Коли ви думаєте про найпоширеніші матеріали, які використовуються в конструкції транспортних засобів, перше, що спадає на думку, це сталь і залізо. Потім, звичайно, у вас є інші очікувані матеріали, які відіграють меншу, але дуже важливу роль – гума в шинах, пластик і тканини в салоні або навіть екзотичне та легке вуглецеве волокно, яке використовується в суперкарах і автомобілях високої продуктивності.
Крім того, є алюміній — легший метал, який певним чином змінив автомобільну промисловість. Присутність алюмінію у світовій автомобільній промисловості не є чимось новим. Фактично, використання алюмінію автовиробниками бере свій початок у спортивних і гоночних автомобілях кінця 1800-х і початку 1900-х років. Виробники автомобілів використовували алюміній протягом усього 20-го століття, а потім і в 2000-х роках, хоча його амбітне використання зазвичай обмежувалося дорогими, спеціалізованими розкішними автомобілями та автомобілями високої продуктивності.
Однак завдяки технологічному прогресу 21-го століття загальне використання алюмінію в автомобільній промисловості значно зросло, де ви знайдете його не лише в невеликих деталях чи автомобілях високого класу, а й майже в усіх типах транспортних засобів. Звичайно, сталь все ще може бути галузевим стандартом, але багато сучасних масових автомобілів значною мірою використовують алюміній, матеріал якого міститься у всьому, від блоків двигунів і деталей гальм до цілих кузовів вантажівок. Нижче ви знайдете п’ять різних, можливо, невідомих деталей сучасних автомобілів, які зазвичай використовують алюмінієву конструкцію.
Блоки двигуна
Важко придумати більш важливий компонент автомобіля, ніж блок двигуна. Як ключова структура, яка містить рухомі частини двигуна, міцність є найважливішою, тому можна припустити, що більшість блоків двигуна використовують сталеві конструкції. Колись чавунні блоки двигунів фактично були нормою, але в наш час багато легкових і вантажних автомобілів перейшли на алюмінієві блоки двигунів.
Buick вперше зробив хвилю своїм алюмінієвим двигуном V8 на початку 1960-х років, обіцяючи потужність V8 без усієї носової ваги, пов’язаної з масивним чавунним двигуном. Минуло кілька десятиліть, але алюмінієві блоки двигунів нарешті стали нормою для багатьох автовиробників. У 1990-х роках легка алюмінієва конструкція була однією з речей, які відрізняли новий двигун LS1 GM від його попередників, а сьогодні алюмінієві блоки використовуються в усьому, починаючи від Honda серії K і закінчуючи Ford Coyote V8 і навіть у престижному 2,5-літровому чотирициліндровому гібридному двигуні Toyota.
Хоча залізні блоки все ще можуть мати перевагу в кінцевій міцності, що робить їх вигідними серед потужних двигунів, для сучасних серійних автомобілів алюмінієві блоки довели свою потужність і довговічність, а також заощадили цінну вагу. Можливо, це відбувається поза полем зору, під капотом, але поява алюмінієвих блоків двигунів різко змінила галузь.
Акумуляторні коробки електромобілів
З появою електромобілів автомобільна промисловість знайшла нові способи використання алюмінію в дизайні та будівництві транспортних засобів, і одним із найважливіших застосувань алюмінію в електромобілів є корпуси акумуляторів. Оскільки електромобілі повинні мати потужні батареї, контроль ваги є для них однією з найбільших проблем, що робить алюміній ще важливішим.
Хоча зменшення ваги може бути бажаним для будь-якого типу транспортного засобу — електричного чи іншого — це важливо для потужних спортивних автомобілів, де додаткова маса може бути одним із найбільших мінусів порівняно зі спортивними автомобілями з двигуном внутрішнього згоряння. Це одна з головних причин, чому Porsche використовує алюмінієвий корпус акумулятора в Taycan EV. Корпус акумулятора є не просто частиною автомобіля, де встановлено акумулятор, це важлива та несуча частина автомобіля, а міцний алюміній дозволяє Taykan використовувати більший акумулятор з меншим впливом на вагу автомобіля.
Ця інтенсивна увага до зменшення ваги є лише однією з речей, завдяки яким такі моделі, як Taycan Cross Turismo 4S, працюють так добре. Однак алюмінієві корпуси для акумуляторів можна знайти не лише в електромобілях високого класу. На платформі Volkswagen MEB використовується алюмінієвий корпус батареї з інтегрованою рамою, тоді як ультрапопулярні Tesla Model 3 і Tesla Model Y мають акумуляторну панель із сталі та алюмінію.
