توجه الشركات العالمية لتخفيف وزن السيارات .. يرفع نسبة استخدام الألمونيوم وينعش صناعته

صناعة السيارات الهندية تعيد النظر في مكوناتها المعدنية

«شياز» الهندية.. تجربة في تخفيف الوزن

مع إقدام معظم شركات السيارات العالمية على النظر في نوعية المعادن المستعملة في صناعتها بهدف تحسين كفاءة سياراتهم، تتبارى 3 من أحدث السيارات الهندية على إثبات قدرتها على تحسين هياكل موديلاتها الجديدة عبر التخفيف من وزنها وزيادة الأميال التي تقطعها بالغالون الواحد.
في هذا السياق طرحت كبرى شركات السيارات الهندية، ماروتي سوزوكي، سيارة بهيكل إيروديناميكي هي طرازها الجديد «شياز» الذي يلاقي إقبالا كبيرا في السوق. وتعتبر السيارة من فئة السيارات متوسطة الحجم المزودة بهيكل من الصلب الخفيف جعلها خفيفة الوزن.
اتجاه الاستعانة بمعادن خفيفة الوزن يزداد باطراد في الهند فقد بدأ صناع السيارات يستعينون بعلوم الكيمياء لإعادة تطوير معادن هياكل سياراتهم وإنتاج مركبات أكثر كفاءة وأخف وزنا.
المدير التنفيذي ورئيس قطاع الأبحاث والتطوير فيها، سي في رامان، يقول إن سيارة «شياز» الجديدة صممت بالاعتماد على الصلب القوي المستخدم في ألواح الهيكل من أجل إنتاج هيكل خفيف الوزن وطويل الصمود. وفيما يتوقع المستهلك أن تكون هذه السيارة الكبيرة أثقل وزنا فهي في الواقع هو على العكس من ذلك تماما رغم أنه جرى بناء الهيكل الجديد بالكامل من الفولاذ عالي المقاومة للشد والذي يوفر خفة في الوزن إضافة إلى توفيره للصلابة في جسم السيارة،. إن ترجيح المقاييس عند مستوى 1010 كلغم و1105 كيلوغرامات بالنسبة للموديلين العاملين بالبنزين والديزل جعل السيارة خفيفة بشكل كبير بالنسبة لوزنها.
والمعروف أن السيارة خفيفة الوزن تقطع أميالا أطول، وسيارة «شياز» التي تعمل بالوقود تقطع 20.73 كلم/لتر فيما سيارة شياز العاملة بالديزل تقطع نحو 26.21 كلم/لتر.
تأتي بعد ذلك السيارة الرياضية التي ينتجها أكبر صناع السيارات الهندية متعددة الأغراض، أي شركة «ماهيندرا وماهيندرا» (M&M). فسيارة الجيل الثاني الرياضية «سكوربيو»، التي دشنت قبل أسابيع قليلة، هي أول سيارة تصنع من الهيكل السُلّمي الجديد، والذي يستخدم «التهذيب الهيدروجيني» ليمنح السيارة تصميما أكثر صلابة وأخف وزنا. وقد غير الهيكل الجديد تماما من ديناميات سيارة «سكوربيو» ليمنحها قيادة أفضل بكثير وقدرة مرتفعة على التحكم في حالات السرعات العالية. وأسلوب الصناعة «بالتهذيب الهيدروجيني» هو أسلوب فعال من ناحية التكلفة لإنتاج معادن قابلة للسحب مثل الألمنيوم والنحاس وسبائك الصلب منخفضة الكثافة، والفولاذ المقاوم للصدأ إلى قطع خفيفة الوزن، وصلدة، وقوية من الناحية الهيكلية.
وقال الرئيس التنفيذي لقطاع الشاحنات ووحدات الطاقة ورئيس وادي الأبحاث في شركة ماهيندرا المحدودة، راجان واديرا، إن الإطار الجديد للسيارة سكوربيو ثقيل ولكنه في واقع الأمر أخف بمقدار كيلوغرامين عن الطراز السابق وأكثر صلابة بمائة مرة.
وحققت تكنولوجيا هندسة السيارات قفزة هائلة عبر السنوات الماضية، وأكثر عناصر البحث أهمية هو قيادة السيارة بشكل فعال على أي مسافة ممكنة. ومجالات البحث الرئيسة هي سيارة خفيفة الوزن يمكنها توفير استهلاك الوقود بالمعايير العالمية. ومنذ مدة غير وجيزة وكبار صناع السيارات يعملون على تخفيف وزن سياراتهم تجاوبا مع اعتماد الكثير من الحكومات لمعايير صارمة بالنسبة للأميال التي تقطعها السيارة مقابل الغاز المستهلك.
