Odborná porota „MATERIALICA Design and Technologie Awards“ vyznamenala inovácie od značky Mercedes-Benz dvoma prestížnymi oceneniami. Novovyvinuté oceľové piesty pre dieselové motory osobných vozidiel presvedčili vo svojej kategórii pozoruhodným potenciálom znižovania emisií CO2 a vysokým výkonnostným potenciálom. Ocenené boli aj extrémne pevné výstuže CFK, ktoré sa po prvýkrát môžu vyrábať efektívne z hľadiska nákladov vo väčších sériách, a tým vytvárajú nové možnosti v odľahčenej konštrukcii. Výskum a vývoj Mercedes-Benz tým potvrdzuje svoje vedúce postavenie aj v oblasti inovácie materiálov.
Piesty z ocele pre dieselové motory osobných vozidiel
Spotreba a emisie CO2 nižšie o dve až štyri percentá – s touto celkovou bilanciou sa môžu pochváliť dieselové motory pre osobné vozidlá, ktoré značka Mercedes-Benz po prvýkrát na svete vybaví inovatívnymi oceľovými piestami v kombinácii s ľahkými hliníkovými skriňami. Výhody z hľadiska spotreby sú pritom najmä v každodenne využívanom spodnom a strednom rozsahu otáčok ešte výraznejšie. Za tento vývoj získala značka Mercedes-Benz ocenenie MATERIALICA „Best of Award“ v kategórii „Efektívnosť CO2“.
Na prvý pohľad sa zdá byť kombinácia hliníkovej skrine a oceľového piesta problematická, pretože oceľ má vplyvom vysokých teplôt nižšiu rozťažnosť ako hliník, horšie odvádza teplo a je ťažšia. Z tohto dôvodu sa doteraz používali hliníkové piesty. Stuttgartskí konštruktéri motorov však tieto zdanlivé nevýhody premenili na prednosti. Takto sa napríklad nižšia rozťažnosť ocele postará pri stúpajúcich prevádzkových teplotách o väčšiu toleranciu medzi piestom a hliníkovou skriňou, a tým zníži trenie o 40 až 50 percent.
Vyššia pevnosť ocele v porovnaní s hliníkom súčasne umožňuje veľmi kompaktne konštruované, ľahké piesty, ktoré poskytujú dokonca dodatočné rezervy pevnosti. Nižšia tepelná vodivosť ocele vedie v konečnom dôsledku k vyšším teplotám konštrukčných dielov, a tak zlepšuje termodynamickú účinnosť prostredníctvom vyššej vznietivosti paliva a nižšej doby horenia.
Vysokopevné výstuže CFK – extrémne odľahčená konštrukcia vo veľkosériovej výrobe
Karoséria s najvyššou pevnosťou je cieľom všetkých konštruktérov vozidiel. Pevný karosériový základ totiž umožňuje dynamické jazdné vlastnosti a súčasne aj minimalizáciu rušivých vibrácií a zvukov. Na zabezpečenie najvyššej pevnosti pri najnižšej hmotnosti sú ideálne materiály z kompozitných vlákien predovšetkým s uhlíkovými vláknami. Vysoké náklady však doteraz bránili ich používaniu vo veľkosériovej výrobe vozidiel. To však mení inovácia od značky Mercedes-Benz.
Táto inovácia umožňuje automatickú, nízko odpadovú, a tým nízko nákladovú výrobu mimoriadne pevných a extrémne ľahkých výstuží CFK, čím sa výrobný proces stáva vhodným pre veľkosériovú výrobu. Za tento vývoj získal Mercedes-Benz ocenenie „Gold Award“ v kategórii „Materiál“.
Základom inovácie je kombinácia viacerých komponentov: vrstvy z uhlíkových vlákien zabezpečujú maximálnu pevnosť a dodatočné, pod rôznymi uhlami nanesené vonkajšie vrstvy zaisťujú vysokú tlakovú zaťažiteľnosť. Treťou zložkou sú inovatívne prvky na prevod sily, vyvinuté značkou Mercedes-Benz, ktoré dokážu bezpečne prenášať všetky zaťaženia na výstuže CFK. Výsledkom sú extrémne ľahké výstuže s úsporou hmotnosti až do 70 percent oproti sériovo vyrábaným výstužiam z ocele. V dôsledku hmotnostnej výhody klesá aj spotreba: bod rovnováhy CO2, t. z. počet najazdených kilometrov, pri ktorom úspora paliva presiahne zvýšenú bilanciu CO2 z výroby konštrukčných dielov z uhlíkových vlákien, dosahuje len cca 50 000 kilometrov.
Táto inovácia od značky Mercedes-Benz navyše umožní výrobný proces pre viac ako 300 000 vozidiel za rok. Odovzdávanie cien sa uskutočnilo počas veľtrhu MATERIALICA, 21. – 23. októbra 2014, v Mníchove. MATERIALICA je odborný medzinárodný veľtrh materiálových aplikácií, povrchov a vývojových noviniek produktov. MATERIALICA Design + Technology Award sa zameriava na vývoj produktov a technológií zo všetkých odvetví, ktoré úspešne presadzujú tento súhrn kompetencií.
Zdroj+foto: Mercedes-Benz
