Алюминий в автомобилестроении. Часть 2

Алюминий в автомобилестроении. Часть 2.

В автомобилестроении алюминий используют, преследуя вполне определенные цели: увеличение грузоподъемности, уменьшение массы, а значит и снижение расходов топлива. Кроме экономического, это имеет и немаловажный экологический аспект: cокращение расхода топлива приводит в уменьшению вредных выбросов в атмосферу, ведь именно транспортные выхлопы главный загрязнитель воздуха в крупных городах.

Согласно расчетам, приведенным Ассоциацией автомобилестроителей, каждый килограмм алюминия, использованный при изготовлении автомобиля, ведет к уменьшению его массы на килограмм, а каждый процент экономии веса автомобиля к снижению расхода топлива в среднем на 1,0%. Это значит, что 100кг алюминия в автомобиле экономят более 1000 л бензина на каждые 200 тысяч километров, а это в свою очередь означает, что выбросы углекислого газа становятся меньше на целых 2500кг.

Европейские требования от 2005 года к параметрам автомобиля с бензиновым двигателем ограничивают выбросы углекислого газа уровнем 150г/км, что может быть достигнуто при массе транспортного средства не более 1000кг. В то же время за последние 20 лет среднестатистический легковой автомобиль стал на 150кг тяжелее, что объясняется увеличением его габаритов, а также повышением требований к безопасности и комфорту. Именно поэтому в автомобилестроении все шире применяют алюминий. Сегодня автомобиль, произведенный в Северной Америке содержит в среднем 116кг этого металла, японский и южнокорейский 93кг, западноевропейский 90кг, а отечественный 30-40кг.

Из истории. Автомобиль Pierce-Arrow с кузовом из алюминия 1909г.

Алюминиевые сплавы широко используют для изготовления многих деталей. В легковых автомобилях-это корпуса двигателей, крышки клапанно-распределительного механизма, капоты, трансмиссии, дверные ручки. Помимо головок и блоков цилиндров, на которые приходится преобладающая часть потребления алюминия в автомобилестроении, расширяется его применение в изготовлении колесных дисков, подвесок, шасси и частей трансмиссии. Алюминий обладает еще одним значительным свойством-он гасит удар в полтора, два раза эффективнее, чем сталь. Недаром алюминий-традиционный материал для бамперов. Более 80% деталей автомобиля изготавливают методом литья-это коллекторы, насосы, детали трансмиссии и подвески, диски колес и подрамники. Однако в последние годы увеличилось использование алюминиевых листов и полос. Так, например, современные колесные диски состоят из центральной части, полученной литьем и периферийного ободка, сделанного с помощью штамповки из листа. Ковка придает алюминиевым сплавам лучшие механические свойства, чем литье. Однако кованые детали все еще редко встречаются в конструкции автомобилей массового производства. В среднем лишь 1,3% алюминиевых деталей являются коваными

Автомобиль Audi 100

При выпуске моделей Porsche 928, Chevrolet Corvette, Honda NSX, Mercedes S-Class применяют кованый алюминиевый сплав в подрамнике и в деталях подвески. Кованые диски колес значительно меньше массы, чем литые, но не уступают им в прочности. Примерно четверть от общей массы алюминиевых деталей в автомобиле изготовлена из прокатных листов. Из них штампуют панели кузова, небольшие решетки, профили и тому подобное. Алюминиевые листы стали использовать и для изготовления каркаса кузова

Автомобиль Porsche 928

Здесь первенство принадлежит немецкой компании Audi. которая в 1994 году в германском городе Некарсульме основала фирму «Алюминиумцентрум». Выпускаемая с 1994 года модель Audi A8-это автомобиль с полностью алюминиевым каркасом кузова. Однако он относится к разряду малосерийных: выпускают всего 70 экземпляров в день. Второй автомобиль этой фирмы с цельноалюминиевым кузовом Audi A2-был впервые представлен на Франкфуртском автосалоне 1997 года как AI2. С 1999 года он стал серийной моделью. Замена стального кузова алюминиевым привела к снижению массы на 43%. В результате автомобиль стал весить всего 960кг (его первоначальная масса почти 1700кг)

