Materiales avanzados para una mayor eficiencia

Considerando que una reducción del 10% en el peso de un vehículo puede significar una mejora en la economía de combustible entre el 6 y el 8 por ciento, al necesitarse menos energía para acelerar un objeto más liviano que uno más pesado; los materiales ligeros ofrecen un gran potencial para aumentar la eficiencia de los vehículos.

En este sentido, los materiales avanzados son esenciales para impulsar la economía de combustible en los automóviles modernos manteniendo la seguridad y el rendimiento. La sustitución de hierro fundido y componentes de acero tradicionalmente utilizados en la industria automotriz, por materiales ligeros tales como acero de alta resistencia, aleaciones de magnesio (Mg), aleaciones de aluminio (Al), fibra de carbono, y compuestos de polímeros; pueden reducir directamente el peso de la carrocería y el chasis de un vehículo hasta en un 50 por ciento y, por tanto; reducir el consumo de combustible del vehículo. Pero el uso de materiales ligeros también es importante en el caso de los vehículos híbridos y eléctricos; ya que permiten compensar el peso de los sistemas de energía tales como baterías y motores eléctricos, la mejora de la eficiencia y el aumento de su rango eléctrico. El uso de materiales ligeros podría resultar en la necesidad de una batería más pequeña y un menor coste mientras se mantiene el rango eléctrico de vehículos constante.

Además el uso de materiales ligeros, permite que los vehículos puedan llevar sistemas avanzados de control de emisiones adicionales, dispositivos de seguridad, y sistemas electrónicos integrados sin aumentar el peso total del vehículo.

La investigación y desarrollo de este tipo de materiales es esencial para la reducción de su costo, aumentando su capacidad para ser reciclados, lo que permite su integración en los vehículos, y la maximización de sus beneficios de economía de combustible.

En el corto plazo, la sustitución de componentes de acero pesado con materiales como el acero de alta resistencia, aluminio o materiales compuestos poliméricos reforzados puede reducir el peso del componente entre el 10 y el 60 por ciento. A nivel científico ya se entienden las propiedades de estos materiales y los procesos de fabricación asociados; trabajándose actualmente para reducir sus costos y mejorar los procesos para la unión, el modelado y el reciclaje de estos materiales.

En un más largo plazo, los materiales avanzados como el magnesio y fibra de carbono reforzado con materiales compuestos podrían reducir el peso de algunos componentes en un 50 y un 75 por ciento.

La ciencia computacional de materiales puede además, acelerar el proceso de introducción de estos nuevos materiales mediante la simulación de experimentos acortando los tiempos de aplicación y la creación de diseños de vehículos que maximizan el potencial de estos materiales.

Fuente:

http://energy.gov/eere/vehicles/vehicle-technologies-office-lightweight-materials-cars-and-trucks

Ver Video:

 https://youtu.be/Y5hDgxTUZnE

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stacruzricardo

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