І використання алюмінію у виробництві кузова здається настільки спокусливою та новою технологією, що забувається, що родом вона з першої половини двадцятого століття. Як конструктивний матеріал для авто його випробували відразу, як тільки почали відмовлятися від дерева та шкіри, причому саме з деревом він виявився настільки добре сумісним, що на автомобілях Morgan подібна технологія використовується досі. Ось тільки більшість компаній, які в тридцяті роки встигли виготовити чимало автомобілів із широким використанням алюмінієвих деталей, надалі від легкого металу відмовилися. І причиною став не лише дефіцит цього матеріалу у роки Другої світової. Планам фантастів-футуристів про широке використання алюмінію в конструкції машин не судилося здійснитися. Принаймні до теперішнього моменту, коли щось почало змінюватися.
Алюміній у металевій формі відомий не так давно – його вивели лише наприкінці XIX століття, і він одразу став цінуватися дуже високо. І зовсім не через свою рідкість, просто до відкриття електролітичного методу відновлення виробництво обходилося надзвичайно дорого, алюміній був дорожчий за золото і платину. Недарма ваги, подаровані Менделєєву після відкриття періодичного закону, містили чимало алюмінієвих деталей, на той час це був справді королівський подарунок. З 1855 по 1890 роки виготовили всього 200 тонн матеріалу за методом Анрі Етьєна Сент-Клер Девіля, що полягає у витісненні алюмінію металевим натрієм.
1 / 3
2 / 3
3 / 3
Вже до 1890 року ціна впала в 30 разів, а на початок Першої світової – більш ніж у сотню. А після тридцятих років постійно зберігала приблизний паритет із цінами на сталевий прокат, будучи дорожчим у 3-4 рази. Дефіцит тих чи інших матеріалів періодично змінював це співвідношення на невеликий термін, проте в середньому тонна алюмінію завжди обходиться мінімум втричі дорожче звичайної сталі.
«Крилатим» алюміній називають за поєднання малої маси, міцності та доступності. Цей метал помітно легший від сталі, на кубометр припадає приблизно 2 700 кг проти 7 800 кг для типових сортів сталі. Але й міцність нижче, для поширених сортів сталі та алюмінію різниця приблизно у півтора-два рази що за плинністю, що за розтягуванням. Якщо про конкретні цифри, то міцність алюмінієвого сплаву АМг3 – 120/230 Мпа, низьковуглецевої сталі марки 2C10 – 175/315, а ось високоміцна сталь HC260BD – це вже 240/450 Мпа.
У результаті конструкції з алюмінію можуть бути помітно легше, мінімум на третину, але в окремих випадках перевага в масі деталей може бути більшою, адже алюмінієві деталі мають більш високу жорсткість і помітно більш технологічні у виготовленні. Для авіації це справжній подарунок, адже міцніші титанові сплави набагато дорожчі, і масове виробництво просто недоступне, а магнієві сплави відрізняються високою корозійною активністю та підвищеною пожежною небезпекою.
Практика використання землі
У масовій свідомості алюмінієві кузови переважно асоціюються з машинами марки Audi, хоча перша в кузові D2 з'явилася лише 1994 року. Це була одна з перших великосерійних цільноалюмінієвих машин, хоча неабияка частка крилатого металу була фірмовою «фішкою» таких марок, як Land Roverі Aston Martinпротягом десятків років, не кажучи вже про вже згаданий Morgan, з його алюмінієм на дерев'яному каркасі. Все ж таки реклама творить дива.
1 / 4
2 / 4
3 / 4
4 / 4
Насамперед у нової технологіївиготовлення кузова підкреслювалася низька маса та стійкість алюмінієвих кузовів до корозії. Іноді згадувалися й інші переваги алюмінієвих конструкцій: наприклад, особливі акустичні властивості кузовів та пасивна безпека конструкцій з об'ємного штампування та лиття.
Список машин, в яких алюмінієві деталі складають не менше 60% маси кузова (не плутати з масою машини), досить великий. Насамперед відомі моделі Audi, A2, A8, R8 та споріднена R8 Lamborghini Gallardo. Менш очевидні Ferrari F430, F360, 612, останні покоління Jaguar XJ X350-X351, XJR, XF, XE та F-Pace. Цінителі справжніх спортивних машинзгадають Lotus Elise, а також співплатформні Opel Speedster та Tesla Roadster. Особливо прискіпливі читачі пригадають Honda NSX, Spyker та навіть Mercedes SLS.
