De motor van de toekomst is gemaakt van plastic

Auteur: , 66 Reacties

Nee, dat smelt niet.

De motor van de toekomst is gemaakt van plastic

Autofabrikanten gaan in hun queeste naar brandstofbesparingen steeds verder. De winst wordt voornamelijk geboekt door het downsizen en drukvullen van motoren, evenals het steeds weer lichter maken van carrosserieën. Voor de hand liggende zaken. Maar er is nóg een manier om het gewicht van auto’s verder te laten zakken: door plastic onderdelen te gebruiken. En nee, dan doelen we niet op een plastieken body (dat deed Trabant al een halve eeuw geleden), maar op een motor die deels van plastic is gemaakt.

Dat is althans waar het Duitse Fraunhofer Institute for Chemical Technology ICT zich mee bezig houdt. Ze doen onderzoek naar de haalbaarheid van plastic motoronderdelen die op grote schaal kunnen worden gemaakt. hun meest recente creatie is een ééncilinder motorblok met een cilinder van plastic (de cilinderkop is wel van metaal).

De onderdelen worden opgetrokken uit een composiet waarbij kunststof met hars wordt vermengd, waardoor er een vezelversterkt kunststof ontstaat. Middels spuitgieten krijgen de onderdelen hun vorm. Om de onderdelen hittebestendig te maken (lees: om te voorkomen dat de boel smelt) is gekeken naar de plekken waar de temperatuur het hoogst oploopt, daar is vervolgens metaal ingezet. Het spreekt ook voor zich dat de cilinderwand eveneens van metaal is. Het plastic is verder zo gemaakt dat het niet aangetast kan worden door olie, brandstof en koelvloeistof.

De cilinder (zwart) is van plastic.
De cilinder (zwart) is van plastic

Toch komt de motor 20 procent lichter uit de bus dan zijn tegenhanger die volledig uit metaal is opgetrokken. Ook zou de geluidsproductie lager liggen en straalt het blok minder warmte af, terwijl de kosten voor de productie gelijk zouden liggen. Meer uitleg in dit PDF’je (punt 4).

De volgende stap van Fraunhofer is om een semi-plastic motor met meerdere cilinders te maken, waarbij ook de krukaslagers van plastic worden gemaakt. Ergens aan het einde van het volgende decennium zien we dit ongetwijfeld wel ergens doorsijpelen bij een grote autofabrikant.



66 reacties

Mijn grootste vraag hierbij is hoe het dan zit met de duurzaamheid van het blok? Gaan we hier ook Volvo’s (als voorbeeld) zien die 500k halen met zo’n blok erin?.. Of zal dit net als de Amerikanen worden die 30k op de klok al een reden vinden om een nieuwe auto te kopen..
@jamesbond007: ik was onlangs bij een firma in zuid-Holland die lopende band systemen maken bijvoorbeeld voor Heineken flesjes in de fabriek of voor de voorstuwing van je auto in de krasstraat. Die banden zijn van hard plastic, dat tot 235 graden niet smelt en ook nog eens een kwart eeuw mee gaat. Vaak wordt het alleen vernieuwd omdat de productielijn wordt aangepast, maar wat ik wil schetsen is dat ik dus denk dat slijtage wel meevalt.
@ghost: hier heb ik dus wat aan, thanks!
@ghost: Bizar, knap zeg!
OT: de krasstraat
Dat gaat nooit lang mee
@kennone: lekker onderbouwd ook.
@bouwvakkert: bouw jij het dan van onder naar boven
@888natan: De meeste bouwvakkers doen dat. Die beginnen met de fundering en eindigen met het dak.
@lamborgfan: haha briljant opgemerkt.
@lamborgfan: anders klopte het niet zonder onder te gebruiken.. Moest wel he ;)
Sorry mensen, maar ik moet even mijn verhaal kwijt… Denken we nou serieus dat autofabrikanten er niet over na denken dat een motorblok wel 200000 KM plus moet kunnen? Weet het haast zeker dat ze daar wel over na denken.

