Cele mai interesante mașini din plastic. Primele mașini din plastic din lume cu caroserie din plastic

În dezvoltarea majorității modelelor de mașini, designerii sunt ghidați de principii generale: compactitate, ușurință, eficiență. O importanță deosebită este acordată reducerii greutății, deoarece greutatea într-un fel sau altul afectează toate performanțele vehiculului, în special consumul de combustibil.

Porsche 959 are uși și capotă din aliaj de aluminiu, bare de protecție din poliuretan și restul corpului dintr-o compoziție epoxidică întărită cu Kevlar și fibră de sticlă

Cu toate acestea, oricât de zeloși ar fi inginerii în lupta împotriva kilogramelor în plus, introducerea diferitelor dispozitive noi - un convertor catalitic de gaze de eșapament, antiblocare, control al tracțiunii și alte sisteme, aer condiționat, servodirecție, geamuri electrice etc., anulează toate eforturile lor. Dacă „primul” VW Golf din 1974 cântărea puțin peste 750 kg, atunci succesorul său a câștigat aproape un centner în greutate. Golf III în 1992 a scos deja o tonă, iar a patra generație a acestor mașini a adăugat încă 200 kg la rezultatul predecesorului său. De unde vine consumul economic de combustibil, dacă ar fi fost necesare motoare mult mai puternice (și din nou grele) pentru a da caracteristici dinamice acceptabile „numărul 4” Golf?

Faptul că corpul lui McLaren F1 este realizat din materiale compozite poate fi văzut din rezultatele accidentului, care a aranjat această „comoară” la prețul de 1 milion de dolari de către proprietarul său.

Ieșirea este văzută în utilizarea mai largă a materialelor plastice și a aliajelor ușoare. La mijlocul anilor 1980, analiștii au prezis că până în 2001, proporția pieselor din oțel în greutatea totală a unei mașini va scădea la 50-55%. Dar acest lucru nu s-a întâmplat, deși ar trebui admis că față de cele cincizeci de kilograme anterioare de materiale plastice, care au fost utilizate în principal pentru fabricarea unităților interioare și a pieselor în scopuri de izolare electrică, astăzi numărul de piese nemetalice în raport de greutate depășește 100, iar la unele modele chiar și 150 kg.

TOȚI VREAU FOARTE, DAR ÎNCĂ NU POATE FOARTE MULTE

Materialele plastice se luptă să-și croiască drum. Una dintre primele piese din plastic a fost bara de protecție, dar barele de protecție din plastic nu au apărut pe mașini din cauza meritelor lor tehnice, ci din cauza intrării în vigoare a reglementărilor SUA privind avarierea prin coliziune la viteze mici. Și numai când 40 de mii de bare de protecție din poliuretan cu ochiuri fine au fost instalate pe mașinile americane în 1968, inginerii „și-au amintit” că barele de protecție elastice din plastic au și avantaje în reducerea greutății, oferă libertate completă pentru creativitatea proiectării, îmbunătățesc aerodinamica și, în cele din urmă, ușor reparat după avarie. În 1974, 800.000 de mașini au primit bare de protecție din plastic, iar în 1980 mai mult de 4,5 milioane de mașini fabricate în Statele Unite.

Nu veți surprinde pe nimeni cu placări interioare din plastic pentru o lungă perioadă de timp. Cu toate acestea, astăzi, materiile prime vegetale sunt din ce în ce mai utilizate ca umplutură în vrac pentru aceste piese.

Care este obstacolul în calea adoptării mai largi și mai rapide a pieselor din caroserie din plastic în autoturisme? Cercetările efectuate de Opel în pregătirea producției coupe-ului sportiv Calibra sunt orientative în acest sens. S-a presupus că corpul Calibra va fi construit pe baza unui cadru spațial din oțel, care va fi căptușit cu panouri din plastic. Acest lucru ar permite o dată la trei până la patru ani, conform modului auto, să facă ajustări semnificative la designul caroseriei, fără a schimba fundamental întregul proces tehnologic de fabricație a mașinii. Cu toate acestea, după o analiză atentă, s-a dovedit că la scara pe care Calibra a fost planificată să o producă, costul fabricării unei versiuni din plastic a acestei mașini ar fi cu 15% mai mare decât o versiune cu caroserie din metal. În plus, au existat dificultăți serioase cu eliminarea resturilor de mașini.

Aproape uitat astăzi, Gordon-Keeble (stânga) cu corpul din fibră de sticlă a făcut mult zgomot în 1964. Ar fi putut fi grozav, dar costurile ridicate de producție asociate cu menținerea unei echipe de curse de top au stricat-o. Dar Chevrolet Corvette din plastic (dreapta), produs în același timp, și-a dovedit dreptul de a exista.

Cu toate acestea, reciclarea plasticului este o problemă rezolvabilă și, de fapt, o mulțime, dacă nu totul, depinde de volumul de fabricație a mașinilor. Dacă nivelul de producție al unui model nu depășește 2-3 mii de bucăți pe lună, atunci datorită costurilor ridicate pentru fabricarea matrițelor, tablele utilizate pentru fabricarea corpului sunt mai scumpe decât panourile din plastic. Atunci este logic să pariați pe plastic, dar cu o producție mai mare, avantajul economic îl reprezintă foaia de oțel. Și, deși exemplele de Trabant din plastic, Renault Espace și Chevrolet Corvette, produse în sute de mii, par să dovedească contrariul, până acum vorbim mai mult despre excepții de la regulă.

