Los fabricantes de automóviles pierden dinero para cumplir con los estándares de eficiencia de combustible

Los fabricantes de automóviles están poniendo a dieta algunos de sus vehículos más vendidos en una carrera para cumplir con las nuevas y estrictas regulaciones de eficiencia de combustible que entrarán en vigor a mediados de la próxima década.

Coche de aluminio: La carrocería de aluminio del Range Rover, que se muestra aquí, ha ayudado a reducir el peso del vehículo en más de 400 kilogramos.

La tendencia hace que los fabricantes de automóviles introduzcan vehículos más ligeros y se embarquen en proyectos de demostración diseñados para extraer cientos de kilogramos de sus vehículos más populares. El mes pasado, por ejemplo, GM recibió importantes premios por su nuevo sedán Cadillac ATS que pesa 3.315 libras (1503,7 kilogramos), lo que lo convierte en uno de los vehículos más ligeros de su clase, gracias en gran parte a un capó totalmente de aluminio y soportes de motor de magnesio. y otros materiales ligeros.

Todos los fabricantes de automóviles con los que hablamos están hablando de cómo pueden hacer más 'aligeramiento', dice Patrick Davis, gerente del programa de tecnologías de vehículos en el Departamento de Energía de EE. UU. Oficina de tecnologías de vehículos . El uso de materiales livianos es una de las principales formas en que los fabricantes de automóviles planean cumplir con los estándares de ahorro de combustible hasta 2025.

Mientras contemplan los nuevos estándares de combustible, que requieren que los autos tengan una calificación promedio de millas por galón de 54.5, los fabricantes de automóviles no pueden confiar en que los consumidores compren más autos híbridos o eléctricos, o modelos más pequeños y eficientes.

Reducir el peso de los automóviles convencionales ofrece una forma de garantizar una mejor eficiencia del combustible: cada 10 por ciento de reducción de peso proporciona una mejora del 6 al 7 por ciento en el ahorro de combustible. El ahorro de peso puede conducir a mejoras adicionales en el ahorro de combustible al permitir que los fabricantes de automóviles utilicen motores y otros componentes más pequeños y livianos. Davis dice que la esperanza del DOE es que todos los automóviles sean un 35 por ciento más livianos para 2025.

Junto con el aluminio y el magnesio, los fabricantes de automóviles están utilizando más fibra de carbono. El material es más liviano que el acero, pero aún absorbe más energía, lo que puede ayudar a que los vehículos livianos sean seguros. Pero puede costar tres veces más. Oak Ridge National Lab (ORNL), en colaboración con Dow y Ford, está desarrollando nuevos materiales precursores que, junto con las mejoras en la fabricación, podrían reducir el costo de la fibra de carbono a la mitad, dice Raymond Boeman, director de programas de ORNL.

Después de décadas de acumular libras, todo tipo de automóviles se están volviendo más livianos. El Mazda6 2014 de Mazda es un 8 por ciento más ligero que el modelo anterior; el chasis es un 16 por ciento más liviano y sus parachoques, con una resina novedosa que Mazda ayudó a desarrollar, son un 20 por ciento más livianos. Tanto Jaguar como Volvo planean introducir plataformas de vehículos livianos, estructuras que se pueden usar en una amplia gama de modelos futuros, haciendo un uso extensivo de materiales livianos como el acero al boro y el aluminio.

Los fabricantes de automóviles también están adelgazando sus vehículos pesados, que tienen uno de los mayores potenciales para reducir el consumo de combustible. Ford ha reemplazado parte del acero en uno de sus vehículos más populares, la camioneta F-150, con aluminio; y se ha asociado con Dow y ORNL en un intento por reducir el peso de este vehículo en 750 libras (340 kilogramos) para fines de la década. El nuevo Range Rover, que salió a la venta el mes pasado, desplazó suficiente acero por aluminio para reducir su peso en más de 400 kilogramos. La tendencia ha creado un auge en la industria del aluminio, que espera que la demanda de aluminio en los automóviles crezca un 25 por ciento anual durante los próximos años.

Incluso los coches más pequeños no se libran del hacha. Las ventanas traseras del nuevo Fiat 500L serán de plástico, lo que las hará la mitad de pesadas que las de vidrio. Peugeot, en colaboración con el gigante petrolero Total, está construyendo una versión de demostración de su pequeño 208 que es 200 kilogramos más liviano gracias a materiales compuestos y plásticos. El diseño más liviano podría resultar en un automóvil con la mitad de emisiones de carbono que su predecesor.

El aligeramiento de los vehículos también será crucial para los automóviles más avanzados y eficientes en combustible, como los vehículos eléctricos. Este año, BMW presentará el i3 eléctrico, que contará con componentes de fibra de carbono para reducir el peso, lo que ayudará a compensar el peso de la batería y ampliará su autonomía. BMW también se ha asociado con Toyota para reducir el peso de los vehículos a través de un programa de investigación que incluye un plan para desarrollar pilas de combustible y baterías avanzadas; el fabricante de automóviles alemán es parte de un consorcio eso es construir un automóvil eléctrico que pesará solo 400 kilogramos sin su batería.

Davis dice que los fabricantes de automóviles han estado aumentando el uso de materiales livianos durante décadas (vea nuestra historia de 1997, Un camino práctico hacia autos livianos), pero que el ahorro de peso se ha destinado en gran medida a permitirles agregar nuevas características como bolsas de aire y sistemas de información y entretenimiento. . Ahora planean reducir el peso total y mejorar el consumo de combustible. Pero dice que tomará algún tiempo para que los cambios tengan un impacto en el peso promedio del vehículo, ya que los fabricantes de automóviles introducen nuevos modelos con algunos años de diferencia y mientras esperan que la producción en volumen y los avances en los materiales reduzcan los costos.

A medida que los fabricantes de automóviles hacen sus vehículos más livianos, también prestan atención a los problemas de seguridad. En una presentación reciente que analiza el impacto potencial de un mayor número de vehículos de menor peso, el Instituto de Seguros para la Seguridad Vial señaló que, históricamente, aproximadamente el doble de personas mueren en los autos más livianos que en los más pesados. Se necesitarán mejores diseños de vehículos, incluidas características de seguridad que eviten accidentes al ayudar a los conductores, para mantener a los conductores seguros (consulte Audi encoge el automóvil autónomo y ¿Ahorrarán combustible los automóviles automatizados?).

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