Kể từ khi BMW giới thiệu chiếc xe hơi thể thao Hybrid i8 vào năm 2011, công nghệ chế tạo cách tân và việc áp dụng vật liệu mới đã cá nhân hóa tiến trình sản xuất của cho những chiếc BMW dòng i. bao gồm cả chiếc i3. Từ các vật liệu sản xuất thô đến hiệu quả sử dụng nhiên liệu của những chiếc xe, khả năng tái chế đã trở thành những phần không thể thiếu của tiến trình sản xuất. Trong những bức ảnh dưới đây, chúng ta hãy đi một vòng xưởng sản xuất của BMW để hiểu làm thế nào mà họ tạo ra được những chiếc siêu xe chạy điện tuyệt vời đến thế.
Kiến trúc cách tân của BMW i8 bao gồm 2 thành phần: Module buồng lái đến các ghế ngồi được làm từ sợi carbon bọc nhựa CFRP, module động cơ được làm bằng nhôm, kết hợp với toàn bộ hệ thống truyền lực và công nghệ khung gầm. Các sản phẩm BMW i được thực hiện ở một nhà máy bên cạnh hồ Moses, WA, đó là nơi sản xuất các vật liệu làm từ sợi carbon và một nhà máy khác ở Wackersdorf, Đức là nơi gia công cán mỏng những vật liệu này.
20h là tổng cộng số thời gian sản xuất tại phân xưởng lắp ráp và và trong dây chuyển lắp ráp chỉ là một nửa yêu cầu của tiêu chuẩn sản xuất sản phẩm. Đó là điều kiện để quá trình lắp ráp được diễn ra song song, và thực tế thì cấu trúc CFRP được làm từ một vài thành phần.
Không giống như những chiếc xe với thân và kết cấu khung là một phần duy nhất. Kiến trúc thân xe theo chiều ngang tách rời bao gồm 2 thành phần riêng rẽ, các module độc lập với nhau. Kết quả là phân xưởng lắp ráp Leipzig là phân xưởng đầu tiên trong lịch sử của BMW đặc trưng với 2 phần tách biệt, song song dây chuyển sản xuất BMW i3, một là sản xuất khung gầm và cái khác là để sản xuất các chi tiết máy.
Một điều quan trọng khác để tạo thành BMW i đó là hệ thống pin cao áp. Sản phẩm bắt đầu với một bài kiểm tra mang tên ‘beginning-of-line’ – trong đó các cell pin lithium-ion trải qua một bài kiểm tra về hiệu năng hoạt động. Sau đó chúng được làm sạch bằng Plasma, vào từng cell pin này được đặt vào trong module, trong kho hay được hàn chặt vào. Quy trình hoàn toàn tự động hóa này bao gồm 100 tiến trình.
Sau khi các cell pin được đặt vào trong các module, quá trình lắp ráp sẽ được bắt đầu. Các đơn vị được nâng lên từng chiếc một vào một khay nhôm, sau đó điểu khiển bằng tay để ghép chúng lại với nhau. Pin được thiết kế như vậy để các thành phần riêng lẻ có thể được thay thế một cách dễ dàng phục vụ cho như cầu sửa chữa.
Cái nhìn chi tiết các cell pin lithium-ion
Các thành phần bên trong của ô tô điện 96kw này bao gồm hệ thống động cơ, một Roto và một Xtato (phần tĩnh và động của máy phát điện). Các chi tiết sau, tạo thành lõi bên trong, bao gồm 1 cuộn dây đồng dài 2km được cuốn lại. Động cơ nhỏ gọn là do kết cấu đặc biệt của hệ thống dây điện nói trên.
Động cơ được làm nóng xung quanh mức nhiệt 150 độ C để dãn nở ra. Nhiệm vụ này yêu cầu sự chính xác tối đa. Roto và Xtato được đặt vừa khít với nhau một cách hoàn hảo để đảm bảo rằng động cơ hoạt động trơn tru.
Động cơ xăng 3 xi-lanh 231 mã lực được các kỹ sư của BMW chế tạo tại Hams Hall, UK
Ba đờ xốc được sơn phủ lên với rất nhiều tông màu phù hợp với từng hoàn cảnh riêng biệt. Đồng thời cân nặng của xe cũng được tối ưu đáng kể, không giống như các model trước đây, chắn bùn, mặt trước, mặt sau và hai bên đều được sơn một cách riêng lẻ, đó là cách để duy trì nét độc đáo trong công nghệ chế tạo của hãng xe này.
Toàn cảnh phân xưởng lắp ráp CFRP tại Leipzig
Lớp vỏ CFRP
Giai đoạn xử lý bổ sung bao gồm hoàn thiện công việc, chẳng hạn như là cắt các đường viền chính xác và chèn vào các lỗ cửa còn lại. Công việc này được thực hiện bằng cách sử dụng một hệ thống bằng tia nước đặc biệt, sau đó các bề mặt liên kết được phun cát trước khi chế tạo tiếp. Ngược lại, một khung thép bên thông thường sẽ phải được xây dựng liên tục từ các thành phần bên trong và bên ngoài khác nhau.
Carbon dát mỏng với với các tấm khác nhau được xếp thằng hàng thành các trồng với nhiều lớp Và theo các đường khác nhau, trước khi được đưa vào để cắt thành nhiều hình dạng. Các chồng sợi carbon này sau được được kết hợp với lớp khung bằng nhựa CFRP.
Một cái khuôn được làm trước được sử dụng để giữ ổn định các chồng sợi carbon, bộ khuôn này có hình dạng 3 chiều. Vài tấm trắng có thể được nối lại với nhau để tạo thành một kết cấu lớn hơn. Công đoạn tiếp theo của quá trình sản xuất này đòi hỏi bơm nhựa kết dính với áp suất cao vào trong các khuôn. Như là một khối liên kết giữa sợi carbon và nhựa, và tiếp theo là quá trình làm khô, độ cứng của vật liệu này là chìa khóa quyết định sự thành công của 1 sản phẩm.
Sợi carbon được sản xuất từ polyacrylonitrile dựa trên các sợi dệt được đun nóng chảy. Rất nhiều công đoạn sản xuất phức tạp cuối cùng cho ra một sợi dây gồm carbon gần như tinh khiết với kết cấu than chì vững chắc
Chi tiết công nghệ sản xuất sợi carbon
Chi tiết sợi carbon nhìn quá kính hiển vi
