«Какая легкая архитектура этого внутреннего дома, какие маленькие простенки между окнами, — окна огромные, широкие, во всю вышину этажей... Но какие эти полы и потолки? Из чего эти двери и рамы окон? Что это такое? Серебро? Платина?.. Ах, знаю теперь, Саша показывал мне такую дощечку, она была легка, как стекло... Но как же все это богато. Везде алюминий и алюминий...» Н. Чернышевский. «Что делать?», 1863 г.
Когда был показан концепт Audi Al2, мало кто усомнился в том, что он увидит свет как серийная модель — слишком уж законченным и реальным выглядел автомобиль Audi. Но в одном прогнозы были осторожными: может самый маленький Audi все-таки будет стальным? И вот он появился. Алюминиевый.
A2 уже ждали, и какого-то особого фурора он не произвел — так всегда бывает, когда модель фактически анонсирована за несколько лет до официального дебюта. Но даже когда реальные живые A2 стали все чаще попадаться на европейских улицах, верилось в это как-то не до конца. Еще бы, полностью алюминиевый кузов Audi — мыслимое ли дело в массовом автомобильно Audiм производстве! Конечно, алюминий — прекрасный конструкционный материал. Очень легкий, хорошо поддающийся многим видам обработки, устойчивый к коррозии. Но относительно его перспектив в автомобилест Audiроении всегда были (а может быть и остались?) сомнения. На переживания (весьма распространенные!) по поводу прочности алюминиевых конструкций, пожалуй, можно заметить, что 3/4 сухого веса современного пассажирского самолета приходится на алюминиевые детали. И ничего, летают... Но на самом деле это, конечно, не довод: самолеты и автомобили Audi работают в разных условиях.
Большая проблема — стоимость. Чернышевский не зря писал об алюминии: «Но как же все это богато...». Там еще было упоминание про серьги и броши: в середине XIX века алюминий был настолько дорог, что из него делали ювелирные украшения. Конечно, с тех пор многое изменилось, но и сегодня алюминий — довольно дорогой материал, куда дороже стали. В авиации снижение массы — на первом плане, пусть даже за счет увеличения стоимости конечного продукта. В массовом автомобилест Audiроении такой подход неприемлем.
И еще одна проблема — технологическая. При переходе на алюминий производство нужно перестраивать существенно. Точнее — создавать, ибо пока еще никто в таких масштабах легковые автомобильны Audiе кузова Audi из алюминия не делал. А делают их не так, как стальные. Audi А8? Да, уже 7 лет выпускается, и многие производственные вопросы на этой модели, безусловно, были отработаны. Но «один в один» перенести все на A2 не получится: A8 — это большой и довольно дорогой автомобиль Audi, и делают их всего 80 в день. Не те масштабы... В общем, сомнений много. Тем более важно разобраться, почему один из самых прагматичных, если так можно сказать, автомобильны Audiх концернов сделал на «крылатый металл» немалую ставку.
Начнем с механических свойств. Действительно, сталь тверже и прочнее алюминия. Но, во-первых, алюминий используется не в чистом виде, а в виде сплавов: в основном добавляются магний, марганец и кремний, которые улучшают механические характеристики материала. Не будем также забывать, что нам важны свойства не абстрактного «куска металла», а вполне конкретных деталей. А их прочность и жесткость определяются не только характеристиками материала, но еще формой, размерами... И даже при больших размерах алюминиевая деталь все равно может дать существенный выигрыш в массе. Что же до формообразования, то здесь алюминий предоставляет куда более широкие возможности: из него делают профили настолько сложной формы, что стали даже и не снилось. И это во многом объясняет, почему каркасно-панельный алюминиевый кузов Audi А2 имеет более высокую жесткость, чем стальные. При том, что он на 40% (!) легче аналогичного по размерам стального несущего кузова Audi.
Да, конечно, переоснащение производства требуется — в технологии производства стальных и алюминиевых кузовов Audi есть определенные различия. Современные стальные кузова Audi практически полностью состоят из штампованных деталей, соединяемых, в основном, сваркой. При «алюминиевом» производстве есть возможность помимо обработки давлением использовать еще и литье, и оно используется, поскольку в ряде случаев выгоднее. Что же касается сварки, то как раз здесь алюминий большой привереда: варится он исключительно только в среде инертного газа и никак иначе. Можно, конечно, как в авиации, соединять детали заклепками, хотя для массового производства это не самый лучший вариант. Но есть и современные технологии — например, лазерная сварка, которой алюминий вполне поддается, и которая за последние годы значительно подешевела. И можно поискать оптимальный вариант: для Audi A2 таковым оказалось сочетание клепки (1800 заклепок), сварки в среде инертного газа (17 метров швов) и лазерной сварки (30 метров швов). Наверное, это дороже, чем сварить стальной кузов Audi, но ненамного.
Однако кое-что есть и в чистом активе. Мы уже упоминали, что применение литья вместо штамповки дает определенный экономический эффект. Если же говорить о самих этих процессах, то в каждом из них алюминий «обходится» намного дешевле стали: он лучше льется, лучше деформируется и требует меньших усилий при штамповке; на порядок меньше изнашиваются дорогостоящие формы, пресс-формы и штампы, дольше служит прессовое оборудование Audi. Кроме того, алюминиевое производство почти безотходно: отходы тут же отправляются в печь, где при температуре около 700°C расплавляются — и снова в работу. Да, алюминий дорогой материал. Но в условиях современного производства он становится конкурентоспособным — благодаря меньшим затратам на обработку.
Прежде всего — автомобиль Audi, который весит в среднем на 150 килограммов меньше, чем аналоги. Много это или мало? Представьте себе, что вы едете в небольшом автомобиле Audi вчетвером. Потом останавливаетесь и высаживаете из машины Audi двоих взрослых. Как вы думаете, быстрее после этого поедет автомобиль Audi? А расход топлива? Совершенно верно: динамика улучшится, расход топлива снизится. Вдумайтесь: 150 кг — это шестая (!) часть собственной массы автомобиля Audi! Кстати, именно A2 с 1,2-литровым турбодизелем стал «трехлитровым» (потребляющим 3 л/100 км топлива) автомобилем Audi, в то время как у «братьев-фольксвагенов» этого титула удостоился Lupo, который короче на 300 мм, ниже на 150 мм, относится к меньшему классу и весит... почти столько же, сколько A2!
Но это еще не все. Добавьте кузов Audi, который не ржавеет (в привычном нам понимании). Правда алюминий подвержен электрохимической коррозии, особенно когда контактирует со сталью. Но о том, чтобы этого не было, позаботились специалисты Audi. Кроме того, благодаря свойствам материала кузова Audi, у A2 удалось достичь высокого уровня пассивной безопасности: из алюминия удается изготовить сложные по форме и весьма эффективные энергопоглощающие элементы. Ну а в минус (правда, это будет чисто российский минус) мы можем отнести то, что алюминиевый кузов Audi требует особой технологии сварки и окраски. Так что в случае повреждений дорога к «жестянщику дяде Васе» будет заказана. Только — в специализированный центр. Но ведь в аварии лучше вообще не попадать, правда?
Статті
Audi - Плюсы и минусы алюминизации