ROHKEM VORMEL KUI SÕIDUAUTO: KTMX-Bow ei meenuta võidusõiduautot mitte ainult valmistamistehnoloogia poolest. Rattad on samuti katmata ning vedrustuse detailidki näha.
“Living in the plastic age”, laulis tollane kultusbänd Buggles juba kaugel 1980. aastal. Õnneks pole asi nii hulluks veel läinud (laulus vihjati plastilisele kirurgiale), aga autonduses läheneme plastmassiajastule suure hooga. Ent miks üldse peaks autosid metalli asemel plastmassist tegema?

Plast päästab maailma
Seni valmistatakse sõiduautosid põhiliselt metallist, täpsemalt rauast. Aja jooksul on inimkond õppinud rauda väga hästi töötlema ja selle sulamitest suudetakse teha täiesti uskumatuid detaile. Kuid raual leidub ka palju puudusi. Ta on raske. Roostetab. Ning terase hind tõuseb kui pärmi väel, sest teda vajatakse ka mujal. Plastmassid on rauast kergemad, palju lihtsamalt vormitavad, valmistada saab neid paljudest toorainetest. Korrosioon aga, nii üllatav kui see ei tundu, esineb ka plastmaterjalidel.

Kuna moodsa auto juures on kõik osad omavahel tihedalt seotud, võib plastide juurutamine anda täiesti ootamatuid “kõrvalsaadusi”.

Kergem auto võtab vähem kütust, mis omakorda võimaldab kasutada väiksemat kütusepaaki ja väiksemat mootorit. Mis jätab sõitjatele ja nende pakkidele rohkem ruumi või lubab interjööri suurust säilitades vähendada välismõõtmeid. Viimane omakorda vähendab õhutakistust ja seeläbi ka kütusekulu. Ja nii edasi.

Ei maksa unustada, et peale raua kasutatakse autode juures ohtralt ka teist väga rasket materjali – klaasi. Selle asendajana on plast ilmselt veelgi tõhusam. Autode klaasipinnad näitavad pidevat kasvutendentsi. Paraku kaaluvad klaasid väga palju ja asuvad auto raskuskeskme suhtes ebasoodsalt kõrgel. Eriti hullud on selles mõttes viimasel ajal moeks saanud klaaskatused. Kui ruutmeetrine paks klaasilahmakas auto katusel õnnestub asendada märksa kergema plastmassist detailiga, ei mõju see hästi mitte ainult kütusekulule (võit võib olla minimaalne), vaid ka juhitavusele.

Sõiduki massi kahandamine on Šveitsi föderaal­se energiaameti andmetel märksa efektiivsem viis kütusesäästuks kui õhu- või veeretakistuse vähendamine.

Plasti tunned hädas

Plastkerega autod pole enam ammu uudiseks. Chevrolet Corvette sai klaasplastist kere juba 1953. aastal.

Maailma esimene plastkerega massisõiduauto läks vooluliinile täpselt pool sajandit tagasi, püsis tootmises üle kolmekümne aasta, valmis rohkem kui kolmes miljonis eksemplaris ning tõusis lõpuks kultuse staatusse. Jutt käib mõistagi Trabantist, Saksa DV sotsialistliku suurtööstuse saavutusest. See viimane on öeldud ilma igasuguse irooniata. Kuna Nõukogude okupatsiooni ajal polnud Ida-Saksamaal kerede tarvis sobivat plekki kuskilt võtta, loodi selle asemele duroplastiks kutsutud materjal.

Tänapäeva arusaamade kohaselt ei tohiks seda tehisvaigust ja puuvillakiududest koosnevat materjali autode lähedussegi viia. Näiteks oleks duroplastist kere puhul võimatu täita turvanõudeid, sest materjal mitte ei deformeeru, vaid murdub tükkideks ja ei neela seega löögienergiat.

Üks probleem kerkib plastmassiga seoses veel esile. Kust seda materjali saada? Põhiliselt ikka naftast. Või gaasist, või kivisöest. Lühidalt: mittetaastuvas fossiilkütusest.

Seega polegi moodsa plastmassauto tegemine nii lihtne. Isegi alumiiniumi kasutuselevõtt kereehituses nõudis terasega võrreldes hoopis teisi tehnoloogiaid. Metallurgiafirmad pidid valmistama ülikeeruka kujuga profiile, detailide & amp; uuml;hendamiseks kasutati keevitamise kõrval ka neetimist ja liimimist. Plastidel on aga veel omad soovid.

