Когда-то на заре химических технологий пластмассовые детали воспринимались как что-то несерьезное и об их применении в автомобильной промышленности никто не задумывался. Сейчас все по-другому: без использования пластмассы не выпускается даже самый дешевый автомобиль.
Именно благодаря широкому применению пластмасс автомобили стали значительно комфортнее, технологичнее, доступнее. Действительно, отсутствие пластмассовых элементов еще в середине ХХ века причиняло владельцам машин много неудобств. Например, внутрь автомобиля во время дождя могла легко попасть вода (сейчас от таких неприятностей предохраняют современные пластиковые уплотнители на стеклах и дверях). В жаркий день водителю нужно было надевать перчатки, чтобы руль из жесткой резины не скользил в руках (сегодня современные пластики, из которых изготавливается руль, не доставляют таких неудобств). В салоне автомобиля обычно было шумно (отсутствовали широко применяемые сейчас звукопоглощающие композитные материалы), сиденья часто протирались (не было полиуретановых покрытий), водителю с собой приходилось возить запасные ремни для элементов двигателя (современные ремни с использованием сверхпрочных пластиков рвутся гораздо реже), а металлические бамперы часто гнулись, отрывались и со временем покрывались ржавчиной (сейчас пластиковый обвес автомобиля более прочен и долговечен).
Если в 1950–1960-х годах средний автомобиль содержал всего около десяти килограммов пластмассы, то в современной машине наберется до 100–150 килограммов пластмассовых материалов, которые в конструкции можно найти повсюду: в подвеске, в двигателе, в электрической проводке, на кузове, в отделке салона. Преимущества пластиковых деталей для автомобильных технологов очевидны: они долговечны, не страдают от ржавчины, при этом по своей прочности зачастую не уступают стали. Кроме того, пластики легкие, а значит, они позволяют существенно снизить вес автомобиля, повысить его динамические характеристики и, что очень актуально сейчас, уменьшить потребление топлива. Еще пластики более доступны по цене, чем некоторые дорогостоящие элементы из нержавеющей стали или цветных металлов. Наконец, они легче поддаются обработке, из них можно получить детали необычных форм и цветов, что очень привлекает автомобильных дизайнеров.
На замену стали
В наступлении пластика на автомобильную промышленность ведущие позиции за немецкими компаниями. В середине ХХ века крупные германские химические концерны стали активно разрабатывать материалы из пластмасс, которые могли бы применяться в производстве автомобилей. Более того, именно немецкие компании первыми решили сделать машину целиком из пластмассы. О такой возможности в начале 1960-х годов заявили специалисты Bayer MaterialScience - подразделения крупнейшего германского химико-фармацевтического концерна Bayer AG. Они предложили использовать для несущего основания кузова конструкцию из так называемого полиуретанового сэндвича - пластикового материала, который оказался мало восприимчив к внешним воздействиям. Весной 1967 года такой кузов был впервые представлен на Ганноверской промышленной выставке. И уже осенью, к началу выставки «К-1967», были найдены решения по изготовлению крыши, капота, крыльев, амортизатора и других частей кузова из полимерных материалов. Для внутренней отделки автомобиля технологи тоже подобрали подходящие пластики.
Так появился первый «пластмассовый автомобиль» LEV-K-67. Он официально получил госномер и был сертифицирован для применения на дорогах общего пользования. Примечательно, что до сих пор эта машина выдерживает тестовые испытания на трассе и в том числе отвечает всем требованиям безопасности. А с 1978 года модель LEV-K-67 занимает место в секции «Транспорт» известного мюнхенского Deutsches Museum как наглядный пример успешного использования пластиков в автомобилестроении.
Зародившиеся в модели LEV-K-67 технологические идеи получили дальнейшее развитие. Например, во время работы над проектом технологами Bayer на основе формованного полиуретана был разработан особый материал для автокресел. Позже он начал применяться на автомобилях Volkswagen. До этого кресла изготавливали из каучукового волокна - натурального материала, соединенного с латексом, менее прочного и долговечного. Новые кресла избавили автомобилистов от этих неудобств.
Большой резонанс в автопроме вызвало появление и эластичной пены Bayflex, которая впервые была использована для производства подлокотников в популярной модели Volkswagen Beetle («Жук»). Она открыла перед автопроизводителями возможность создавать приятные на ощупь пластиковые элементы в салоне. Bayflex стал активно использоваться и в выпуске бамперов. Пластиковые бамперы в 1969 году одной из первых начала внедрять компания Porsche - защитные элементы на кузове машины не гнулись он мелких ударов и не отрывались при неудачных маневрах. Со временем все мировые производители начали выпускать бамперы из пластика.
