Алюминиевый кузов, плюсы и минусы

Алюминиевый кузов. Плюсы и минусы

Сегодня алюминиевый кузов не редкость и в автомире есть уже устоявшиеся производители, которые выпускают автомобили рамы и кузова которых преимущественно состоят из «крылатого металла». К таким производителям в первую очередь относятся крупные автокомпании AUDI, Rover, Jaguar — на сегодняшний день эти производители в основном выпускают автомобили с алюминиевыми кузовами. Но есть так же производители, которые частично входят в сегмент алюминиевых автомобилей и выпускают только некоторые модели с применением крылатого металла, к таким производителям относятся: MAZDA, Mitsubishi, BMW и др.

Основная задача данной статьи заключается в том, чтобы разобраться в причинах применения крылатого металла в автомобилестроении, а так же выяснить все плюсы и минусы которыми алюминий наделяет автомобили.

Причины и плюсы:

Впервые алюминий в автомобилестроении начали применять более ста лет назад, причиной тому были невероятные по тем временам свойства металла, который практически не подвержен коррозии, а так же значительно легче сплавов из стали широко применяемых по сей день. Более широкое применение, алюминий получил аж в 60 годы, когда впервые разразился «топливный кризис» и цены на горючее стремительно поползли вверх. Тогда остро встал вопрос об экономии топлива, чему не способствовал большой вес автомобилей. Алюминий же представлял прекрасную альтернативу стальным конструкциям в помощи снижения веса.

В наши дни за счет применения алюминия, вышеперечисленные производители добиваются снижения массы автомобилей до 30%, что значительно сказывается на экономии топлива.

Выигрыш в весе так же дает улучшение динамических качеств автомобиля, как при разгоне, так и торможении, более того алюминиевый кузов значительно легче построить с правильной развесовкой по осям, что дает весомый плюс в поведении автомобиля на дороге и управлении.

Алюминий обладает более высоким сопротивлением к торсионным нагрузкам, что делает кузов более жестким на скручивание (что положительно сказывается на управляемости). При этом снижаются вибрации, что положительно сказывается на комфорте пассажиров.

Большее поглощение энергии к сплавов алюминия чем у стали, дает повышенную безопасность экипажа.

Минусы:

К минусам можно отнести дороговизну металла, а так же сложность в производстве алюминиевого кузова. Дело в том, что алюминий практически не поддается стандартной выштамповке (как для стальных деталей), поэтому технологию производства деталей пришлось менять.

При производстве автомобилей полностью отказаться от стальных деталей отказаться не получилось, в связи с чем родилась новая проблема — трудности соединения стали и алюминиевых сплавов. Т.к. электросварке алюминиевые сплавы поддаются только в среде защитных газов (аргонно-дуговая сварка), что представляет определенные трудности при конвейерной сборке. Альтернативой является лазерная сварка, которая большинству автокомпаний не представляется возможной в силу ее дороговизны (ведь в последствии это скажется на завышенной цене модели, а соответственно низкой конкурентоспособности).

Однако в начале двухтысячных годов в компании MAZDA разработали революционную технологию сварки стали и алюминиевых сплавов, которые впервые применили при производстве модели RX-8 что позволило добиться снижения затрат.

Альтернативой сварке большинство автокомпаний выбрали «метод заклепок», так например при производстве автомобиля AUDI A2 в соединениях стали и алюминиевых сплавов использовалось порядка 1800 заклепок что конечно же не в положительную сторону сказалось на конечной стоимости модели.

Еще одним минусом применения алюминия в кузовах автомобилей является очень высокая сложность ремонта, а соответсвенно и стоимость. Это особенно следует учитывать при приобретении б/у автомобиля, т.к. в случае дтп, алюминиевый кузов окажется починить очень не просто и все бремя ремонта, а это стоимость и поиски квалифицированного специалиста (которых очень мало), ляжет на ваши плечи.

Подбирая колесные диски. Часть 2 (5 параметров колесных

Штрафы ГИБДД можно оплачивать через интернет и получить

Подбирая колесные диски. Часть 1. (типы колесных дисков)

Что нужно знать о радарах.

Признаки отличия типов кузовов легковых автомобилей.

Как правильно выбрать автовидеорегистратор.

