Volkswagen Magazine

THINK AHEAD

μπορούμε να χάσουμε λίγο βάρος;

Το νέο Passat έγινε ελαφρύτερο αφού αναθεωρήθηκαν όλα τα βασικά του μέρη, ακόμη και η εταζέρα.

Κείμενο Marc Lüttgemann
Φωτογραφίες Volkswagen AG

Ο βραχίονας του ρομπότ πιάνει με ακρίβεια μία λαμαρίνα και την οδηγεί στη μηχανή ηλεκτροσυγκόλλησης. Ακούγεται ένα βουητό, προκαλείται ένας φωτεινός καπνός και εξαφανίζεται πάλι αμέσως όταν ένα σημείο έχει συγκολληθεί. Ο αέρας μυρίζει λιωμένο μέταλλο. Τότε η εργασία έχει ολοκληρωθεί: Ένα φύλλο αλουμινίου συγκολλήθηκε με δύο φύλλα χάλυβα για να δημιουργηθεί η εταζέρα του νέου Passat. Ενώθηκαν δύο μέταλλα που κανονικά δεν ταιριάζουν. Γιατί βασικά ο εν θερμώ μορφοποιημένος χάλυβας και το αλουμίνιο δεν μπορούν να συγκολληθούν. Ωστόσο, στο εργοστάσιο της Volkswagen στο Έμντεν, στη νέα αίθουσα κατασκευής αμαξωμάτων 18, οι μηχανικοί έκαναν το αδύνατο δυνατό: με τη λεγόμενη ηλεκτροσυγκόλληση στοιχείων αντίστασης η Volkswagen γράφει ένα καινούριο κεφάλαιο στην ιστορία της ελαφράς κατασκευής.

Ελαφρύ = καλό. Ένα ελαφρύ αυτοκίνητο καταναλώνει λιγότερη βενζίνη, εκπέμπει λιγότερο διοξείδιο του άνθρακα (CO2) και συχνά έχει καλύτερες επιδόσεις οδήγησης. Ένα παραπάνω κίνητρο για την κατασκευή ελαφρύτερων αυτοκινήτων έρχεται από την Ευρωπαϊκή Ένωση. Σύμφωνα με αυτήν θα πρέπει μέχρι το 2020 το 95 % των νέων αυτοκινήτων ενός κατασκευαστή να εκπέμπουν λιγότερο από 95 γραμμάρια CO2. Το επιπλέον βάρος προκαλεί υψηλότερες εκπομπές ρύπων, επομένως οι κατασκευαστές αυτοκινήτων προσπαθούν να κάνουν όλα τα μοντέλα τους ελαφρύτερα. Αυτό επιτυγχάνεται για παράδειγμα με τη χρήση ελαφρών μετάλλων όπως αλουμίνιο, μαγνήσιο ή τιτάνιο καθώς και συνθετικών ουσιών όπως το καρμπόν και το πολυαμίδιο. Το πρόβλημα είναι πως αυτά τα υλικά είναι σαφώς ακριβότερα από τον χάλυβα. Για το λόγο αυτό οι σχεδιαστές εκμεταλλεύονται όλες τις δυνατότητες προσπαθώντας να κατασκευάσουν ελαφρύτερα ακόμη και τα μικρότερα εξαρτήματα. Φυσικά η εξοικονόμηση βάρους εδώ είναι λιγότερη από εκείνη των μεγαλύτερων δομικών στοιχείων. Αλλά έχουν και χαμηλότερο κόστος.

Τιτάνιο, καρμπόν, αλουμίνιο: ελαφρά υλικά υπάρχουν πολλά. Είναι όμως ακριβά.

Υψηλή τεχνολογία για την εταζέρα: Ένα ρομπότ τοποθετεί ατσάλινα πριτσίνια στο εξάρτημα.

Το εργοστάσιο του Passat.

50 χρόνια Έμντεν. Το εργοστάσιο της Volkswagen στο Έμντεν λειτουργεί από το 1964. Στην αρχή κατασκευαζόταν εδώ ο σκαραβαίος, αργότερα μεταξύ άλλων το T2, το Golf I και το Santana. Από το 1977 η Volkswagen κατασκευάζει στο Έμντεν το Passat. Το Έμντεν είναι το τέταρτο μεγαλύτερο εργοστάσιο της Volkswagen στη Γερμανία μετά το Βόλφσμπουργκ, το Κάσσελ και το Ανόβερο. Το 2013 οι 9.200 εργαζόμενοι σε επιφάνεια 4,1 εκατομμυρίων τετραγωνικών μέτρων κατασκεύασαν 208.800 αυτοκίνητα. Συνολικά, από τότε που ξεκίνησε τη λειτουργία του το εργοστάσιο, πριν από 50 χρόνια, έχουν κατασκευαστεί περίπου 10,7 εκατομμύρια αυτοκίνητα.  

Think Blue.Factory. Το πρόγραμμα «Think Blue.Factory» υλοποιείται και στο εργοστάσιο του Έμντεν. Στόχος είναι η μείωση των περιβαλλοντικών επιπτώσεων κατά 25 μέχρι το 2018 (σε σύγκριση με το 2010, μετρήσιμη σε κάθε αυτοκίνητο και εξάρτημα που κατασκευάζεται). Ο στόχος αυτός υποστηρίζεται μεταξύ άλλων και από το ενεργειακό δάσος που βρίσκεται στις εγκαταστάσεις του εργοστασίου. Η βιομάζα του χρησιμοποιείται ως καύσιμο με ουδέτερο CO2 για παραγωγή θερμότητας.