А полиуретановая пена вообще произвела небольшую революцию. На автомобилях Volkswagen этим материалом впервые начали заполнять пустые пространства кузова, из-за чего уменьшился риск коррозии и в разы - уровень шума.
Начиная с 1970-х годов все мировые автопроизводители хорошо знали такие пластиковые материалы из Германии, как Leguval, Novodur, Pocan, Bayblend, Durethan, Makrolon, Baydur, Bayflex, Termaloy. Из них начинают активно изготавливать решетки радиатора, молдинги, задние фонари, детали дверей, дверные ручки, наружные зеркала, колпаки колес, фары, панели приборов, дворники и многие другие детали автомобиля.
Совсем пластмассовый
В настоящее время ведущие немецкие химические концерны работают над расширением присутствия пластмассовых материалов в автомобиле. Один только концерн Bayer MaterialScience ежегодно инвестирует в подобные исследования 240 млн евро. Эти средства идут на то, чтобы создать новые виды пластмассовых материалов с уникальными потребительскими свойствами.
Большие надежды сегодня связываются с технологиями интегрирования в некоторые виды пластика наночастиц углерода. В результате получаются пластмассы с уникальными свойствами электропроводимости, благодаря чему их можно шире использовать в различных деталях двигателя и электронных системах.
Разработаны пластики, очень устойчивые к агрессивным внешним воздействиям, например к сильно нагретому моторному маслу. Это дает возможность использования пластмассовых материалов для изготовления элементов управления коробкой передач и других деталей двигателя и трансмиссии, которые вступают в соприкосновение с нагретыми маслами и где крайне важны характеристики теплостойкости.
Верх мечтаний разработчиков пластиковых материалов - полностью пластмассовый кузов серийного авто. Сегодня уже многие автопроизводители делают некоторые модели из пластиковых корпусов. Однако сверхпрочные композитные материалы пока еще дорогое удовольствие, и получить такой кузов имеют право только дорогие мелкосерийные автомобили, к примеру, премиальные спорткары, которые благодаря своему легкому весу могут достигать на дороге впечатляющих скоростей. Но в будущем технологи надеются удешевить производство пластика, чтобы массовый выпуск пластмассовых кузовов стал реальностью.
Сомневающимся в том, что машины из пластмассы могут быть даже прочнее, чем из стали, можно посоветовать познакомиться с разработками компании Porsche. Еще в 1986 году на выставке «К-1986» в Дюссельдорфе этот автопроизводитель продемонстрировал посетителям новый пластиковый кузов. Желающие проверить его прочность могли нажать на кнопку, и кузов с большой силой тут же ударялся о стену. За время выставки пластиковый автомобиль подвергался такому «краш-тесту» бесчисленное количество раз и при этом оставался абсолютно целым и невредимым.
Оригинал взят у mastino_odessa в
Конечно же, пластиковые они совсем не полностью. Как правило, речь идет о пластиковом кузове, иногда даже — о пластиковых деталях кузова. Тем не менее, пластмасса играет значительную роль в конструкции всех этих авто.
Soybean Car. Первый в мире пластиковый
Во время Второй Мировой войны большая часть производимого в мире металла шла на военные нужды. Этот факт стал одной из основных причин появления Soybean Car - первого в мире пластикового автомобиля. Конечно, большинство деталей этой машины было из металла, но конструкция включала также четырнадцать элементов из пластика, что позволило снизить вес авто почти на четверть.
Chevrolet Corvette (C1). Первый серийный автомобиль из пластика
А первым пластиковым автомобилем, запущенным в серийное производство, стал Chevrolet Corvette 1953 года выпуска. Каркас этого авто был сделан из металла, а кузов - из набиравшего популярность в те годы стеклопластика. Всего с конвейера сошло 300 экземпляров этой машины, послужившей прародителем одного из самых популярных в мире спорткаров.
Опыты с кузовами из стеклопластика происходили в те времена и в Советском Союзе. К примеру, в 1961 году студентами Харьковского автодорожного института был создан экспериментальный автомобиль ХАДИ-2, ставший первым отечественным пластиковым авто. Вес машины составлял всего 500 килограммов.
