Lotus Engineering Inc. ha esbozado un estudio sobre el empleo del diseño, tecnologías de nueva fabricación y materiales para conseguir objetivos de reducción de peso y aumento de los límites en seguridad sin por ello tener que disparar los costes en desarrollo y fabricación que pueden llegar a comprometer la rentabilidad del producto final.
Este estudio ha sido solicitado por California Air Resources Board (ARB), pretendiendo definir los puntos básicos de investigación para la mejora de eficiencia en los automóviles a partir de un patrón de diseño y fabricación. Los límites fijados para dar a luz a un resultado rentable han sido escoger un modelo de partida como el Toyota Venza de 2009, un límite mínimo de producción de 50.000 unidades anuales y un plazo de fabricación en 2020 con posterior comercialización en 2025.
La reducción de peso es del 37%, frente al aumento de costes del 3%
El estudio muestra ahora su segunda fase de investigación centrada en la fabricación y diseño estructural, llevando a cabo un profundo análisis de todos los componentes implicados a excepeción del grupo motopropulsor. El peso total del vehículo se ha reducido un 31%, lo que viene a significar un ahorro de 528,3 Kg. Un dato sin duda de profunda importancia en una industria que busca grandes metas a la hora de hablar de eficiencia.
El principal factor clave de esta mejora se ha llevado a cabo teniendo en cuenta la integración de la estructura principal sobre la carrocería de diseño final. Hablamos de un diseño estructural a partir de cero donde se fomenta el uso polivalente de un único elemento para aumentar sus cualidades a merced de una menor necesidad de elementos secundarios. El objetivo es maximizar las funciones y capacidades de los elementos, aumentando su abanico de usos y reduciendo el número total de piezas.
La clave: diseño, tecnologías de fabricación y materiales
Como no podía ser de otra forma, el uso de técnicas avanzadas de fabricación y moldeo junto al solape con materiales sintéticos de reciente factura como el composite o compuestos reforzados, también suponen una parte importante de ahorro del conjunto frente al Toyota Venza que se tenía como punto de partida.
El Acero pasa a un papel menos protagonista restando su uso a las necesidades en seguridad, formando parte de los denominados puntos críticos que dotan a la estructura del vehículo de la suficiente resistencia a la torsión y a la deformación frente a colisiones. El Aluminio y el Magnesio conforman el resto de piezas en el plano metálico, dejando el uso de materiales compuestos para aligeramiento en piezas como el suelo del habitáculo o maletero. La reducción en peso, sólo en carrocería, alcanza el 37%.
Uno de los puntos de interés de este proyecto es que toda la fase de desarrollo y evaluación se ha llevado a cabo mediante modelos de simulación y diseño computacional. Para muchos este hecho puede significar un hándicap a la hora de valorar los resultados, pero como respuesta se alude al justo empleo de un modelo real de partida como el Toyota Venza para ofrecer datos reales sobre los que basar las pruebas de diseño y comportamiento de los materiales.
Fuente: Lotus Engineering | GreenCarCongress
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