Producenci coraz częściej sięgają po nietypowe, innowacyjne i ciekawe materiały w zupełnie seryjnych samochodach. Oto kilka przykładów.
Parametry silników, coraz bardziej zaawansowane systemy asystujące, innowacje z dziedziny bezpieczeństwa – to wszystko wyznacza obecnie poziom technologiczny producentów. Jednak postęp widać nie tylko w danych technicznych, ale także w materiałach, które można dotknąć i poczuć. W zależności co jest priorytetem – lekkość, luksus, wytrzymałość – producenci sięgają po najróżniejsze materiały do konstrukcji ramy, poszycia, kół czy wnętrza. Nawet nie przypuszczacie jak nietypowe rzeczy czasami znajdują się w waszym samochodzie.
Podwozie – drewno, kompozyty
Wczesne podwozia samochodowe były produkowane tak jak wozy konne – z drewna wzmocnionego metalowymi kołkami i złączkami, albo później, drewna klejonego. Metoda ta była w ogólnym użyciu do lat 30., ale na przykład brytyjski Morgan używał jej dużo dłużej, bo aż do lat 2000. Przemysł samochodowy szybko dostrzegł zalety stopów metali, dlatego stal i aluminium do tej pory brylują w produkcji struktur nośnych.
Dopiero na przełomie lat 80. i 90. pojawiło się coś, co mogło znaleźć zastosowanie jako zastępstwo stali – włókna węglowe. Jako budulec strukturalny karbon wszedł do użytku w Formule 1 i wyścigowych prototypach na początku lat 80., a pierwszym autem drogowym wyposażonym w monokok z tego materiału był Jaguar XJR-15 z 1990 roku. Model ten jest blisko spokrewniony z wyścigowym XJR-9 – zwycięzcą Le Mans 24h 1988.
W 1991 zadebiutowało Bugatti EB110 – pierwszy samochód seryjny oparty na dedykowanym monokoku z włókna węglowego. Do dziś zastosowanie takiej technologii jest zarezerwowane dla najwyższej klasy super- i hipersamochodów. Nawet Ferrari twardo trzyma się starszej technologii aluminiowej. Tylko najdroższe samochody tej marki (F50, Enzo, LaFerrari) mają podwozie z karbonu. Za to McLaren, niegdyś specjalista od wdrażania włókien węglowych w F1, stosuje tę technologię we wszystkich drogowych modelach. To nie znaczy, że nie da się już poczynić żadnych innowacji. Do tej pory tylko jedna firma – duńskie Zenvo – stworzyła monokok, w którym ramy pomocnicze również są karbonowe. Wszyscy inni używają ram pomocniczych z aluminium (patrz zdjęcie).
Nadwozie – Carbotanium, CFRP
Póki nadwozia były oparte na ramie i nie miały roli nośnej, mogły być zrobione z czegokolwiek. Wiele oldtimerów ma dachy z płótna – po części dla wentylacji w ciepłe dni, po części z powodu niskiej ceny i dobrej dostępności płótna. Po wojnie nastąpiła era fascynacji różnego rodzaju materiałami sztucznymi jak duroplast (Trabant) czy włókno szklane (Corvette). Wraz z popularyzacją nadwozi samonośnych nie można już było zrobić całego poszycia z plastiku, ale nadal są to pojedyncze elementy jak zderzaki czy przednie błotniki.
Zdarzały się jednak znacznie ciekawsze pomysły. Chociażby DeLorean, który od początku był zaprojektowany z myślą o panelach ze stali nierdzewnej. Do momentu debiutu Tesli Cybertruck pod koniec 2023 roku był to jedyny samochód seryjny z takim nadwoziem. Z kolei wspomniana Tesla jest zrobiona z tak grubej blachy nierdzewnej, że jest praktycznie kuloodporna, a jej panele nadwozia stanowią egzogeniczny szkielet nośny całego samochodu. Oczywiście do konstrukcji paneli nadwozia szybko zaadaptowano także włókna węglowe. Jednak prawie zawsze mówiąc o “włóknach węglowych” mamy na myśli nie czysty węgiel, ale wszelkiego rodzaju kompozyty polimerowe zbrojone włóknem węglowym, czyli CFRP (Carbon fiber-reinforced polymer).
