Ang Ekonomiya ng Timbang-Fuel

Ang pisika sa likod ng pagkonsumo ng gasolina sa mga traktong mabigat-duty ay tuwiran: ang mas mabigat na sasakyan ay nangangailangan ng mas maraming enerhiya upang mapabilis, mapanatili ang bilis, at mapagtagumpayan ang paggulong ng resistensiya. Ang bawat kilo ng masa na inalis mula sa isang trak ay maaaring magbigay ng mga natipid na gasolina sa buong buhay nito. Ayon sa Kagawaran ng Enerhiya ng Estados Unidos, ang pagbabawas ng mabigat na-duty truckifics weight sa pamamagitan ng 10% ay maaaring magpabuti ng ekonomiya ng gasolina sa pamamagitan ng humigit-kumulang 6–8%. Sa pamamagitan ng gasolinang account sa hanggang 30% ng isang plota ng pagpapatakbo ng mga tren, ang mahusay na pagpapatakbo ay direktang ito ay maaaring mag-sasalin sa ilalim na mga standoline-sahod.

Bukod sa ekonomiks, ang regulatory pressure ay bumibilis na pagaan.[kailangan ng sanggunian] Ang mga environmental Protection Agencyizer na mga pamantayang Greenhouse Gas Phase 2, kasama ang mga katulad na utos sa Europa at Asya, ay nangangailangan ng malaking pagbabawas ng mga emisyon ng CO2 mula sa mga sasakyang pangkomersiyo. Ang mga materyales na Lightweight ay isa sa mga pinaka-maaaring pingga upang matugunan ang mga target na ito nang hindi ikinokompromiso ang kapasidad o pagsasagawa ng sahod na nagkarga.

Pinagaganda ng Mas Patiunang Materyal ang Disenyo ng mga Trak

Maraming bagong materyales ang nakipagpaligsahan ngayon para palitan ang tradisyonal na mabibigat na bahagi ng bakal, na ang bawat isa ay nagbibigay ng kakaibang dami ng materyales na pangnegosyo, lakas, halaga, at kakayahan sa paggawa ng mga ito.

Mga Polymer na Pinoy ng Carbon Demand (CFRP)

Ang mga elemento ng CFRP ay naghahatid ng natatanging paninigas at lakas sa isang pragmento ng bigat ng bakal – kadalasan 50% mas magaan kaysa aluminyo at 70% mas magaan kaysa bakal. Sa pag-eeeksperimento, ang CFRP ay tumuturing sa mga istraktura ng cab, mga hood, mga suspension arms, at mga drive shafts. halimbawa, ang mga BMWiviers i3 at i8 kotse ay tumuturing sa mga mataas na aplikasyong volvolume CFRP, at ang mga malakas na tagagawa ng trak ay nag-aangkop ngayon sa katulad na teknolohiya para sa mga sangkap na dapat na panlaban sa mataas na pagod.

Nananatiling mas mahal ang pangunahing harang: Ang hilaw na materyales ng CFRP ay lima hanggang sampung ulit na mas mahal kaysa sa bakal. Gayunpaman, ang awtomatikong fiber placement at mabilis na sistema ng epoxy ay unti - unting binabawasan ang bilis ng siklo at ang dami ng nakaskaskas, anupat ang CFRP ay nagiging posible sa buhay para sa pagpili ng matataas na bahagi ng trak na terrevolume.

Aluminum Alloys

Ang Aluminum ay naging pangunahing pagaan sa mga trakto sa loob ng mga dekada, partikular na sa anyo ng 5xxx at 6xx series alloys. Ang materyal ay nag-aalok ng 40–60% pagbabawas ng timbang kung ihahambing sa bakal habang pinananatili ang mahusay na regradable resistancy at recyclicliable. Ang Aluminum ay pamantayan na ngayon sa maraming mga cab ng trak, tangke ng gasolina, gulong, at cross quarmetbers.

Kabilang sa kamakailang mga pagsulong ay ang mataas na mga pagsulong sa pagsuspinde at pag - aayos ng 7xx na serye ng mga haluang metal (katulad ng 7075) na papalapit sa lakas ng bakal, na nagpapangyaring maging mas magaan ngunit gayundin katatag na mga bahagi ng suspension at manibela. Karagdagan pa, ang aluminyong mga haluang metal na ginagamit sa aerospace ay sinusuri para sa mga taksi ng trak, na nag - aalok ng hanggang 10% pang mga naipong timbang sa karaniwang aluminyo.

