خودروهای سبکتر با موتورهای پلاستیکی

تلاش‌ برای تولید خودروهای سبکتر لزوما نیازمند قطعات موتور مانند محفظه سیلندر است که در صورت ساخته شدن با الیاف تقویت‌شده پلاستیکی بجای آلومینیوم، می‌تواند تا 20 درصد وزن خودرو را کاهش دهد؛ این بخش‌های قالب‌گیری تزریقی حتی برای تولید انبوه نیز مناسب هستند.

سازندگان خودرو برای کاهش وزن قطعات موتور مانند بلوک سیلندر، بر آلومینیوم تکیه دارند. اما در آینده خودروسازان قادر خواهند بود با طراحی بلوک سیلندری که بخش‌های خاصی از آن از الیاف تقویت شده پلاستیک ساخته شده، وزن خودرو را بیشتر کاهش دهند. موتور تجربی تولیدی گروه پروژه فرانهوفر برای سیستم‌های جدید حرکتی (NAS) که بخشی از موسسه فناوری شیمیایی ICT است، این اصل را به نمایش می‌گذارد.

مواد استفاده شده باید در برابر دماهای شدید، فشار و ارتعاشات بالا بدون آسیب‌دیدگی دوام بیاورند. از جمله بخش‌های پلاستیکی در این موتور تجربی می‌توان به بوش سیلندر اشاره کرد که درون آن، پیستون میلیون‌ها بار در طول حیات خودرو به بالا و پائین حرکت می‌کند. محققان همچنین هندسه این قطعات را اصلاح کردند تا از مواجه شدن پلاستیک با کمترین میزان حرارت ممکن اطمینان حاصل کنند.

ویژگی‌های ماده پلاستیکی در این بین نقش مهمی ایفا می‌کنند؛ این ماده باید به اندازه کافی سخت و محکم بوده و در برابر نفت، بنزین و گلیکول موجود در آب خنک‌کننده مقاوم باشد. این ماده پلاستیکی همچنین باید از چسبندگی خوبی به قطعات فلزی برخوردار بوده و ضریب انبساط حرارتی بالاتری از فلز نداشته باشد، زیرا در غیراین‌صورت، فلز از ماده زیرین جدا می‌شود.

محققان از یک ترکیب فنلی تقویت‌شده با شیشه و الیاف استفاده کردند که همه این ملزومات را تحت پوشش داشته و از 55 درصد الیاف و 45 درصد رزین تشکیل شده است. یک جایگزین سبکتر، اما گرانتر می‌تواند استفاده از ترکیب تقویت‌شده فیبر کربن باشد، اما این انتخاب بیشتر به نظر سازنده برای بهینه‌سازی خودرو از نظر هزینه یا وزن اهمیت دارد.