Trabant. Самый массовый автомобиль из пластика
Trabant - это не просто автомобиль, это символ целой страны, которая его выпускала, Германской Демократической Республики. Благодаря специфической конструкции, малым размерам и постоянным поломкам, авто стало объектом всеобщих насмешек. Тем не менее, под этой маркой было выпущено более трех миллионов автомобилей.
Bayer K67. Гордость немецкой химической промышленности
Автомобиль K67, созданный совместно концерном BMW и химическим гигантом Bayer, был впервые показан публике в Дюссельдорфе в 1967 году. Но произошло это не на автосалоне, а на выставке химической промышленности. Ведь компания Bayer хотела таким образом похвастаться своими достижениями в технологиях производства пластмасс. В качестве демонстрации это авто с пластиковым кузовом несколько раз врезалось в стенку, совершенно при этом не пострадав.
Urbee Hybrid. Пластиковый автомобиль, напечатанный на принтере
Пластиковый автомобиль Urbee Hybrid также был создан для демонстрации развития современных технологий. Эта машина стала первым авто, большая часть деталей которого (в том числе, и кузов), была напечатана на 3D-принтере.
BMW i3. Пластиковый электромобиль класса «люкс»
Автомобиль BMW i3, который поступит в массовое производство в 2014 году, станет не только первым в мире серийным электромобилем премиум-класса, но и машиной, в которой значительная часть деталей кузова будет сделана из пластика, армированного углеродным волокном. Создатели машины ожидают, что в будущем эта технология обретет огромную популярность по всему миру. Ведь такой кузов легче, чем полностью металлический, да еще невосприимчив к мелким механическим повреждениям.
Alfa Romeo 4C. Пластиковый спорткар
Компания Alfa Romeo выпустила спортивный автомобиль Alfa Romeo 4C с полностью углепластиковым кузовом. Весит этот элемент конструкции всего 63 килограмма, а машина в целом - 895 кг.
Ё-мобиль. Российский пластиковый автомобиль
Отечественный автопром также стараетс яне отставать в создании пластиковых авто (по крайней мере — проектов таких авто). Уже на подходе начало массового производство «народного автомобиля» со смешным названием Ё-мобиль. Его корпус будет сделан из пластика и полипропилена. Некоторые панели при этом будут сменными. Так что владельцы смогут их менять после крупных аварий или просто при желании сменить цвет своей машины.
13 января 1942 года
появился первый в мире пластиковый автомобиль
. Генри Форд получил официальный патент на свое изобретение, которое по задумке автора, должно было стать легче и дешевле машины с металлическим корпусом. В силу множества объективных причин подобные авто до сих пор не снискали популярности. Однако это не мешает производителям время от времени представлять концепты, а то и пробные партии продукции из этого необычного материала. И в нашем сегодняшнем обзоре пойдет речь о десятке самых интересных и знаковых автомобилей из пластика.
Во время Второй Мировой войны большая часть производимого в мире металла шла на военные нужды. Этот факт стал одной из основных причин появления Soybean Car – первого в мире пластикового автомобиля. Конечно, большинство деталей этой машины было из металла, но конструкция включала также четырнадцать элементов из биопластика, что позволило снизить вес авто почти на четверть.
А первым пластиковым автомобилем, запущенным в серийное производство, стал Chevrolet Corvette 1953 года выпуска. Каркас этого авто был сделан из металла, а кузов – из набиравшего популярность в те годы стеклопластика. Всего с конвейера сошло 300 экземпляров этой машины, послужившей прародителем одного из самых популярных в мире спорткаров.
Опыты с кузовами из стеклопластика происходили в те времена и в Советском Союзе. К примеру, в 1961 году студентами Харьковского автодорожного института был создан экспериментальный автомобиль ХАДИ-2, ставший первым отечественным пластиковым авто. Вес машины составлял всего 500 килограммов.
Trabant – это не просто автомобиль, это символ целой страны, которая его выпускала, Германской Демократической Республики. Благодаря простоте конструкции, малым размерам и постоянным поломкам, авто стало объектом всеобщей насмешки. Особенно немцев, всегда знавших толк в хороших машинах, веселил пластиковый корпус Трабанта (крылья, бампер и часть кузовных панелей). Всего под этой маркой было выпущено более трех миллионов автомобилей.
