Avtomobilni yoqilg'i sarfini va bu orqali zaharli gazlar miqdorini kamaytirishning asosiy usullaridan biri bu avtomobillarning og'irligini kamaytirishdir

ANNOTATSIYA
Avtomobilni yoqilg'i sarfini va bu orqali zaharli gazlar miqdorini kamaytirishning asosiy usullaridan biri bu avtomobillarning og'irligini kamaytirishdir. Avtomobillarni vaznini yengillashtirishda polimer va kompozit materiallar qo’llanilmoqda. Polimer va kompozit materiallar po’latga qaraganda mustahkam, yengil va avtomobillarning ekologik xavfini kamaytiruvchi material hisoblanadi. Avtomobilsozlik sanoatida polimer va kompozit materiallarning qo’llanilishi avtomobillarni vaznini kamaytirib yonilg’i tejamkotligini oshiradi, shu bilan birga mustahkam, korroziya, yeyilish, harorat va boshqa atrof muhitning salbiy ta’sirlariga chidamli va avtomobilning atrof muhitga salbiy ta’sirlarini ya’ni shovqin va tebranishlarni so’ndirib, kam chiqindi chiqarish xususiyatlariga ega material hisoblanadi.
Kalit so’zlar: avtomobil, avtomobilsozlik, polimer, kompozit, mustahkam, yengil, zaharli gazlar, yoqilg'i tejamkorligi, ekologik xavfsiz.

Kompozit materiallar qachonlardir avtomobil ishlab chiqarishda po'latdan katta afzalliklarga ega bo'lishi mumkin. Kompozitlardan yengilroq, xavfsizroq va tejamkor avtomobillar yaratish ko‘rib chiqilmoqda. Kompozit matritsali materialdagi (epoksi polimer) yuqori samarali toladan (masalan, uglerod yoki shisha) iborat bo'lib, ular birlashganda alohida materiallarga nisbatan yaxshilangan xususiyatlarni beradi. Uglerodli tolali kompozitlar po'latdan taxminan beshdan bir qismini og'irlashtiradi, lekin qattiqlik va mustahkamlik jihatidan yaxshi yoki yaxshiroq. Oak Ridge Milliy Laboratoriyasi (ORNL) ma'lumotlariga ko'ra, ular po'lat yoki alyuminiy kabi zanglamaydi va korroziyaga uchramaydi va ular avtomobil og'irligini 60 foizga kamaytirish orqali avtomobil yoqilg'isini tejashni sezilarli darajada oshirishi mumkin. "Kompozit materiallar yordamida biz yuqori kuch-og'irlik va qattiqlik-og'irlik nisbatlariga ega bo'lamiz, shuningdek, har bir massa uchun energiyani mukammal yutuvchi qobiliyatga ega bo'lamiz", deydi Den Adams, Yuta universitetining mashinasozlik professori. ORNL avtomobil kompozitlari uchun sinov usullarini ishlab chiqish bo'yicha. "Po'lat mustahkam va arzon, shuning uchun u bugungi kunda eng yaxshi materialdir. Ammo xavfsizlik va yoqilg'i samaradorligini oshirish uchun kompozitlar kuchli va engil bo'lishi mumkin. Adamsning ta'kidlashicha, kuchlilik va qattiqlik omillari nega kompozitlar hozirda aerokosmik dasturlarda qo'llaniladi, bu ham juda engil materialni talab qiladi. Va avtomobillardagi bir qatlamli po'lat bilan solishtirganda, ko'p qatlamli kompozit laminatlar halokatda ko'proq energiya olish uchun mo'ljallangan bo'lishi mumkin. "Biroq, bu materiallardan avtomobilsozlik sanoatida foydalanish qisman materiallar va ishlab chiqarish bilan bog'liq xarajatlar tufayli juda cheklangan", deydi u. Adams va uning sheriklari ushbu muammolarni dizayn xavfsizligi bilan bir qatorda, sinov usullarini ishlab chiqishda va avtomobil ilovalari uchun nomzod kompozitsiyalarni baholashda ko'rib chiqmoqdalar.