Süsinik – hea, aga kallis
Tegelikult eksisteerib (peaaegu) metallivaba autokerede tootmise tehnoloogia juba mitukümmend aastat. Jutt käib võidusõiduautodest, ja mitte ainult vormel-1-masinatest.

Moodsate võidusõiduautode kandeosaks on kom­posiitmaterjalist ülikerge ja ­ülitugev “vann” (tub). Materjal koosneb kolmest ­kihist – ­külgedel tehis­vai­guga immutatud ­süsinikkiud ja ­kevlar, ­nende vahel alumiiniumkärg. Materjal saavutab oma tugevuse mitmekordsel ­autoklaavis “­küpsetamisel”. “Vanni” valmimine võtab mitu kuud ning see teeb selle tehnoloogia ­masstootmiseks sobimatuks. Küll aga kõlbavad komposiidid väikeseeriana ehitatavatele ­sportautodele, kus hind pole esimene prioriteet.

Genfis esindas seda suunda kõige efektsemalt KTM X-Bow. Austria tuntud mootorrattatootjale on see esimene tõsine autoalane katsetus. Esialgu planeeriti tänavu ehitada sajast sõidukist koosnev pilootseeria. Otsus massilise (kui palju on palju?) tootmise kohta peaks tehtama veel selle kuu sees.

X-Bow on mõeldud rohkem ringrajal lõbutsemiseks kui igapäevasõiduks. Sestap võib tema mugavusi (või õigemini nende puudumist) võrrelda pigem mootorrattaga. Dünaamikat samuti. Kiirendus ehk ei üllata, aga kurvikiirus küll – testidel mõõdeti külgkiirenduseks 1,23 G.

Aknad igas asendis
Hoopis teisest ooperist on Hyundai kontseptauto QuarmaQ, mis valmis koostöös GE Plasticsiga. Nagu pressiteade ütleb, “demonstreerib see üle 30 ­progressiivse keskkonnatehnoloogia”. Tähtsaimaks peavad auto loojad jalakäijate vigastusohtu vältivat süsteemi Elastic Front.

Lähemat infot süsteemi detailide kohta Hyundai ei avalda, aga ilmselt on kogu auto esiosa – mitte ainult kattepaneelid, vaid ka kandvad struktuurid – valmistatud elastsetest plastmaterjalidest. Tegu on kahtlemata üliolulise teemaga, sest ­tavamaasturid on jalakäijaga kokkupõrkel äärmiselt ohtlikud. Mis aga puutub plastmassist esiosadesse, siis ­neilgi on juba päris pikk ajalugu. Vauxhall Firenza sai ­spoileriga integreeritud klaasplastist ninatüki juba aastal 1973.

Teine oluline suund, mida QuarmaQ esindab, on plastmaterjalide pakutavad uued võimalused keredisainis. Näiteks tavalise klaasi asemel pruugitakse Lexani-nimelist polükarbonaati. Ja oleks ka raske ette kujutada, kuidas saaks klaasist valmistada üle ukse keerduvat C-kujulist külgakent. Hea küll, valmis selle ehk kuidagi teeks. Ent kuidas selliselt klaasitud uksega külgkokkupõrke testi läbida? Peadisainer Thomas Bürkle sõnul aga täidab või ületab QuarmaQ kehtivaid ohutusnõudeid.

Kaalu säästetakse märkimisväärselt, ­kuna polü­karbonaadid on klaasist umbes kaks ­korda ­kergemad. Kogu auto peale pole võit küll ­jalustrabav – vaid 60 kilo. Põhjus: QuarmaQi kandeosa ­koosneb põhiliselt terasest. Ent sellisenagi ­kulutaks QuarmaQ aastas 80 liitrit vähem diislikütust kui ­samaväärne “raudauto”. Kui aga arvestada, et Euroopas ­registreeritakse aastas üle 15 miljoni auto, siis ­annaks selline tühisena näiv sääst kokkuvõttes ­muljetavaldava tulemuse.

Plastmassist tuuleklaasi loomisega on paljudes firmades tegeldud juba pikka aega. QuarmaQ annab igatahes lootust, et oodata pole enam kaua. Seni on põhiliseks problee miks olnud kergesti kriimustatav pind. GE Plastic lahendas selle probleemi spetsiaalse kattekihiga, mis hoiab pinda nii kraapimise kui ka märgumise eest.