Zelfde verhaal voor de 1.0 Ecoboost van Ford. In het begin zij iedereen, dat houdt zich nooit lang zo’n 1 liter 3 cilinder met 125 Pk. In de Autoweek stond laatst een test waar ze een 1L Ecoboost helemaal uit elkaar hebben gehaald na 125000 KM. Niks aan de hand terwijl ze er stevig mee door reden. Sterker nog, bij een normale motor moet de distributie riem worden vervangen bij 90000 KM geloof ik. Bij de Ecoboost pas bij 250000 KM. Ze denken over betrouwbaarheid en die dingen écht wel na hoor. Ze testen die motor echt jaren voordat ze op de markt gaan.
@remylahaye: De toekomst zal uitwijzen of je gelijk hebt. VAG ging IIG behoorlijk onderuit met de 1.4 TSI. De reden waarom de Polo GTI nu een 1.8 heeft….. OT, het idee is leuk, maar ik moet het nog zien. Maar er over na denken kan zeker geen kwaad.
@dutchdriftking: Volgens mij heeft de toekomst weinig te maken met de uitslag van de Autoweek. Daarnaast was de 1.4 TSI best een dure motor om te maken, die in 2005-6 ofzo voordelen had kwa soepelheid en koppel bij lage toeren tov andere technieken in die tijd. Helaas leverde die techniek ook wat problemen op. Nu 10 jaar later, heeft VW echt daarvan wel geleerd, plus de technologie is ook zover dat ze nu met enkel een turbo hetzelfde/meer kunnen. Dus en goedkoper en minder gekompliceerd = minder dingen die fout kunnen gaan.
@dutchdriftking: vergeet niet dat bijna elk merk met een distributieketting de sjaak is geweest. Denk dat het eerder met het soort blok te maken heeft dan van welk merk zijn zooi bij welke leverancier koopt
@lamborgfan: Klopt, ik zeg ook absoluut niet dat vroeger alles beter was. Maar deze techniek moet zich zelf wel bewijzen voor dat ik het aanschaf.
@remylahaye: Je scheert alle motoren over dezelfde kam…Er zijn ook motoren met distributieriemen die om de 180.000 km pas hoeven vervangen worden.
@SimonMc: Ohh wist ik niet, dacht dat Ford een uitzondering daarmee had
@remylahaye: Zie bv nu ook dat de distributieriem van een VW 2.0 liter Diesel vanaf 2010, slechts om de 210.000 km vervangen moet. Zeg nu VW, omdat ik dit toevallig het eerste tegen kwam in mijn zoekopdracht, maar er zijn er ongetwijfeld nog veel meer.
@remylahaye: SKODA FABIA 1.2 TDI Greenline, distributieriem bij 210:000 km!
@remylahaye: nadeel van die eco boost is dat je een enorme rekening krijgt wanneer die riem vervangen moet worden. Die riem zit volledig in de motor weggewerkt.
Is een natte distributie riem.
tevens zijn er ook al verhalen te vinden van te vroege breuk van de distributie riem.


Geef mij maar een motor waar (in mijn geval) om de 150k een riem vervang. tegen een fractie van de kosten.
@remylahaye: Als ingenieur in opleiding kan ik je vertellen dat niet duurzaamheid, maar kostprijs (helaas) altijd op nummer één staat.
@remylahaye: *zei

Maar ja je hebt gelijk. De techniek is zo ver tegenwoordig. Ik hoorde laatst een verhaal dat je bij oude auto’s de zuiger in de cilinder heen en weer kan wiebelen(ook als ze nieuw zijn) een speling in de orde van millimeters. Tegenwoordig schijnt het te zijn, dat wanneer je een zuiger in een goed afgesloten cilinder zet, het enkele minuten kan duren voor hij volledig naar beneden gezakt is. Speling in de orde van micrometers (dacht ik)