Patiunang Mataas na mga Steel ng Destansiya (AHS)

Sa halip na lubusang palitan ang bakal, ang mga materyal na siyentipiko ay nakagawa ng mga marka ng AHS na nagbibigay ng mas mataas na lakas na may kaunting parusa sa timbang. Dual calphase, transformed plasticity (TRIP), at winning ancheined plasticity (TWIP) na mga bakal ay nagpapahintulot sa mga inhinyero na ibaba ang mga bahagi ng calculategauge — na gumagamit ng mas maninipis na bahagi samantalang pinananatili ang ligtas na pagbagsak at pagod. Ang AHSSS ay lalo nang mabisa sa gastos sa mga lugar ng supersensitive ist gaya ng mga chasis rail at crossmembers.

Mga Alloy ng Magnesium

Ang magnesium ang pinakamagaang na istraktural na metal (33% mas magaan kaysa aluminyo), ginagawa itong kaakit - akit para sa panloob na mga sangkap, mga tirahang transmisyon, at mga istrakturang bracket. Gayunman, ang limitadong kayarian, galvanic sulpuricult cussing customer, at mataas na halaga ay naglagay sa kanila sa hangganan ng paggamit nito. ang bagong pambihirang glozame ground ally stage at ang pinahusay na mga staplement staplection stage ay lumalawak ang potensiyal nito, na ang ilang tagagawa ng trak sa Europa na ngayo'y stally oil pans at mga stamps.

Mga Polymer Composite at Likas na mga Hugnayan

Ang Glass physfiber calcreinforced polymers (GFRP) ay nagbibigay ng mas mababang calcist na alternatibo sa CFRP para sa mga non stactural o semi calfurgulal na mga bahagi gaya ng mga panloob na panel, air reflutor, at innterior tribute. Natural calfiber composts (hal., hem, lino, at stastela) ay nagkakaroon din ng recombination dahil sa napakababang carbon footprint at sa kompetensiyang ratiobeancement. Ang mga bioposite na ito ay ginagamit na sa mga panel ng mga Europeanros at mga Europeanocar.

Pagbabawas ng Timbang sa Kabila ng Trak

Ang pag - ilaw ay hindi limitado sa anumang isang subsystem; ang pinakamalaking pakinabang ay nangangailangan ng isang pamamaraang homoistiko.

  • Cab at Body: Ang mga smooth calculused aluminum panel, CFRP cleanes, at plastic gate ay nababawasan ang bigat habang pinabubuti ang mga aerodynamics.Ang Tesla Semi ay gumagamit ng mga walang bahid na panel ngunit may mga makabagong magaang na disenyo ng balangkas.
  • Chassis at Suspension: Ang Aluminum at AHS ay nagreresulta sa mga riles, mga elementong bukal (ginamit ng Hendrickson at iba pa), at mga pinanday na gulong na aluminyo na nakapagtitipid ng hanggang 300 kg sa kabuuan.
  • Determinaltrain: Ang mga ulo ng silindrong Aluminum, mga takip ng balbulang magnesyo, at mga driveshaft ng CFRP ay nagpuputol ng umiikot na masa, na nagpapabuti kapuwa sa ekonomiya ng gasolina at liksi ng sasakyan.
  • [Trailer: Ang mga katawang Aluminium o elementong trailer (e.g., Great Daneiviers Everest) at carbon calfiber floor panels ay maaaring magbawas ng timbang ng trailer ng 1,500 kg, na nagdudulot ng mas mabigat na mga payload o mas mabuting mga kilo ng gasolina.

Paggawa at Paggastos ng mga Hamon

Sa kabila ng malinaw na mga pakinabang, ang malawakang pag - aampon ng magagaang na materyales ay napapaharap sa ilang hadlang. Una, ang hilaw na materyal na mga halaga ay nananatiling mas mataas kaysa sa tradisyonal na bakal, bagaman ang maramihang paggawa at mga pagbabago sa proseso ay nagpapakipot sa puwang. Ikalawa, ang mga proseso sa paggawa gaya ng CFRP ay hindi maaaring maging masalimuot, ang mabilis na pag - aayos ng mataas na aluminyo, at ang pagsasama ng iba't ibang metal ay mas mahirap iresiklo kaysa sa mga metal na kailangan ng kapital na may presyon.

