Nadwozie to jedna z najważniejszych części samochodu. Jego główne cechy to przede wszystkim wytrzymałość, a jednocześnie względna taniość, ale jednocześnie powinna być optymalnie wygodna dla wszystkich pasażerów kabiny samochodu i różnić się stylem i designem. Zgadzam się, że te cechy są czasami sprzeczne, więc nie ma zgody między producentami co do tego, który z materiałów korpusu najlepiej nadaje się do produkcji.
Opowiemy Ci o nowoczesnych materiałach na karoserię i rozważymy ich wady i zalety.
Korpus ze stali
Stalowy korpus może mieć różne warianty stopu, co daje zupełnie inne właściwości jego odmianom. Na przykład blacha stalowa ma doskonałą ciągliwość, a także pozwala na wytwarzanie z siebie zewnętrznych paneli części karoserii, które czasami mogą mieć dość nietypowy i złożony kształt. Logiczne jest, że gatunki o wysokiej wytrzymałości charakteryzują się sporym zużyciem energii i doskonałą wytrzymałością, dlatego ten rodzaj stali jest używany do produkcji części karoserii. Korzystne jest również to, że w całym przemyśle motoryzacyjnym producentom udało się uprościć i dopracować umiejętność wytwarzania stalowych nadwozi, co czyni je dość niedrogimi.
To właśnie ten czynnik sprawił, że nadwozia stalowe są obecnie najbardziej popularne na rynku motoryzacyjnym.
Przy tych wszystkich zaletach stal ma nadal istotne wady. Na przykład niewygodne jest to, że części stalowe nie są lekkie i są również podatne na procesy korozyjne, co zmusza producentów do stosowania technik cynkowania części stalowych i jednoczesnego poszukiwania alternatywnych opcji dla materiałów korpusu.
Korpus aluminiowy
Dziś coraz częściej można usłyszeć o zastosowaniu w produkcji karoserii takich materiałów jak aluminium. Ten metal potocznie nazywany „skrzydlatym” nie jest podatny na powstawanie rdzy na częściach karoserii, a sam aluminiowy korpus, przy tej samej wytrzymałości i sztywności, waży 2 razy mniej niż jego stalowy odpowiednik. Ale i tu są pułapki.
Pomimo wszystkich swoich właściwości aluminium ma znaczną wadę - dobrze przewodzi hałas i wibracje.
Dlatego producenci samochodów muszą wzmocnić nadwozie izolacją przeciwhałasową, co ostatecznie prowadzi do wzrostu kosztów samochodu, a sam metal jest droższy niż stal. Czynniki te przyczyniają się do tego, że ciało może później wymagać użycia specjalnego sprzętu.
W efekcie wszystko to prowadzi do wzrostu ceny samego samochodu. Nie wszyscy producenci mogą sobie pozwolić na całkowicie aluminiową karoserię, jednym z nielicznych jest Audi. Ale najczęściej trzeba iść na kompromis i ułożyć elementy aluminiowe i stalowe w tej samej obudowie. Na przykład w BMW serii 5 cały przód nadwozia jest wykonany z aluminium i przyspawany do stalowej ramy.
Plastikowy korpus
Nie tak dawno plastik był uważany za najbardziej obiecujący materiał na karoserię w przemyśle motoryzacyjnym. Jest lżejszy nawet od wspomnianego aluminium, można mu nadać dowolny, nawet pretensjonalny i misterny kształt, a jego malowanie jest znacznie tańsze, bo można je przeprowadzić już na etapie produkcji przy użyciu różnych dodatków chemicznych. I wreszcie ten materiał z pewnością nie wie, czym jest korozja. Ale wad plastiku jest znacznie więcej i są one dość znaczące.
Tak więc właściwości plastiku zmieniają się pod wpływem różnych temperatur - mróz powoduje, że plastik jest bardziej kruchy, a ciepło zmiękcza ten materiał.
Z tych i wielu innych powodów niemożliwe jest wykonanie tych części z tworzywa sztucznego, które podlegają dość dużym obciążeniom mocy, niektóre części z tworzyw sztucznych nie mogą być w ogóle naprawione i wymagają ich całkowitej wymiany. To doprowadziło do tego, że dziś tylko markizy, zderzaki i błotniki są wykonane z tworzywa sztucznego.