Są na rynku producenci samochodów, którzy nie tyle adaptują technologię, co samodzielnie tworzą nowe sploty polimerowe dostosowane do własnych potrzeb. Sztandarowym przykładem jest Pagani, które opracowało materiał zwany Carbotanium – połączenie karbonu i tytanu zapewniające nieosiągalną dla innych splotów lekkość i wytrzymałość oraz odporność na skręcanie.
Tapicerka – wełna, welur, kaszmir, mikrofibra
Przyjęło się, że tapicerka wewnątrz samochodu jest zrobiona albo z jakiegoś sztucznego materiału, albo ze skóry. Jednak skóra skórze nierówna – często to, co w tańszych markach jest opisane jako eko-skóra, jest po prostu kolejną tkaniną udającą skórę. Marki premium stosują lepsze jakościowo, prawdziwe skóry gładkie i szorstkie np. nappa, nubuk, zamsz. Land Rover poszedł jeszcze dalej i oferuje do swoich samochodów skóry anilinowe, które są wyjątkowo ciepłe, miękkie i przyjemne w dotyku. Dawniej równie popularny co skóra był welur, czyli tkanina naturalna (z bawełny) lub sztuczna (poliester). Z jakiegoś powodu welur zniknął z nowoczesnych samochodów mniej więcej 20 lat temu, ale zachował się w jednym aucie – Toyocie Century. Nie jest to dziwne zważając na fakt, że bogaci Japończycy uważali naturalny welur za bardziej ekskluzywny od najlepszej skóry.
Czasami producenci samochodów samodzielnie szukają sposobów na coraz bardziej ekologiczne i luksusowe materiały. Volvo od 2020 roku oferuje w swoich samochodach tapicerkę ekologiczną z domieszką certyfikowanej wełny. Nie jest ona tak podatna na temperaturę jak skóra, a przy tym wygląda dobrze i jest wygodna dla pasażerów. BMW w nowej serii 7 także wykorzystuje wełnę, ale z dodatkiem naturalnego kaszmiru. Z kolei Porsche opracowało tkaninę nazwaną Race-tex, która jest czymś w rodzaju alcantary, ale wytwarzanym z mikrofibry i włókien poliestrowych z recyklingu.
Plastiki wewnętrzne: butelki PET, sieci morskie, korek
Piszę o samochodach współczesnych, wielkoseryjnych, więc nie dziwi fakt, że w tym dziale pojawią się głównie materiały ekologiczne. Wraz z dążeniem do neutralności węglowej producenci stosują coraz większy odsetek materiałów z recyklingu. Najdalej poszedł koncern Hyundai-Kia. Na przykład w nowej Kii EV9 stosowane są wykładziny i dywaniki wykonane z odłowionych z oceanu sieci rybackich i plastików. Ponadto pojawiają się coraz nowsze materiały wykorzystujące włókna pozyskiwane z roślin: eukaliptusa, kukurydzy czy bambusa. Docelowo Kia chce wykorzystywać 10 różnych typów materiałów bazujących na odzyskanych odpadach.
Ciekawe rozwiązanie znalazła też Mazda, bo w crossoverze MX-30 zastosowano materiały dekoracyjne z korka. Jest to materiał naturalny pozyskiwany z kory dębu korkowego i nie wymaga ścinania drzewa, więc jest odnawialny. Ponadto korek jest antybakteryjny, wodoodporny, trwały i pochłania dźwięk, więc jego potencjał w samochodach na pewno jest większy niż czyste zastosowania ozdobne. Dla Mazdy korek ma jeszcze jeden wymiar – historyczny, gdyż firma ta zanim produkowała pojazdy, zajmowała się właśnie produkcją drobnych wyrobów z korka.
Po stronie produktów premium także obserwujemy interesujące nowości. Na przykład BMW w niektórych modelach z górnej połowy gamy od niedawna oferuje pokrętła i elementy obsługi z kryształu. Z kolei Range Rover w modelach z linii SV wniósł dekoracje na wyższy poziom dodając do konfiguratora elementy z ceramiki. Drewno Range’a ma także wyjątkową formę misternej mozaiki. Inna brytyjska marka, Bentley, zaoferowała niedawno limitowaną wersję Continentala GT Le Mans Collection. W każdym z 48 egzemplarzy znalazł się wyjątkowy “gadżet” – zawór z silnika Bentleya Speed 8, który wygrywał 24h Le Mans w 2003 roku.