Автомобиль Audi A8

Что интересно, для алюминиевого кузова требуется чуть ли не в полтора раза меньше деталей, чем для аналогичного стального. Полностью собранный алюминиевый кузов Audi закаливают при 200 градусах по Цельсию в течении 40 минут. Технология производства алюминиевых кузовов принадлежит фирме Audi Space Frame (ASF). Но не только автомобили Audi имеют алюминиевый кузов-это еще и Honda NSX, Jaguar XJ220, Ferrari 512GT, Plymouth Prowler который также сделаны из чистого алюминия

Автомобиль Honda NSX

Ряд фирм выпускают стальные кузова с некоторыми деталями из алюминиевых сплавов. Так в автомобилях Toyota, Ford US, Porsche из сплавов изготовлены двери, капот, крыша, крышки багажника. Компании Ferrari, Aston Martin, Ford US активно включают алюминиевые сплавы для производства всех наружных панелей кузова. Годовой объем продаж автомобилей с такими панелями только в США превышает 1,5 миллиона долларов. Алюминиевым кузовам не страшна коррозия, такие автомобили можно эксплуатировать в любых климатических условиях. Для усилителей бамперов, защитных брусьев в боковых дверях, каркасов сидений, рамок окон, аэродинамического спойлера, маслопровода, гидравлического трубопровода и впускного коллектора прибегают к методу экструзии: изделия формируют путем выдавливания размягченного алюминия через матрицу (форму) с отверстием определенного сечения

Автомобиль BMW Z4

При экструзии алюминиевых сплавов можно добиться максимальной точности размеров. Одна из новозеландских компаний недавно применила экструзию для изготовления деталей внутреннего сгорания. Производство мгновенно стало более дешевым. Такой двигатель весит меньше. Из выдавленного профиля могут быть получены двигатели с различным ходом поршня и числом цилиндров

Другой перспективный метод производства алюминиевых деталей-порошковая металлургия, при которой заготовки прессуются из порошков с последующим спеканием. По этой технологии в Японии изготавливают детали компрессоров, воздушных кондиционеров, поршней двигателей, блоков цилиндров. Многие алюминиевые сплавы настолько пластичны, что при нагревании способны значительно растягиваться. Благодаря этому свойству детали сложной формы можно получить из плоского металлического листа

Итак, использование алюминия в автомобилестроении возрастает, однако есть и сдерживающий фактор-это высокая цена металла. Автомобиль с алюминиевым кузовом сегодня-предмет роскоши. Его стоимость значительно превосходит стоимость автомобиля такого же класса с кузовом из стали

Отремонтировать алюминиевый кузов дороже и сложнее, чем стальной. Небольшую вмятину устранить нетрудно, ведь алюминий достаточно мягок и пластичен, однако при серьезных повреждениях вернуть цельноалюминиевому кузову прежнюю форму очень непросто. Дело в том, что в работе с алюминием может использоваться только специальная сварка в атмосфере инертного газа аргона, а большинство сервисных центров, понятное дело, таковой пока не располагают

Источник статьи: http://www.info-autoglass.ru/articles?id=106

Применение алюминиевых листов при тюнинге салона и кузова автомобиля

Один из самых популярных способов украсить транспортное средство является именно обшивка салона и кузова алюминиевыми листами. Лучше всего для этих целей подойдет рифленый алюминиевый лист, он обладает матовой шероховатой поверхностью с выпуклым рисунком, подчеркивающим образ и стиль машины.

Стоит отметить, что точного совета, какую именно марку алюминиевого листа выбрать, Вам никто не даст. По техническим параметрам подойдет практически любой тип, обращать внимание в этом случае стоит прежде всего на внешний вид, чтобы он подходил под Ваше авто.

Алюминиевый лист может использоваться для тюнинга как внутренней части автомобиля, так и внешней. Использование листа из алюминия для внешней обшивки автомобиля позволит не только придать машине красивый вид, но и защитить ее от негативных воздействий внешней среды. При внешней обшивке укрепляется прежде всего капот, нижняя часть дверей, а также центр автомобиля.

Сортамент отлично подойдет для отделки изотермических фургонов (создание дополнительной защиты и придание стойкости пола к процессу стирания). Алюминиевый лист, размещенный на полу, легко моется, что существенно облегчает процесс уборки внутри автомобиля.