Korpus kompozytowy
Materiały kompozytowe to inny rodzaj materiału na korpus. Jest to materiał „hybrydowy” złożony z kilku połączonych ze sobą kawałków materiału. Taka produkcja sprawia, że nadwozie kompozytowe jest optymalne pod względem jakości, ponieważ łączy w sobie to, co najlepsze z każdego komponentu.
Ponadto materiały kompozytowe są trwalsze, można z nich wykonać największe i najsolidniejsze części, co niewątpliwie upraszcza samą produkcję.
Do materiałów kompozytowych zalicza się na przykład włókno węglowe, które notabene najczęściej wykorzystywane jest w produkcji. Szkielety karoserii supersamochodów wykonane są z włókna węglowego.
Wady tego materiału obejmują złożoność jego zastosowania w przemyśle motoryzacyjnym. Czasami wymagana jest nawet praca fizyczna, co oczywiście ostatecznie wpływa na cenę. Kolejną wadą jest prawie niemożność przywrócenia części wykonanych z tworzywa sztucznego wzmocnionego włóknem węglowym po odkształceniu w wypadku. Wszystko to przyczynia się do tego, że seryjnie produkowane samochody w karbonowych nadwoziach praktycznie nie są produkowane.
Każdy rodzaj ciała ma swoje zalety i wady. Wszystko zależy od gustów konsumentów, czyli od Ciebie i ode mnie.
Udane zakupy i bądź ostrożny!
W artykule wykorzystano obrazy ze stron www.rul.ua, www.alu-cover.ru, www.tuning-ural.ruwww.torrentino.com
Oryginał zaczerpnięty z mastino_odessa v
Oczywiście wcale nie są całkowicie plastyczne. Z reguły mówimy o plastikowym korpusie, czasem nawet o plastikowych częściach nadwozia. Jednak plastik odgrywa znaczącą rolę w projektowaniu wszystkich tych samochodów.
Samochód sojowy. Pierwszy na świecie plastik
Podczas II wojny światowej większość metalu produkowanego na świecie trafiła na potrzeby wojskowe. Fakt ten był jednym z głównych powodów pojawienia się samochodu sojowego - pierwszego na świecie samochodu z tworzywa sztucznego. Oczywiście większość części tego auta została wykonana z metalu, ale projekt obejmował również czternaście plastikowych elementów, co pozwoliło zmniejszyć wagę auta o prawie jedną czwartą.
Korweta Chevroleta (C1). Pierwszy samochód produkcyjny wykonany z tworzywa sztucznego
Pierwszym plastikowym samochodem wprowadzonym do masowej produkcji był Chevrolet Corvette z 1953 roku. Rama tego samochodu została wykonana z metalu, a nadwozie z włókna szklanego, które w tamtych latach zyskiwało na popularności. W sumie z taśmy montażowej zjechało 300 egzemplarzy tego samochodu, który służył jako protoplasta jednego z najpopularniejszych samochodów sportowych na świecie.
Eksperymenty z korpusami wykonanymi z włókna szklanego miały miejsce w tamtych czasach w Związku Radzieckim. Na przykład w 1961 r. Studenci Charkowskiego Instytutu Samochodowego i Budowy Dróg stworzyli eksperymentalny samochód HADI-2, który stał się pierwszym krajowym samochodem z tworzywa sztucznego. Waga samochodu wynosiła tylko 500 kilogramów.
Trabant. Najbardziej masywny plastikowy samochód
Trabant to nie tylko samochód, to symbol całego kraju, który go wyprodukował, Niemieckiej Republiki Demokratycznej. Ze względu na specyficzną konstrukcję, niewielkie rozmiary i ciągłe awarie samochód stał się obiektem powszechnej kpiny. Mimo to pod tą marką wyprodukowano ponad trzy miliony samochodów.
Bayer K67. Duma niemieckiego przemysłu chemicznego
K67, opracowany wspólnie przez BMW i giganta chemicznego Bayer, po raz pierwszy został zaprezentowany publiczności w Düsseldorfie w 1967 roku. Ale to nie stało się na targach motoryzacyjnych, ale na wystawie przemysłu chemicznego. W końcu firma Bayer chciała w ten sposób pochwalić się swoimi postępami w technologii tworzyw sztucznych. W ramach demonstracji ten samochód z plastikową karoserią kilkakrotnie uderzył w ścianę bez żadnych obrażeń.