Om alleen al aan te geven hoe ver de efficiëntie gestegen is ;)
Als die motor ook in races gebruikt gaat worden dan worden de gridgirls ook van plastic zeker…
@VeniVidiVici: Zijn ze toch al grotendeels?
@venividivici: die verdwenen, remember… :(
Als mensen écht brandstofbesparing willen, moeten ze in de eerste plaats stoppen met idioot brede banden op hun auto’s te zetten. Maar nee, want niet stoer he?
@SimonMc: ik heb persoonlijk nooit verschil in verbruik gemerkt tussen 195 (zomer) of 165 (winter) banden. Maar dat zijn natuurlijk sowieso al niet te breedste banden.
@FlighTom: Is ook niet idioot breed ;) . Plus, winterbanden hebben plakkeriger rubber ( want wordt sneller zacht op lagere temperaturen ) dan zomerbanden, dus ik vermoed dat het breedteverschil opgeheven wordt door het meer grip hebben van de winterbanden bij “normale” temperatuur. Is maar een gok overigens, ben geen kenner.
@SimonMc: Ik blijf mooi 255 – 295 rijden…. wat fijner in de bochten ;)
@hoonigan247: ha FOUT !
@SimonMc: nee joh…. fietsbanden zijn FOUT
@hoonigan247: Nee, ik bedoel niet dat je banden fout zijn, ik bedoel dat het fout is dat bredere banden = beter in de bochten.
@SimonMc: ik kan je wel vertellen dat harder door de bocht kan met 295 banden dan met 195 bandjes hoor
@hoonigan247: kom zelfs niet eens fatsoenlijk weg met 195
@hoonigan247: ik rijd ook met 275
@terminator: ik ook, voor en achter op 20″
Even de zeik modus aan. De cilinder is niet van plastic maar het onderblok is van plastic met een metalen bus er in (cilinder).

Ben benieuwd of we het op de weg gaan zien.
vind het wel een interessante ontwikkeling.
@arjontje: klopt. Dit gaan we wel op de weg zien, een besparing van 20% op het motorblok heeft heel gunstige effecten voor het verbruik (en daarmee de heilige CO2 uitstoot) en weggedrag.
@mashell: ik betwijfel of we dit op de weg gaan zien. Het blok moet tegen hitte kunnen en het is daarom aannemelijk dat hier een thermoharder voor is gebruikt. Thermoharders zijn zo goed als niet recyclebaar. Om nog maar te zwijgen over de energie die het kost om zo’n blok te maken en de hoeveelheid olie die er aan te pas komt, ook is het principe van de motor hetzelfde als een blok van aluminium en zal daar dus ook niet milieuvriendelijker zijn. Ik heb er niet heel erg veel kennis van maar ik denk dat dit geen duurzame oplossing is maar gewoon een visitekaartje van de ontwikkelaars over de mogelijkheden van kunststoffen.
@arjontje: Idd, de werkende delen blijven gewoon metaal. De delen die niet per se metaal hoeven te zijn, zijn vervangen door plastiek.

@Ricardo: Misleidende titel. Let op, of je wordt nog een echte krantenjournalist…
Oftewel zuinige nopowerengines?
Een natte cillinderbus….daar ben ik niet kapot van.
De verbrandingsmotor gaat sowieso verdwijnen. Ouderwetse techniek met slangen, vloeistoffen, pompen, noem maar op. Elektriciteit gaat het echt vervangen.
@mobieler: dan is er aan een auto geen flikker meer aan
@mobieler: Elektriciteit gaat het niet vervangen zo lang het nog met accu’s gedragen moet worden. Denk dan eerder aan waterstof.
@Dev: verkeerde aanname. Waterstof is net als een accu een energiedrager. Alleen voor elektriciteit ligt de infrastructuur er al gewoon. Waterstof wordt het nooit. In Amerika is vorige week het begin gemaakt van een batterij van aluminium met grafiet. Laadt je straks je smartphone al mee op in 30 seconden. Een auto binnen enkele minuten. En dat kun je tienduizenden keren herhalen zonder verlies. Ik zie daar veel meer in dan in waterstof waar eerst elektriciteit in gestopt moet worden om het daarna te vervoeren en er weer elektriciteit uit te halen. Te omslachtig. Te duur. Te inefficiënt.
@mobieler: Ik lees maandelijks wel iets over één of andere doorbraak inzake batterijen, maar verder hoor je er niks meer van. Vele nieuwe technologieën zijn zo anders dan het huidige productieproces, dat het ofwel nog 15 jaar gaat duren ofwel zijn ze stervensduur.