Halimbawa, ang industriya ay nakikipagtulungan sa mga hamong ito sa pamamagitan ng pagtutulungan Ang Department of Energyiughters Lightweight Materials Consortium (LLLT) ay naglalaan ng pananaliksik sa mas mababang mga progency ng carbon fiber preparation, makabagong mga pamamaraan ng pagsanib, at mga paraan ng pag - aayos ng mga sangkap na thermoset.

Mga Horizon sa Hinaharap: Mga Nanomateryal, mga BioComposite, at 3D Paglilimbag

Ang susunod na henerasyon ng magagaang na materyales ay magtutulak pa ng mga hangganan.Ang mga nanomateryal gaya ng carbon phosphonotube calmone surveilized polymers at graphene grapene graphanced coatings ay nangangako ng labis na lakas sa kaunting bigat. Bagaman sa laboratoryo pa rin calcle development, ipinakikita ng mga unang pag-aaral na kahit ang isang 0.1% bigat na pagdaragdag ng graphene ay maaaring magdoble ng tensile na lakas ng ilang polymer.

Ang mga mananaliksik sa Fraunhofer Institute ay gumagawa ng ligning na mga hibla ng karbon na nagkakahalaga ng katiting na halaga ng mga molekula ng petrolyo, na ginagamit ang basura mula sa mga gilingan ng papel.

Ang karagdagang paggawa (3D printing) ay nagpapangyari sa masalimuot, totopology na mga geoptimized geometrie na nagbabawas ng timbang samantalang pinahuhusay pa ang paggawa ng istraktura., ang mga OEM ng trak gaya ng Daimler Trraks ay gumagamit ng 3D na nag - iimprenta ng aluminyo at polymer brackets, mga tubo ng hangin, at maging ang mga metal brake caliper.

Tunay na Pag - aampon sa Daigdig at mga Pakinabang sa Plota

Tinataya ng mga taong nag - aaral ng American Trucking Associations[1] na ang isang karaniwang Class 8 trak na gumagamit ng aluminyo at mga elementong elemento ay maaaring makabawas ng halos $30,000 sa timbang nito nang 2,500 kg, anupat nagbibigay ng taunang naipong gasolina na mahigit 7% — sa palibot ng 3,000 litres ng diesel.

Ang mga pangunahing tagagawa ay nag-aambag sa mga lightlighting stamps. Ang Volvo Trucks ay gumagamit ng aluminyo sa mga cab nito na FH at VNL, at ang VNR Electric ay kinabibilangan ng mga carbon anciber bateriyang kulong.Ang STAR (Kenworth at Peterbilt) ay nag-aalok ng magaang na mga cartosespec pack na may mga gulong na aluminyo, mga elementong hood, at mataas na stagestreamth frames. Ang kamakailang epistela Semi ay gumagamit ng isang lubusang stressed cartypeck na nag-back na nagducil na nagdudugtong bilang isang chasis na rail, na rail ng libu-libong mga kuwadyo ng mga kuwadro ng mga kuwadro ng mga kuwadro ng mga kuwadro ng mga kuwadro ng mga kuwadro ng mga kuwadyo ng mga kuwadyo ng mga kuwadro ng mga kuwadro ng mga kuwadro ng mga kuwadro ng mga kuwad

Pagsasaayos

Ang mga materyales sa pag - aalis ng liwanag ay hindi lamang isang kausuhan kundi isang pangangailangan para sa industriya ng trak na sundin ang mga regulasyon sa paglalabas ng langis, supilin ang mga gastos sa pagpapatakbo, at matugunan ang mga tunguhing kayang tustusan ng mga sandatang de - kuryente, mula sa makabagong mataas na mga bakal at aluminyong mga haluang metal tungo sa carbon calfiber at lumilitaw na bioannanong mga bagay, ang mga mapagpipilian ay patuloy na lumalawak.