На фото: алюмінієва просторова рама Audi A2
Часто помилково до алюмінієвих відносять сучасні Land Rover, Range Rover, BMW останніхсерій та деякі інші преміум-моделі, але там загальна частка алюмінієвих деталей не така вже й велика, а каркас кузова, як і раніше, зі сталей – звичайних і високої міцності. Цільноалюмінієвих машин небагато, і більшість із них – це порівняно малосерійні конструкції.
Але як так? Чому за всіх своїх перевагах алюміній не застосовується максимально широко у будові кузова?
Здавалося б, можна виграти на масі, а різниця в ціні матеріалів не така вже критична на тлі інших складових вартості дорогої машини. Тонна «крилатого» коштує зараз 1 600 доларів – це не так багато, особливо для преміальної машини. Усьому є пояснення. Щоправда, для розуміння питання знову доведеться трохи заглибитись у минуле.
Як алюміній програв пластику та сталі
Вісімдесяті роки ХХ століття увійдуть в історію автомобілебудування як час, коли сформувалися основні бренди на світовому ринку і створилося співвідношення сил, яке мало змінилося і до цього дня. Нової крові з тих пір додали автомобільному ринку лише китайські компанії, в іншому саме тоді з'явилися основні тренди, класи і тенденції в автомобілебудуванні. Тоді ж намітився перелом у використанні в конструкції машини альтернативних матеріалів, окрім сталі та чавуну.
Дякувати за це варто очікування, що збільшилися, в частині довговічності машин, нові норми з витрат палива і пасивної безпеки. Ну і традиційно розвиток технологій, які все це дозволили. Несміливі спроби використовувати алюміній у вузлах, що відповідають за пасивну безпеку, швидко закінчилися впровадженням лише найпростіших елементів у вигляді брусів для зон, що зминаються і декоративних елементів, які у загальній масі кузова становили кілька відсотків.
А ось битва за конструкції самого кузова була безнадійно програна на той момент. Перемогу однозначно здобули виробники пластику. Проста технологіявиготовлення великих деталей із пластику змінила дизайн автомобілів у вісімдесяті. Європейці дивувалися технологічності та «просунутості» Ford Sierra та VW Passat B3 з їх розвиненим пластиковим обважуванням. Форми та матеріали радіаторних решіток, бамперів та інших елементів згодом стали відповідати пластиковим деталям – щось подібне просто немислимо виготовити із сталі або алюмінію.
Тим часом конструкція кузовів машин залишалася традиційно залізною. Завдання підвищення міцності кузова та зниження маси виконали переходом на ширше використання сталей високої міцності, їх маса у складі кузова безперервно збільшувалася, з кількох відсотків наприкінці сімдесятих років і до впевнених 20-40% до середини дев'яностих у передових конструкційєвропейських марок та 10-15% у американських авто.
1 / 4
2 / 4
3 / 4
4 / 4
Проблеми з корозією вирішили переходом на оцинкований прокат та нові технології забарвлення, які дозволили збільшити термін гарантії на кузов до 6-10 років. Алюміній же залишився не при справі, його утримання в масі машини навіть зменшилося в порівнянні з 60-ми роками - відіграла роль нафтова криза, коли дорожчими стали енергоносії, а значить і сам метал. Де можливо, його замінив пластик, а де пластик не годився – знову сталь.
Алюміній завдає удару у відповідь
Програвши битву за екстер'єр, за десятиліття алюміній відіграв своє під капотом. У 90-ті та 2000-ті роки виробники масово переходили на алюмінієві корпуси КПП та блоки циліндрів, а потім і деталі підвіски. Але це був лише початок.
Падіння цін на алюміній у дев'яності роки успішно збіглося з посиленням вимог до економічності та екологічності машин. Крім вже згаданих великих вузлів, алюміній прописався в безлічі деталей і агрегатів машини, що особливо стосуються пасивної безпеки – кронштейнів рульового управління, балок-підсилювачів, опор моторів... У нагоді і його природна крихкість, і широкий діапазон зміни в'язкості, і низька маса .