Imperfecțiunea tehnologiei pentru turnarea panourilor din plastic de dimensiuni mari, precum și a pieselor cu rezistență structurală crescută în conformitate cu standardele antisoc, nu permite extinderea utilizării materialelor nemetalice. Modelele Ferrari, Porsche, Lotus, care se pot numi pe bună dreptate plastic, au fost produse în bucăți, ceea ce justifică utilizarea materialelor compozite scumpe și complexe în ele. Astfel de mașini au devenit legendare, dar nu pot servi drept exemplu pentru producția pe scară largă.

ESTE POSIBIL UN MOTOR PLASTIC

Există și mai puțin spațiu pentru pasionații de materiale plastice în compartimentul motorului. Prin urmare, 1974 este încă amintit ca o revoluție, când Volkswagen, pentru prima dată pe modelul Passat, a folosit nailon armat cu fibră de sticlă pentru producerea rezervoarelor de radiatoare. Apoi a venit rândul ventilatoarelor realizate din polimeri termorezistenți - deoarece cântăresc mai puțin decât cele metalice, sunt efectuate într-o singură operație de ștanțare și nu necesită prelucrare și echilibrare mecanică ulterioară. Astăzi, multe piese sub capota unei mașini sunt deja fabricate din plastic, dar fracțiunea lor în greutate în masa totală a materialelor plastice utilizate în industria auto încă nu depășește 15-20%.

Ferrari F40 și corpul său sunt fabricate în întregime dintr-o compoziție de kevlar și fibre de carbon

Desigur, materialelor plastice le este greu să concureze cu materialele tradiționale pentru piesele portante. Iar problema nu constă în indicatorii de rezistență, ci în același cost ridicat de fabricație. Dar există o experiență pozitivă. Suspensia din spate a Chevrolet Corvette este echipată cu un arc transversal din plastic care își face treaba bine și în același timp cântărește doar 3,6 kg în loc de 19 kg dacă era din oțel.

Cu toate acestea, este posibil un motor din plastic? Firma americană Polimotor a răspuns afirmativ la această întrebare. Chiulasa și blocul, vasul de ulei, galeria de admisie și o serie de alte părți ale unității de putere cu 4 cilindri dezvoltate de Polimotor sunt fabricate din feno-plastic, un plastic care are o rezistență ridicată la compresiune și la îndoire chiar și la temperaturi peste 2000 ° C și este capabil să mențină stabilitatea chimică în prezența benzinei , ulei, etilen glicol și apă. Din metalul acestui motor, numai garniturile de cilindri, arborele cotit și arborele cu came, supapele de evacuare și arcurile de distribuție. Utilizarea plasticului a dus la o economie de greutate de 60% și la o reducere de 15% a zgomotului motorului. Este prea devreme pentru a vorbi despre producția în serie a unui motor din plastic, însă chiar existența unui astfel de motor inspiră un oarecare optimism.

URSUL DIN PLASTIC

Vara trecută, mass-media a raportat că BelAZ a achiziționat o licență de la holdingul rus ASM (fost Ministerul Automobilismului și Ingineriei Agricole) pentru fabricarea micro-mașinii Mishka. Proiectarea „Mishka” se bazează pe o schemă prefabricată-modulară în care panourile din plastic sunt agățate de un cadru din oțel cu aliaj redus. Mașina are un capac din spate detașabil, care, la cererea proprietarului, asigură o transformare rapidă chiar în garajul unui break cu patru locuri, care este versiunea de bază a „Ursului”, într-un pickup, camionetă, decapotabilă sau landau (nu este, de altfel, Opel a dorit atunci când a dezvoltat Calibra?)

În structura corpului panourile de plastic „Urși” sunt agățate pe un cadru de oțel

La un moment dat, confirmând fezabilitatea economică a „Mishka”, ASM-holding a calculat că proiectul ar fi profitabil cu producția anuală de 10 mii dintre aceste mașini. Acest volum este destul de consistent cu cele de peste 2-3 mii de bucăți pe lună, ceea ce face posibilă credința în rambursarea „Ursului”. Cu toate acestea, întrebarea dacă chiar și un număr atât de mic de "piciorușe" este capabil să copleșească piața auto din Belarus, o lăsăm deschisă, deși depinde dacă Belarusul va putea produce propriul său autoturism și, în plus, unul din plastic.

Sergey BOYARSKIKH

Poate că cel mai masiv poate fi numit Renault Espace, care în prima generație a achiziționat panouri din plastic care au fost înșurubate pe cadrul de aluminiu. Adică, de fapt, este o mașină eternă. Nu este surprinzător faptul că, uitându-vă la mașinile din primii ani de producție, nu observați cumva găuri în corp. Renault Espace din prima generație poate fi cumpărat acum la 2.000 de ruble. Acesta este cât de mult cer în catalogul nostru pentru o mașină din 1990 cu 333.000 km kilometri. Are un motor pe benzină de doi litri și transmisie manuală. Da, ani de zile nu au cruțat această mașină, dar nici un fir de rugină! Puține mașini din prima generație au supraviețuit, dar a doua generație Espace se vinde mai mult cu aceeași caroserie din plastic.

Prețul minim pentru o mașină de a doua generație este de 3.000 de ruble. Atât le cer un exemplar din 1993. Este adevărat, poate fi jenant faptul că mașina are sub capotă un motor pe benzină de 2,8 litri. El este, desigur, puternic, dar foarte vorac. Plafonul de preț pentru mașinile din a doua generație este de 6.000 de ruble. Pentru acest tip de bani, veți obține o mașină din 1995 cu 270.000 km kilometri, cu un motor pe benzină de doi litri și echipamente pe gaz.

Apropo, puteți arunca o privire mai atentă asupra mașinilor celei de-a treia generații, care a continuat glorioasa tradiție a primelor două de a nu rugini în nicio condiție.

Renault Espace din 1997 cu un kilometraj de 279.000 km este oferit pentru 5.534 ruble. Sub capotă se află un motor pe benzină cu opt supape de doi litri, aromat cu echipamente pe gaz. Există o mulțime de adăugări frumoase precum Webasto și o stare mecanică excelentă.

Cea mai scumpă opțiune este o mașină din 2002 cu 270.000 km kilometri. Îi cer până la 14 288 de ruble. Cumva scump, chiar dacă crezi cuvintele despre kilometrajul nativ și măgulești motorul diesel de 1,9 litri.

A patra generație Espace avea un corp de oțel de susținere, dar poate fi atribuit în siguranță oțelului inoxidabil de ordinul doi - hayonul și aripile frontale sunt din plastic, iar ușile laterale și capota sunt din aluminiu, astfel încât să nu vă ruginați Elementele structurale ale corpului sunt din oțel, dar vor rugini numai în cazul unui trecut de urgență.

Prețul minim pentru o mașină de a patra generație este de 8653 ruble. Se cere atât de mult pentru un Renault Espace din 2003 cu un kilometraj de 196.000 km. Sub capotă, are un motor diesel de 2,2 litri, cu 150 CP. Echipamentul este bogat în mod tradițional - interior din piele, climatizare, regulator de viteză, faruri xenon. Prețul maxim pentru un monovolum francez ajunge la punctul de indecență. Cel mai scump lot din catalogul nostru de anunțuri este vândut cu 33.003 ruble. Aceasta este o mașină din 2011 cu un kilometraj de 118.458 km. Sub capotă se află un motor diesel de doi litri, cu o capacitate de 130 CP. Iar interiorul este plin de umpluturi până la monitoarele din tetierele scaunelor din față.

A doua cea mai populară mașină inoxidabilă din catalog este Audi a8, al cărui corp, de la prima generație până la ultima, este realizat în întregime din aluminiu. Acest lucru implică unele particularități în tehnologia de reparații și costul acesteia, dar atunci când cumpărați o copie întreagă, elimină complet gândurile de coroziune. Este adevărat, proprietarul unui A8 folosit va avea multe alte gânduri despre întreținere și reparații.

Puteți deveni proprietarul unui miracol din aluminiu deja pentru 6.000 de ruble. Cam atât cer pentru o mașină din 1996 cu motor pe benzină de 3,7 litri și tracțiune integrală. Plafonul de preț pentru mașina de primă generație (caroserie D2) se încheie la 19.722 ruble. Vor atât de mult pentru o mașină din 2001 cu kilometri parcurși de 263.000 km. Sub capotă, acest caz are un motor diesel de 2,5 litri și este cu tracțiune față.

Prețul minim pentru o mașină de a doua generație (D3) în directorul nostru de anunțuri private este de 12 074 ruble. Acesta este cât de mult cer pentru o mașină din 2003 cu un kilometraj de 220.000 km, cu un motor pe benzină de 4,2 litri și cu tracțiune integrală. Pentru o mașină din ultimii ani de producție, va trebui să plătiți de trei ori mai mult. Versiunea Audi A8 2008 este în vânzare pentru 45.279 ruble. O mașină cu o autonomie de 166.000 km, cu un motor pe benzină de 4,2 litri și cu tracțiune integrală. O mașină din a treia generație produsă în 2010 poate fi deja cumpărată pentru doar 44.273 de ruble. Va fi un exemplu cu doar 130.000 km de kilometri. Sub capotă se află cea mai comună unitate pe benzină de 4,2 litri.

O altă mașină din aluminiu din gama Audi este subcompactul A2. Ideea de a crea un volum compact din oțel inoxidabil în segmentul premium a eșuat. Mașina a durat doar 6 ani pe linia de asamblare, după care a fost întreruptă. Dar vânzarea este plină de A2-uri uzate.

Un Audi A2 din 2001 poate fi achiziționat pentru minimum 10.000 de ruble. Sub capotă se află un motor diesel de 1,2 litri. Consumul mediu este promis la 3,5-4,5 litri la „sută”. Mașina are climatizare, croazieră, finisaje din piele și transmisie automată. Maximul cerut pentru Audi A2 este de 15 093 ruble. Acesta este prețul unei mașini din 2002 cu o autonomie de 204.000 km, un motor diesel de 1,4 litri și o transmisie manuală.

O altă piesă de artă plastică a sosit pe piața din Belarus din SUA. Acolo purta numele Pontiac Trans Sport (sau Chevrolet Lumina APV). Nu există multe dintre aceste mașini în catalogul de anunțuri gratuite, dar sunt încă găsite. Am găsit un Pontiac Trans Sport din 1994 cu o specificație europeană de 220.000 km cu un motor pe benzină de 2,3 litri. Mașina costă 9056 ruble.

Tot ce poate putrezi într-un Land Rover Defender este un cadru din oțel de tip scară, deoarece toate părțile corpului sunt din aluminiu. Deși la joncțiunea metalului „înaripat” se produce coroziunea electrochimică obișnuită - prin urmare, găurile pot fi văzute în această mașină.

Găsirea unei legende britanice de vânzare este încă o problemă. În catalogul nostru de anunțuri erau doar două exemplare. Cea mai accesibilă dintre ele costă 24.149 de ruble. Acesta este un Defender din 2002 cu o autonomie de 145.000 km și un motor diesel de 2,5 litri.

Smart este conceput în același mod ca și alți reprezentanți ai lumii plastice a mașinilor - în centrul său se află un cadru rigid din oțel, agățat de panouri din plastic. O astfel de structură va rugini numai dacă cadrul electric din oțel este deteriorat într-un accident. Cel mai accesibil Smart poate fi cumpărat cu 4.023 ruble. Acesta este prețul unei mașini produse în 2000 cu un kilometraj de 170.000 km și un motor pe benzină de 0,6 litri.

O mașină produsă în 2010 cu un kilometraj de 76.500 km și un motor puternic de 1 litru se vinde cu 15.000 de ruble.

Apropo, prima mașină de producție cu caroserie din plastic este considerată Chevrolet Corvette C1. S-a bazat pe un cadru spațial tubular cu panouri din fibră de sticlă. Noua generație Corvette este asamblată pe un cadru spațial din aluminiu, cu un acoperiș și o capotă din fibră de carbon și alte părți din materiale compozite. Dar avem doar o singură Corvette în reclame - a cincea generație, cu panouri de caroserie din fibră de sticlă. O Chevrolet Corvette din 2000, cu un kilometraj de 80.000 km, este vândută cu 38.236 de ruble. Sub capotă - 345 CP, preluat de la puternicul V8 de 5,7 litri. Iarna, mașina nu a condus, a fost depozitată în garaj sub un capac. Cu toate acestea, cursele de iarnă nu l-ar face rău.

O mașină din oțel inoxidabil este, cu unele rezerve, un lucru destul de real. Și chiar îl poți cumpăra. În majoritatea cazurilor, cumpărând chiar și o mașină uzată cu panouri de caroserie din plastic sau cu caroserie din aluminiu, vă scutiți complet de problemele cu găuri de trecere, „bug-uri” și alte manifestări de coroziune. Dar plasticul și aluminiul au propriile dificultăți în reparare și vopsire. Acest lucru trebuie avut în vedere atunci când alegeți o mașină inoxidabilă.

Nu toată lumea își poate permite să schimbe mașinile la fiecare câțiva ani și chiar și mai puțini oameni știu cum să cumpere o mașină care nu ruginește pe stradă. Prin urmare, dacă ați decis deja să economisiți bani pentru a cumpăra o mașină, atunci ar trebui să aflați din timp ce mașini cu caroserie zincată se găsesc. După ce ați cumpărat o astfel de mașină în avans, vă veți proteja de distrugerea caroseriei mașinii. Chiar și în 5-10 ani această problemă va fi minimă.

Acum să luăm în considerare care sunt modalitățile de fabricare a fabricii de zincare a corpului:

• Fierbinte. Este considerat cel mai bun tip de zincare. Oferă cea mai bună rezistență la coroziune pentru orice model de vehicul.
• Galvanic. Tratați tipurile bune de zincat. Pământul și vopseaua sunt bine aplicate pe corp după un astfel de tratament.
• Zincrometal. Această metodă oferă proprietăți anticorozive mediocre.
• Galvanizat la rece. Unele modele de mașini sunt acoperite în acest fel. Este ieftin, slab rezistent la coroziune.

Când apar zgârieturi adânci pe corp, zincul suferă în primul rând, în timp ce metalul nu ruginește. Acesta este principalul avantaj al mașinilor în cauză.

Alegerea unei mașini într-o reprezentanță auto

Când te uiți la diferite mărci de mașini, rătăcind prin reprezentanțe auto, poți afla dacă caroseria este zincată sau nget chiar pe loc. Căutați în documentația tehnică a unui anumit model, dacă termenul „galvanizare completă” este indicat acolo, atunci numai în acest caz întregul corp este acoperit cu zinc și protejat de coroziune. Luați în considerare ce alte metode de procesare există:

• Parțial. Tratarea cusăturilor sudate și a vulnerabilităților corpului (fund, praguri, uși).
• Prelucrarea conexiunilor nodale. Numai locurile de ștanțare, elementele de fixare, sudurile dintre secțiunile corpului sunt acoperite cu zinc.

De asemenea, rețineți că, indiferent de modelul de mașină pe care îl alegeți, atunci când cumpărați o caroserie zincată, trebuie să existe un card de garanție. Aproape toți producătorii, chiar și cei chinezi, garantează caroseria galvanizată a mașinii și una destul de mare. Acest document vă oferă dreptul de a depune o reclamație la dealer dacă mașina începe să ruginească în perioada de garanție.

Modele de mașini cu caroserie zincată

Uită-te acum la mărci și modele specifice de mașini cu caroserie zincată. Lista se va dovedi a fi destul de extinsă, așa că clasificăm mașinile în același mod după metoda de aplicare a materialului anticoroziv.

Zincat la cald

Această metodă a fost folosită pentru prima dată în trecutul îndepărtat de către Volkswagen și o folosesc până în prezent. Pe lângă VW, caroseriile sunt tratate în acest fel și de Audi, Porsche, Volvo, precum și de mulți alți producători auto. Având în vedere costul procesării mașinii prin această metodă, trebuie reamintit faptul că este expus unor modele premium și de clasă business destul de scumpe. O listă a mărcilor de mașini din gama căreia există modele cu caroserie complet zincată conform metodei fierbinți:

• Porsche (primul model cu o astfel de caroserie este faimosul Porsche 911).
• Audi.
• Volvo.
• Vad.
• Chevrolet (Lacetti).
• Opel (Astra și Vectra).

Prima mașină de producție cu o caroserie complet zincată a fost faimoasa Audi 80. După aceasta, majoritatea mașinilor acestei companii au venit cu un strat anticoroziv obligatoriu. În funcție de marcă, stratul de acoperire ar putea avea o grosime de 2 până la 10 microni.

Metoda de galvanizare

Tratamentul galvanic al corpului cu zinc diferă de metoda anterioară în costuri mai mici. Mai des această metodă se găsește în mașinile americane și japoneze, puțin mai rar în cele europene. Prin reducerea costurilor de prelucrare, fiabilitatea unei astfel de prelucrări a scăzut, de asemenea, semnificativ. Acoperirea nu a oferit o garanție de protecție de 100%. Producătorii europeni au decis să meargă pe drumul lor, folosind noua tehnologie dezvoltată. Lista operațiunilor tehnologice efectuate de BMW și Mercedes se referă:

Lista de mașini

Acum să vedem ce mașini sunt acoperite de metoda clasică de galvanizare:

• Alfa Romeo.
• Mitsubishi
• Skoda (Octavia, Fabia).
• Toyota.
• Honda (Legendă).
• Lexus
• Renault (Logan).
• Peugeot.
• Chrysler (modelul 300).
• Cadillac.

Modelele de mașini Toyota merită o atenție specială. Întrucât compania a acordat anterior puțină atenție tratamentului anticoroziv, acum un strat de zinc în noduri, praguri și uși este prezent în majoritatea mașinilor.

Mașini interne

În ceea ce privește industria auto internă, totul este oarecum mai simplu. Dacă s-au produs mașini zincate, acestea au fost fabricate din tablă de oțel străină. În prezent, la fabricile AvtoVAZ, corpurile sunt fabricate din oțel local. Elementele caroseriei sunt zincate la rece și apoi utilizate la asamblarea mașinii.

Se folosește și metoda tratamentului cataforetic.

De exemplu, aprofundând în documentația tehnică, puteți constata că mașina VAZ 2110 are 47 de piese zincate, care reprezintă 50% din greutatea mașinii. Având în vedere acest lucru, putem spune că cele mai vulnerabile părți sunt procesate aici. Aceasta include praguri, podea în interior și fund exterior, tablou de bord, aripi și fundul ușilor. O astfel de prelucrare permite extinderea ușoară a duratei de viață a vehiculelor.

Mașinile fabricate la uzina IZH și produsele uzinei de automobile Ulyanovsk se pot lăuda și cu zincarea la rece a elementelor caroseriei. Vehiculele de teren UAZ după un astfel de tratament durează mai mult. Variante similare de mașini produse anterior nu se pot lăuda cu durabilitatea pe care o au variantele moderne de mașini cu caroserie zincată.

Iar utilizarea aluminiului în caroserie pare a fi o tehnologie atât de seducătoare și nouă, încât se uită că provine din prima jumătate a secolului al XX-lea. Ca material de construcție pentru o mașină, a fost testat imediat, imediat ce au început să abandoneze lemnul și pielea și cu lemnul s-a dovedit a fi atât de bine compatibil încât această tehnologie este încă folosită pe mașinile Morgan. Iată doar majoritatea companiilor, care în anii treizeci au reușit să fabrice multe mașini cu o utilizare extinsă a pieselor din aluminiu, abandonate ulterior din metalul ușor. Iar motivul nu a fost doar lipsa acestui material în timpul celui de-al doilea război mondial. Planurile științei-ficțiune-futuriste despre utilizarea pe scară largă a aluminiului în proiectarea mașinilor nu s-au împlinit. În orice caz, până în momentul prezent, când ceva a început să se schimbe.

Aluminiul sub formă de metal a fost cunoscut nu cu mult timp în urmă - a fost scos abia la sfârșitul secolului al XIX-lea și a devenit imediat foarte apreciat. Și deloc din cauza rarității sale, chiar înainte de descoperirea metodei de reducere electrolitică, producția era fabulos de scumpă, aluminiu era mai scump decât aurul și platina. Nu degeaba cântarele prezentate lui Mendeleev după descoperirea legii periodice conțineau multe piese din aluminiu, la acea vreme era cu adevărat un dar regal. Din 1855 până în 1890, au fost produse doar 200 de tone de material conform metodei lui Henri Etienne Saint-Clair Deville, care a înlocuit aluminiul cu sodiu metalic.

1 / 3

2 / 3

3 / 3

Până în 1890, prețul scăzuse de 30 de ori, iar la începutul primului război mondial - mai mult de o sută. Și după anii treizeci, a menținut constant o paritate aproximativă cu prețurile la oțelul laminat, fiind de 3-4 ori mai scumpă. Lipsa anumitor materiale a schimbat periodic acest raport pentru o perioadă scurtă de timp, dar cu toate acestea, în medie, o tonă de aluminiu costă întotdeauna de cel puțin trei ori mai scump decât oțelul obișnuit.

Aluminiu este numit „aripat” pentru combinația sa de greutate redusă, rezistență și accesibilitate. Acest metal este semnificativ mai ușor decât oțelul, reprezentând aproximativ 2.700 kg pe metru cub față de 7.800 kg pentru clasele tipice de oțel. Dar rezistența este, de asemenea, mai mică, pentru clasele obișnuite de oțel și aluminiu, diferența este de aproximativ o dată și jumătate până la două ori atât în \u200b\u200bfluiditate, cât și în tensiune. Vorbind despre cifre specifice, puterea aliajului de aluminiu AMg3 este de 120/230 MPa, oțelul 2C10 cu conținut scăzut de carbon este de 175/315, dar oțelul de înaltă rezistență HC260BD este deja de 240/450 MPa.

Ca urmare, structurile din aluminiu au toate șansele de a fi semnificativ mai ușoare, cel puțin cu o treime, dar în unele cazuri, superioritatea în masa pieselor poate fi mai mare, deoarece piesele din aluminiu au o rigiditate mai mare și sunt semnificativ mai avansate tehnologic în fabricație. Pentru aviație, acesta este un adevărat cadou, deoarece aliajele de titan mai puternice sunt mult mai scumpe, iar producția de masă pur și simplu nu este disponibilă, iar aliajele de magneziu sunt extrem de corozive și prezintă un risc crescut de incendiu.

Utilizare practică la sol

În conștiința masei, corpurile din aluminiu sunt asociate în principal cu mașinile Audi, deși primele din corpul modelului D2 au apărut abia în 1994. A fost una dintre primele mașini din aluminiu de mari dimensiuni, deși o cantitate echitabilă de metal cu aripi a fost un semn distinctiv al mărcilor precum Land Rover și Aston Martin de zeci de ani, fără a mai menționa deja menționatul Morgan, cu aluminiu pe un cadru de lemn. Totuși, publicitatea face minuni.

1 / 4

2 / 4

3 / 4

4 / 4

În primul rând, noua tehnologie a caroseriei a subliniat greutatea redusă și rezistența la coroziune a corpurilor din aluminiu. Alte avantaje ale structurilor din aluminiu au fost uneori menționate: de exemplu, proprietățile acustice speciale ale corpurilor și siguranța pasivă a structurilor forjate sub presiune și turnate.

Lista mașinilor în care piesele din aluminiu reprezintă cel puțin 60% din greutatea corporală (nu trebuie confundată cu greutatea totală a mașinii) este destul de lungă. În primul rând sunt cunoscute modelele Audi, A2, A8, R8 și R8 Lamborghini Gallardo aferente. Mai puțin evidente sunt Ferrari F430, F360, 612, ultima generație Jaguar XJ X350-X351, XJR, XF, XE și F-Pace. Cunoscătorii adevăratelor mașini sport își vor aminti de Lotus Elise, precum și de platformele Opel Speedster și Tesla Roadster. Cititorii deosebit de minuțioși își vor aminti Honda NSX, Spyker și chiar Mercedes SLS.

În imagine: cadru spațial din aluminiu Audi A2

Land Rovers-urile moderne, Range Rover-urile, BMW-urile din ultima serie și alte modele premium sunt adesea denumite în mod eronat aluminiu, dar ponderea totală a pieselor din aluminiu de acolo nu este atât de mare, iar caroseria este încă din oțel - convențională și de înaltă rezistență. Există puține mașini din aluminiu și cele mai multe dintre ele sunt concepute la scară relativ mică.

Dar cum este asta? De ce, cu toate avantajele sale, aluminiul nu este utilizat cât mai larg posibil în structura caroseriei?

S-ar părea că puteți câștiga pe masă, iar diferența de preț a materialelor nu este atât de critică pe fondul altor componente ale costului unei mașini scumpe. O tonă de „aripi” valorează acum 1.600 de dolari - nu atât de mult, mai ales pentru o mașină premium. Există explicații pentru tot. Este adevărat, pentru a înțelege problema, va trebui din nou să vă adânciți puțin în trecut.

Cum a pierdut aluminiu din plastic și oțel

Anii optzeci ai secolului al XX-lea vor intra în istoria industriei auto, pe vremea când s-au format principalele mărci de pe piața mondială și s-a creat echilibrul puterii, care s-a schimbat puțin până în prezent. De atunci, doar companiile chineze au adăugat sânge nou pe piața auto, altfel atunci au apărut principalele tendințe, clase și tendințe din industria auto. În același timp, a existat un moment decisiv în utilizarea materialelor alternative în proiectarea mașinii, pe lângă oțel și fontă.

Vă mulțumim pentru acest lucru așteptările crescute cu privire la durabilitatea mașinilor, noile standarde pentru consumul de combustibil și siguranța pasivă. Ei bine, și, în mod tradițional, dezvoltarea tehnologiilor care permiteau toate acestea. Încercările timide de a folosi aluminiu în nodurile responsabile pentru siguranța pasivă s-au încheiat rapid cu introducerea doar a celor mai simple elemente sub formă de grinzi pentru zonele zdrobite și elemente decorative, care au reprezentat câteva procente din greutatea corporală totală.

Dar bătălia pentru structura corpului în sine s-a pierdut fără speranță în acel moment. Industria plasticului a fost în mod clar câștigătoare. Tehnologia simplă de fabricare a pieselor mari din plastic a schimbat designul mașinilor în anii optzeci. Europenii au fost uimiți de fabricabilitatea și „avansarea” Ford Sierra și VW Passat B3 cu kitul lor avansat de caroserie din plastic. Formele și materialele grilelor de radiator, ale barelor de protecție și ale altor elemente de-a lungul timpului au început să corespundă pieselor din plastic - ceva de genul acesta este pur și simplu de neimaginat să se facă din oțel sau aluminiu.

Între timp, structura caroseriei a rămas în mod tradițional din oțel. Sarcina de a crește rezistența corpului și de a reduce masa a fost îndeplinită prin trecerea la o utilizare mai largă a oțelurilor cu rezistență ridicată, masa lor în corp a fost în continuă creștere, de la câteva procente la sfârșitul anilor șaptezeci și până la un 20-40% încrezător până la mijlocul anilor nouăzeci pentru modele avansate ale mărcilor europene și 10 15% pentru mașinile americane.

1 / 4

2 / 4

3 / 4

4 / 4

Problemele legate de coroziune au fost rezolvate prin trecerea la oțel zincat și la noile tehnologii de vopsire, ceea ce a făcut posibilă creșterea perioadei de garanție a caroseriei la 6-10 ani. Aluminiul, pe de altă parte, a rămas fără muncă, conținutul său în masa mașinii a scăzut chiar în comparație cu anii 60 - criza petrolului a jucat un rol, atunci când resursele de energie au devenit mai scumpe și, prin urmare, metalul în sine. Unde este posibil, plasticul l-a înlocuit, iar în cazul în care plasticul a eșuat, oțelul din nou.

Aluminiul dă înapoi

După ce a pierdut bătălia pentru exterior, un deceniu mai târziu, aluminiu a câștigat din nou sub capotă. În anii 90 și 2000, producătorii au trecut masiv la carcase de cutie de viteze din aluminiu și blocuri de cilindri, apoi la piese de suspensie. Dar acesta a fost doar începutul.

Scăderea prețurilor aluminiului în anii nouăzeci a coincis cu înăsprirea cerințelor pentru economie și respectarea mediului a mașinilor. În plus față de unitățile mari deja menționate, aluminiul este înregistrat în multe părți și ansambluri ale mașinii, în special în cele legate de siguranța pasivă - consolele de direcție, grinzile de înălțare, suporturile motorului ... Fragilitatea sa naturală, o gamă largă de modificări de vâscozitate și greutatea redusă au fost, de asemenea, utile. ...

Mai mult - mai mult, aluminiu a început să apară în structura corpului. Despre Audi A8 I din aluminiu, dar pe mașinile mai simple au început să apară panouri exterioare din metal ușor. În primul rând, acestea sunt panouri articulate, capotă, aripi față și uși pentru mașinile premium. Sub-cadre din oțel aliat, aripi de noroi și chiar amplificatoare. Pe BMW-urile moderne și Audi din partea din față a caroseriei, există practic doar un singur aluminiu și plastic. Singurul loc în care pozițiile au devenit până acum de nezdruncinat sunt structurile de putere.

1 / 6

2 / 6

3 / 6

4 / 6

5 / 6

6 / 6

Despre contra și coroziune

Aluminiul este întotdeauna dificil cu sudarea și elementele de fixare. Numai nituirea, șuruburile și lipirea sunt potrivite pentru îmbinarea cu elemente din oțel, sudură și șuruburi pentru îmbinarea cu alte piese din aluminiu. Puține exemple de structuri care utilizează elemente portante din aliaj ușor s-au dovedit a fi foarte capricioase în exploatare și extrem de incomode de restaurat.