Автомобиль K67, созданный совместно концерном BMW и химическим гигантом Bayer, был впервые показан публике в Дюссельдорфе в 1967 году. Но произошло это не на автосалоне, а на выставке химической промышленности. Ведь компания Bayer хотела таким образом похвастаться своими достижениями в технологиях производства пластмасс. В качестве демонстрации это авто с пластиковым кузовом несколько раз врезалось в стенку, совершенно при этом не пострадав.
Пластиковый автомобиль Urbee Hybrid также был создан для демонстрации развития современных технологий. Эта машина стала первым авто, большая часть деталей которого (в том числе, и кузов) была напечатана на 3D-принтере.
Автомобиль BMW i3, который поступит в массовое производство в 2014 году, станет не только первым в мире серийным электромобилем премиум-класса, но и машиной, в которой значительная часть деталей кузова будет сделана из пластика, армированного углеродным волокном. Создатели машины ожидают, что в будущем эта технология обретет огромную популярность по всему миру. Ведь такой кузов легче, чем полностью металлический, да еще невосприимчив к мелким механическим повреждениям.
Как уже упоминалось выше, первым серийным пластиковым авто стал споркар Chevrolet Corvette. Компания Alfa Romeo продолжает эти славные традиции. Она выпустила спортивный автомобиль Alfa Romeo 4C с полностью углепластиковым кузовом. Весит этот элемент конструкции всего 63 килограмма, а машина в целом – 895 кг.
также не пасет задних в создании пластиковых авто. Уже на подходе начало массового производство «народного автомобиля» со смешным названием Ё-мобиль. Его корпус будет сделан из пластика и полипропилена. Некоторые панели при этом будут сменными. Так что владельцы смогут их менять после крупных аварий или просто при желании сменить цвет своей машины.
Некоторые острословы, критикуя пластиковые автомобили, называют их игрушечными и шутят, что такие транспортные средства вообще можно собирать из LEGO. Будто насмехаясь над ними, двое молодых инженеров, австралиец и румын, совместными усилиями создали полноразмерный автомобиль из более чем полумиллиона элементов конструктора. Интересно, что вместо двигателя внутреннего сгорания на этом LEGO-мобиле стоит .
Эта машина известна у автомобильных историков как Soybean car («соевый автомобиль»), собственного названия у него не было. Идея пластикового автомобиля пришла в голову Генри Форду в конце 1930-х, и он поручил разработку своему дизайнеру — Юджину Грегори. Будучи неудовлетворённым ходом разработки, Форд передал задачу лаборатории в Гринфилд-Виллидж, занимавшейся разработкой пластиков из сои и других сельскохозяйственных культур под началом инженера Лауэлла Оверли.
К 1941 году концепт был разработан пластик, подходящий для изготовления кузовных панелей, дизайн машины основывался ещё на разработках Грегори, и 13 августа 1941 года «соевый Форд» был представлен публике. В проект были вложены бешеные деньги. У Форда было 12 000 акров соевых полей для экспериментов, и он заявлял, что после войны сможет «выращивать автомобили на грядке». Историки до сих пор не понимают, почему крайне консервативный и уже очень пожилой на тот момент Форд вообще взялся за такой проект. Кто-то даже писал, что это «старческий маразм» (Форду в 1941-м стукнуло 78 лет). 
Основой машины была трубчатая рама, на которой крепилось 14 кузовных панелей, сделанных из композита, основанного на сое, но включавшего коноплю, пшеницу, лён и рами (китайскую крапиву). В результате машина весила 860 кг — на 25% меньше, чем среднестатистический автомобиль подобного класса того времени. Инженерам было категорически запрещено разглашать состав композита. Лауэлл Оверли несколько раз проговаривался в интервью, что в состав входит фенолформальдегидная смола, но не более того. 
Есть легенды о том, что второй аналогичный автомобиль был сделан для самого Форда — но никаких реальных доказательств тому нет. Больше таких автомобилей не строили, а вся энергия Форда пошла на военные поставки. Где-то во время войны Soybean car был уничтожен по указанию Юджина Грегори (видимо, он следовал, в свою очередь, приказу Форда), чтобы секрет композита остался внутри компании. А полноценные пластиковые автомобили появились только после войны. 
Кузов является одной из самых наиважнейших деталей автомобиля. В его основные качества в первую очередь должны входить , прочность, относительная при этом дешевизна, но в тоже время он должен быть оптимально удобным для всех пассажиров салона авто и отличаться стилем и дизайном. Согласитесь, что качества эти порой противоречивы, поэтому между производителями нет единого мнения, какой из кузовных материалов наиболее лучше подходит для производства.