Далі – більше, алюміній став з'являтись і в конструкції кузова. Про цільноалюмінієві Audi A8 я , але і на більш простих машинах стали з'являтися зовнішні панелііз легкого металу. Насамперед це навісні панелі, капот, передні крила та двері на авто. преміальних марок. Легкосплавними стали підрамники, бризковики та навіть підсилювачі. на сучасних BMWта Audi у передній частині кузовів залишився практично один алюміній та пластик. Єдине, де позиції стали поки що непорушні – це силові конструкції.
1 / 6
2 / 6
3 / 6
4 / 6
5 / 6
6 / 6
Про мінуси та корозію
Алюміній – це завжди складності зі зварюванням та кріпленням. Для з'єднання зі сталевими елементами підходять тільки клепка, болти та склеювання, для з'єднання з іншими алюмінієвими деталями ще зварювання та шурупи. Деякі приклади конструкцій з використанням легкосплавних несучих елементів показали себе дуже примхливими в експлуатації та якісно незручними у відновленні.
Так, алюмінієві чашки передньої підвіски на машинах BMWта лонжерони досі мають складнощі з електрохімічною корозією у місцях стиків та проблеми з відновленням з'єднань після пошкоджень кузова.
Щодо корозії алюмінію, то боротися з нею навіть складніше, ніж з корозією сталі. За більш високої хімічної активності його стійкість до окислення пояснюється переважно освітою захисної плівкиоксидів на поверхні. А цей спосіб самозахисту в умовах з'єднання деталей із купи різних сплавів виявився марним.
Складнощі зі сталлю, які можуть змінити все
Поки алюміній захоплював нові території, технології виробництва сталевого прокату не стояли дома. Вартість високоміцних сталей знижувалася, з'явилися масові сталі гарячого штампування, антикорозійний захистнехай і з пробуксовками, теж покращувалась.
Але алюміній все ж таки настає, і причини цього зрозумілі всім, хто знайомий з процесом штампування та зварювання сталевих деталей. Так, більш міцні сталі дозволяють полегшити кузов машини і зробити його міцнішим і жорсткішим. Зворотній бікмедалі – підвищення вартості самої сталі, збільшення ціни штампування, зростання ціни зварювання та складності з ремонтом пошкоджених деталей. Нічого не нагадує? Точнісінько, це ті самі проблеми, які властиві алюмінієвим конструкціям від народження. Тільки у високоміцної сталі та традиційні «залізні» складнощі з корозією нікуди не зникають.
А ось про високоміцну сталь подібного сказати не можна. Пакет дорогих добавок, що легують, при переробці неминуче втрачається. Більше того, він забруднює вторинну сировину та вимагає додаткових витратз його очищення. Ціна на прості маркисталі та високоміцні різняться в рази, і при повторному використанні заліза вся ця різниця буде втрачена.
Що далі?
Зважаючи на все, на нас чекає алюмінієве майбутнє. Як ви вже зрозуміли, вихідна вартість сировини не відіграє зараз такої ролі, як технологічність та екологічність. «Зелене» лобі, що набирає сили, здатне впливати на популярність алюмінієвих машин ще безліччю способів, від вдалого піару до зменшеного збору на утилізацію. У результаті імідж преміальних брендів вимагає ширшого використання алюмінію та популяризації технологій у масах, з максимальною вигодоюсобі, зрозуміло.
Сталеві конструкції залишаються долею дешевих виробників, але в міру здешевлення алюмінієвих технологій вони, безперечно, теж не встоять перед спокусою, тим більше, що теоретичну перевагу алюмінію можна і навіть потрібно реалізувати. Поки що автовиробники не намагаються форсувати цей перехід - конструкції кузовів більшості машин містять не більше 10-20% алюмінію.
Тобто "алюмінієве майбутнє" не прийде ні завтра, ні післязавтра.
У традиційного сталевого кузовобудування попереду видніється кузовобудівний глухий кут, уникнути якого можна, тільки переломивши тренди на всіляке зміцнення та полегшення конструкцій.
Поки що прогрес гальмує технологічність процесів зварювання та наявність добре налагоджених виробничих процесів, які поки що можна недорого адаптувати до нових марок сталей. Збільшити струм зварювання, запровадити точний контроль параметрів, збільшити зусилля стиснення, ввести зварювання в інертних середовищах… Поки такі методи допомагають, сталь залишиться основним елементом конструкції. Перебудовувати виробництво надто дорого, глобальні змінидуже тяжкі для неповороткого локомотива промисловості.