Рамные внедорожники, преимущества и недостатки

Как убрать сколы на капоте

Что нужно знать перед покупкой контрактного двигателя. Часть

Что нужно знать перед покупкой контрактного двигателя. Часть

Материалы: http://www.kguzdent.ru/alyuminievyiy-kuzov

Кузов является одной из самых наиважнейших деталей автомобиля. В его основные качества в первую очередь должны входить безопасность, прочность, относительная при этом дешевизна, но в тоже время он должен быть оптимально удобным для всех пассажиров салона авто и отличаться стилем и дизайном. Согласитесь, что качества эти порой противоречивы, поэтому между производителями нет единого мнения, какой из кузовных материалов наиболее лучше подходит для производства.

Мы расскажем вам о современных кузовных материалах и рассмотрим их плюсы и минусы.

Стальной кузов может быть различной вариантности сплава, что дает совершенно непохожие свойства его разновидностям. Так, к примеру, отличной пластичностью обладает листовая сталь, она же и позволяет производить из себя наружные панели деталей кузова, которые порой могут иметь довольно необычную и сложную форму. Логично, что высокопрочные сорта обладают изрядной энергоемкостью и отличной прочностью, поэтому этот вид стали применяют в производстве силовых деталей кузова. Выгодно еще и то, что за всю историю автомобилестроения производителям удалось упростить и отладить мастерство изготовления стальных кузовов, что делает их довольно недорогими.

Именно этот фактор сделал стальные кузова на сегодняшний день самыми популярными на автомобильном рынке.

При всех этих плюсах недостатки у стали все же имеются и существенные. Так, например, неудобно то, что стальные детали имеют не малый вес, а также подвержены коррозийным процессам, что вынуждает производителей использовать приемы оцинковки стальных деталей и параллельно искать альтернативные варианты кузовных материалов.

Сегодня все чаще можно услышать об использовании в производстве кузовов для авто такого материала как алюминий. Этот металл, который в народе назвали «крылатым», не подвержен образованию ржавчины на деталях корпуса, а сам алюминиевый кузов при такой же прочности и жесткости весит в 2 раза меньше, чем его стальной собрат. Но и тут есть подводные камни.

При всех своих качествах у алюминия имеется весомый недостаток — это хорошая проводимость шума и вибрации.

Поэтому автопроизводителям приходиться усиливать кузов противошумовой изоляцией, что, в конечном счете, приводит к удорожанию машины, да и сам металл стоит дороже стали. Эти факторы способствуют тому, что ремонт кузова в последующем может потребовать использования специального оборудования.

В итоге, все это приводит к увеличению цены самого автомобиля. Полностью алюминиевый кузов могут позволить себе далеко не все производители, один из немногих — Audi. Но чаще всего приходится идти на компромисс и компоновать алюминиевые и стальные детали в одном кузове. Так, к примеру, в модели BMW пятой серии вся передняя часть кузовного корпуса изготовлена из алюминия и сварена со стальным каркасом.

Пластик не так давно считался в автомобилестроении наиболее перспективным кузовным материалом. Он легче даже вышеупомянутого алюминия, ему можно придать любую, даже вычурную и замысловатую форму, да и покраска его обходится намного дешевле, ведь провести ее можно уже на стадии производства, используя различные химические добавки. Ну и наконец, этот материал уж точно не знает, что такое коррозия. Но недостатков у пластика гораздо больше и они довольно значимые.

Так, свойства пластика меняются под влиянием различных температур — мороз делает пластик более хрупким, а жара размягчает этот материал.

По этим причинам и ряду других из пластика нельзя изготавливать те детали, на которые оказываются довольно высокие силовые нагрузки, ремонту некоторые пластиковые детали и вовсе не поддаются, и требуют полной своей замены. Именно это привело к тому, что на сегодняшний день из пластика изготавливают лишь навесы, бампера да крылья.

Еще одним видом материала для изготовления кузова являются композитные материалы. Это «гибридный» материал, получаемый из нескольких соединенных вместе. Такое производство делает композитный кузов оптимальным по качествам, так как в нем соединяется все лучшее от каждого компонента.

Кроме того, композитные материалы более долговечны, из них можно изготавливать самые крупные и сплошные детали, что, несомненно, упрощает само производство.

К композитным материалам относится, например, углеволокно, которое, кстати, используется в производстве чаще всего. Из углеволокна изготавливают остовы к кузовам для суперкаров.

К минусам данного материала можно отнести трудоемкость при его использовании в автомобилестроении. Иногда даже необходим ручной труд, что, конечно, в итоге сказывается на цене. Еще один недостаток — это практически невозможность восстановления деталей из углепластика после деформации при авариях. Все это способствует тому, что массово автомобили в углепластиковом кузове практически не выпускаются.