Dat het gaat komen, daar ben ik wel overtuigd van, maar niet op korte termijn.

Bij het waterstof verhaal geef ik je volkomen. Een auto met behulp van elektriciteit aan boord waterstof laten maken is zinloos, omdat er meer energie in moet gestoken worden, dan dat er uit komt. M.a.w. kan je beter de auto rechtstreeks op die elektriciteit laten rijden.

Bestaande verbrandingsmotoren laten rijden op waterstof lijkt me eventueel wel een mooie tussenoplossing tot de elektrische wagens écht de moeite zijn, en om de fossiele brandstoffen te sparen. Niet omwille van het rendement, omdat waterstof wederom moet opgewekt worden door energiecentrales, en dan kan je evengoed de elektriciteit gaan stockeren in batterijen ofzo, maar als was het maar om de fossiele brandstoffen te sparen.
@mobieler: infrastructuur voor elektrische auto’s is er helemaal nog niet. Er moet nog gigantisch geïnvesteerd worden in het hedendaagse netwerk wil het genoeg capaciteit hebben om alles weer op te laden mochten bijna alle auto’s vervangen worden door ev’s. Er is ook niks voor waterstof maar dat kan gewoon bij de tankstations verkocht worden. Dat kan je dus aardig tegen elkaar weg strepen.
@lekbak: grappig dat mensen dan altijd weer uit gaan van 100% vervangen dmv 1 alternatief… Als nou eens 1/3 van het wagenpark elektrisch wordt en opladen kan bij opalaadpunten in minuten.. Gaat je verhaal dan nog steeds op? Ik denk dat ev’s de meest efficiënte keuze zijn maar er moeten nog wel een paar plooien glad worden gestreken.
@w0o0dy: Grappig dat mensen denken dat als je een mobieltje in een paar minuten op kan laden, dat ook met een auto kan. Wanneer je een accu van 80 Kwh (tesla) in 5 minuten op wil laden heb je bij een spanning van 400 volt een stroomsterkte van ongeveer 1800 Ampere nodig (nog los van eventuele verliezen). Gelijk aan 100 huizen waar 3 pitten van de kookplaat op vol vermogen staan. Als laadkabel heb je dan een 15 cm dikke kabel nodig, lijkt me niet handig om in je kofferbak te hebben. Nog los van het feit dat het het energienet dat niet trekt, al laad je 1 auto te gelijk per wijk op.
@ya314: ooit gehoord van de Tesla supercharger? 120kw laadpunt die nu al auto’s oplaad in minder dan 30minuten.. Daarvan is een groot gedeelte de laatste 20%. Inductie opladen wordt nu al gebruikt voor bussen. 700kw is dan nu al mogelijk. Groot nadeel is het gewicht van het systeem (nu nog)…
Voorlopig is het idd niet mogelijk maar waar waren we 3 jaar geleden? Waar staan we nu? Het gaat heel hard.
@w0o0dy: Ja ik ben bekend met de supercharger, je zou je er ook eens in moeten verdiepen, mooi apparaat ;). http://www.teslamotors.com/nl_NL/supercharger
Die supercharger laad je accu voor 80% op in 40 minuten en voor 100% in 75 minuten.
Dat scheelt nogal, daarnaast is de rekensom makkelijk. Om een accu van 80 kWh in een uur op te laden heb je een 80 kW lader nodig (gerekend dat de laadcurve over de hele lading gelijk is en zonder verliezen). Wanneer je dit in 5 min zou willen doen 1/12 van een uur, dan moet het vermogen van de lader keer 12 oftewel een 960 kW lader, das slechts 8 keer zoveel als een supercharger.
Inductie werkt wel op grote objecten als bussen, wil je dit in een personenauto toepassen dan is de auto te klein letterlijk is het systeem bij dergelijke vermogens groter dan de auto. Daarnaast komt er een grote hoeveelheid magnetische straling vrij, beetje zoals bij een goedkope magnetron op vol vermogen je hoofd tegen het deurtje houden.
Ik zeg niet dat het niet mogelijk is om een auto met deze snelheid te laden, alleen dat de infrastructuur er nu nog niet geschikt voor is.
@ya314: @w0o0dy: is de supercharger niet gewoon een transformator…?
@mobieler: vergeet niet dat in andere landen brandstof geen drol kost, en mensen geen geld hebben voor dure elektrische auto’s. Wet van de grote getallen overheerst dan.
Er is nog een reden buiten hitte waarom men geen plastics gebruikt voor motoren: De koolstof-waterstof verbindingen in de brandstoffen en olie breken plastics af.
@Dev: Misschien een domme opmerking, maar er zijn toch ook kleppendeksels uit kunststof, en die hebben toch ook te maken met olie?
Polimotor had jaren geleden ook al zoiets:

http://en.wikipedia.org/wiki/Plastic_automotive_engine

meerdere fabrikanten dus
Voor het motorblok zelf denk ik dat de kostprijs waarschijnlijk hoger komt te liggen dan die van een aluminium motorblok omdat het blok dan uit meerdere onderdelen samengesteld moet worden (zoals de ingeperste cilinderbussen). Maar voor de aanbouwdelen, zoals de dynamo en aircopomp, kan dit materiaal misschien juist wel heel interessant zijn.
Bij een bekend Duits merk wel zacht plastic natuurlijk..
@norge:
Fijn, ben je straks alleen nog maar een autoliefhebber als je naast een aaibaar dashboard ook aaibare cilinders hebt?

Toch zie ik die nog niet zo snel gebeuren, iets met verschillende uitzettingscoeffcienten.
Ik heb genoeg van dit soort luchtfietsprojecten in de ijskast zijn verdwijnen. Technisch leuk dat ze het proberen, dat dan weer wel.
@jrk68: denk dat je dit voorlopig moet zien als “zelfs het blok kan van plastic gemaakt zijn”. Ze moeten de industrie overhalen tot het gebruik van plastic voor steeds meer componenten… Neem een carter of het inlaat spruitstuk…motor steunen, bellhousing?
Wel handig, kan ik over een aantal jaar de v10 reviseren met een 3d printer
@draadloos: zat ook meteen aan de toepassing van de 3 printers te denken! Je besteld wat metalen onderdelen die in een schoenendoos geleverd worden, zet de 3D printer aan en hoppa na een weekendje is je V8 klaar! :p
Ford was hier al eeuwen mee bezig, ik zag ze eerder keramische motoren gaan bouwen, maar die dingen hebben zo hun eigen kwaaltjes.
Die productietijd vraag ik mij af of het echt sneller is
’t woord Plastic mag niet gebruikt worden. Dat is een Engels woord en verzamelnaam voor kunststoffen die WEL smelten bij verhitting. Wat mij niet de bedoeling lijkt.

Correcte term is altijd kunststof. Plastic vallen maar een paar soorten onder.

Geef een reactie:

Je moet ingelogd zijn om reacties te posten, registreren kan HIER (ook via Facebook).