А що ж вартість володіння автомобілем? Так, вона росте, і зростатиме далі. Як ми вже неодноразово говорили, сучасний автопромрозвинених країн заточено під швидке оновлення автопарку та заможного покупця з доступом до дешевих кредитів під 2-3% річних. Про країни з реальною інфляцією 10-15% та зарплатами «середнього класу» в районі 1000 доларів управлінці корпорацій думають далеко не насамперед. Доведеться підлаштовуватися.
Кузов є однією з самих найважливіших деталейавтомобіля. У його основні якості в першу чергу повинні входити міцність, відносна при цьому дешевизна, але в той же час він повинен бути оптимально зручним для всіх пасажирів салону авто і відрізнятися стилем і дизайном. Погодьтеся, що ці якості часом суперечливі, тому між виробниками немає єдиної думки, який з кузовних матеріалів найбільше підходить для виробництва.
Ми розповімо вам про сучасні кузовні матеріали та розглянемо їх плюси та мінуси.
Сталевий кузов
Сталевий кузов може бути різної варіантності металу, що дає зовсім різні властивості його різновидам. Так, наприклад, відмінною пластичністю має листова сталь, вона ж і дозволяє виробляти із себе зовнішні панелі деталей кузова, які часом можуть мати досить незвичайну і складну форму. Логічно, що високоміцні сорти мають неабияку енергоємність і відмінну міцність, тому цей вид сталі застосовують у виробництві силових деталей кузова. Вигідно ще й те, що за всю автомобілебудування виробникам вдалося спростити та налагодити майстерність виготовлення сталевих кузовів, що робить їх досить недорогими.
Саме цей фактор зробив сталеві кузови на сьогоднішній день найпопулярнішими на автомобільному ринку.
При всіх цих плюсах недоліки у сталі все ж таки є і суттєві. Так, наприклад, незручно те, що сталеві деталі мають не малу вагу, а також схильні до корозійних процесів, що змушує виробників використовувати прийоми оцинкування сталевих деталей і паралельно шукати альтернативні варіантикузовні матеріали.
Алюмінієвий кузов
Сьогодні все частіше можна почути про використання у виробництві кузовів для авто такого матеріалу як алюміній. Цей метал, який у народі назвали «крилатим», не схильний до утворення іржі на деталях корпусу, а сам алюмінієвий кузов при такій же міцності та жорсткості важить у 2 рази менше, ніж його сталевий побратим. Але й тут є підводне каміння.
При всіх своїх якостях алюміній має вагомий недолік - це хороша провідність шуму і вібрації.
Тому автовиробникам доводиться посилювати кузов протишумовою ізоляцією, що, зрештою, призводить до подорожчання машини, та й сам метал коштує дорожче за сталі. Ці фактори сприяють тому, що кузови в подальшому можуть вимагати використання спеціального обладнання.
У результаті все це призводить до збільшення ціни самого автомобіля. Повністю алюмінієвий кузов можуть дозволити собі далеко не всі виробники, один з небагатьох – Audi. Але найчастіше доводиться йти на компроміс та компонувати алюмінієві та сталеві деталі в одному кузові. Так, наприклад, у моделі BMW п'ятийвся передня частина кузовного корпусу виготовлена з алюмінію і зварена зі сталевим каркасом.
Пластиковий кузов
Пластик нещодавно вважався в автомобілебудуванні найбільш перспективним кузовним матеріалом. Він легший навіть вищезгаданого алюмінію, йому можна надати будь-яку, навіть химерну і хитромудру форму, та й фарбування його обходиться набагато дешевше, адже провести її можна вже на стадії виробництва, використовуючи різні хімічні добавки. Ну і нарешті, цей матеріал точно не знає, що таке корозія. Але недоліків у пластику набагато більше, і вони досить значні.
Так, властивості пластику змінюються під впливом різних температур – мороз робить пластик більш тендітним, а спека розм'якшує цей матеріал.
З цих причин і ряду інших із пластику не можна виготовляти ті деталі, на які виявляються досить високі силові навантаження, деякі пластикові деталіі зовсім не піддаються і вимагають повної своєї заміни. Саме це призвело до того, що на сьогоднішній день із пластику виготовляють лише навіси, бампера та крила.
Композитний кузов
Ще одним видом матеріалу для виготовлення кузова є композитні матеріали. Це «гібридний» матеріал, що отримується з кількох з'єднаних разом. Таке виробництво робить композитний кузов оптимальним за якостями, тому що в ньому з'єднується все найкраще кожного компонента.
Крім того, композитні матеріали довговічніші, з них можна виготовляти найбільші і суцільні деталі, що, безсумнівно, спрощує саме виробництво.
До композитних матеріалів відноситься, наприклад, вуглеволокно, яке, до речі, використовується у виробництві найчастіше. З вуглеволокна виготовляють кістяки до кузовів для суперкарів.
До мінусів даного матеріалу можна віднести трудомісткість при використанні в автомобілебудуванні. Іноді навіть потрібна ручна праця, що, звичайно, в результаті позначається на ціні. Ще один недолік - це практично неможливість відновлення деталей із вуглепластику після деформації при аваріях. Все це сприяє тому, що масово автомобілі у вуглепластиковому кузові практично не випускаються.
У кожного типу кузовів є свої переваги та недоліки. Тут усе залежить від смаків споживачів, тобто нас із вами.
Вдалих вам придбань і будьте обережні!
У статті використано зображення з сайтів www.rul.ua, www.alu-cover.ru, www.tuning-ural.ruwww.torrentino.com
13 січня 1942 рокуз'явився перший у світі пластиковий автомобіль. Генрі Форд отримав офіційний патент на свій винахід, який за задумом автора, мав стати легшим і дешевшим за машину з металевим корпусом. В силу безлічі об'єктивних причин подібні авто досі не набули популярності. Однак це не заважає виробникам іноді представляти концепти, а то й пробні партії продукції з цього незвичайного матеріалу. І в нашому сьогоднішньому огляді йтиметься про десятку найцікавіших і знакових автомобілівіз пластику.
Під час Другої Світової війни більшість виробленого у світі металу йшла на військові потреби. Цей факт став однією з основних причин появи Soybean Car – першої у світі пластикового автомобіля. Звичайно, більшість деталей цієї машини було з металу, але конструкція включала також чотирнадцять елементів із біопластику, що дозволило знизити вагу авто майже на чверть.
А першим пластиковим автомобілем, запущеним у серійне виробництво, став Chevrolet Corvette 1953 року випуску. Каркас цього авто був зроблений з металу, а кузов - з склопластику, що набирав популярність в ті роки. Всього з конвеєра зійшло 300 екземплярів цієї машини, що послужила прабатьком одного з найпопулярніших у світі спорткарів.
Досліди з кузовами зі склопластику відбувалися на той час і в Радянському Союзі. Наприклад, 1961 року студентами Харківського автодорожнього інституту було створено експериментальний автомобіль ХАДІ-2, який став першим вітчизняним пластиковим авто. Вага машини становила лише 500 кілограмів.
Trabant – це не просто автомобіль, це символ цілої країни, що його випускала, Німецької Демократичної Республіки. Завдяки простоті конструкції, малим розмірам і постійним поломкам, авто стало об'єктом загального глузування. Особливо німців, які завжди знали толк в хороших машинах, веселив пластиковий корпус Трабанта (крила, бампер та частина кузовних панелей). Загалом під цією маркою було випущено понад три мільйони автомобілів.
Автомобіль K67, створений спільно концерном BMWта хімічним гігантом Bayer, був вперше показаний публіці в Дюссельдорфі у 1967 році. Але це сталося не на автосалоні, а на виставці хімічної промисловості. Адже компанія Bayer хотіла таким чином похвалитися своїми досягненнями у технологіях виробництва пластмас. Як демонстрація це авто з пластиковим кузовомкілька разів врізалося в стінку, зовсім не постраждавши.
Пластиковий автомобіль Urbee Hybrid також був створений для демонстрації розвитку сучасних технологій. Ця машина стала першим авто, більша частина деталей якого (у тому числі і кузов) була надрукована на 3D-принтері.
Автомобіль BMW i3, який надійде у масове виробництво у 2014 році, стане не лише першим у світі серійним електромобілемпреміум-класу, але й машиною, в якій значна частина деталей кузова буде зроблена із пластику, армованого вуглецевим волокном. Творці машини очікують, що в майбутньому ця технологія набуде величезної популярності по всьому світу. Адже такий кузов легший, ніж повністю металевий, та ще несприйнятливий до дрібних механічних пошкоджень.
Як уже згадувалося вище, першим серійним пластиковим авто став споркар Chevrolet Corvette. Компанія Alfa Romeoпродовжує ці славні традиції. Вона випустила спортивний автомобіль Alfa Romeo 4C із повністю вуглепластиковим кузовом. Важить цей елемент конструкції всього 63 кілограми, а машина в цілому – 895 кг.
також не пасе задніх у створенні пластикових авто. Вже на підході розпочало масове виробництво «народного автомобіля» зі смішною назвою Е-мобіль. Його корпус буде зроблений із пластику та поліпропілену. Деякі панелі будуть змінними. Тож власники зможуть їх міняти після великих аварій або просто за бажання змінити колір своєї машини.
Деякі дотепники, критикуючи пластикові автомобілі, називають їх іграшковими і жартують, що такі транспортні засобивзагалі можна збирати із LEGO. Наче насміхаючись з них, двоє молодих інженерів, австралієць і румунів, спільними зусиллями створили повнорозмірний автомобільз понад півмільйона елементів конструктора. Цікаво, що замість двигуна внутрішнього згорянняна цьому LEGO-мобілі стоїть .
Під час розробки більшості моделей автомобілів конструктори керуються загальними принципами: компактність, легкість, економічність. Особливе значеннянадається зниженню маси, тому що вага тією чи іншою мірою впливає на всі показники автомобіля, особливо на витрату палива.
У Porsche 959 двері та капот виготовлені з алюмінієвого сплаву, бампери – з поліуретану, а решта кузова – з епоксидної композиції, армованої волокнами кевлару та скловолокна.
Проте хоч би як старалися інженери у боротьбі із зайвими кілограмами, впровадження різних нових пристроїв. каталітичного нейтралізатора вихлопних газів, антиблокувальних, протибуксувальних та інших систем, кондиціонера, підсилювача керма, електросклопідйомників і т.д., зводить нанівець усі їхні зусилля. Якщо "перший" VW Golf 1974 року важив трохи більше 750 кг, то його наступник додав у вазі майже на центнер. Golf III 1992 року тягнув уже на тонну, а четверте покоління цих автомобілів додало до результату попередника ще 200 кг. Звідки ж взятися економічному споживанню палива, якщо для надання прийнятних динамічних характеристик Golf"номер 4" знадобилися набагато потужніші (і знову-таки важкі) мотори?
У тому, що кузов McLaren F1 виконаний із композитних матеріалів, можна переконатися за результатами аварії, яку влаштував цьому "скарбу" ціною 1 млн. доларів його власник.
Вихід бачиться в більш широкому застосуванніпластмас та легких сплавів. Ще в середині 80-х аналітики передбачали, що до 2001 року частка сталевих деталей у загальній масі автомобіля знизиться до рівня 50-55%. Але такого не трапилося, хоча слід визнати, що проти колишніх півсотні кілограмів пластмас, що йшли в основному на виготовлення вузлів інтер'єру та деталей електроізоляційного призначення, сьогодні кількість неметалічних деталей у ваговому відношенніперевищує 100, а на деяких моделях і 150 кг.
ВСЕ ДУЖЕ ХОЧУТЬ, АЛЕ ПОКИ НЕ ДУЖЕ МОЖУТЬ
Пластмасам важко вдається пробивати собі дорогу. Однією з перших деталей, виготовлених із пластику, був бампер, проте появі на автомобілях пластмасові бампери зобов'язані не своїм технічним перевагам, а вступу до США через норми про пошкодження при зіткненні на низьких швидкостях. І лише коли на американські автомобіліУ 1968 році встановили 40 тис. бамперів з дрібної пористої поліуретану, інженери “пригадали”, що пружні бампери з пластмаси мають ще й переваги в зниженні ваги, дають повну свободу для дизайнерської творчості, покращують аеродинаміку і, нарешті, легко ремонтуються після пошкодження. 1974 року пластмасові бампери отримали вже 800 тис., а 1980-го — понад 4,5 млн. автомобілів, вироблених у США.
Пластиковим облицюванням інтер'єру давно нікого не здивуєш. Однак сьогодні як об'ємний наповнювач для цих деталей все частіше використовується рослинна сировина.