Мы расскажем вам о современных кузовных материалах и рассмотрим их плюсы и минусы.
Стальной кузов
Стальной кузов может быть различной вариантности сплава, что дает совершенно непохожие свойства его разновидностям. Так, к примеру, отличной пластичностью обладает листовая сталь, она же и позволяет производить из себя наружные панели деталей кузова, которые порой могут иметь довольно необычную и сложную форму. Логично, что высокопрочные сорта обладают изрядной энергоемкостью и отличной прочностью, поэтому этот вид стали применяют в производстве силовых деталей кузова. Выгодно еще и то, что за всю автомобилестроения производителям удалось упростить и отладить мастерство изготовления стальных кузовов, что делает их довольно недорогими.
Именно этот фактор сделал стальные кузова на сегодняшний день самыми популярными на автомобильном рынке.
При всех этих плюсах недостатки у стали все же имеются и существенные. Так, например, неудобно то, что стальные детали имеют не малый вес, а также подвержены коррозийным процессам , что вынуждает производителей использовать приемы оцинковки стальных деталей и параллельно искать альтернативные варианты кузовных материалов.
Алюминиевый кузов
Сегодня все чаще можно услышать об использовании в производстве кузовов для авто такого материала как алюминий. Этот металл, который в народе назвали «крылатым», не подвержен образованию ржавчины на деталях корпуса, а сам алюминиевый кузов при такой же прочности и жесткости весит в 2 раза меньше, чем его стальной собрат. Но и тут есть подводные камни.
При всех своих качествах у алюминия имеется весомый недостаток — это хорошая проводимость шума и вибрации.
Поэтому автопроизводителям приходиться усиливать кузов противошумовой изоляцией , что, в конечном счете, приводит к удорожанию машины, да и сам металл стоит дороже стали. Эти факторы способствуют тому, что кузова в последующем может потребовать использования специального оборудования.
В итоге, все это приводит к увеличению цены самого автомобиля. Полностью алюминиевый кузов могут позволить себе далеко не все производители, один из немногих — Audi. Но чаще всего приходится идти на компромисс и компоновать алюминиевые и стальные детали в одном кузове. Так, к примеру, в модели BMW пятой серии вся передняя часть кузовного корпуса изготовлена из алюминия и сварена со стальным каркасом.
Пластиковый кузов
Пластик не так давно считался в автомобилестроении наиболее перспективным кузовным материалом. Он легче даже вышеупомянутого алюминия, ему можно придать любую, даже вычурную и замысловатую форму, да и покраска его обходится намного дешевле, ведь провести ее можно уже на стадии производства, используя различные химические добавки. Ну и наконец, этот материал уж точно не знает, что такое коррозия . Но недостатков у пластика гораздо больше и они довольно значимые.
Так, свойства пластика меняются под влиянием различных температур — мороз делает пластик более хрупким, а жара размягчает этот материал.
По этим причинам и ряду других из пластика нельзя изготавливать те детали, на которые оказываются довольно высокие силовые нагрузки, ремонту некоторые пластиковые детали и вовсе не поддаются, и требуют полной своей замены. Именно это привело к тому, что на сегодняшний день из пластика изготавливают лишь навесы, бампера да крылья.
Композитный кузов
Еще одним видом материала для изготовления кузова являются композитные материалы. Это «гибридный» материал, получаемый из нескольких соединенных вместе. Такое производство делает композитный кузов оптимальным по качествам, так как в нем соединяется все лучшее от каждого компонента.
Кроме того, композитные материалы более долговечны, из них можно изготавливать самые крупные и сплошные детали, что, несомненно, упрощает само производство.
К композитным материалам относится, например, углеволокно, которое, кстати, используется в производстве чаще всего. Из углеволокна изготавливают остовы к кузовам для суперкаров.
К минусам данного материала можно отнести трудоемкость при его использовании в автомобилестроении. Иногда даже необходим ручной труд, что, конечно, в итоге сказывается на цене. Еще один недостаток — это практически невозможность восстановления деталей из углепластика после деформации при авариях . Все это способствует тому, что массово автомобили в углепластиковом кузове практически не выпускаются.
У каждого типа кузовов есть свои достоинства и недостатки. Тут уж все зависит от вкусов потребителей, то есть нас с вами.
Удачных вам приобретений и будьте аккуратны!
В статье использованы изображения с сайтов www.rul.ua, www.alu-cover.ru, www.tuning-ural.ruwww.torrentino.com