Авто из алюминия, Алюминий в автомобиле: хорошо или плохо?
Ожидается, что в сочетании с глобальной озабоченностью вопросами устойчивого развития и воздействия на окружающую среду алюминий окажет значительное влияние на автомобильную промышленность. Это, практически, те самые проблемы, которые свойственны алюминиевым конструкциям от рождения. Новая технология открыла широкие возможности в автомобилестроении для выпуска комбинированных кузовов из алюминия и стали, части которых скрепляются сваркой, а не заклепками.
Во-вторых, уменьшается количество деталей. Там, где у стальной конструкции требуется приварить уголок или распорку, здесь достаточно отлить деталь с дополнительными ребрами. Алюминий не ржавеет — еще один плюс. Наконец, алюминиевые элементы эффективно поглощают энергию удара в качестве примера нам показали лонжерон, который при столкновении сминается в «запрограммированную» гармошку.
Это, конечно, здорово, но как соединяют детали? Неужели с помощью заклепок? Оказалось, соотношение сварки и клепки при производстве А2 — примерно пятьдесят на пятьдесят. На каждом кузове можно насчитать заклепок, 17 метров швов MIG-сварки Maschinelles Inertgas-Schweissen, «автоматическая сварка в среде инертного газа» и 30 метров лазерной сварки.
Так что владельцам помятых алюминиевых Audi визит в мастерскую с обычным сварочным аппаратом строго противопоказан.
Кузов имеет нетрадиционную конструкцию. Рама сваривается из нескольких крупных узлов: это боковины, пол с необычным корытцем для ног задних пассажиров, передняя и задняя части.
Там выше доля ручного труда и нет лазерной сварки. А здесь большинство операций выполняют роботы их , в том числе 50 для газовой сварки и 15 — для сварки лазером. Чистота на грани стерильности, допуски в доли миллиметра Если спуститься по лесенке вниз, то попадаешь на сборочный конвейер. Какой цвет чаще всего заказывают клиенты? Конечно же, «алюминиевый серебряный». Издалека даже кажется, что это не лак, а природный цвет металла!
Пока рабочие не торопятся, и сборка идет в одну смену. Но ожидается, что уже к осени производство выйдет на проектную мощность, автомобилей ежедневно в три смены.
Увы, более близкое знакомство с А2 не входило в программу, и в ответ на просьбу сфотографировать «живой» автомобиль чем черт не шутит, вдруг под шумок удастся проехать кружок-другой? Поэтому — лишь общие впечатления. Новичок — прямой конкурент Мерседесу А-класса.
В салоне очень просторно про такие автомобили говорят, что они «внутри больше, чем снаружи». Объем багажника — л, больше, чем у автомобиля Volkswagen Golf. Под капотом будет стоять или трехцилиндровый бензиновый двигатель, или четырехцилиндровый дизель — оба рабочим объемом 1,4 л, мощностью 75 л. После экскурсии по заводу со мной разговорилась практикантка из пресс-службы Audi: «Ой, я так люблю автомобили!
Правда, у меня — т-с-с, это надо говорить шепотом, чтобы не услышало начальство, — не Audi, а Mazda Как тебе наше производство?
Алюминий — легкий и прочный металл, который в чистом виде в природе не встречается. Впервые его получил физик Ханс Кристиан Эрстед в году.
При помощи электролиза ученый выделил чистейший алюминий из горной породы под названием боксит. И в наше время процесс добывания «крылатого» металла проходит по той же технологии, только уже в промышленных масштабах.
В сыром виде алюминий практически не используется. Чтобы что-то из него изготовить, характеристики основы приходится улучшать смешиванием с различного рода добавками. К примеру, для производства автомобильных деталей части кузова, двигателя, литые диски и т. В автомобилестроении алюминий стали использовать еще с конца позапрошлого века: в году на выставке в Берлине показали концептуальный автомобиль Durkopp с облегченными кузовными панелями.
А спустя всего три года ныне всем известный Карл Бенц представил первый двигатель из «крылатого» металла для участия в автогонках. Если же говорить о первом серийном автомобиле с полностью алюминиевым кузовом, то им стал Audi A8 года выпуска: из легкого металла у него сделаны как несущий каркас, так и внешние панели. Сегодня же алюминий используют практически все автопроизводители. Правда, для того чтобы не взвинчивать цены, зачастую алюминий применяют лишь для отдельных частей кузова или деталей ходовой части.
Впрочем, объемы применения алюминия в автомобильной промышленности с каждым годом растут: если верить оценке экспертов, то в настоящий момент на нее приходится почти треть потребления всего производимого в мире серебристого металла. Так чем же он так хорош, помимо легкости? Основной плюс алюминия — соотношение его прочности к массе. Если же копать глубже, то алюминий почти не ржавеет, не магнитится, а из-за хорошей пластичности легко обрабатывается давлением.
Плюс процесс вторичной переработки «крылатого» металла прост: он может быть переплавлен раз за разом без потерь в свойствах. Эти нюансы не только упрощают, но и ускоряют производственные процессы, а также дают возможность инженерам постоянно экспериментировать со структурой металла, с различными видами и формами автомобильных деталей.
Но алюминий добавил и других сложностей. Так, например, алюминиевые чашки передней подвески и передние лонжероны на некоторых моделях BMW имеют проблемы с электрохимической коррозией в местах стыков, а также проблемы с восстановлением соединений после повреждений кузо.
Наиболее приемлемым вариантом становится замена двигателя, благо на разборках таких моторов много. Почему бы не применить аргонно-дуговую сварку и восстановить крепления? Можно, но нет гарантии, что от вибрации не образуются трещины в местах сварки, и двигатель потом попросту не выпадет на ходу.
Еще один минус — сложности повторной переработки: в эпоху одноразовых вещей в том числе машин это становится все более актуально. И высоколегированные стали в этом отношении — не самый удачный материал. Цена алюминия мало зависит от его марки, содержание в сплаве ценных присадок сравнительно невелико, а основные характеристики задаются содержанием кремния.
Мягкий металл хорошо перерабатывается, а ценные добавки при переплавке присадки хорошо извлекаются для дальнейшего использования. О высокопрочной стали подобного сказать нельзя. Пакет дорогих легирующих присадок при переработке неизбежно теряется. Более того, он загрязняет вторичное сырье и требует дополнительных расходов по его очистке. Цена на простые марки стали и высокопрочные различается в разы, и при повторном использовании железа вся эта разница будет утеряна.
Итак, алюминиевое будущее потихоньку приходит. Пока конструкции кузовов многих машин содержат, в среднем, не больше Исходная стоимость сырья сегодня уже не играет сейчас такой роли.
Станут ли автомобили в перспективе полностью алюминиевыми в плане силовой структуры кузова? Вряд ли: не позволят постоянно ужесточающиеся требования безопасности.
Сборка кузова проводилась по большей части вручную, о чем свидетельствует вид сварных швов. Кузов Audi A8 следующего поколения D3 образца го года весил еще меньше: кг. Для выполнения требований безопасности средние стойки были выполнены из высокопрочных сталей, а с соседними алюминиевыми деталями они соединялись с помощью болтов и клея.
Конечно же, приведет.
Современный автопром развитых стран заточен под быстрое обновление автопарка и состоятельного покупателя с доступом к дешевым кредитам. Интересы всех остальных, мягко говоря, не очень важны.