У каждого типа кузовов есть свои достоинства и недостатки. Тут уж все зависит от вкусов потребителей, то есть нас с вами.

Удачных вам приобретений и будьте аккуратны!

Материалы: http://spokoino.ru/articles/ustroistvo_avto/kakoi_material_dlya_kyzova_lychwe/

Алюминий — легкий и прочный металл, который в чистом виде в природе не встречается. Впервые его получил физик Ханс Кристиан Эрстед в 1824 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.д.) чистый металл сплавляют с магнием, марганцем или кремнием, а в результате получают материал с более прочной и податливой к обработке структурой.

В автомобилестроении алюминий стали использовать еще с конца позапрошлого века: в 1899 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 1994 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. В сравнении с классической сталью, он в среднем на 60% легче, что позволяет существенно снизить массу автомобиля, а также расход топлива и вредные выбросы.

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.

Что касается так называемых эксплуатационных преимуществ, которые можно прочувствовать, то «крылатый» металл по сравнению с той же сталью обладает отличной поглощаемостью вибраций и ударов: он «гасит» на 50% больше энергии и препятствует их дальнейшему распространению. А это не только комфорт при движении по неровностям, но и безопасность пассажиров при ДТП.

На управляемость машины алюминиевый скелет тоже влияет положительно, поскольку металл обладает высоким сопротивлением к торсионным нагрузкам. Такой кузов получается более жестким на скручивание, что добавляет машине устойчивости в поворотах и отзывчивости при рулежке. Вдобавок сделанные из алюминия детали подвески сокращают неподрессоренные массы автомобиля, что улучшает его плавность хода. Вроде бы идеальный материал.

У алюминия есть ряд серьезных недостатков. Во-первых — производственный. Детали из алюминиевых сплавов технически сложно скрепляются друг с другом: требуются изощренные способы (лазерная сварка, клепка, склейка, болтовые соединения), а также узко-специализированное оборудование. К примеру, сварка алюминиевых элементов возможна только лазерным способом или же в среде инертного газа (например, аргона). При этом еще необходимо четко контролировать сварочный процесс, поскольку алюминий весьма капризный металл: в местах соединения могут образовываться трещины.

Все эти сложности приводят ко второму недостатку — дороговизне производственного процесса. Сырье, сложное оборудование, квалифицированный персонал. На это все нужно выделять немалое количество времени и средств, что увеличивает себестоимость серийной машины.

Третье — формы и размеры элементов. Чтобы изготовить, к примеру, алюминиевый кузов, который сравним или превосходит по прочности стальной, его конструкцию приходится делать «пухлой». Хороший пример — велосипедная рама: из стали она тонкая, а из алюминия толстая. Вот и некоторые элементы кузова автомобиля получаются пышными, из-за чего уменьшается полезное пространство внутри машины и ухудшается общая обзорность для водителя и пассажира (широкие передние, центральные и задние стойки). Вдобавок к этому, «крылатый» металл хорошо проводит шум, который приходится гасить дополнительными слоями изоляционного материала, увеличивая опять же расходы на производство машины.

А еще алюминий сложно ремонтировать. При ударе и деформации структура металла нарушается. Именно поэтому почти всегда ремонт заканчивается заменой детали целиком. И лишь в некоторых случаях поврежденный элемент можно восстановить (причем весьма дорого), заменив деформированный участок заплаткой и усиливающими вкладышами.

Днище электромобиля Tesla Model S защищено тройной обороной из металлических листов, ограждающих батарею от внешнего воздействия. Сначала идет слой из полого алюминия, необходимый для отражения различных объектов, попадающих под машину. Дальше — усиливающая титановая пластина, а на последнем рубеже — цельный восьмимиллиметровый алюминиевый брус для дополнительной прочности.

Знали ли вы, что две третьих массы гоночного болида Формулы-1 — алюминий? К примеру, монокок выполнен из композита, который делается из двух слоев углеволокна и алюминиевых сот. Такая структура позволяет добиться большого запаса прочности при крайне малой массе конструкции.

Из последних инноваций, в которых участвует «крылатый» металл, отметим и так называемые алюминий-воздушные батареи, которые в будущем позволят проезжать электромобилям до 1500 км без подзарядки. Суть идеи в том, что «крылатый» металл в таком аккумуляторе является, по сути, «топливом» — электричество получается в ходе окисления алюминиевых пластин. То есть вместо заправки нефтяным топливом владельцам таких машин придется регулярно менять батареи.

Материалы: http://auto.mail.ru/article/60877-alyuminii_v_avtomobile_horosho_ili_ploho/