Veel üks moodne trend on valgustite integreerimine plastist kere- ja interjööridetailidesse. Arengu lõppfaas võiks olla see, et näiteks auto tagaluuk valmib ühes tükis koos kõigi vajalike tuledega. Lihtsalt mõned osad on läbipaistvad, mõned värvilised ja läbipaistvad ning mõned värvilised ja mitteläbipaistvad. Kõik need võtted on QuarmaQil kasutusel. Keskkonnavaenuliku värvimise asemel kasutatakse pinnakattena värvilisi kilesid ning kerepaneelid valmistatakse 85 protsendi ulatuses plastpudelite töötlemisel saadud materjalist. Ühe auto peale kulus umbes 900 pudelit.

Läbipaistev katselabor

QuarmaQ tundub aga vägagi tagasihoidlik Rinspeed eXasise kõrval. Mis iseenesest pole mingi ime: Šveitsi väikefirma toob juba aastaid kevadisele Genfi näitusele üliefektseid sõidukeid. Efekt ei piirdu tavaliselt välimusega, Rinspeed hoiab kätt pulsil ka tulevikutehnoloogiatel.

Tänavune põhieksponaat rabas kõiki oma rohekaskollase läbipaistva “klaaskerega”. Tegelikult polnud see muidugi klaas, vaid tehnoloogiapartneri Bayer MaterialScience AG poolt valmistatud makroloni-nimeline polükarbonaat. Kerematerjal ise oli tegelikult värvitu, kollase tooni andis talle alles spetsiaalne pinnakate. Ka istmete seljatoed koosnevad Makroloni ribadest, pea- ja käetoed aga valmistati läbipaistvast Technogelist. Väiksemaid läbipaistvaid detaile kasutatakse ka muudes kohtades ning lahendusi võib iseloomustada sõnaga ulmeline.

Exasise kandeosa valmistati siiski üpris tavapärasest materjalist – alumiiniumtorudest. Kere sigarikuju ja katmata rattad meenutavad 1930. aastate Auto Unioni võidusõiduautosid, istmed paiknevad üksteise taga.

Edasiviiv jõud tuleb autopärasse paigutatud kahesilindriliselt Weberi mootorilt, millel töömahtu vaid napp 750 kuupsentimeetrit. Turboülelaadimisega pigistatakse tibatillukesest jõuallikast välja tervelt 150 hobujõudu. Kuna masin ise kaalub üksnes 750 kilo, on dünaamika kõike muud kui tagasihoidlik. Teisalt paiskub etanooli põletamisel atmosfääri vaid 20 grammi süsihappegaasi kilomeetri kohta.

Kere läbipaistev olek polnud eesmärk omaette, vaid pigem vahend, et autole rohkem tähelepanu tõmmata. eXasise projektis osaleb paljude firmade kõrval ka Šveitsi föderaalne energiaamet. Riigi huviks on eelkõige keskkonnasäästlike tehnoloogiate arendamine. Konkreetselt kaalusääst plastmassi kasutamisega ning taastuvkütuseks loetava bioetanooli põletamine mootorikütusena.

Kui paljud QarmaQi lahendused leiavad ilmselt üsna varsti tee seeriatootmisse, siis eXasisest pole suurt midagi “söödavat” võtta. Kuid tema tähtsus liikuva laborina võib kujuneda päris oluliseks. Üleni läbipaistvat keret või interjööridetaile tulevikuautod võib-olla ei saa, ent eXasis annab ideid näiteks ülikergete ja ruumisäästlike autoistmete valmistamiseks.
 

Kolm musketäri

 

KTM X-Bow

Hyundai QuarmaQ

Rinspeed eXasis

Kandeosa

komposiidid

teras

alumiinium

Kere

süsinikplast

polükarbonaat

polükarbonaat

Mootor

R4+turbo (VW)

R4+turbo (Hyundai)

R2+turbo (Weber)

Töömaht (cm3)

1984

1991

750

Võimsus (hj)

220

170

150

Kütus

bensiin

diislikütus

E85 või bensiin

Kütusekulu (l/100 km)

-

-

6,3 (E85)/4,5 (bensiin)

Pikkus x laius x kõrgus (mm)

3670x1870x1160

4484x1980x1622

3700x1960x1284

Tühimass (kg)

700

-

750

Tippkiirus (km/h)

217

-

210

Aeg 0-100 km/h

3,91

-

4,8