Що є перешкодою для більш широкого та швидкого впровадження кузовних деталейіз пластмас на легкових автомобілях? Показовими в цьому плані є дослідження, які провела фірма Opel під час підготовки виробництва. спортивного купе Calibra. Передбачалося, що кузов Calibra буде збудований на базі сталевий просторової рами, яку облицьовують пластмасовими панелями. Це дозволило б раз на три-чотири роки згідно автомобільної моди вносити в дизайн кузова істотні корективи, не змінюючи докорінно технологічний процесвиготовлення машини. Однак при ретельному аналізі з'ясувалося, що при тих масштабах, якими планувалося випускати Calibra, витрати на виготовлення пластмасового варіанта цієї машини були б на 15% вищими, ніж версії з суцільнометалевим кузовом. Плюс виникали серйозні проблеми з утилізацією автомобільного брухту.
Майже забута сьогодні модель Gordon-Keeble (ліворуч) із кузовом зі склопластику наробила чимало галасу у 1964 році. Вона могла б стати великою, проте високі виробничі витрати, що відповідають змісту висококласної гоночної команди, занапастили її. Але пластмасовий Chevrolet Corvette (праворуч), що випускався в цей же час, довів своє право на існування.
Втім, утилізація пластмаси - справа вирішуване, і фактично дуже багато, якщо не все залежить від обсягів виготовлення автомобіля. Якщо рівень виробництва моделі не перевищує 2-3 тис. штук на місяць, то через великі витрати на виготовлення штампів листовий прокат, що йде на виготовлення кузова, виявляється дорожчим за пластмасові панелі. Ось тоді і є сенс зробити ставку на пластмасу, але при більш масовому виробництві економічна перевагавиявляється у сталевого листа. І хоча приклади пластмасових Trabant, Renault Espaceі Chevrolet Corvette, що випускалися сотнями тисяч, начебто доводять протилежне, поки все ж таки йдеться швидше про винятки з правила.
Недосконалість технології формування великогабаритних пластикових панелей, а також деталей з підвищеною відповідно до протиударних норм структурною стійкістю не дозволяє розширити масштаби використання неметалічних матеріалів. Моделі Ferrari, Porsche, Lotus, які можна назвати пластмасовими, випускалися штучно, що виправдовує використання в них дорогих і складних у виготовленні композитних матеріалів. Такі автомобілі стали легендарними, але прикладом для великосерійного виробництва вони не можуть служити.
ЧИ МОЖЛИВИЙ ПЛАСТМАСОВИЙ ДВИГУН
У підкапотному просторіавтомобіля залишається ще менше можливостей для ентузіастів використання пластику. Тому досі як революцію згадують 1974, коли Volkswagen на моделі Passat вперше для виробництва бачків радіатора застосував нейлон, армований скловолокном. Потім настала черга вентиляторів з термореактивних полімерів - тому що вони важать менше металевих, виконуються за одну операцію штампування, не вимагають наступної механічної обробкита балансування. Сьогодні з пластмаси виконуються вже багато деталей, розташованих під капотом автомобіля, проте їхня вагова частка від загальної масипластиків, які використовуються в автомобілебудуванні, все ще не перевищує 15-20%.
Ferrari F40 та її кузов, повністю виготовлений з композиції кевлару та вуглецевих волокон
Зрозуміло, пластмас важко конкурувати з традиційними матеріалами в області силових навантажених деталей. І проблема полягає не в показниках міцності, а все в тій же високій вартості виготовлення. Але позитивний досвід є. Задня підвіска Chevrolet Corvette комплектується поперечною пластиковою ресорою, яка успішно справляється зі своїми обов'язками і при цьому важить всього 3,6 кг замість 19 кг, будь вона виготовлена зі сталі.
Однак, чи можливий пластмасовий двигун? Американська фірма Polimotor відповіла на це запитання ствердно. Головка та блок циліндрів, піддон маслокартера, впускний колекторі ще ряд деталей 4-циліндрового силового агрегату, розробленого Polimotor, виготовлені з фено-пласту - пластику, що володіє високим опором стиску і вигину навіть при температурах понад 2000С і здатного зберігати хімічну стабільність у присутності бензину, олії, етиленгліколю та води. З металу в цьому моторі тільки гільзи циліндрів, колінчастий і розподільний вали, випускні клапанита пружини механізму газорозподілу. Застосування пластмаси дало економію ваги на 60% та зниження рівня шуму працюючого двигуна на 15%. Про серійне виготовлення пластмасового двигунаговорити зарано, але сам факт існування такого двигуна вселяє певний оптимізм.