Deci, cupele din aluminiu ale suspensiei din față ale mașinilor BMW și ale elementelor laterale au încă dificultăți de coroziune electrochimică la articulații și probleme cu restabilirea conexiunilor după deteriorarea corpului.

În ceea ce privește coroziunea aluminiului, este chiar mai dificil de combatut decât coroziunea oțelului. Cu o activitate chimică mai mare, rezistența sa la oxidare se explică în principal prin formarea unui film protector de oxid la suprafață. Și această metodă de autoprotecție în condițiile de îmbinare a pieselor dintr-o grămadă de aliaje diferite s-a dovedit a fi inutilă.

Provocări din oțel care ar putea schimba totul

În timp ce aluminiul a cucerit noi teritorii, tehnologiile de producție a oțelului laminat nu au stat pe loc. Costul oțelurilor cu rezistență ridicată a scăzut, au apărut oțeluri forjate la cald, iar protecția anticorozivă, deși cu alunecare, s-a îmbunătățit.

Dar aluminiul încă vine, iar motivele pentru acest lucru sunt clare pentru toți cei care sunt familiarizați cu procesul de ștanțare și sudare a pieselor din oțel. Da, oțelurile mai puternice fac caroseria mașinii mai ușoară și mai puternică și mai rigidă. Flip-ul monedei este o creștere a costului oțelului în sine, o creștere a prețului ștanțării, o creștere a costului sudării și dificultatea de a repara piesele deteriorate. Nu arata nimic? Tocmai acestea sunt aceleași probleme care sunt inerente structurilor din aluminiu încă de la naștere. Doar în oțel de înaltă rezistență și tradiționalele „fier”, dificultățile de coroziune nu dispar nicăieri.

Dar același lucru nu se poate spune despre oțelul de înaltă rezistență. Pachetul de aditivi scumpe pentru aliere se pierde inevitabil în timpul prelucrării. Mai mult, contaminează materiile prime secundare și necesită costuri suplimentare pentru purificare. Prețul pentru oțelurile simple și cele de înaltă rezistență diferă uneori, iar când fierul este refolosit, toată această diferență se va pierde.

Ce urmeaza?

Aparent, avem un viitor din aluminiu. Așa cum ați înțeles deja, costul inițial al materiilor prime nu joacă acum un rol atât de important ca fabricabilitatea și respectarea mediului. Holul verde în creștere poate influența popularitatea mașinilor din aluminiu într-o varietate de moduri, de la PR de succes până la taxe reduse de reciclare. Ca rezultat, imaginea mărcilor premium necesită o utilizare mai largă a aluminiului și popularizarea tehnologiei în rândul maselor, cu beneficii maxime pentru ei înșiși, desigur.

Structurile din oțel rămân mulți producători ieftini, dar pe măsură ce costul tehnologiilor din aluminiu devine mai ieftin, ele nu vor rezista fără îndoială nici tentației, mai ales că avantajul teoretic al aluminiului poate și chiar ar trebui realizat. În timp ce producătorii de automobile nu încearcă să forțeze această tranziție - structurile caroseriei majorității mașinilor conțin nu mai mult de 10-20% aluminiu.

Adică „viitorul aluminiului” nu va veni nici mâine, nici poimâine.

Caroseria tradițională din oțel are în față un impas de culturism, care poate fi evitat doar inversând tendințele către întărirea generală și iluminarea structurilor.

Până în prezent, progresul împiedică fabricabilitatea proceselor de sudare și disponibilitatea unor procese de producție bine stabilite, care pot fi încă adaptate ieftin noilor tipuri de oțel. Creșteți curentul de sudare, introduceți un control precis al parametrilor, creșteți forțele de compresie, introduceți sudarea în medii inerte ... Atâta timp cât astfel de metode ajută, oțelul va rămâne elementul structural principal. Este prea scump să reconstruiți producția, schimbările globale sunt foarte dificile pentru locomotiva masivă a industriei.

Ce zici de costul deținerii unei mașini? Da, crește și va continua să crească. După cum am spus de multe ori, industria automobilelor moderne din țările dezvoltate este adaptată pentru reînnoirea rapidă a parcului auto și a unui cumpărător bogat, cu acces la împrumuturi ieftine la 2-3% pe an. În ceea ce privește țările cu inflație reală de 10-15% și salariile „clasei de mijloc” în regiunea de 1.000 de dolari, managerii corporativi sunt departe de primul lucru pe care îl cred. Va trebui să ne adaptăm.

13 ianuarie 1942 a apărut primul din lume mașină de plastic... Henry Ford a primit un brevet oficial pentru invenția sa, care, conform ideii autorului, trebuia să fie mai ușor și mai ieftin decât o mașină cu caroserie metalică. Din multe motive obiective, astfel de mașini nu au câștigat încă popularitate. Cu toate acestea, acest lucru nu împiedică producătorii din când în când să prezinte concepte, sau chiar să testeze loturile de produse din acest material neobișnuit. Și în recenzia noastră de astăzi vom vorbi despre zece dintre cele mai interesante și iconice mașini din plastic.