Silnik z plastiku

Jeszcze przed II wojną światową wiele elementów samochodu wykonywanych było z drewna. Z tego materiału budowano karoserie, a niekiedy nawet kompletne ramy nośne i koła. Z czasem w wytwórniach samochodów zaczęły królować niepodzielnie różne metale, które całkowicie wyparły poprzedni budulec.

Dzisiaj jesteśmy świadkami kolejnej zmiany warty. Metale są w szybkim tempie zastępowane przez tworzywama sztuczne, które można spotkać już nie tylko we wnętrzu samochodu. Są one obecne również w przedziale silnikowym, a także wypierają tradycyjne materiały z podzespołów zlokalizowanych pod podłogą. Dzięki nim można ograniczyć masę poszczególnych elementów o co najmniej 25 procent, zaś koszty ich produkcji obniżyć nawet o 30 procent.

Dzięki rewelacyjnym parametrom, kompozyty i elastomery znajdują coraz szersze zastosowanie głównie w produkcji silników. Wykonuję się z nich te elementy, które muszą uporać się z wysoką temperaturą, dużymi drganiami i oddziaływaniem agresywnych substancji chemicznych.

W takim właśnie środowisku pracuje m.in. kolektor dolotowy, doprowadzający mieszankę paliwowo-powietrzną do komór spalania. Tradycyjnie do jego produkcji używa się aluminium. Jednak o wiele lepiej sprawdza się w tych warunkach tworzywo o nazwie zytel, będące odmianą nylonu.

Podobnie ma się rzecz z kompozytami węglowowymi, które idealnie wręcz nadają się do wyrobu tłoków. Dotychczas wykonywało się je ze stopów aluminium. Niestety pod wpływem wysokiej ciepłoty materiał ten "puchnie", co grozi, w wypadku awarii układu chłodzenia zatarciem silnika i nieuniknionym remontem kapitalnym jednostki napędowej. Kompozytom zupełnie to nie nie przeszkadza i w nawet 8-krotnie wyższej temperaturze, cechuje ich niemal zerowa rozszerzalność cieplna.

Tworzywa znajdują również zastosowanie przy budowie nowoczesnych karoserii, które muszą podołać coraz bardziej wyśrubowanym normom bezpieczeństwa biernego. Oczywiście nie ma nic za darmo. Elementy zwiększające sztywność nadwozia przyczyniają się jednocześnie do przyrostu jego masy. I tu znowu świetnie sprawdzają się mocne, a zarazem lekkie "plastyki".

Oczywiście, jak na razie detale wykonane z tworzyw sztucznych znajdziemy raczej w drogich autach, ponieważ niejednokrotnie materiały te wykonywane są z wykorzystaniem technologii stosowanych w kosmonautyce. Podobnie rzecz się ma z tworzywami ceramicznymi, które przewyższają swoimi parametrami metale stosowane przy produkcji współczesnych jednostek napędowych. Gdyby nie to, już dzisiaj, w samochodach montowano by masowo silniki wykonane z proszków spiekanych.

Nowoczesne tworzywa zawitały również do polskich fabryk kooperujących z przemysłem samochodowym. Na razie rodzimi wytwórcy elementów i podzespołów samochodowych sięgnęli po wytrzymały na wysokie temperatury kevlar, który stosują z powodzeniem do produkcji tarcz sprzęgłowych i nakładek hamulcowych.