Det er lett å tro at en bil laget av lett metall er en mer miljøvennlig bil. Men det er ikke fullt så enkelt. Dessverre.
Av Stein Bekkevold
Flere bilfabrikker ønsker å bruke aluminium for å få lettere biler. Særlig viktig er dette i elbil fordi batteriene er tunge og dyre, så fabrikkene holder igjen på batteristørrelsen, og på lagret ytelse.
Mange ganger har vi prøvekjørt elbil under realistiske norske forhold, i variert løype og med to førere. Stadig ser vi at forholdet mellom oppgitte WLTP-tall over forbruk og mulig kjørestrekning (mellom opplading) ikke stemmer; nylig testet vi en diger koreaner som skulle ha 630 km rekkevidde mens den reelle snarere er 360 – det så vi jo på forbruket.
Lettere biler
Så det er lett å se behovet for lettere biler – for når de i en bil på 2,3 tonn har et batteri med 65 kWt mulig ytelse skal det godt gjøres å nå 655 km. Vi har flere ganger hevdet at i Norge om vinteren trenger du nærmere 80 kWh netto for å få trygg kjørelengde. Altså: Lettere bil er smartere.
Om vi prioriterer lav vekt og blåser i kostnad, giftighet, produksjons-teknikk og god kollisjonssikkerhet er valget enkelt. Men slik er det ikke: En bil må bygges med lav miljøpåvirkning, og være rimelig så flere enn de rike kan kjøpe den – og den må tåle bruksmiljøet og ha god holdbarhet.
Tunge
Fortsatt bygges rundt 96% av alle personbiler av stål. Stål er som alle jernmetaller (Fe) tungt, legert veier det oppunder 7,9 kg/dm3. Det er midt mellom de svært tunge og de ganske lette, der magnesium Mg er lettest av de brukbare – med 1,8 i tetthet.
Andre lette er giftige beryllium (1,85), aluminium Al (2,8) og titan Ti (4,7), Ti er på grensen. Tungmetallet bly veier 11,3 kg/dm3.
Andre tunge, tekniske metaller er sølv (10,5), gull (19,3), mangan (7,5), molybden (10,3), platina (21,5) og sink (7,14).
Renner som vann
Lette legeringer brukes der vi trenger høy styrke og/eller stivhet per kg. De mest brukte er Al-legeringene. Disse finner vi i fly, romfart og biler. De leder strøm og har god korrosjonsmotstand. Tilsettinger er kobber, silisium, mangan, sink og noen ganger litium for å øke stivhet delt på vekt.
Selv om de er enda dyrere enn Al-legeringer, brukes Mg- legeringer der enda lavere vekt må til. Typiske bruksområder da er deksler, opphengsdeler, felger og skjelettet i dashbord.Magnesium er nemlig så enkelt å støpe (det renner som vann) til stive deler. Det har god styrke, selv om det er svakere enn Al-legeringer, men kan korrodere fortere.
1899
Den første sportsbilen med Al-karosseri kom på Berlin Motor Show i 1899 (!); den første motoren med Al-deler kom to år senere fra Karl Benz. Han viste i 1901 en ny bil for prestisjeløpet i Nice. Lav vekt ga god ytelse, men problemer med metallbearbeiding, mangel på materialkunnskap og høy pris hindret bruk av Al i tidlig masseproduksjon.
Like fullt ble girkassehus og stempler av støpt Al vanlig i biler og lastebiler fra tidlig 1900-tall.Aluminium og -legeringer kom hos Bugatti fra 1908, det inkluderte omfattende sandstøping av Al-deler og tillot forming av paneler buttsveiset med oksygenbrenner og håndpusset til polert finish.
Pierce Arrow støpte deler av Al i flere år – fra 1912 til 1918. De store, støpte karosseridelene var sandstøpegods og ble ofte sveiset i prosessen. Tykkelsen var noen millimeter og de så fine ut, var holdbare og strukturelt solide. De sekssylindrede motorene til Pierce-Arrow ble støpt i par, og festet til veivhus av aluminium.
I dag utgjør støpte produkter, særlig motor og andre komponenter under panseret, mer enn halvparten av Al i biler. Angående Mg-legeringer må dårlig slitefasthet og lav korrosjonsmotstand forbedres før bredere bruk kommer.
På fabrikkbildene ser du dels en tidlig sportsbil – en AC – i polert Al, og en Al-BMW av i dag.
Les også: Styrke – og stivhet