Hybryda Urbee. Plastikowy samochód wydrukowany na drukarce
Plastikowy samochód Urbee Hybrid został również stworzony, aby pokazać rozwój nowoczesnej technologii. Ten samochód stał się pierwszym samochodem, którego większość części (w tym karoseria) została wydrukowana na drukarce 3D.
BMW i3. Luksusowy plastikowy samochód elektryczny
BMW i3, które wejdzie do masowej produkcji w 2014 roku, będzie nie tylko pierwszym na świecie masowo produkowanym pojazdem elektrycznym klasy premium, ale także samochodem, w którym znaczna część karoserii będzie wykonana z tworzywa sztucznego wzmocnionego włóknem węglowym. Twórcy maszyny oczekują, że ta technologia w przyszłości zyska ogromną popularność na całym świecie. W końcu taki korpus jest lżejszy niż całkowicie metalowy, a nawet odporny na drobne uszkodzenia mechaniczne.
Alfa Romeo 4C. Plastikowy samochód sportowy
Alfa Romeo wypuściła samochód sportowy Alfa Romeo 4C z karbonową karoserią. Ten element konstrukcyjny waży zaledwie 63 kilogramy, a samochód jako całość waży 895 kg.
Mobilny. Rosyjski samochód z tworzywa sztucznego
Krajowy przemysł samochodowy również stara się nadążyć za tworzeniem samochodów z tworzyw sztucznych (przynajmniej - projektów takich samochodów). Już po drodze rozpoczęcie masowej produkcji „samochodu ludowego” o zabawnej nazwie Yo-mobile. Jego korpus będzie wykonany z tworzywa sztucznego i polipropylenu. W takim przypadku niektóre panele będą wymienne. Dzięki temu właściciele będą mogli je zmienić po poważnych wypadkach lub po prostu zmienić kolor swojego samochodu, jeśli zechcą.
W 1942 roku powstał pierwszy na świecie plastikowy samochód. Zgodnie z koncepcją Henry'ego Forda samochód ten miał być lżejszy i tańszy niż samochód z metalową karoserią. Z przyczyn obiektywnych takie samochody nie stały się popularne, ale nie przeszkadza to producentom samochodów w przedstawianiu koncepcji plastikowych. A w dzisiejszym podsumowaniu pokażemy Wam osiem najciekawszych plastikowych samochodów.
(8 zdjęć plastikowych samochodów)
Pierwszy na świecie plastikowy samochód - Soybean Car.
W czasie II wojny światowej ogromna część produkowanego na świecie metalu trafiła na potrzeby militarne. To była główna przyczyna pierwszego plastikowego samochodu, samochodu sojowego. Oczywiście większość części tego samochodu została wykonana z metalu, ale urządzenie zawierało głównie elementy z bioplastiku, co czterokrotnie zmniejszyło wagę samochodu.
Pierwszy masowo produkowany plastikowy samochód - Chevrolet Corvette (C1)
W 1953 roku został wyprodukowany masowo pierwszy plastikowy samochód, Chevrolet Corvette. Podstawą tego samochodu był metal, a część karoserii została wykonana z włókna szklanego. W sumie powstało 300 egzemplarzy takiego samochodu.
Pierwszy plastikowy samochód w historii Rosji - HADI-2
W 1961 roku studenci Charkowskiego Instytutu Drogowego wynaleźli samochód z tworzywa sztucznego, który otrzymał eksperymentalną nazwę HADI-2. Całe auto ważyło około 500 kg.
Najbardziej znanym plastikowym samochodem na świecie jest Trabant.
Ten samochód powstał w NRD. Ze względu na niewielkie rozmiary i ciągłe awarie auto było po prostu wyśmiewane przez niemieckich ekspertów, którzy dużo wiedzieli o dobrych samochodach. Samochody Trabant zostały wyprodukowane około trzech milionów.
Godność niemieckiego przemysłu chemicznego - Bayer K67
W 1967 roku zaprezentowano publiczności samochód stworzony przez BMW i firmę chemiczną Bayer. Podczas demonstracji K67 kilkakrotnie uderzył w ścianę, a jego rama pozostała bez widocznych uszkodzeń.