Определение алюминиевого листа, его разновидности и технические характеристики

Алюминиевый лист представляется собой полуфабрикат, который изготавливается из алюминия, а иногда и с добавлением других металлов, путем горячей деформации с последующей холодной обработкой. Из главных конкурентных преимуществ сортамента, определяющих его применение при обшивке кузова и салона автомобиля, можно выделить следующее:

• устойчивость к появлению коррозии;
• возможность дальнейшей механической обработки;
• хорошая переносимость минусовых температур;
• устойчивость к суровым погодным условиям;
• умеренная прочность материала;
• стильный внешний вид.

Все перечисленные достоинства позволяют алюминиевому листу с легкостью конкурировать с металлопрокатом, изготавливаемым из нержавеющей стали, а по некоторым позициям даже превосходить его.

Листы из алюминия бывают двух основных видов – гладкие и рифленые. Первые обладают гладкой поверхностью без каких-либо дополнительных вырезов, вторые же отличаются наличием некой неровности на своей поверхности, не позволяющей объектам скользить по ней. Для тюнинга авто рекомендуется применять рифленые листы, поскольку в таком случае перевозимые грузы не будут «кататься» из стороны в сторону, да и внешний вид у такого материала более эстетичен.

Сортаменты могут изготавливаться как мерной, так и немерной длины исходя из заявленных требований заказчика. Согласно нормативам ГОСТа 21631-76, в зависимости от способа производства, а также марки листа, его длина может варьироваться в пределах от 2000мм до 7000мм. Необходимая длина выбирается индивидуально исходя из размеров транспортного средства, а также зон, которые необходимо обшивать.

Толщина изделия не должна превышать 10,5мм, при этом она должна быть не менее 0,3 мм. По сути, это некая золотая середина между фольгой из алюминия и плитами из этого же металла. Толщина листового металла, а также возможное отклонение от этих показателей, регламентируется ГОСТом 21631-76. Специалисты рекомендуют для обшивки пола автомобиля приобретать листы толщиной 9мм, для бортов и дверей – 6мм. Естественно, возможно отклонение от этих требований на усмотрение владельца авто.

Какие бывают марки алюминиевых листов

Листы из алюминия отличаются друг от друга по целому ряду свойств и характеристик. Ключевую роль занимают прежде всего такие позиции, как способ обработки, состав сплава и форма изделия. Существует множество марок алюминиевого листа, но условно всех их можно разделить на два основных типа:

• листы, которые изготавливаются из первичного алюминия марки А0 (состав сплава данной марки регламентируется соответствующим ГОСТом, доля алюминия в нем составляет 99%), – такой сортамент не содержит в себе токсических веществ;
• листы, которые изготавливаются из технического алюминия марки АД, путем добавления меди, марганца, цинка, магния и прочих химических элементов – чаще всего именно такой материал применяется для отделки салона и кузова автомобиля.

В маркировку алюминиевых листов в обязательном порядке должна включаться следующая информация:

• каким способом был изготовлен сортамент;
• как обрабатывалась поверхность материала;
• какой формы лист и каковы его размеры.

В целом, основополагающими факторами при выборе алюминиевого листа для тюнинга авто будут именно размеры изделия, а также его вид.

Источник статьи: http://www.stl-invest.ru/blog/primenenie-alyuminievyh-listov-pri-tyuninge-salona-i-kuzova-avtomobilya/

Автомобили с алюминиевым кузовом

Если раньше ресурс двигателей автомобилей был намного больше ресурса их подверженных коррозии кузовов, то сейчас всё с точностью да наоборот. В частности двигатели современных автомобилей не отличаются большим ресурсом, а вот кузова напротив, всё чаще изготавливаются из таких стойких к коррозии материалов, как алюминий. Да, таких автомобилей пока не много, но с каждым годом их становится всё больше. Вот для примера десять автомобилей, кузова которых изготовлены из алюминия:

Honda NSX

Появившийся в 1990 году Honda NSX первого поколения стал первым в мире серийным автомобилем, кузов и шасси которого были изготовлены из алюминия. В новом поколении автомобиля из алюминия изготовлены наружные дверные панели, капот и крыша, а остальная часть кузова изготовлена из углеродного волокна. Таким образом, японцам удалось снизить снаряжённую массу автомобиля до 1725 килограмм и улучшить его динамические характеристики.

