Los elementos de fibra de carbono pueden hacer que los automóviles sean significativamente más livianos, lo que ayuda a reducir sus emisiones.
piezas de automóviles fabricados en fibra de carbono se han utilizado durante décadas en $ 1 millones o más coches de lujo europeos, de la talla de Ferrari y McLaren. Pero por primera vez, un puñado de 2016 modelos vendidos en los concesionarios de automóviles de barrio contará con materiales ultraligeros de fibra de carbono, pero costosos. El nuevo sedán BMW Serie 7, que comienza en aproximadamente $ 80,000, así como los autos deportivos Alfa Romeo 4C y Chevrolet Corvette Z06 de precio similar, usan elementos de fibra de carbono.
Pero no dejes que esto te engañe y pienses que los autos de fibra de carbono están en la cúspide de la corriente principal. Si bien el costo de los materiales y la producción de fibra de carbono ha disminuido en las últimas décadas, sigue siendo prohibitivo para todo menos para aplicaciones limitadas en vehículos de nicho. Aunque el aumento de los estándares de eficiencia de combustible ha motivado sin lugar a dudas a la industria automotriz a seguir con la tecnología, solo entrará en producción cuando los fabricantes de automóviles creen que el material puede aportar un atractivo de estilo superdeportivo a un modelo costoso.
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La fibra de carbono es un tejido flexible similar material que, cuando se combina con un polímero, se puede moldear en la forma de una parte de automóvil que es más fuerte y más ligero que las piezas de acero y aluminio de hoy en día. El mayor costo se basa en el material de fibra en sí, así como en tiempos de producción más largos. Las piezas de metal se pueden estampar en segundos, pero puede llevar varios minutos moldear y curar una pieza de fibra de carbono.
BMW está utilizando fibra de carbono en elementos clave del techo, apoyando los pilares del techo y los marcos de las puertas, esencialmente cualquier cosa que esté lejos de la carretera. Mientras tanto, se emplean acero y aluminio para el chasis. “Estamos ahorrando peso, pero estamos ahorrando peso en alto”, dice Paul Ferraiolo, responsable de la planificación y la estrategia de producto de BMW Norteamérica. “Permite a nuestros ingenieros diseñar un automóvil con un centro de gravedad más bajo”.
el uso de BMW de fibra de carbono en la serie 7 aprovecha las inversiones y experiencias en el uso del material en su i3 e i8 plug-in de los coches eléctricos. La fibra de carbono tiene sentido más económica para los coches eléctricos, porque las baterías de iones de litio son caros. Menos peso significa una batería más pequeña, una compensación que vale la pena. El paso de la i3 a la serie 7 es una especie de migración de fibra de carbono de una aplicación limitada a otro, para compensar las inversiones que podrían no llegar a productos de uso diario durante una década o más.
Lo mismo la migración intra-empresa de la tecnología explica el uso liberal de fibra de carbono en el Alfa Romeo 4C coche deportivo de $ 75.000, fabricado por Automóviles Fiat-Chrysler. “Fiat-Chrysler tiene un vasto recurso de experiencia y conocimientos en tecnología de fibra de carbono, incluidas las lecciones aprendidas de Ferrari y Maserati”, dice Fabio Migliavacca, un planificador senior de productos para Fiat-Chrysler (que también posee esas marcas italianas de alta gama).
Recientemente conduje el Alfa Romeo 4C durante cinco días. Fiat-Chrysler utilizó fibra de carbono para todo el chasis de este modelo, y qué diferencia hace. El Alfa Romeo 4C pesa alrededor de 2,500 libras, mientras que los roadsters de lujo similares comúnmente pesan alrededor de 3,000 libras o más. La experiencia de mover un cuerpo tan ligero con rapidez dentro y fuera de las esquinas es mucho más emocionante de lo que se podría esperar de un motor de cuatro cilindros de 237 caballos de fuerza. El cuerpo de fibra de carbono se sintió altamente maniobrable, con una respuesta notablemente rápida a las entradas de la dirección tensa del roadster.
El Alfa Romeo 4C es un roadster de $ 65.000, pero ¿y el más accesible Mazda MX-5 Miata, que comienza en $ 25,000? “La fibra de carbono no es rentable en este momento”, dice Dave Coleman, ingeniero de desarrollo de la nueva Miata. “Tenemos planes a largo plazo para reducir el peso en el futuro, pero todas las tecnologías tienen grandes interrogantes al lado”.
La lista de preguntas es larga. ¿Cuándo tendremos resinas de curado más rápido para reducir los tiempos de producción de compuestos de carbono? ¿Una combustión interna más eficiente y alternativas como los vehículos eléctricos producirán suficientes mejoras en la eficiencia del combustible incluso si los automóviles no se vuelven mucho más ligeros? Tendrán características de seguridad autónomas permitir que los fabricantes de automóviles para que los coches lo suficientemente seguro para ahorrar peso mediante la eliminación de elementos estructurales existentes?
“Es una cuestión de todos los precios relativos para todos los postes de la portería en movimiento”, dice Anthony Vicari, analista de Lux Research, que los estudios de adopción de fibra de carbono. Múltiples objetivos de movimiento y curvas de costos interrelacionados hacen que sea muy difícil predecir cuándo los materiales podrían saltar de autos deportivos exóticos, vehículos eléctricos y vehículos de lujo de alta gama a autos de gran volumen producidos en cantidades de 100,000 unidades al año. “Mi mejor conjetura es 10 años”, dice Vicari.