Adamsning tadqiqotlari sendvich kompozitlari mexanikasiga qaratilgan bo'lib, ular ikkita yupqa kompozit qoplamani qalin, past zichlikdagi balsa yog'och yoki ko'pikli yadroga biriktirish orqali tayyorlangan kompozitsion tuzilmalarning maxsus sinfidir. Sendvich kompozitlari avtomobil pollari va tomlari uchun ilovalar uchun qiziqish uyg'otadi. Taxminan yigirma yil oldin, Adams sendvich kompozitsiyalarini qanday qilib "zararlarga bardoshli" qilishni o'rganishni boshladi, bu erda struktura ba'zi bir turdagi dastlabki shikastlanishlarga duchor bo'lganidan keyin ham yuk talablariga javob berishi mumkin. "Zararlarga chidamlilik mexanikasini o'rganish muvaffaqiyatsizlik rivojlanishini (nosozlik turlari va joylarini) tushunishni talab qiladi", deydi Adams. "Birinchi muvaffaqiyatsizlikdan keyin nima sodir bo'lganiga diqqat bilan qarashimiz kerak edi." Oxir-oqibat, Adams AQSh avtomobil kompozitsiyasi konsortsiumining sendvich kompozitlarining "halokatga yaroqliligi" (halokatda yo'lovchilarni himoya qilish qobiliyati) bo'yicha birinchi tadqiqotiga rahbarlik qilish uchun tanlangan. "Men uchun halokatga yaroqlilik zararga chidamlilikning tabiiy davomi edi", deydi u. "Biz shunchaki ishdan chiqqan sendvich panelga yuk qo'llashda davom etdik va uning qanday maydalanganini ko'rib chiqdik. An'anaviy sendvich kompozitlari yuz varaqlari bog'lanishi va qolgan yadrolari burishishi yoki ozgina energiya so'rilishi bilan chetga surilishi bilan tezda ajralib chiqadi. Tegishli dizayn bilan, Adamsning ta'kidlashicha, kompozitlar halokat paytida xavfsizlik talablariga javob berishi yoki hatto undan ham oshib ketishi mumkin, chunki ular maydalanganda an'anaviy metall metallarga qaraganda sezilarli darajada ko'proq energiya olish uchun mo'ljallangan bo'lishi mumkin. "Metallar parchalanish paytida energiyani hosil qilish orqali o'zlashtiradi, kompozitlar esa odatda mo'rtroq tarzda eziladi", deydi u. “Energiya materialning qayta-qayta ishdan chiqishi natijasida so'riladi. Ideal holat kompozitsion strukturaning mayda bo'laklarga bo'linishi bo'lishi mumkin, bu erda maydalanish sodir bo'ladi, ammo hamma narsa buzilmagan. Materiallar nazorat ostida ishlamay qolishi uchun ishlab chiqilishi kerak." Adams va uning shogirdlari bir necha yil oldin ishlagan dastlabki sendvich dizayni Chevrolet Corvette-ga kirib keldi. Adams Buyuk Britaniyada joylashgan ORNL va Engenuity Limited muhandislik konsalting kompaniyasi kabi tashkilotlar bilan kompozitlarning ishlamay qolishga yaroqliligini baholash uchun sinov usullarini ishlab chiqishda davom etmoqda. “Hech qanday qabul qilingan sinov usullari mavjud emas va bizga ular materiallarni avariyaga yaroqliligini tekshirish uchun kerak, shuningdek hisoblash modellashtirish usullarini tasdiqlash uchun eksperimental natijalarni talab qildi ", deydi u. 2010-yilda Adams AQSh Transport departamenti tomonidan plastik va kompozitsion intensiv transport vositalarining hozirgi holati va tadqiqot ehtiyojlari haqida 100 sahifalik oq qog'oz yozish uchun tanlangan. Hukumat 2020 yilga qadar ularning xavfsiz joylashishini osonlashtirishga umid qilmoqda. "Keyingi o'n yil ichida avtomobil kompozitlarini haqiqatga aylantirish uchun nima qilish kerakligini aniqlash imkoniga ega bo'lish juda hayajonli edi", deydi Adams.
Avtomobil kompozitlari uchun xarajatlarni kamaytirish
Arzonlik avtomobil ishlab chiqarishda muhim masala bo'lib, u avtomobilning to'liq hayot aylanishi bilan bog'liq xarajatlarni, shu jumladan ishlab chiqarish, foydalanish va yo'q qilish xarajatlarini hisobga olishni o'z ichiga oladi. "Bugungi kompozitlar bilan bog'liq muammo shundaki, ular xarajat unchalik muhim bo'lmagan aerokosmik ilovalar uchun ishlab chiqilgan", deydi Den Adams, mashinasozlik professori. Funt uchun funt, uglerod tolasi kompozitlarining moddiy xarajatlari po'latdan kamida 20 baravar ko'pdir va avtomobilsozlik sanoati uglerod tolasi narxi sezilarli darajada pasayguncha ulardan foydalanishi dargumon. Uglerod tolalarini qayta ishlash juda qimmat va sekin, deydi Adams. Xom uglerod moddasi termal piroliz yordamida uglerod tolasiga aylanadi, bu sekin, energiya sarflaydigan jarayon bo'lib, u to'g'ri tola tarangligi bilan uglerodning yuqori foiziga erishish uchun stress bilan birlashtiriladi. Xom ashyo, tolalar tayyorlash uchun uni isitish uchun zarur bo‘lgan energiya va zarur jihozlar yuqori narxga hissa qo‘shadi. Natijada, uglerod tolali kompozitlar hali avtosanoatda po'lat bilan iqtisodiy jihatdan raqobatlasha olmaydi. "Arzon narxlardagi uglerod tolasini ishlab chiqish katta istiqbolga ega faol tadqiqot sohasidir", deydi Adams. – Shuningdek, avtomobil kompozitlarini arzon narxlarda ishlab chiqarish usullarini ishlab chiqishga ham katta e’tibor qaratilmoqda. Kompozit avtomobil qismlarini ishlab chiqarishning arzonroq usullari mavjud bo'lib, ular bo'g'inlar va mahkamlagichlar sonini kamaytiradi. Biz bu materiallarni juda hamyonbop qilishimiz mumkin”.