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Le case automobilistiche hanno perso i chili per soddisfare gli standard di efficienza del carburante
Le case automobilistiche stanno mettendo a dieta alcuni dei loro veicoli più venduti in una gara per soddisfare le nuove rigorose normative sull'efficienza del carburante che entreranno in vigore entro la metà del prossimo decennio.
Auto in alluminio: La carrozzeria in alluminio della Range Rover, mostrata qui, ha contribuito a ridurre il peso del veicolo di oltre 400 chilogrammi.
La tendenza ha le case automobilistiche che introducono veicoli più leggeri e intraprendono progetti dimostrativi progettati per ritagliare centinaia di chilogrammi dai loro veicoli più popolari. Il mese scorso, ad esempio, GM ha ricevuto importanti riconoscimenti per la sua nuova berlina Cadillac ATS che pesa 3315 libbre (1503,7 chilogrammi), rendendolo uno dei veicoli più leggeri della sua categoria, grazie in gran parte a un cofano interamente in alluminio, supporti motore in magnesio e altri materiali leggeri.
Ogni casa automobilistica con cui parliamo sta parlando di come possono fare più 'leggerezza', afferma Patrick Davis, responsabile del programma di tecnologie dei veicoli presso il Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti Ufficio Tecnologie Veicoli . L'utilizzo di materiali leggeri è uno dei modi principali in cui le case automobilistiche stanno pianificando di soddisfare gli standard di risparmio di carburante fino al 2025.
Mentre contemplano i nuovi standard sui carburanti, che richiedono che le auto abbiano una valutazione media di 54,5 miglia per gallone, le case automobilistiche non possono fare affidamento sui consumatori per acquistare più auto ibride o elettriche o modelli più piccoli ed efficienti.
Ridurre il peso delle auto convenzionali offre un modo per garantire una migliore efficienza del carburante: ogni 10 percento di riduzione del peso fornisce un miglioramento del 6-7 percento nel risparmio di carburante. Il risparmio di peso può portare a ulteriori miglioramenti del risparmio di carburante consentendo alle case automobilistiche di utilizzare motori e altri componenti più piccoli e leggeri. Davis afferma che la speranza del DOE è che tutte le auto saranno del 35% più leggere entro il 2025.
Insieme all'alluminio e al magnesio, le case automobilistiche utilizzano più fibra di carbonio. Il materiale è più leggero dell'acciaio ma assorbe ancora più energia, il che può aiutare a rendere sicuri i veicoli leggeri. Ma può costare tre volte tanto da fare. Oak Ridge National Lab (ORNL), in collaborazione con Dow e Ford, sta sviluppando nuovi materiali precursori che, insieme a miglioramenti alla produzione, potrebbero dimezzare il costo della fibra di carbonio, afferma Raymond Boeman, direttore del programma presso ORNL.
Dopo decenni di accumulo di chili, tutti i tipi di auto stanno diventando più leggeri. La Mazda6 2014 di Mazda è più leggera dell'8% rispetto al modello precedente; il telaio è più leggero del 16% e i suoi paraurti, caratterizzati da una nuova resina che Mazda ha contribuito a sviluppare, sono più leggeri del 20%. Sia Jaguar che Volvo hanno in programma di introdurre piattaforme per veicoli leggeri, strutture che possono essere utilizzate in un'ampia gamma di modelli futuri, facendo ampio uso di materiali leggeri come l'acciaio al boro e l'alluminio.
Le case automobilistiche stanno anche riducendo i loro veicoli pesanti, che hanno alcuni dei maggiori potenziali per ridurre il consumo di carburante. Ford ha sostituito parte dell'acciaio in uno dei suoi veicoli più popolari, il pickup F-150, con alluminio; e ha collaborato con Dow e ORNL nel tentativo di ridurre il peso di questo veicolo di 750 libbre (340 chilogrammi) entro la fine del decennio. La nuova Range Rover, in vendita il mese scorso, ha sostituito abbastanza acciaio con alluminio per ridurre il suo peso di oltre 400 chilogrammi. La tendenza ha creato un boom nell'industria dell'alluminio, che prevede che la domanda di alluminio nelle automobili crescerà del 25% all'anno per i prossimi anni.
Anche le auto più piccole non vengono risparmiate dall'ascia. I finestrini posteriori della nuova Fiat 500L saranno realizzati in plastica, il che li rende pesanti la metà di quelli di vetro. Peugeot, in collaborazione con il colosso petrolifero Total, sta realizzando una versione dimostrativa della sua piccola 208 che è più leggera di 200 chilogrammi grazie a compositi e plastiche. Il design più leggero potrebbe portare a un'auto con la metà delle emissioni di carbonio del suo predecessore.
L'alleggerimento dei veicoli sarà cruciale anche per le auto più avanzate e a basso consumo di carburante, come i veicoli elettrici. Quest'anno BMW introdurrà la i3, elettrica, che sarà caratterizzata da componenti in fibra di carbonio per ridurre il peso, contribuendo a compensare il peso del pacco batteria e ad estenderne l'autonomia. BMW ha anche collaborato con Toyota per ridurre il peso dei veicoli attraverso un programma di ricerca che include un piano per lo sviluppo di celle a combustibile e batterie avanzate; la casa automobilistica tedesca fa parte di un consorzio sta costruendo un'auto elettrica che peserà solo 400 chilogrammi senza la sua batteria.
Davis afferma che le case automobilistiche hanno aumentato l'uso di materiali leggeri per decenni (vedi la nostra storia del 1997, A Practical Road to Lightweight Cars ), ma che il risparmio di peso è andato in gran parte a consentire loro di aggiungere nuove funzionalità come airbag e sistemi di infotainment . Ora hanno in programma di ridurre il peso complessivo e migliorare il consumo di carburante. Ma dice che ci vorrà del tempo prima che le modifiche abbiano un impatto sul peso medio del veicolo, poiché le case automobilistiche introducono nuovi modelli a distanza di pochi anni e mentre aspettano che la produzione di volume e i progressi dei materiali riducano i costi.
Poiché le case automobilistiche rendono i loro veicoli più leggeri, si occupano anche di problemi di sicurezza. In una recente presentazione che analizza il potenziale impatto di un numero maggiore di veicoli di peso inferiore, il Istituto Assicurativo per la Sicurezza Stradale notato che, storicamente, circa il doppio delle persone muoiono nelle auto più leggere rispetto a quelle più pesanti. Saranno necessari progetti di veicoli migliori, comprese le caratteristiche di sicurezza che prevengono gli incidenti assistendo i conducenti, per mantenere i conducenti al sicuro (vedi Audi Shrinks the Autonomous Car e Will Automated Cars Save Fuel?).