Мировое потребление алюминия автозаводами составляет около 30%, в Германии и того больше — до 50%. Давайте посмотрим, в каких именно узлах и агрегатах автомобиля применяется «крылатый металл», и почему автоконструкторы именно ему отдают предпочтение.
Фото из открытых источников
Пионеры алюминиевого фронта
Трудно представить, но самый первый автомобиль с полностью алюминиевым корпусом был показан еще в 1899 году. Произошло это на Международной выставке в Берлине, это был спорткар марки Durkopp. Разработчик новинки – фирма, специализировавшаяся на производстве велосипедов и карет, нацелилась на участие в автогонках, а спортивный автомобиль во все времена должен быть не только мощным, но и легким.
Ford F-150
От 2.7 л, 325 л.с
Новый от 6 044 000 до 7 670 000 Р
Другое заметное алюминиевое решение для автопрома появилось там же, в Германии. В 1901 году небезызвестный Карл Бенц представил алюминиевый двигатель. И как здесь не вспомнить алюминиевый кузов, разработанный в 1938-1939 г.г. Фердинандом Порше для автомобиля-марафонца (проект 60K10), который должен был участвовать 1300-километровой гонке Берлин – Рим.
А что Америка? В корпус широко известного Ford Model T (года производства: 1908-1927) был добавлен алюминий. Моторчик «Тэшки» развивал крохотные 20 л.с., поэтому Генри Форд упорно искал способ облегчить конструкцию машины. В итоге масса Model T не превышала 907 кг.
Уже в наше время, в 1994-м грянула новая алюминиевая сенсация – компания Audi выпустила первый в мире серийный автомобиль с алюминиевым кузовом – флагманский седан А8. Через некоторое время порадовали американцы, причем в так называемом в массовом сегменте. Так, в хорошо нам памятном 2014-м культовый пикап Ford F-150 получил полностью алюминиевый кузов. В 2020-м свет увидела свежая, 14-я по счету, генерация «трудяги». И, как вы понимаете, в алюминиевом исполнении.
Land Rover Defender
От 2 л, 300 л.с
Новый от 3 000 000 до 3 000 000 Р
Из «алюминиевых» новинок актуального времени – последний Land Rover Defender. Его архитектура D7x построена на базе легкой полностью алюминиевой монококовой конструкции.
Не остались в стороне и россияне. В 2001 году посетители выставки IDEX-2001 в Абу-Даби увидели сразу 2 автомобиля «Тигр» (Tiger HMTV) с корпусами из алюминиевых сплавов. А в эти дни в подмосковной Кубинке на форуме «Армия-2020» объявлено о планах создать на базе армейской машины «ВПК Стрела» гражданский внедорожник. Извините за повтор, но в алюминиевом кузове.
Алюминий «гасит» удар в 2 раза эффективнее стали
Где конкретно используется «13-й элемент» в конструкции автомобиля? Перечисление может затянуться: кузов, капот, двери, бамперы, рама, крышка головки блока цилиндров, сам блок, радиатор, корпус коробки передач, колесные диски, элементы подвески, электропроводка, топливный бак, декор в интерьере.
В автомобилестроении есть направления, предполагающие применение исключительно алюминия. Так, например, без алюминиевых поршней никак не обойтись в двигателестроении. Вот, что говорит Дмитрий Онищенко, руководитель сектора «Автомобилестроение» Алюминиевой Ассоциации, профессор МГТУ им. Н.Э. Баумана:
Фото из открытых источников
Фото из открытых источников
Фото из открытых источников
Фото из открытых источников
Фото из открытых источников
Фото из открытых источников
«Форсирование мотора по оборотам увеличивает инерционные нагрузки, компенсировать которые может только легкий алюминиевый поршень. Применение же стального поршня вызвано необходимостью повышения удельной мощности и, как следствие, температуры поверхности поршня. При этом переход на стальной поршень подразумевает использование более тяжелых элементов кривошипно-шатунного механизма и существенно снижает динамические характеристики двигателя, да и приводит к необходимости разрабатывать принципиально новый ДВС. Альтернативой может быть биметаллический поршень или использование керамической теплоизоляции на алюминиевом поршне. Большая перспектива у современных технологических методов, как то: селективное лазерное спекание, которое позволяет получать градиентные материалы с алюминием в основе».
Audi A8
От 3 л, 249 л.с
Новый от 6 320 300 до 11 881 542 Р
Краш-тесты и компьютерное моделирование в R&D-центрах показывают, что алюминий «гасит» удар в 2 раза эффективнее, чем сталь. Деформации в алюминиевом кузове локализуются в компактных зонах, не давая сминаться другим частям кузова. За этими сухими выкладками чьи-то сохраненные жизни и здоровье.
«Крылатый металл» сократит выбросы
Активному использованию алюминия в автопроме способствуют растущий в мире запрос на снижение выбросов СО2 и рациональное потребление топлива. Сократить выбросы и расход горючего позволяет применение «крылатого металла».
Жером Лукас, директор департамента маркетинга в области устойчивого развития RUSAL Marketing GmbH, в интервью журналу Automotive World, отметил: «Среднее содержание алюминия в автомобиле в европейских странах увеличилось со 160 кг в 2015 году до 180 кг в настоящее время. В 2025 году этот показатель составит 200 кг». По его мнению, рост произойдет главным образом за счет электрификации: алюминий является самым быстрорастущим материалом в автомобилестроении по сравнению с аналогами.
Ранее мы писали
Jaguar использует алюминий при производстве машин
Jaguar всегда занимал лидерские позиции в том, что касается использования алюминия в автомобильном производстве …
Читать далее
«Производители автомобилей должны выполнять очень амбициозные цели по снижению уровня выбросов, при этом некоторые из них направлены на достижение углеродной нейтральности, — заметил г-н Лукас. — Поэтому можно с уверенностью говорить о том, что за низкоуглеродным алюминием будущее, если речь идет о мобильности».
Будущее за электрокарами и алюминием
Эксперты прогнозируют, что к 2030 году глобальный рынок электротранспортных средств достигнет 50% от общего объема продажи автомобилей (против 8% в настоящее время). Переход на электромобили означает, что материалы, из которых они сделаны, тоже должны быть экологически безопасными. Алюминий – ключевой металл для таких машин.
«Производство электрокаров со значительно более низким уровнем выбросов, в которых используется алюминий с высоким углеродным следом, не имеет никакого смысла. В этом случае низкоуглеродные материалы являются идеальным решением», – резюмировал Жером Лукас. Кстати: по причине пандемии падение спроса на автомобили в странах Евросоюза достигло 70%, при этом продажи электрокаров упали всего на 29%.
Перспективы использования алюминия большие. Взять, к примеру, бионическую концепцию автомобиля со «скелетом» из алюминия, изготовленным на 3D-принтере. Дмитрий Онищенко говорит об этом, как о деле решенном: «Алюминий будет применяться для производства бионических рам с пористой структурой. Такие рамы подойдут для автомобилей разных типов и классов – для родстера, купе, пикапа и пр.».
Подписывайтесь на наш канал в «Яндекс.Дзен»: больше интересных новостей каждый день.
Источник: