Тяжело БЫТЬ ЛЕГКИМ
Тяжело БЫТЬ ЛЕГКИМ
Им предначертано было жить совместно, ведь они – ровесники. В конце января 1886 года Карл Бенц запатентовал 1-ый автомобиль, а 23 апреля француз Поль Геру закрепил свои права на технологию промышленного производства алюминия способом электролиза. И уже в 1899-м на Берлинском автомобильном салоне компания «Дюркопп» представила 1-ый автомобиль с панелями кузова из алюминия.
Совместно ПО ЖИЗНИ
С того времени автомобиль и алюминий шли по жизни рядом. При этом наши праотцы были более изобретательны, чем сегодняшние технологи. Не выходит штамповать огромные панели? Не неудача, будем… отливать их в песочные формы. Так в 1912 году южноамериканская компания «Пирс-Эрроу» изумила автомобилем, крыша которого состояла из 2-ух литых (!) частей размером 1650х1350 мм, шириной 3 мм. Металлурги из Буффало гарантировали разброс деталей по массе менее 10%! Одна из этих машин попала в томную катастрофу: угодила под поезд. Свалившись с насыпи и совершив несколько кульбитов, дюралевый автомобиль выручил жизнь трем седокам.
Крепкость и долговечность легкосплавного кузова подтвердил стоящий сейчас в музее «Форда» автомобиль 1923 года, сделанный Лоуренсом Помероем. До того, как стать экспонатом, он прошел 200 000 миль!
ВЕС – Неприятель!
Для чего находить добра от добра? Идеальнее всего на этот вопрос ответил Эмиль Матис, создавший в 1946 году 1-ый «трехлитровый» автомобиль: «Вес – неприятель!». Его VL-333 (voiture le’gе`re – легкий автомобиль), лежащий сейчас в Парижском музее, стопроцентно оправдал собственный индекс: 3 колеса, 3 места и 3 литра бензина на сотку. Кстати, этот показатель подтвердили официально. Естественно, роль сыграла и аэродинамика (Сх=0,282 против 0,29 у современного «Фольксвагена-Лупо»). Но главное – масса «Матиса» составляла всего 386 кг, из которых на дюралевый кузов приходилось… 78! «Матис» сорвал рукоплескания на Парижском салоне, но в серию не пошел: простой «Ситроен-2CV» был существенно дешевле. Любопытно, что «трехлитровый» «Фольксваген-Лупо» представили спустя 52 года конкретно в Париже. Не будем, но, забывать, что «Лупо» просит 3 литра дизтоплива, а «Матису» нужен был бензин.
Алюминий стал материалом для крупносерийного автомобиля всего только год спустя после презентации «Матиса». В 1947-м начали выпуск известного «Ленд-Ровера». Чтоб уменьшить цена, очень упростили наружность и технологию: плоские панели укрепляли заклепками.
Томная ПОСТУПЬ ЛЕГКИХ МЕТАЛЛОВ
Хотя стопроцентно дюралевые кузова и сейчас встречаются нечасто, толика этого металла в среднестатистическом автомобиле вырастает и по прогнозам достигнет к 2008 году 160 кг. До сего времени широкому использованию металла плотностью 2,68 г/смз (против 7,87 у стали) мешает накладность технологий. Потому экономической неудачей обернулся малогабаритный « Audi А2». Он очень экономичен, как и «Лупо», но себестоимость машины оказалась очень высочайшей для этого класса.
Другое дело «Ягуар», « Audi А8», «Роллс-Ройс Фантом»… Тут с весом металла стоит побороться серьезно, лучше «заместить» сброшенные килограммы хитроумными сервосистемами и электроникой.
Сталь пока не отступает. Сегодня вероятен и компромисс: в новейшей «пятерке» БМВ соединили дюралевый передок со железным кузовом, преодолев массу проблем. К примеру, разность химических потенциалов, как понятно, приводит к резвой коррозии места стыка стали и алюминия. Баварцы ухитрились изолировать металлы друг от друга не во вред прочности соединения.
Кстати, схожее сочетание сейчас не так изредка. Железные «Ягуар-S» и « Audi А6» стали легче благодаря дюралевым капотам. Легкие панели употребляют и на других машинах, о чем обладатель выяснит иногда только после аварии.
НЕ АЛЮМИНИЕМ ЕДИНЫМ
А вообщем, сколько можно сберечь, еще обширнее используя алюминий? Скажем, массу автомобиля среднего класса (ее усредненное значение – 1229 кг) можно, по оценкам профессионалов, понизить до 785 кг, другими словами выигрыш составит около 36%. Говорят, что для приличного «Ягуара-XJ» экономия еще выше – 40%. В пересчете на горючее это пара-тройка л., сбереженных на каждой сотке км. А если пойти далее и поменять алюминий магнием плотностью всего 1,81 г/смз? Кстати, на «трехлитровом» «Лупо» магниевая крышка багажника и титановые пружины подвески.
Основная неувязка даже не в цены металла, а в его «жадности до кислорода». При сильном нагреве магний вспыхивает ослепительным светом, чему в позапрошлом веке так радовались папарацци. А сегодня магниевые колесные диски приходится кропотливо покрывать лаком, по другому дорожная соль стремительно превратит их в порошок окиси. Кстати, похожие трудности были и с алюминием, пока русские (да-да!) металлурги не разработали особые коррозионноустойчивые сплавы, которые и применяет мировой автопром. Пока магний употребляют для деталей, расположенных там, где опасность коррозии мала. К примеру, для каркаса панелей устройств «Мини», «Роллс-Ройса». Последний отлит единым «куском» и при приличных габаритах имеет массу всего 7,6 кг.
Но, пожалуй, самый смелый шаг – внедрение технологами БМВ магния для блока цилиндров. Будущая рядная «шестерка» станет на четверть легче благодаря схеме «два в одном»: дюралевая внутренняя часть с гильзами и постелями коренных подшипников, окруженная магниевым корпусом с водяной рубахой и каналами для смазки. По задумке, алюминий сопротивляется высочайшим тепловым и механическим нагрузкам, а магний упрощает самую объемную часть мотора. Болты крепления головки вворачивают, очевидно, в дюралевые вставки, а подвесные агрегаты укрепляют к магниевому корпусу дюралевыми болтами. Таковой прием позволит избежать коррозии на стыке металлов.
Казалось бы, все очень просто: в форму закладывают дюралевую сердцевину и заливают магниевым сплавом. Но нужно обеспечить их крепкое соединение и учитывать разницу коэффициентов теплового расширения металлов. Потому в форму массой практически 60 т в течение 0,06 с впрыскивают магний под давлением 1000 бар. При всем этом дюралевая сердцевина сжимается будущей магниевой оболочкой с усилием около 4000 тонн! Металл затвердевает всего за 10 с, потом еще 20 с охлаждается по специальной программке, исключающей растрескивание, и, в конце концов, рука бота извлекает готовый блок цилиндров из половинок формы. Нижнюю часть корпуса подшипников коленчатого вала также отливают из магниевого сплава, со сталекерамическими вкладышами.
Стоит игра свеч? Баварцы отвечают на этот вопрос, инвестировав в проект 100 млн. евро. Означает, время еще одного похудения не за горами.
Так в 1985 году показывали «невесомость» грядущего «Ауди».
Один из первых в мире дюралевых автомобилей «Померой» пробежал, не заржавев, 200 тыщ миль (322 тыс. км).
Трехлитровый аппетит трехколесного «Матиса» в 1946 году не перевесил накладности легкого кузова.
Толика алюминия (кг) в легковом автомобиле непреклонно вырастает.
Набор легкосплавных деталей «Мерседес-Бенца CL»: 1 – передок; 2 – передняя панель; 3 – капот (лист и литье); 4 – рамка крыши (профиль); 5 – крыша; 6 – задняя стена; 7 – крышка багажника; 8 – задняя панель; 9 – ниша запасного колеса; 10 – задняя часть пола; 11 – боковина из дюралевых профилей и железного и дюралевого листа; 12 – стойки (литье); 13 – заднее крыло; 14 – внешняя панель двери; 15 – внутренняя панель двери (литье); 16 – фронтальное крыло.
Сейчас цельноалюминиевыми кузовами могут похвастать «Роллс-Ройс Фантом» (слева) и «Jaguar XJ».
Магний обычно скрывается глубоко снутри автомобиля, к примеру, в виде каркаса панели устройств «Роллс-Ройса Фантом»…
…либо блока цилиндров многообещающего мотора БМВ.
ФОТО: Форд, RETROVISEUR
Им предначертано было жить совместно, ведь они – ровесники. В конце января 1886 года Карл Бенц запатентовал 1-ый автомобиль, а 23 апреля француз Поль Геру закрепил свои права на технологию промышленного производства алюминия способом электролиза. И уже в 1899-м на Берлинском автомобильном салоне компания «Дюркопп» представила 1-ый автомобиль с панелями кузова из алюминия.
Совместно ПО ЖИЗНИ
С того времени автомобиль и алюминий шли по жизни рядом. При этом наши праотцы были более изобретательны, чем сегодняшние технологи. Не выходит штамповать огромные панели? Не неудача, будем… отливать их в песочные формы. Так в 1912 году южноамериканская компания «Пирс-Эрроу» изумила автомобилем, крыша которого состояла из 2-ух литых (!) частей размером 1650х1350 мм, шириной 3 мм. Металлурги из Буффало гарантировали разброс деталей по массе менее 10%! Одна из этих машин попала в томную катастрофу: угодила под поезд. Свалившись с насыпи и совершив несколько кульбитов, дюралевый автомобиль выручил жизнь трем седокам.
Крепкость и долговечность легкосплавного кузова подтвердил стоящий сейчас в музее «Форда» автомобиль 1923 года, сделанный Лоуренсом Помероем. До того, как стать экспонатом, он прошел 200 000 миль!
ВЕС – Неприятель!
Для чего находить добра от добра? Идеальнее всего на этот вопрос ответил Эмиль Матис, создавший в 1946 году 1-ый «трехлитровый» автомобиль: «Вес – неприятель!». Его VL-333 (voiture le’gе`re – легкий автомобиль), лежащий сейчас в Парижском музее, стопроцентно оправдал собственный индекс: 3 колеса, 3 места и 3 литра бензина на сотку. Кстати, этот показатель подтвердили официально. Естественно, роль сыграла и аэродинамика (Сх=0,282 против 0,29 у современного «Фольксвагена-Лупо»). Но главное – масса «Матиса» составляла всего 386 кг, из которых на дюралевый кузов приходилось… 78! «Матис» сорвал рукоплескания на Парижском салоне, но в серию не пошел: простой «Ситроен-2CV» был существенно дешевле. Любопытно, что «трехлитровый» «Фольксваген-Лупо» представили спустя 52 года конкретно в Париже. Не будем, но, забывать, что «Лупо» просит 3 литра дизтоплива, а «Матису» нужен был бензин.
Алюминий стал материалом для крупносерийного автомобиля всего только год спустя после презентации «Матиса». В 1947-м начали выпуск известного «Ленд-Ровера». Чтоб уменьшить цена, очень упростили наружность и технологию: плоские панели укрепляли заклепками.
Томная ПОСТУПЬ ЛЕГКИХ МЕТАЛЛОВ
Хотя стопроцентно дюралевые кузова и сейчас встречаются нечасто, толика этого металла в среднестатистическом автомобиле вырастает и по прогнозам достигнет к 2008 году 160 кг. До сего времени широкому использованию металла плотностью 2,68 г/смз (против 7,87 у стали) мешает накладность технологий. Потому экономической неудачей обернулся малогабаритный « Audi А2». Он очень экономичен, как и «Лупо», но себестоимость машины оказалась очень высочайшей для этого класса.
Другое дело «Ягуар», « Audi А8», «Роллс-Ройс Фантом»… Тут с весом металла стоит побороться серьезно, лучше «заместить» сброшенные килограммы хитроумными сервосистемами и электроникой.
Сталь пока не отступает. Сегодня вероятен и компромисс: в новейшей «пятерке» БМВ соединили дюралевый передок со железным кузовом, преодолев массу проблем. К примеру, разность химических потенциалов, как понятно, приводит к резвой коррозии места стыка стали и алюминия. Баварцы ухитрились изолировать металлы друг от друга не во вред прочности соединения.
Кстати, схожее сочетание сейчас не так изредка. Железные «Ягуар-S» и « Audi А6» стали легче благодаря дюралевым капотам. Легкие панели употребляют и на других машинах, о чем обладатель выяснит иногда только после аварии.