Mercedes-Benz SL-Class

Снаряжённая масса автомобиля Mercedes-Benz SL-Class шестого поколения (R231) составляет 1 740 килограмм, что намного легче, чем у автомобилей предыдущих поколений, а всё благодаря тому, что многие детали этого автомобиля, включая шасси, изготовлены из алюминия.

Audi A8

Первое поколение (D2) автомобиля Audi A8 появилось в 1994 году и отличалось от своих конкурентов Mercedes-Benz S-Class и BMW 7-Series тем, что его кузов был полностью изготовлен из алюминия, что раз и навсегда решило проблему коррозии. С тех пор кузова всех последующих поколений автомобиля Audi A8 тоже изготавливаются из алюминия.

Mercedes-Benz S-Class

Вначале 2010-х годов инженеры Mercedes-Benz решили взять пример с инженеров Audi, после чего в 2013 году на свет появился автомобиль Mercedes-Benz S-Class (W222), более половины деталей кузова которого, были изготовлены из алюминия.

Jaguar XJ

Появившийся в 2003 году автомобиль Jaguar XJ четвёртого поколения (X350) отличался от других автомобилей с алюминиевым кузовом тем, что элементы его кузова скреплялись между собой не при помощи сварки, а при помощи заклёпок и специального высокопрочного эпоксидного клея. Снаряжённая масса автомобиля Jaguar XJ (X350) составляла 1 790 килограмм, что было существенно меньше, чем у других автомобилей этого класса. Кузова всех последующих поколений этого автомобиля тоже изготавливаются из алюминия.

Tesla Model S

На фоне того, что масса аккумуляторной батареи электрического автомобиля Tesla Model S составляет 540 килограмм, у инженеров Tesla не было иного выхода, как сделать кузов этого электромобиля из алюминия, в результате чего его снаряжённая масса составила 2 175 килограмм.

Land Rover Range Rover

В 2012 году британцы решили облегчить кузов Land Rover Range Rover и начали изготавливать его из алюминия, благодаря чему четвёртое поколение (L405) этого внедорожника представительского класса стало в среднем на 500 килограмм легче предыдущего.

Cadillac CT6

Кузов американского автомобиля представительского класса Cadillac CT6 имеет очень сложную конструкцию, сочетающую в себе элементы, как из стали, так и из алюминия, благодаря чему автомобиль стал легче и при этом сохранил жёсткость кузова. В зависимости от комплектации снаряжённая масса автомобиля составляет от 1 665 до 1 995 килограмм.

Ford F-150

Глядя на огромный пикап Ford F-150 тринадцатого поколения сложно поверить, что его снаряжённая масса едва превышает 2 000 килограмм, а всё благодаря тому, что с 2013 года кузов этого автомобиля изготавливается из алюминия.

Lotus Evora

Lotus Evora это хоть и бюджетный, но достаточно быстрый по меркам 2009 года спортивный автомобиль, разгоняющийся с 0 до 100 км. / ч. за 4,9 секунды. Такую динамику этому автомобилю обеспечивают 280-сильный двигатель 2GR-FE производства Toyota и изготовленный из алюминия кузов, благодаря которому снаряжённая масса автомобиля составляет всего 1 350 килограмм.

В заключение отмечу, что это далеко не все автомобили, кузов которых изготовлен из алюминия. Алюминиевым кузовом так же обладают автомобили: Mercedes-Benz SLS AMG (C197/R197), Mercedes-Benz AMG GT (C190/R190), Jaguar XE, Jaguar F-Type, Audi R8, Lamborghini Huracan, Chevrolet Corvette (C7), Aston Martin DB9, Aston Martin Vantage, Aston Martin Rapide, Ferrari F12 Berlinetta, Ferrari 458 Italia, Ferrari FF и Ferrari California.

Ещё публикации по теме:

Понравилась публикация? Поделись!

Источник статьи: http://xn--80aesudcyt.xn--p1acf/%D0%B0%D0%BB%D1%8E%D0%BC%D0%B8%D0%BD%D0%B8%D0%B5%D0%B2%D1%8B%D0%B5-%D0%B0%D0%B2%D1%82%D0%BE%D0%BC%D0%BE%D0%B1%D0%B8%D0%BB%D0%B8/