Το γεγονός ότι η ελαφρά κατασκευή πλέον εφαρμόζεται σε ολόκληρο το αυτοκίνητο, επιβεβαιώνεται και στο νέο Passat. Για την 8η γενιά του η Volkswagen χρησιμοποιεί πολλές διαφορετικές μεθόδους και υλικά. Στα ηλεκτρικά οι μηχανικοί τοποθετούν όλο και περισσότερο αλουμίνιο. Το σύστημα κλιματισμού κατασκευάστηκε εκ νέου για να γίνει πιο ελαφρύ. Ο οπίσθιος άξονας ζυγίζει τώρα σχεδόν πέντε κιλά λιγότερο από πριν. Το σύστημα διεύθυνσης έγινε κατά δύο κιλά ελαφρύτερο. Για το Passat η Volkswagen χρησιμοποιεί αποκλειστικά υπερτροφοδοτούμενους τετρακύλινδρους κινητήρες, εξοικονομώντας έτσι έως 40 κιλά βάρος σε σχέση με το προηγούμενο μοντέλο. Συνολικά οι σχεδιαστές κατάφεραν να μειώσουν το βάρος του Passat κατά 85 κιλά.

Η μείωση βάρους του αμαξώματος αξίζει, μιας και το αμάξωμα συνιστά το 40% του βάρους ενός αυτοκινήτου. Για το σασί του Passat χρησιμοποιούνται κυρίως εν θερμώ μορφοποιημένοι χάλυβες. Εξασφαλίζουν λεπτότερα τοιχώματα διατηρώντας ταυτόχρονα την αντοχή της κατασκευής. Είναι ελαφρύτεροι από τους συμβατικούς χάλυβες και οικονομικότεροι από το αλουμίνιο ή το καρμπόν. Ένα τεχνολογικό επίτευγμα στον τομέα της ελαφράς κατασκευής αποτελεί η προαναφερθείσα εταζέρα.

 

Αλλά πώς κατάφεραν οι μηχανικοί να συγκολλήσουν υλικά που βασικά δεν μπορούν να συγκολληθούν; Ο Christoffer Meyer, σχεδιαστής συνδετικής τεχνολογίας στο εργοστάσιο της Volkswagen στο Βόλφσμπουργκ, γνωρίζει το μυστικό: «Κατά την ηλεκτροσυγκόλληση στοιχείων αντίστασης, τοποθετούνται στην εταζέρα από αλουμίνιο 51 μικρά ατσάλινα πριτσίνια. Στη συνέχεια στην παραγωγή, το φύλλο αυτό με τη βοήθεια συμβατικών λαβίδων σημειακής συγκόλλησης ενώνεται με τα διπλανά ατσάλινα εξαρτήματα και επιπλέον συγκολλάται με κόλλα.» Η ιδέα λοιπόν είναι: Ενώνοντας ατσάλι με ατσάλι, ενώνεται και το αλουμίνιο με τα ατσάλινα μέρη του αμαξώματος.

τι και γιατί είναι πιο ελαφρύ.

Το νέο Passat είναι κατά 85 κιλά ελαφρύτερο από το προηγούμενο μοντέλο. Το παρακάτω infographic δείχνει σε ποια σημεία του αυτοκινήτου από τον κινητήρα και τα ηλεκτρικά μέχρι το σασί μπόρεσαν οι σχεδιαστές της Volkswagen να ελαφρύνουν το αυτοκίνητο.

Ήταν ένα μακρύ ταξίδι από το εργαστήριο στη μαζική παραγωγή. Πάνω από δέκα χρόνια η Volkswagen διερευνούσε τη δυνατότητα ηλεκτροσυγκόλλησης στοιχείων αντίστασης. Το 2010 ήταν πλέον ξεκάθαρο πως η συγκεκριμένη τεχνολογία θα μπορούσε να εφαρμοστεί σε μαζική παραγωγή. Οι πρώτες προσπάθειες των μηχανικών στην παραγωγή οχημάτων έγιναν στην κεντρική κονσόλα του Tiguan. Το επόμενο βήμα ήταν μια πλάκα δαπέδου στο χώρο των ποδιών του Polo R WRC. Οι δοκιμές ήταν επιτυχείς και το Δ.Σ. έδωσε το πράσινο φως για την εφαρμογή της ηλεκτροσυγκόλλησης στοιχείων αντίστασης σε μαζική παραγωγή – ξεκινώντας με το νέο Passat.

Μέσω αυτής της νέας τεχνολογίας, το Passat εξοικονομεί περισσότερο από ένα κιλό βάρους. Πολύ μεγαλύτερες εξοικονομήσεις θα μπορούσαν να επιτευχθούν στο μέλλον. Η χρήση ηλεκτροσυγκόλλησης στοιχείων αντίστασης εξετάζεται για μελλοντικά μοντέλα αυτοκινήτων. «Αυτή τη φορά πολύ πιο εκτεταμένη» σημειώνει ο Meyer. Αυτό από μόνο του θα μπορούσε να αφαιρέσει πολλά κιλά από το αμάξωμα – συνεχίζοντας έτσι την ιστορία επιτυχίας της ελαφράς κατασκευής στη Volkswagen.

Πολύ μεγαλύτερες εξοικονομήσεις θα μπορούσαν να επιτευχθούν στο μέλλον.