Nahlížíme k výrobcům vozidel
V tomto článku společně s Michalem Tolarem, Training & Development manažerem a technickým specialistou společnosti Kia, přiblížíme konstrukční řešení nejnovější podvozkové platformy e-GMP a zároveň se dotkneme možnosti oprav karoserie elektromobilů této značky.
Karoserie vozidla sice obecně představuje přibližně jen 30 % jeho hmotnosti, ale hraje klíčovou úlohu v bezpečnosti při nárazech i při jeho designu. U čistě elektrických vozidel se celková hmotnost zvyšuje asi o 15 %, a proto je na materiály použité na konstrukci karoserie kladen silný důraz. V současné době převažují prvky z vysokopevnostní (HSS) a ultravysokopevnostní (UHSS) oceli s lisováním za tepla, které umožňují snížit hmotnost vozidla a zároveň zvýšit jeho pevnost, a tím i jeho bezpečnost.
Platforma Kia e-GMP
Od roku 2021 tvoří platforma e-GMP (Electric-Global Modular Platform) základ řady nových elektromobilů automobilky Kia. Její konstrukci si přiblížíme převážně pro elektromobil EV6, u kterého byla tato platforma použita úplně poprvé..
K bezpečnostním parametrům vozidla EV6 přispěla podvozková platforma e-GMP a tuhá konstrukce karoserie. K bezpečnosti přispívá použití ultravysokopevnostní oceli lisované za tepla, která tvoří 63,6 % dílů karoserie. Výsledkem je pozoruhodná torzní tuhost (torzní tuhost označuje sílu potřebnou k podélnému zkrutu podvozku). Na karoserii se celkově (obr. 1) využívá 75% podíl vysokopevnostní oceli a ultravysokopevnostní oceli.
Platforma podporuje rozvor přesahující 3 000 mm a různé velikosti a konfigurace vozidel, včetně segmentu C, segmentu E, CUV, sedanů a SUV, včetně SUV se sedmi sedadly. Menší elektromobily budou i nadále používat platformu s pohonem předních kol. Zavěšení zadní nápravy využívá pětiprvkové uspořádání. Je použita integrovaná hnací náprava, ve které jsou hnací hřídel a ložiska kol jedním celkem; tím se snižuje počet dílů a zvyšuje se tuhost.
Konstrukce e-GMP přináší lepší jízdní vlastnosti v zatáčkách a vyšší stabilitu při vysokých rychlostech. Napomáhá k tomu optimální rozložení hmotnosti mezi nápravami a způsob konstrukce snižující těžiště díky nízké zástavbě akumulátoru. V karoserii nejsou použity žádné hliníkové díly (výjimkou je kapota), ani ve slitině s hořčíkem, rovněž tak žádné plastové prvky. Hliník se však používá v prvcích podvozku, jako jsou klouby a spodní ramena (přední a zadní), a dále pro rám a výztuhy vysokonapěťového akumulátoru, což jsou prvky z extrudovaného hliníku.
VN akumulátor je připevněn k celoobvodovému rámu na každé straně pomocí osmi šroubů (obr. 2), které procházejí celým rámem a jsou kvůli celkové pevnosti přišroubovány do karoserie. Významným ochranným prvkem akumulátoru, na rozdíl od platformy pro vozidla se spalovacím motorem (obr. 3), je podélná boční šestikomorová výztuha z extrudovaného hliníku (obr. 4 a obr. 5), která zabraňuje poškození akumulátoru při nárazu z boku vozidla. Rovněž přední a zadní deformační zóny jsou navrženy tak, aby absorbovaly a rozptýlily energii potenciálního nárazu. Konstruktérům se podařilo pomocí těchto nově navržených deformačních prvků (obr. 6) minimalizovat vliv energie nárazu na výkonové elektrické součásti a akumulátor. Konstrukce předního A-sloupku rozložením sil působících při nárazu zamezuje deformaci prostoru pro posádku.
Oprava, nebo výměna karosářských dílů?
Všechny části z vysokopevnostní oceli lze vyměňovat pouze jako celek (obr. 7), a to i v případě menšího poškození, na rozdíl od dílů karoserie vyrobených z ocelových plechů běžných vlastností.
Zároveň je velmi důležité, aby byly při opravách použity předepsané metody svařování, které nesnižují původní parametry karoserie. Nelze proto svařovat jiné části karoserie (například v místě drobného poškození) než ty, které byly svařovány ve výrobě. Zpravidla se požaduje odporové bodové svařování, které zaručí odpovídající pevnost a tuhost karoserie po opravě. V opravárenských postupech automobilky je také například uvedeno, že u bodových svarů se má oblast svařování po pěti nebo šesti svarech nechat vychladnout, aby se minimalizovaly problémy způsobené nadměrným zahříváním. V některých místech karoserie dochází ke kombinaci lepení a bodového svařovaní. Na spojované části se tak nejdříve nanese konstrukční lepidlo a následně se díly ještě spojí bodovým svařováním.
Euro NCAP
Díky výše popsaným konstrukčním prvkům karoserie a nové platformě e-GMP získal elektromobil Kia EV6 nejvyšší bezpečnostní ohodnocení v zevrubných testech Euro NCAP (přední nezávislé evropské organizace se zaměřením na bezpečnostní zkoušky) – maximální pětihvězdičkové ohodnocení. Vozidlo dosáhlo 90% skóre za ochranu dospělých cestujících, 86 % za ochranu dětských pasažérů, 64 % za ochranu zranitelných účastníků silničního provozu včetně chodců.
Na obr. 8 a obr. 9 jsou vidět poškození, která vznikla po nárazových zkouškách.
Při zpracování bylo použito materiálů společnosti Kia Czech s.r.o.
Tento článek najdete v časopise AutoEXPERT vydání č. 4/2023