ПЛАСТМАСОВИЙ ВЕДМІДЬ
Минулого літа засоби масової інформації повідомили про те, що БелАЗ придбав у російського АСМ-холдингу (колишнє Міністерство автомобільного та сільськогосподарського машинобудування) ліцензію на виробництво мікроавтомобіля "Ведмедик". В основу конструкції "Ведмедики" покладено збірно-модульну схему, в якій на каркас з низьколегованої сталі навішуються пластмасові панелі. У автомобіля знімний задній ковпак, що за бажанням власника забезпечує швидке перетворення прямо в гаражі чотиримісного універсала, яким є базова версія"Ведмедики", пікап, фургон, кабріолет або ландо (чи не цього, до речі, хотілося Opel при розробці Calibra?).
У конструкції кузова "Ведмедики" на сталевий каркас навішуються пластмасові панелі.
Свого часу, обґрунтовуючи економічну доцільність "Ведмедика", АСМ-холдинг підрахував, що проект буде рентабельним при щорічному виробництві 10 тис. цих автомобілів. Такий обсяг цілком узгоджується із зазначеними вище 2-3 тис. штук щомісяця, що дозволяє повірити в окупність “Ведмедика”. Однак питання, чи здатна навіть така невелика кількість "клишоногих" здолати білоруський автомобільний ринок, залишаємо відкритим, хоча від цього і залежить, чи зможе Білорусь випускати власний легковий автомобіль, та й до того ж пластмасовий.
Сергій БОЯРСЬКИХ
У 1942 році було створено перший у світі пластиковий автомобіль. За задумом Генрі Форда цей автомобіль мав стати легшим і дешевшим, ніж машина з металевим корпусом. Через об'єктивні причини подібні авто не стали популярними, але це не заважає авто виробникам представляти концепти з пластику. І в сьогоднішньому огляді ми покажемо вам вісім найцікавіших автомобілів з пластику.
(8 фото автомобілів із пластику)
Перший у світі автомобіль із пластику — Soybean Car.
У період Другої Світової війни більша частина металу, виробленого у світі, йшла на військові потреби. Це послужило першопричиною появи першого автомобіля з пластику — Soybean Car. Звичайно, більшість деталей цього авто було створено з металу, але пристрій включав здебільшого елементи з біопластику, що знизило вагу автомобіля в чотири рази.
Перший пластиковий автомобіль, випущений серійно - Chevrolet Corvette (C1)
У 1953 році був випущений серійно перший автомобіль із пластику - Chevrolet Corvette. Основою цього авто був метал, а кузовна частина зі склопластику. Усього було створено 300 екземплярів такого автомобіля.
Перший в історії Росії пластиковий автомобіль - ХАДІ-2
1961 року студентами автодорожнього інституту міста Харкова був винайдений автомобільіз пластику, який отримав експериментальну назву ХАДІ-2. Весь автомобіль становив приблизно 500 кг.
Найвідоміший пластиковий автомобіль у світі – Trabant.
Цей автомобіль створили у НДР. Через маленький розмір і постійні поломки цей автомобіль німецькі знавці, які зналися на хороших авто, просто висміяли. Автомобілів Trabantбуло випущено близько трьох мільйонів.
Гідність хімічної промисловості Німеччини - Bayer K67
У 1967 році був представлений публіці автомобіль, створений компанією BMW та хімічною фірмою Bayer. На демонстраційному показі К67 кілька разів врізався у стіну, а його каркас залишався без видимих пошкоджень.
Російський автомобіль із пластику – Е-мобіль
Вітчизняний автопром не відстає у створенні авто із пластику. Вже почалося масове створення пластикового автомобіля із веселою назвою Ё-мобіль. Корпус цієї машини зроблений з поліпропілену та пластику, причому деякі деталі можна буде поміняти, наприклад, при аварії чи просто коли захочеться.
Пластикові автомобілі з дитячого конструктора LEGO
Багато жартівників, висловлюючи критику на адресу автомобілів з пластику, називають їх іграшковими і кажуть, що такі засоби пересування можна взагалі збирати з конструктора LEGO. Незважаючи на усмішки, два юні інженери, один з яких виходець Румунії, а інший Австралії, разом створили повнорозмірну машину з півмільйона частин конструктора LEGO. Замість двигуна на цьому LEGO-автомобілі встановлений пневмомотор.