Rosyjski samochód plastikowy - Yo-mobile
Krajowy przemysł samochodowy nie pozostaje w tyle w tworzeniu samochodu z tworzywa sztucznego. Masowe tworzenie plastikowego samochodu o wesołej nazwie Yo-mobile już się rozpoczęło. Karoseria tego auta wykonana jest z polipropylenu i plastiku, a niektóre części można wymieniać np. w razie wypadku lub po prostu kiedy chcesz.
Plastikowe samochody LEGO
Wielu żartownisiów, krytykując plastikowe samochody, nazywa je zabawkami i mówi, że takie pojazdy można w zasadzie złożyć od konstruktora LEGO. Mimo uśmiechów dwóch młodych inżynierów, jeden z Rumunii, a drugi z Australii, wspólnie stworzyło pełnowymiarowy samochód z pół miliona klocków LEGO. Warto zauważyć, że zamiast silnika ten samochód LEGO ma silnik powietrzny.
Dawno, dawno temu, u zarania technologii chemicznej, plastikowe części były postrzegane jako coś niepoważnego i nikt nie myślał o ich zastosowaniu w motoryzacji. Teraz wszystko jest inne: nawet najtańszy samochód nie jest produkowany bez użycia plastiku.
To dzięki powszechnemu stosowaniu tworzyw sztucznych samochody stały się znacznie wygodniejsze, bardziej zaawansowane technologicznie i tańsze. Rzeczywiście, brak elementów plastikowych w połowie XX wieku spowodował wiele niedogodności dla właścicieli samochodów. Na przykład woda mogłaby łatwo dostać się do samochodu podczas deszczu (obecnie nowoczesne plastikowe uszczelki na oknach i drzwiach chronią przed takimi problemami). W upalny dzień kierowca musiał założyć rękawiczki, aby kierownica wykonana z twardej gumy nie ślizgała mu się w dłoniach (dziś nowoczesne tworzywa sztuczne, z których wykonana jest kierownica, nie powodują takich niedogodności). Wnętrze auta było zwykle głośne (nie było obecnie powszechnie stosowanych materiałów kompozytowych dźwiękochłonnych), siedzenia często wycierano (nie było powłok poliuretanowych), kierowca musiał mieć ze sobą zapasowe pasy do elementów silnika (nowoczesne paski użycie wytrzymałych tworzyw sztucznych łamie się znacznie rzadziej), a metalowe zderzaki często wyginały się, odpadały i z czasem pokrywały się rdzą (teraz plastikowa karoseria samochodu jest mocniejsza i trwalsza).
Jeśli w latach 50. i 60. przeciętny samochód zawierał tylko około dziesięciu kilogramów plastiku, to w nowoczesnym samochodzie znajduje się do 100-150 kilogramów tworzyw sztucznych, które można znaleźć wszędzie w konstrukcji: w zawieszeniu, w silniku , w okablowaniu elektrycznym, w karoserii, w wykończeniu wnętrza. Zalety części z tworzyw sztucznych dla technologów motoryzacyjnych są oczywiste: są trwałe, nie rdzewieją, a ich wytrzymałość często nie jest gorsza od stali. Ponadto tworzywa sztuczne są lekkie, co oznacza, że mogą znacznie obniżyć wagę auta, zwiększyć jego charakterystykę dynamiczną oraz, co jest teraz bardzo ważne, zmniejszyć zużycie paliwa. Tworzywa sztuczne są również tańsze niż niektóre drogie elementy ze stali nierdzewnej lub metali nieżelaznych. Wreszcie są łatwiejsze w obróbce i można z nich uzyskać części o nietypowych kształtach i kolorach, co jest bardzo atrakcyjne dla projektantów samochodów.