Koła: magnez, karbon
Koła większości cywilnych samochodów są stalowe lub aluminiowe, ale nie jest to regułą. W samochodach sportowych z najwyższej półki czasami można spotkać kute koła magnezowe. Producenci stosują je, aby zredukować do minimum masę nieresorowaną, co poprawia pracę zawieszenia, a więc prowadzenie auta. Sztandarowym przykładem jest tutaj Porsche. Modele takie jak 718 Cayman GT4 RS czy 911 GT3 w przypadku wybrania opcji Weissach Package będą mieć założone właśnie koła magnezowe. Innym przykładem jest Lamborghini Huracan w ekstremalnej wersji STO. Nie muszą to być jednak samochody z absolutnego topu. Przykładem samochodu dla ludu, który seryjnie miał felgi z magnezu jest Volkswagen Lupo 3L. Tam chodziło przede wszystkim o jak największą redukcję ogólnej masy auta.
Niedawno do gamy materiałów, z których da się wytworzyć wytrzymałe felgi, dołączył karbon. Jest to zasługa firmy Koenigsegg, co nie dziwi, zważywszy na wielką innowacyjność tego producenta. Od czasu debiutu pierwszego szwedzkiego hipersamochodu z kołami karbonowymi w technologii Aircore (2012) spotyka się je coraz częściej, także w znacznie tańszych autach. Jednym z nich jest Shelby GT500, innym, dostępnym na polskim rynku, Alpine A110 R.
Hamulce: węglik wolframu, ceramika
Pogoń za osiągami w wyścigach dała nam takie wynalazki jak hamulce nawiercane czy wentylowane, ale to nie koniec innowacji. Większość ludzi zainteresowanych motoryzacją kojarzy, że samochody sportowe z wysokiej półki mają tarcze karbonowo-ceramiczne. Można je podzielić na dwie grupy. Pierwsza to hamulce CCM, czyli wersja o nieco większej żywotności, ale przeznaczona do zastosowań drogowych. Bardziej ekstremalna jest wersja CCM-R, która charakteryzuje się większą odpornością na wysoką temperaturę, ale mniejszą trwałością, więc jest przeznaczona do użytku na torze. Dobrym przykładem zastosowania jednych i drugich hamulców jest gama Lamborghini Huracana. Model Tecnica, który jest autem typowo drogowym, ma hamulce ceramiczne CCM, ale już STO, któremu bliżej do samochodu w specyfikacji Trofeo, ma kilkukrotnie droższe hamulce CCM-R.
Po raz kolejny odniosę się do Porsche, bo marka ta ma ciekawą hierarchię odróżniania poszczególnych typów hamulców kolorem zacisków. Kolorami zarezerwowanymi dla standardowych hamulców stalowych są (w zależności od wersji auta): czarny, srebrny (zazwyczaj większa średnica), czerwony i zielony (hybrydy). Zazwyczaj na liście opcji figurują hamulce CCM, które mają zaciski w kolorze żółtym. Jednak to nie wszystko, bo do wybranych modeli Porsche daje opcję pośrednią – hamulce pokryte węglikiem wolframu z białymi zaciskami. Są to tarcze stalowe pokryte specjalną warstwą chemiczną, która wydłuża ich żywotność i ogranicza pylenie klocków do minimum. Skuteczność hamowania tarcz PSCB (Porsche Surface Coated Brake) tylko trochę gorsza niż “ceramika”.
Jak widać wciąż jest sporo miejsca na nowości. W przyszłości producenci na pewno będą dążyć do tworzenia samochodów zgodnie z zasadami zrównoważonego rozwoju. Skóra naturalna niemal na pewno odejdzie w niepamięć, ale sam ciekaw jestem jakie jeszcze innowacyjne materiały twórcy i konstruktorzy samochodów zaproponują…
Tekst: Bartłomiej Puchała
zdjęcia: materiały producentów
