Koncernowi Toyota nagrodÄ™ Altair Enlighten przyznano za rozszerzanie wykorzystania kompozytów zbrojonych wÅ‚óknem wÄ™glowym poza obszar pojazdów wyczynowych. Z materiaÅ‚ów tych wykonane sÄ… wewnÄ™trzne panele pokrywy bagażnika nowej Toyoty Prius Plug-in Hybrid, a także elementy drzwi i pokrywy bagażnika Lexusa LC.

Wydajny proces SMC

Kompozyty zbrojone wÅ‚óknem wÄ™glowym (CFRP, Carbon Fiber Reinforced Plastic) to materiaÅ‚y o wytrzymaÅ‚oÅ›ci porównywalnej ze stalÄ… przy znacznie mniejszej masie, a przy tym odporne na korozjÄ™. Ze wzglÄ™du na te zalety, swe pierwsze zastosowania znalazÅ‚y w technice kosmicznej i lotniczej – jest z nich np. zbudowany pÅ‚atowiec najnowoczeÅ›niejszego samolotu pasażerskiego Å›wiata, Boeinga 787 Dreamliner.

Przy wytwarzaniu elementów kompozytowych Toyota używa procesu SMC (Sheet Moulded Compound), pozwalajÄ…cego przyspieszyć i uproÅ›cić produkcjÄ™, a zatem obniżyć jej koszty. JednoczeÅ›nie metoda SMC, w której wÅ‚ókna o dÅ‚ugoÅ›ci ok. 2,5 cm sÄ… wstÄ™pnie zmieszane z żywicÄ…, umożliwia bardziej swobodne formowanie elementów, niż w przypadku tradycyjnie wykorzystywanych do zbrojenia kompozytów tkanin wÄ™glowych

Mniejsza masa to lepsze osiÄ…gi

DziÄ™ki zastosowaniu kompozytów zbrojonych wÅ‚óknem wÄ™glowym pokrywa bagażnika Priusa Plug-in Hybrid jest o 40 procent lżejsza, niż gdyby zostaÅ‚a wykonana z aluminium. Zbudowane z użyciem kompozytów drzwi Lexusa LC majÄ… masÄ™ o 47 procent mniejszÄ… od analogicznych struktur stalowych, zaÅ› w przypadku pokrywy bagażnika LC oszczÄ™dność masy wyniosÅ‚a 40 procent.

Wprowadzony w tym roku nowy Prius Plug-in Hybrid powstaÅ‚ w oparciu o Priusa czwartej generacji, zbudowanego na platformie TNGA. ZasiÄ™g Priusa Plug-in Hybrid w trybie elektrycznym wzrósÅ‚ dwukrotnie, do 50 km, a prÄ™dkość maksymalnÄ… na silniku elektrycznym zwiÄ™kszono z 85 do 135 km/h. Uzyskanie wiÄ™kszego zasiÄ™gu byÅ‚o możliwe dziÄ™ki zastosowaniu akumulatora o wiÄ™kszej pojemnoÅ›ci i gÄ™stoÅ›ci energii, a także zmniejszeniu masy poszczególnych elementów samochodu. Wykorzystano też szereg nowatorskich technologii, w tym nowy system ogrzewania baterii, energooszczÄ™dnÄ… i wydajnÄ… klimatyzacjÄ™ opartÄ… na pompie ciepÅ‚a czy panele fotowoltaiczne na dachu, które zwiÄ™kszajÄ… zasiÄ™g auta w trybie elektrycznym.

Zastosowanie lekkich elementów w Lexusie LC pozwoliÅ‚o uzyskać lepszÄ… dynamikÄ™ i wÅ‚asnoÅ›ci jezdne samochodu, m.in. dziÄ™ki obniżeniu poÅ‚ożenia Å›rodka masy. Flagowe coupe Lexusa to pierwszy samochód zbudowany w oparciu o platformÄ™ GA-L (Global Architecture – Luxury), zapewniajÄ…cej bardzo dużą sztywność nadwozia i optymalnÄ… charakterystykÄ™ bezwÅ‚adnoÅ›ciowÄ…. Model LC 500 wyposażono w piÄ™ciolitrowy silnik V8 o mocy 477 KM, rozpÄ™dzajÄ…cy auto do 100 km/h w czasie poniżej 4,5 sekundy, zaÅ› hybrydowy Lexus LC 500h wykorzystuje jednostkÄ™ napÄ™dowÄ… Multi Stage Hybrid System z 3,5-litrowym silnikiem V6.

NagrodÄ™ Altair Enlighten – jedyne branżowe wyróżnienie za zmniejszanie masy pojazdów – przyznajÄ… od piÄ™ciu lat miÄ™dzynarodowe stowarzyszenie inżynierów motoryzacyjnych SAE International i Center for Automotive Research (CAR) we wspóÅ‚pracy z firmÄ… Altair, wiodÄ…cym producentem oprogramowania inżynierskiego.

Jak wyjaÅ›nia JP Flaharty, szef programu strategii technicznej w Toyota North America R&D, pozwoliÅ‚o to projektantom lepiej zagospodarować przestrzeÅ„ wewnÄ…trz Priusa Plug-in Hybrid, zwÅ‚aszcza wobec wiÄ™kszej objÄ™toÅ›ci akumulatora trakcyjnego. – „Chodzi nie tylko o mniejszÄ… masÄ™, ale i o optymalizacjÄ™ struktury, co zapewnia lepszÄ… widoczność z wnÄ™trza, wiÄ™kszÄ… funkcjonalność i wiÄ™cej przestrzeni wewnÄ…trz samochodu” – mówi Flaharty. Zastosowanie SMC w Priusie Plug-in Hybrid umożliwiÅ‚o zaprojektowanie węższych tylnych sÅ‚upków, co poprawiÅ‚o widoczność do tyÅ‚u.