Aby zastąpić stal
W plastikowym ataku na przemysł motoryzacyjny prym wiodą niemieckie firmy. W połowie XX wieku duże niemieckie koncerny chemiczne zaczęły aktywnie opracowywać tworzywa sztuczne, które można było wykorzystać do produkcji samochodów. Co więcej, to firmy niemieckie jako pierwsze zdecydowały się na zrobienie samochodu w całości z plastiku. Na początku lat 60. taką możliwość zapowiedzieli specjaliści z Bayer MaterialScience, oddziału największego niemieckiego koncernu chemiczno-farmaceutycznego Bayer AG. Zaproponowali zastosowanie konstrukcji wykonanej z tak zwanego poliuretanowego sandwicza jako podstawy korpusu nośnego - tworzywa sztucznego, które okazało się mało podatne na wpływy zewnętrzne. Wiosną 1967 taki korpus został po raz pierwszy zaprezentowany na Wystawie Przemysłowej w Hanowerze. A już jesienią, na początku wystawy K-1967, znaleziono rozwiązania do produkcji dachu, maski, błotników, amortyzatora i innych części nadwozia z materiałów polimerowych. Technolodzy dobrali również odpowiednie tworzywa sztuczne do dekoracji wnętrza samochodu.
Tak powstał pierwszy „plastikowy samochód” LEV-K-67. Oficjalnie otrzymał tablicę rejestracyjną i został dopuszczony do użytku na drogach publicznych. Warto zauważyć, że do tej pory samochód ten wytrzymuje testy na torze i m.in. spełnia wszelkie wymogi bezpieczeństwa. A od 1978 roku model LEV-K-67 znajduje się w dziale transportu słynnego monachijskiego Deutsches Museum jako wyraźny przykład udanego wykorzystania tworzyw sztucznych w przemyśle motoryzacyjnym.
Koncepcje technologiczne wywodzące się z modelu LEV-K-67 były dalej rozwijane. Na przykład podczas pracy nad projektem technolodzy firmy Bayer opracowali specjalny materiał na siedzenia samochodowe na bazie formowanego poliuretanu. Później zaczęto go stosować do pojazdów Volkswagena. Wcześniej krzesła były wykonane z włókna gumowego - naturalnego materiału połączonego z lateksem, mniej mocnego i trwałego. Nowe fotele uchroniły kierowców przed tymi niedogodnościami.
Pojawienie się elastycznej pianki Bayflex, której po raz pierwszy użyto do produkcji podłokietników w popularnym Volkswagen Beetle, wywołało również wielki rezonans w branży motoryzacyjnej. Otworzyło to producentom samochodów możliwość tworzenia plastikowych elementów dotykowych we wnętrzu. Bayflex zaczął być aktywnie wykorzystywany w produkcji zderzaków. Porsche jako jeden z pierwszych wprowadził plastikowe zderzaki w 1969 roku - elementy ochronne na karoserii samochodu nie wyginały niewielkich uderzeń i nie odpadały podczas nieudanych manewrów. Z biegiem czasu wszyscy światowi producenci zaczęli produkować plastikowe zderzaki.
A pianka poliuretanowa dokonała generalnie małej rewolucji. Po raz pierwszy w samochodach Volkswagena zaczęto wypełniać puste przestrzenie karoserii, co zmniejszyło ryzyko korozji i znacznie obniżyło poziom hałasu.
Od lat 70-tych wszyscy światowi producenci samochodów dobrze znają takie tworzywa sztuczne z Niemiec jak Leguval, Novodur, Pocan, Bayblend, Durethan, Makrolon, Baydur, Bayflex, Termaloy. Spośród nich zaczynają aktywnie produkować osłony chłodnicy, listwy, tylne światła, części drzwi, klamki, lusterka zewnętrzne, osłony kół, reflektory, deski rozdzielcze, wycieraczki i wiele innych części samochodowych.
Całkowicie plastikowy
Czołowe niemieckie firmy chemiczne pracują obecnie nad rozszerzeniem obecności tworzyw sztucznych w pojazdach. Sama firma Bayer MaterialScience inwestuje rocznie w takie badania 240 milionów euro. Fundusze te są wykorzystywane do tworzenia nowych rodzajów materiałów z tworzyw sztucznych o unikalnych właściwościach konsumenckich.
Wielkie nadzieje wiążą się dziś z technologiami integracji nanocząstek węgla z niektórymi rodzajami plastiku. Rezultatem są tworzywa sztuczne o wyjątkowych właściwościach przewodnictwa elektrycznego, które mogą być szerzej stosowane w różnych częściach silnika i układach elektronicznych.