واليوم، تملك نحو 30 في المائة من السيارات الجديدة غطاء محرك مصنوعا من الألمنيوم قادرا على تحمل نفس القدر من الصدمات التي يتحملها الصلب. وتعمل بعض شركات السيارات كفريق واحد مع الشركات المصنعة للطائرات التي تملك خبرات واسعة على صعيد تجربة مقاومة المعادن للصدمات.
وحققت بعض السيارات قفزة نوعية في مجال الوزن الخفيف. فسيارة «رينج روفر» لعام 2013 التي أنتجتها شركة لاند روفر العام الماضي، خفضت 317 كيلوغراما من وزنها باعتمادها هيكلا مصنوعا بكامله من الألمنيوم، بينما خفضت سيارة «أكورا» (MDX) 124 كيلوغراما من وزنها بفضل الاستخدام المتزايد للصلب والألمنيوم والماغنسيوم عالي المتانة.
هذا وقد حققت صناعة الألمنيوم خطوات ملموسة هذا العام مع إعلان شركة فورد موتورز أنها سوف تصنع الشاحنة «إف - 150» الجديدة من الألمنيوم، والتي لن يزيد وزنها على 317 كيلوغراما وهو أقل من وزن الموديل الحالي. ومن المتوقع أن تطرح الشاحنة الجديدة في الأسواق عام 2015.
ووفقا لتقرير إعلامي نشر في صحيفة «وول ستريت جورنال»، فإن شركات صناعة الألمنيوم، مثل مؤسسة ألكوا ومؤسسة نوفليس (وهي وحدة من وحدات شركة هندالكو الصناعية المحدودة) رحبت بالاستثمارات الجديدة التي تقدر بأكثر من مليار دولار في إنتاج صحائف هياكل السيارات، ويقول التقرير إن نسبة 18 في المائة من هياكل السيارات سوف تصنع من الألمنيوم بحلول عام 2025، مقارنة بنسبة تقل عن 1 في المائة في عام 2014.
وقبل نحو 4 سنوات، اعتمدت شركة «هيونداي موتورز» استراتيجية التحول من استخدام الصلب إلى الألمنيوم في صناعة هيكل السيارة «جينيسيس سيدان» من أجل تخفيف وزنها والحصول على كفاءة أفضل في استهلاك الوقود، وقدرة تنافسية أعلى تجاه السيارة الألمانية الفاخرة « ماركيز».
وهناك أنباء تفيد بأن شركة بي إم دبليو سوف تخصص مشروع سياراتها الكهربائي والهجين الجديد لصنع مقصورات الركاب من ألياف الكربون المتجمعة بواسطة اللواصق، وبالتالي الاستغناء عن المثبتات المعدنية. وتأتي سيارة كورفيت، من إنتاج شركة جنرال موتورز، بالفعل بسقف مصنع من ألياف الكربون ملتصق على إطار من الماغنسيوم.
ومع تحول صناع السيارات إلى استخدام معدن الألمنيوم، تضاعفت جهود صناع الصلب في إنتاج معدن أقوى، وأخف وزنا لصالح لمصانع السيارات.
وخرجت شركة أرسيلور ميتال لصناعات الصلب بإطار جديد للسيارات لتقليل الوزن في هيكل شاحنات النقل الصغيرة بمقدار الربع تقريبا. والمجموعة الجديدة من منتجات الصلب لدى شركة ارسيلور يمكنها تخفيض ما مقداره 384 رطلا أو ما نسبته 23 في المائة من الوزن، في مقصورة الشاحنة، والصندوق الخلفي، والإطار، والأقفال.
لماذا يتحول صناع السيارات في الهند إلى استخدام المعادن المختلطة؟
هاجس مستهلكي السيارات الهندية حيال عدد الأميال المقطوعة - والذي يبدو جليا في قطاع السيارات الفاخرة - يجعل المصنعين يتجهون إلى محاولة تحسين أرقام كفاءة الوقود في الموديلات الجديدة. وتستنفد شركات صناعة السيارات الكبرى من الحدود القصوى للتكنولوجيا الحديثة للحصول على أفضل كفاءة ممكنة من محركات الاحتراق الداخلي. والسيارات الأخف وزنا هي الأفضل من حيث التسارع، والأفضل من حيث الكوابح، والأفضل أيضا من حيث السيطرة عليها. وأحد النتائج المتاحة هي الاستخدام المتزايد للألمنيوم في السيارات، مما يجعله المعدن الثاني مباشرة بعد الصلب الأكثر استخداما في بناء هياكل السيارات. في مدينة ديترويت، ويستفيد صناع السيارات كثيرا من التكنولوجيا عن طريق تجميع السيارات بواسطة الغراء - مثل الطائرات، والهواتف والكثير من الأجهزة المنزلية.