Jak moderní vozy bojují proti nadváze?

Budoucnost patří aluminiu, prohlásil fiktivní český vynálezce Jára Cimrman a nebyl rozhodně daleko od pravdy. Minimálně co se týče výroby automobilů. V dnešní době bychom ale do jeho výroku mohli přidat ještě kompozitní materiály. Vývojáři totiž bez přestání pracují na tom, aby auta budoucnosti byla co nejlehčí.

Dosud vozy právě naopak stále přibírají na váze. Svůj podíl viny na tom nesou nejen předpisy, které přikazují montáž většího množství bezpečnostních prvků, ale i sami výrobci. Ti do aut přidávají stále více výbavy. Radar, kamera, navigace, vícezónová klimatizace, chytrá automatická převodovka - takové systémy jsou v dnešní době běžné ve vozech střední třídy. A každý z nich přidá kilogramy navíc! Jen pro příklad: základní Ford Mondeo v roce 1993 vážil 1235 kg, dnes je to o 200 kg více. A to nemluvíme o verzi s turbodieselem, automatem a s příplatkovou výbavou!

Lehký i bezpečný

Dnes existuje několik řešení, jak zachovat, nebo dokonce snížit hmotnost vozu. Přitom navíc zlepšit jeho bezpečnostní vlastnosti. Nejvíce je mezi automobilkami používán hliník. Je totiž o 40 procent lehčí než ocel. Mezi průkopníky tohoto kovu v automobilovém průmyslu patří bezesporu Audi. Ta už v roce 1984 představila model Sport Quattro, který měl celou řadu komponentů právě z hliníku. Dnes má automobilka v německém Neckarsulmu vlastní vývojové centrum zabývající se lehkými materiály. Není divu, vždyť se také zavázala, že každý její nový model bude lehčí než předchozí. Audi tvrdí, že na 100 kg hmotnosti vozu se dá ušetřit 0,3 až 0,5 litru paliva.
Vývojové centrum značky stojí i za tvorbou takzvaného Audi Space Frame (ASF). Jde o rám, který slouží jako základ pro konstrukci vozu. Zatím se objevil v dražších modelech, počínaje Audi A8 a R8. Hliníkový rám se dá kombinovat i s ocelí, pak vznikne hybridní konstrukce. Ta se objevuje například na nových modelech A7 a A6.
Použití hliníkové konstrukce je ale stále natolik drahé, že je v koncernu Volkswagen vyhrazeno jen Audi a Porsche. Také u jiných značek patří jen těm nejdražším modelům. Konstrukci podobnou ASF používá Jaguar u svého luxusního sedanu XJ. Hliník kombinuje s hořčíkem. Díky tomu vůz váží 1755 kg a je tak nejlehčím ve své třídě. Mercedes-Benz postavil svůj supersportovní model SLS AMG prakticky celý z tohoto kovu. Pouze 4 procenta konstrukce tvoří ocel.
Aluminium spolu se svou lehkostí přidává navíc i bezpečnost. "Často se říká, že velké limuzíny jsou pro ostatní nebezpečné, ale opak je pravdou. Mercedes-Benz konstruuje nejen kapoty tak, aby se pod tělem chodce snadno deformovaly, ale dojde-li ke srážce s menším vozem, přední část vozidla se deformuje tak, že druhé auto hodně zbrzdí a jakoby obejme," vysvětluje mluvčí značky Jan Kuhn. Hliníkové díly podle něj používá většina modelů Mercedesu. Stejně tak celá řada ostatních značek využívá alespoň některé části. Například sportovní Mitsubishi Evo X snižuje svou váhu hliníkovou střechou, přední kapotou a blatníky.

Létající doktor Co s karbonovým autem, když dojde k nehodě? Lamborghini zaměstnává tým "létajících doktorů", kteří letecky dorazí za klientem, zničené místo vyříznou a ránu zacelí novým karbonovým vláknem. Látku vytvarují, vakuovou pumpou vysají vzduch a tepelným "polštářkem" zpracují karbonové vlákno. Stačí k tomu jeden kufřík s potřebnou výbavou. Cena oprav se neuvádí a řeší se individuálně.

Z letadel do aut

Hliník ale není jediným materiálem, který má příznivé vlastnosti. A není divu. Karbon je oproti oceli pětkrát lehčí a šestkrát tužší. Ještě nedávno se využíval hlavně v letectví, dnes se rychle rozšiřuje i do automobilového průmyslu. Zatím ale spíše jen do malosériové výroby. Proces stavby prvků do konkrétního vozu je totiž stále technologicky náročný, což výrazně zvyšuje cenu výsledného produktu. S jeho větším užitím se tak nejčastěji setkáme u vozů, jejichž cena neklesne pod několik milionů korun.
Nejdál je v tomto ohledu zřejmě Lamborghini, které v Ženevě ukázalo model Aventador. Kvůli němu postavilo novou část továrny s rozlohou 5400 m2 .Vůz totiž disponuje karbonovým monokokem, jenž se zde postupně vyrobí na pěti linkách. Podlaha, střecha, sloupky, rámy dveří - to vše je z karbonu, respektive z karbonem vyztuženého plastu (CFRP). Díky tomu váží monokok jen 147,5 kg. K tomuto základu jsou dále přimontovány hliníkové prvky, které umožní uchycení motoru, podvozku a karoserie. I s nimi váží monokok jen 229,5 kg.
Podobné konstrukce využívají i další exotické vozy. Například přibližně 65 procent hmotnosti konstrukce vozu Lexus LFA tvoří právě CFRP, zbytek hliník. Oproti celohliníkové konstrukci vůz dosáhl poklesu hmotnosti přibližně o třetinu. Lexus vidí v těchto materiálech svou budoucnost, a tak si výrobu zajišťuje sám. "LFA je důležitým pilotním projektem, jehož cílem je vyvinout nové automatizované výrobní procesy CFRP, které poslouží při výrobě budoucích modelů značek Toyota a Lexus," říká David Valenta, mluvčí Lexusu. Samotný vůz ovšem přijde v přepočtu na 9,6 milionu korun. A ani ostatní vozy využívající CFRP na tom nejsou s cenou o mnoho lépe.

Jaká je budoucnost?
Výroba hliníku i karbonu je v současnosti stále ještě natolik drahá, že ve velkém množství zůstává rezervovaná pouze pro luxusní značky. V blízké budoucnosti by se ale mohly materiály a jejich zpracování zlevňovat. Stejně tak by měly přijít nové postupy. S jedním takovým už experimentují inženýři u Lamborghini.
Jde o kovaný kompozit. Základem materiálu jsou opět karbonová vlákna, která jsou ovšem nasekaná na kousky dlouhé kolem jednoho palce. Jejich smícháním s plastem pak vznikne "těsto", které se dá vlít do téměř jakékoliv formy. Za použití tlaku a vysoké teploty se "upeče" výsledný produkt za necelých pět minut. Tato technologie je také zatím velmi drahá, ale při jejím velkosériovém využití by mohly náklady klesnout.

Luxusní sedany a jejich hmotnost

Jaguar XJ	1755 kg (hliníkový rám, hořčík)
BMW 7	1935 kg (hliníkové prvky podvozku, karoserie)
Mercedes - Benz S	1880 kg (hliníkové prvky karoserie)
Audi A8	1905 kg (hliníkový rám ASF)
Lexus LS	1945 kg (hliníkové zavěšení kol)