bardzo szerokie, począwszy amortyzatorów, kolumn McPhersona i zawieszenia wielowahaczowego, a skończywszy na ... pedałach przyspieszenia, hamulca i sprzęgła.
Aluminium i plastik
W wybranych modelach samochodów (czytaj: drogich, m.in. w BMW M6 Gran Coupe), funkcjonują już ultralekkie amortyzatory, Czy różnią się one od tradycyjnie stosowanych? Przede wszystkim materiałem, z którego zostały wykonane. Cylindry tych amortyzatorów zamiast ze stali odlano z aluminium. Żeby jednak sprostać coraz wyższym wymogom, a przede wszystkim oprzeć się oddziałującym na nie punktowo siłom, ich rury wykonane są z aluminium o różnym stopniu grubości (technologia produkcji jest skomplikowana i wieloetapowa). Chodzi o to, aby zapewnić większą masywność amortyzatorów w miejscach oddziaływania większych sił, mniejszą zaś wszędzie tam, gdzie pozwalają na to rozwiązania konstrukcyjne. Konstruktorzy szukają również zbędnej masy w kolumnach McPhersona, a ściślej mówiąc w konstrukcji modułu mocowania koła. O co chodzi? Zamiast tradycyjnego stopu stali i aluminium, w nowatorskim rozwiązaniu zastosowano tworzywo sztuczne dodatkowo wzmocnione włóknem szklanym.
Dwa w jednym
Inżynierowie gubią również zbędną masę poszczególnych elementów konstrukcyjnych samochodu, odpowiadając twierdząco na pytanie: czy dwa stosunkowo ciężkie podzespoły można zamienić na jeden - lżejszy? Rozwiązanie stanowi konstrukcja monolityczna, która doczekała się już realizacji w przypadku podpory i przegubu wahacza. Dzięki zastosowaniu nowoczesnej technologii, mogą one stanowić jeden, znacznie przy tym lżejszy element. Dodatkową zaletą jest również fakt, iż ta zintegrowana konstrukcja zajmuje znacznie mniej miejsca, niż w tradycyjnych rozwiązaniach. Monolit łączący funkcję podpory i przegubu wahacza, możemy spotkać pod skrótowym oznaczeniem SMiCA (z j. ang. Sheet Metal integrated Control Arm).
Włókna w natarciu
Jeszcze bardziej nowatorskie rozwiązania mają w niedalekiej przyszłości trafić do układu tylnego zawieszenia wielowahaczowego nowoczesnych aut. Jednym z nich jest projekt tylnej osi, w której sprężyny poprzeczne byłyby wykonane z tworzyw sztucznych wzmacnianych domieszką włókna szklanego. Gra jest warta świeczki, ponieważ rozwiązanie takie pozwoliłoby na znacznie bardziej precyzyjne zachowanie się pojazdu na drodze, z drugiej zaś strony ograniczyłoby masę w porównaniu ze stalowym układem wielowahaczowym – nawet do 15 proc na każdym z kół. Jeśli dodamy do tego nowatorską koncepcję konstrukcji belki skrętnej, w której do wykonania stabilizatora zostanie użyte włókno węglowe zamiast tradycyjnej stali, to wyeliminujemy dodatkowe kilogramy z masy samochodu.
Poliamid i ... lekkie pedały
A zatem wyliczmy materiały użyte w nowoczesnych konstrukcjach: aluminium, tworzywo sztuczne, włókna szklane i węglowe. Czy to wszystko? Odpowiedź brzmi: nie. Już obecnie w seryjnej produkcji niektórych modeli aut znajdują się np. wsporniki silnika, których obudowa została wykonana z poliamidów (do tej pory do ich konstrukcji stosowane było aluminium ciągnione). Zamiana materiałów jest jak najbardziej sensowna z ekonomicznego punktu widzenia: pozwala bowiem na kolejną redukcję masy wspornika i to aż o jedną czwartą! Czy można jeszcze bardziej zaoszczędzić na pozbyciu się kolejnych kilogramów? Inżynierowie zapowiadają, że tak. Konkrety? Proszę bardzo! Zamiast tradycyjnej stali używanej do odlewania pedałów sprzęgła, hamulca i gazu, już wkrótce może zostać użyte równie odporne tworzywo termoplastyczne, wzmacniane dodatkowo włóknem szklanym.