Automobilové karosérie: Aké materiály sa dnes používajú a ktorý z nich je najlepší?

Karoséria je nielen veľmi dôležitá časť automobilu, ktorá chráni pasažierov, znižuje aerodynamický odpor a zabezpečuje komfort, no taktiež tvorí estetický dojem, ktorý v mnohých prípadoch rozhoduje o tom, či daný automobil kúpiš alebo sa radšej poobzeráš po niečom inom.

Materiál, z ktorého je karoséria vyrobená, síce väčšinu ľudí nezaujíma, no milovníci áut radi poznajú všetky parametre, nielen výkon motora, zrýchlenie a ďalšie detaily. Poďme sa teda pozrieť na materiály, ktoré výrobcovia automobilov používajú pri výrobe karosérií a tiež na dôvody, ktoré ich vedú k výberu daného materiálu.

Podľa čoho si automobilky vyberajú materiál karosérie?

Predtým, ako sa vrhneme na zoznam konkrétnych materiálov, ktoré automobiloví výrobcovia používajú pri výrobe karosérií, je vhodné pozrieť sa na to, čo ovplyvňuje ich výber. Nejde pritom len o cenu daného materiálu, ktorá dokáže ovplyvniť konečnú cenu celého automobilu, ale aj o ďalších vlastnostiach, ako sú váha, pevnosť či recyklovateľnosť.

Tieto vlastnosti dokážu výrazne ovplyvniť vlastnosti konečného automobilu, snáď najvýraznejším príkladom je váha. Pokiaľ je materiál ľahký, celková váha automobilu je nižšia a vďaka tomu klesá aj spotreba. Na druhú stranu, ak je materiál drahý, celková cena automobilu narastá, čo môže negatívne ovplyvniť jeho predaj a výrobca tak logicky uprednostní lacnejší materiál, ktorý však musí taktiež spĺňať rôzne kritéria.

Cena je však jeden z najdôležitejších faktorov pri výbere materiálu a pokiaľ sa na to pozrieme pohľadom väčšiny, je to taktiež jeden z najdôležitejších faktorov pri výbere automobilu. Marža bokom, dnes nás zaujíma materiál - hliník a horčík je oveľa drahší ako oceľ, takže pokiaľ vlastnosti automobilu nebudú vďaka takémuto materiálu vylepšené (v úvahu sa berie aj zameranie automobilu), do výroby sa nedostane.

Bezpečnosť je kapitola sama o sebe a každému je jasné, že materiál karosérie v nej hrá výraznú rolu. V neposlednom rade je z pohľadu výrobcu automobilov potrebné myslieť aj na recyklovateľnosť daného materiálu, čo je napríklad v prípade ocele jednoduché, no pri materiáloch ako kompozit z uhlíkových vlákien celkom problematické.

Z akých materiálov pozostávajú dnešné karosérie áut

Oceľ

Oceľ je vďaka svojim vlastnostiam veľmi vhodný materiál pre karosérie automobilov a vďaka svojej nízkej cene (v porovnaní s ostatnými vhodnými materiálmi) je aj najpoužívanejším materiálom. Za posledné dekády nepokročila len technológia, ale aj samotná výroba ocele, ktorá je dnes ľahšia a pevnejšia.

Najnovšie sa taktiež používa extrémne pevná oceľ - tento typ ocele sa od ostatných odlišuje tým, že nie je vyrobený za účelom dosiahnutia špecifického chemického zloženia, ale práve za účelom dosiahnutia určitých vlastností. Tento typ ocele sa taktiež stal základom ULSAB (Ultralight Steel Auto Body), čo je v podstate program zameraný na demonštráciu vlastností tohto typu ocele, pričom výsledky sú naozaj pozitívne - 19% zníženie hmotnosti, zvýšená pevnosť a to všetko pri rozumných nákladoch.

Hliník

Rôzne časti karosérie môžu obsahovať časti zložené z hliníku, no vo väčšom rozsahu dokáže hliník doslova "odtučniť" celý automobil. Úspora na váhe môže dosiahnuť aj 150 kg, čo je naozaj dosť, no aj napriek tomu, že celohliníková karoséria uzrela svetlo sveta už v roku 1913 (značka NSU a jej model 8/24), dlhé roky sa vďaka nízkej cene používala výhradne oceľ. Až v roku 1994 sa o znovuzrodenie celohliníkovej karosérie postarala Audi so svojím modelom A8.

Použitie hliníka v automobilovom svete rastie, nejde len o karosérie, ale aj o rôzne ďalšie časti, ako napríklad piesty, hlavu valcov, sacie potrubie či prevodovku. Hliník je taktiež odolný proti korózií, no najväčšou prekážkou v jeho masovom uplatnení aj naďalej zostáva vyššia cena.

Horčík

Ďalší z materiálov na zozname je práve horčík, ľahký kov, ktorý našiel za posledné roky v automobilovom svete svoje uplatnenie. Jeho veľkou výhodou je oveľa nižšia váha, v porovnaní s hliníkom je o 33% ľahší a v porovnaní s oceľou až o 75%. Na druhú stranu kvôli niektorým fyzikálnym vlastnostiam komponenty z horčíka vyžadujú unikátny dizajn a ich aplikácia je tak problematická.

Keďže čistý horčík nie je tak pevný, v prípade použitia vo výrobe ide o zliatinu - najčastejšie používanou zliatinou je zliatina hliníka, horčíku a zinku. Zliatiny horčíka však majú oproti hliníku taktiež výrazné výhody, a to najmä lepšiu spracovateľnosť, dlhšiu životnosť a rýchlejšie tuhnutie.

Kompozit z uhlíkových vlákien

Materiál z uhlíkových vlákien je čoraz častejšie spomínanou témou, no ide predovšetkým o superšporty a automobily určené na okruhy. Kompozit z uhlíkových vlákien totiž ponúka skvelé vlastnosti, snáď najdôležitejšou je extrémna pevnosť a nízka váha. Tá je v prípade áut, ktoré majú znižovať časy na okruhu a zvyšovať rýchlosť naozaj kritická.

V bežných autách sa však tento materiál priveľmi nepoužíva a ako aj v predošlých prípadoch je rozhodujúca najmä cena. No okrem samotnej ceny tu taktiež hrá rolu zložitý proces výroby a spracovania tohto materiálu, ako aj zložitá oprava v prípade nárazu a poškodenia a otázna je aj recyklovateľnosť.

Záver

Ktorý materiál je pre karosériu automobilu najlepší? Kompozit z uhlíkových vlákien má naozaj skvelé vlastnosti, no ako bolo spomenuté, jeho cena, zložitosť procesov a ďalšie faktory limitujú jeho použitie v masovej výrobe. Oceľ ostáva stále dominantným materiálom, hoci v súčasnosti môžeme vidieť, že automobilky naozaj experimentujú s rôznymi materiálmi, takže sa do budúcnosti máme na čo tešiť.