Opracowano tworzywa sztuczne, które są bardzo odporne na agresywne wpływy zewnętrzne, na przykład na mocno rozgrzany olej silnikowy. Umożliwia to wykorzystanie tworzyw sztucznych do produkcji elementów sterujących skrzyni biegów oraz innych części silnika i skrzyni biegów, które mają kontakt z rozgrzanymi olejami i gdzie niezwykle ważna jest odporność na ciepło.
Szczytem marzeń twórców tworzyw sztucznych jest całkowicie plastikowe nadwozie seryjnego samochodu. Obecnie wielu producentów samochodów produkuje już niektóre modele z plastikowych skrzynek. Jednak ultrawytrzymałe materiały kompozytowe to nadal kosztowna przyjemność i tylko drogie auta małogabarytowe, na przykład samochody sportowe premium, które ze względu na swoją niewielką wagę mogą osiągać imponujące prędkości na drodze, kwalifikują się do takiej ciało. Ale w przyszłości technolodzy mają nadzieję na obniżenie kosztów produkcji plastiku, aby masowa produkcja plastikowych korpusów stała się rzeczywistością.
Tym, którzy wątpią, że plastikowe samochody mogą być jeszcze mocniejsze niż stalowe, zalecamy zapoznanie się z rozwojem firmy Porsche. W 1986 roku na wystawie K-1986 w Dusseldorfie ten producent samochodów pokazał odwiedzającym nowe nadwozie z tworzywa sztucznego. Ci, którzy chcieli sprawdzić jego wytrzymałość, mogli nacisnąć przycisk, a ciało natychmiast uderzyło o ścianę z wielką siłą. Podczas wystawy taki „test zderzeniowy” był wielokrotnie poddawany takiemu „testowi zderzeniowemu” plastikowy samochód, który przy tym pozostał zupełnie nieuszkodzony.
Ten samochód jest znany historykom motoryzacji jako samochód sojowy („samochód sojowy”), nie miał własnej nazwy. Pomysł na plastikowy samochód przyszedł do Henry'ego Forda pod koniec lat 30. XX wieku, a jego rozwój powierzył swojemu projektantowi, Eugene Gregory. Niezadowolony z postępu prac, Ford przekazał to zadanie laboratorium w Greenfield Village, które rozwijało tworzywa sztuczne z soi i innych upraw, pod nadzorem inżyniera Lowella Overleya.
Do 1941 r. opracowano koncepcję z tworzywa sztucznego nadającego się do wykonania paneli nadwozia, projekt samochodu oparto na pracy Grzegorza, a 13 sierpnia 1941 r. zaprezentowano publiczności „Soy Ford”. W projekt zainwestowano dużo pieniędzy. Ford miał 12 000 akrów pól soi do eksperymentowania i zadeklarował, że po wojnie będzie mógł „uprawiać samochody w ogrodzie”. Historycy wciąż nie rozumieją, dlaczego niezwykle konserwatywny i już wtedy bardzo stary Ford w ogóle podjął się takiego projektu. Ktoś nawet napisał, że to „starcze szaleństwo” (Ford skończył 78 lat w 1941 r.). 
Sercem maszyny była rurowa rama, na której umieszczono 14 paneli nadwozia wykonanych z kompozytu na bazie soi, zawierającego konopie, pszenicę, len i ramię (pokrzywa chińska). W rezultacie samochód ważył 860 kg - o 25% mniej niż ówczesny przeciętny samochód w swojej klasie. Inżynierom surowo zabroniono ujawniania składu kompozytu. Lowell Overley kilkakrotnie mówił w wywiadach, że w składzie jest żywica fenolowo-formaldehydowa, ale nic więcej. 
Krążą legendy, że drugi podobny samochód powstał dla samego Forda - ale nie ma na to prawdziwych dowodów. Nie zbudowano większej liczby tych samochodów, a cała energia Forda poszła na zaopatrzenie wojskowe. Gdzieś podczas wojny samochód Soybean został zniszczony na polecenie Eugene'a Gregory'ego (podobno z kolei wykonywał polecenia Forda), aby tajemnica kompozytu pozostała w firmie. A pełnoprawne plastikowe samochody pojawiły się dopiero po wojnie. 