НЕ АЛЮМИНИЕМ ЕДИНЫМ
А вообщем, сколько можно сберечь, еще обширнее используя алюминий? Скажем, массу автомобиля среднего класса (ее усредненное значение – 1229 кг) можно, по оценкам профессионалов, понизить до 785 кг, другими словами выигрыш составит около 36%. Говорят, что для приличного «Ягуара-XJ» экономия еще выше – 40%. В пересчете на горючее это пара-тройка л., сбереженных на каждой сотке км. А если пойти далее и поменять алюминий магнием плотностью всего 1,81 г/смз? Кстати, на «трехлитровом» «Лупо» магниевая крышка багажника и титановые пружины подвески.
Основная неувязка даже не в цены металла, а в его «жадности до кислорода». При сильном нагреве магний вспыхивает ослепительным светом, чему в позапрошлом веке так радовались папарацци. А сегодня магниевые колесные диски приходится кропотливо покрывать лаком, по другому дорожная соль стремительно превратит их в порошок окиси. Кстати, похожие трудности были и с алюминием, пока русские (да-да!) металлурги не разработали особые коррозионноустойчивые сплавы, которые и применяет мировой автопром. Пока магний употребляют для деталей, расположенных там, где опасность коррозии мала. К примеру, для каркаса панелей устройств «Мини», «Роллс-Ройса». Последний отлит единым «куском» и при приличных габаритах имеет массу всего 7,6 кг.
Но, пожалуй, самый смелый шаг – внедрение технологами БМВ магния для блока цилиндров. Будущая рядная «шестерка» станет на четверть легче благодаря схеме «два в одном»: дюралевая внутренняя часть с гильзами и постелями коренных подшипников, окруженная магниевым корпусом с водяной рубахой и каналами для смазки. По задумке, алюминий сопротивляется высочайшим тепловым и механическим нагрузкам, а магний упрощает самую объемную часть мотора. Болты крепления головки вворачивают, очевидно, в дюралевые вставки, а подвесные агрегаты укрепляют к магниевому корпусу дюралевыми болтами. Таковой прием позволит избежать коррозии на стыке металлов.
Казалось бы, все очень просто: в форму закладывают дюралевую сердцевину и заливают магниевым сплавом. Но нужно обеспечить их крепкое соединение и учитывать разницу коэффициентов теплового расширения металлов. Потому в форму массой практически 60 т в течение 0,06 с впрыскивают магний под давлением 1000 бар. При всем этом дюралевая сердцевина сжимается будущей магниевой оболочкой с усилием около 4000 тонн! Металл затвердевает всего за 10 с, потом еще 20 с охлаждается по специальной программке, исключающей растрескивание, и, в конце концов, рука бота извлекает готовый блок цилиндров из половинок формы. Нижнюю часть корпуса подшипников коленчатого вала также отливают из магниевого сплава, со сталекерамическими вкладышами.
Стоит игра свеч? Баварцы отвечают на этот вопрос, инвестировав в проект 100 млн. евро. Означает, время еще одного похудения не за горами.
Так в 1985 году показывали «невесомость» грядущего «Ауди».
Один из первых в мире дюралевых автомобилей «Померой» пробежал, не заржавев, 200 тыщ миль (322 тыс. км).
Трехлитровый аппетит трехколесного «Матиса» в 1946 году не перевесил накладности легкого кузова.
Толика алюминия (кг) в легковом автомобиле непреклонно вырастает.
Набор легкосплавных деталей «Мерседес-Бенца CL»: 1 – передок; 2 – передняя панель; 3 – капот (лист и литье); 4 – рамка крыши (профиль); 5 – крыша; 6 – задняя стена; 7 – крышка багажника; 8 – задняя панель; 9 – ниша запасного колеса; 10 – задняя часть пола; 11 – боковина из дюралевых профилей и железного и дюралевого листа; 12 – стойки (литье); 13 – заднее крыло; 14 – внешняя панель двери; 15 – внутренняя панель двери (литье); 16 – фронтальное крыло.
Сейчас цельноалюминиевыми кузовами могут похвастать «Роллс-Ройс Фантом» (слева) и «Jaguar XJ».
Магний обычно скрывается глубоко снутри автомобиля, к примеру, в виде каркаса панели устройств «Роллс-Ройса Фантом»…
…либо блока цилиндров многообещающего мотора БМВ.
ФОТО: Форд, RETROVISEUR