Вали
У автомобілі з переднім двигуном і заднім приводом карданний вал є одним із найважливіших компонентів, який використовує свою відцентрову силу для передачі потужності від двигуна та трансмісії до заднього диференціала. Завдяки своїй високій міцності та низькій вартості сталь є найпопулярнішим матеріалом для коліс, але алюмінієві приводи вже давно користуються популярністю серед автобудівників та автовиробників і навіть є заводським обладнанням деяких моделей.
Незалежно від того, чи це модернізація післяпродажного обслуговування, чи заводське обладнання, переваги алюмінієвого карданного валу походять від його зменшеної маси, яка не тільки зменшує загальну вагу автомобіля, але також дозволяє більшій потужності двигуна досягати задніх коліс за рахунок зменшення паразитних втрат. Незважаючи на те, що вони можуть не мати такої ж кінцевої міцності, як сталеві колеса, деякі алюмінієві колеса можуть витримувати до 1000 кінських сил, що робить їх популярним оновленням для вуличних автомобілів.
Цікаво, що одна з найпопулярніших моделей, яка поставляється з заводськими алюмінієвими дисками, не є елегантним спортивним автомобілем преміум-класу – це робоча конячка Ford Crown Victoria Police Interceptor. Ford почав використовувати алюмінієві колеса на P71 Crown Victoria на початку 90-х років, і заміна є популярним оновленням для власників моделей, що не є Police Interceptor.
Гальмівні супорти
Іншою частиною автомобіля, яка іноді використовує алюмінієву конструкцію, є гальмівні супорти. Гальмівні супорти бувають різних розмірів, із різною кількістю гальмівних поршнів усередині, а деякі орієнтовані на ефективність супорти виготовлені з алюмінію. Навіть якщо вони неочевидні, багато причин, чому алюмінієві гальмівні супорти бажані, є тими самими причинами, чому бажані алюмінієві колеса – зменшена нерівномірна вага та покращене розсіювання тепла.
Деякі з цих високоякісних алюмінієвих гальмівних супортів розроблені та виготовлені власними автовиробниками, тоді як інші виготовляються гальмівними компаніями (і постачальниками), такими як Brembo або Wilwood. Алюмінієві супорти використовуються не тільки в легких спортивних автомобілях. Нові шестипоршневі супорти Brembo під брендом Bodika використовують комбінацію алюмінієвих і сталевих компонентів і розроблені для використання у вантажівках і позашляховиках вагою близько 9000 фунтів і є найпотужнішими гальмами компанії для некомерційного використання.
На даний момент конструкції алюмінієвих супортів здебільшого обмежені високопродуктивними гальмівними системами та продуктивністю, але, як і все інше в алюмінієвій автомобільній промисловості, не дивуйтеся, побачивши, що в майбутньому вони знайдуть більш поширене застосування. Нещодавно Brembo навіть представила OEM алюмінієвий гальмівний супорт, виготовлений із 100% переробленого алюмінієвого сплаву.
Повний кузов легкових та вантажних автомобілів
Якщо ви хочете побачити, наскільки поширеною може бути алюмінієва конструкція в сучасній автомобільній промисловості, шукайте пікап Ford F-150. З одного боку, це автомобіль-бестселер в Америці, тобто F-150 настільки популярний, наскільки він популярний, але він також використовує алюмінієвий кузов — досить велика річ, навіть якщо багато власників F-150 навіть не помічають.
З 2015 модельного року F-150 перейшов на алюмінієвий кузов, але це не означає, що це був перший автомобіль, повністю зроблений з алюмінію. Наприклад, Tesla Model S, що кинула виклик десятиліттям, використовує алюмінієвий кузов, а до цього Honda шокувала світ, використовуючи алюмінієвий монокок у своєму флагманському NSX у 1990 році.
Але те, що відрізняє F-150 від інших, так це те, що це не середньомоторний спортивний автомобіль чи високотехнологічний розкішний електричний седан — це вантажівка з кузовом на рамі, власники якої вимагають від екзотичних легких матеріалів міцності та довговічності. Використання алюмінієвого кузова військового класу зменшило споряджену вагу F-150 на 700 фунтів, що допомогло значно покращити продуктивність і економію палива, і більше десяти років потому, схоже, цей крок окупився для Ford.
