Материалы, которые в разное время использовали для изготовления машин, особенности моделей. Видео о материалах изготовления автомобилей.
Производство современных автомобилей предполагает применение различных материалов – это сталь, сплавы алюминия, пластмассы и композиты. Чаще всего кузов изготавливается из стали от 0,65 до 2 мм толщиной, что позволяет снижать массу автомобиля и повышать жесткость кузова. Материал обладает высокой прочностью, благодаря высокой вытяжке из него можно штамповать детали сложной формы, сваривать элементы конструкции между собой.
Но время от времени производители приходят к решению забыть о преимуществах стандартных материалов и проявляют креативный подход, предложив неожиданные и довольно странные материалы для некоторых своих моделей. Вот некоторые известные автомобили из необычных материалов.
1. Дерево
Первоначально транспортные средства изготовлялись именно из дерева – речь идет о бричках и телегах, дилижансах и двуколках и прочем производстве начала эры самоходных повозок. Металл стал применяться позже, когда его добыча и переработка получили широкое распространение и стали не такими дорогостоящими.
Первые автомобили из дерева перевозили пассажиров на недалекие расстояния – до вокзала до отеля. Благодаря тому, что их размер можно было увеличивать за счет применения деревянной конструкции, эти машины Station Wagon могли более удобно размещать пассажиров и их багаж.
Генри Форд в 1920-х решил применить в своих некоторых моделях дерево, сконструировав деревянную раму для Model A, а позже и другие производители, такие как General Motors, решили сделать что-то подобное. Часть автомобилей времен Второй мировой войны выпускались из дерева, так как металла не хватало – он был нужен для производства танков и снарядов. Деревянное автопроизводство продолжалось до 1950-х, и только после этого автомобилестроение перешло на использование металла.
Но дерево полностью не ушло из поля зрения конструкторов и дизайнеров автомобилей. Еще долгое время спустя было принято использовать в американских универсалах деревянные двери и боковые панельные вставки, даже если это были всего лишь декоративные вставки «под дерево». Такие модели, как Pontiac Safari, Jeep Grand Wagoneer, Buick Le Sabre и Buick Roadmaster имеют деревянную отделку своих кузовов.
Ценные породы дерева могли применяться в роскошном классе машин, когда богатые автовладельцы стремились воплотить с помощью дизайнеров кузовных ателье свои самые честолюбивые стремления. Для изготовления панелей кузовов дорогих авто могла потребоваться лакированная древесина ценных пород, в то время как изнутри салон отделывался дорогими материалами – сафьян, шелк и другие.
Tulipwood из дерева
Уникальную модель Hispano-Suiza Н6С построил автогонщик Андре Дюбоннэ в 1924 году. Это был мощный автомобиль, двигатель которого 8 л объемом имел несколько карбюраторов и мог развить мощность до 200 л.с.
Гонщику потребовался облегченный кузов, однако в начале прошлого века алюминиевые сплавы магния и алюминия были в большом дефиците. Тогда Андре Дюбоннэ заказал легкий кузов, обратившись в авиастроительную компанию Nieport. Ее конструкторы постарались сделать сначала каркасную основу из шпангоутов размером 20 мм. К ней при помощи медных заклепок крепились деревянные планки из махагони – ценного красного дерева.
Автомобиль получил имя Tulipwood (тюльпанное дерево), хотя от использования этого вида древесины решили отказаться – она недостаточно хорошо гнется и часто раскалывается.
Когда планки различных размеров были надежно закреплены на каркасе, автомобиль покрыли лаком в несколько слоев, а затем отполировали. Нижнюю часть рамы закрыли кожухом из алюминия, чтобы защитить от ударов и одновременно с целью повысить обтекаемость спорткара. Бензобак объемом 175 л был для улучшения развесовки помещен сзади.
После участия лишь в одной гонке (с седьмым местом в Тарга Флорио) Дюбоннэ ездил на Tulipwood как на обычном автомобиле, а далее модель пополнила коллекцию автомобильного музея в Калифорнии.
2. Бабмук
Если автомобили из дерева были довольно популярными, и до сих пор еще энтузиасты предлагают концепты, изготовленные полностью из этого натурального материала, то бамбук – это совсем уже экзотический вариант. Однако на выставке Индустриального дизайна в 2003 году была продемонстрировала модель Ford MA, которая стала концептом, выражающим азиатскую философию – точка соприкосновения между идеями искусства, науки и эмоциями.
Минималистичный родстер был результатом компьютерных расчетов и разработок. Помимо бамбука, проект использовал также алюминий с углепластиком. Конструкция предполагает как электрический мотор, приводящий колеса задней оси в движение, так и вариант с бензиновым мотором. Рассчитанный на молодые поколения автолюбителей, Ford MA отличается тем, что не имеет сварочных швов. Его детали крепятся 364 титановыми болтами, а это означает, что машину можно собрать из 500 деталей, как обычный конструктор.
3. Фанера и целлюлоза
Производители авто, стремясь разнообразить спектр материалов для автомобилей, а также следуя мировым экологическим тенденциям, предлагают делать их даже из отходов. Например, на Женевском автосалоне 2013 года финской компанией UPM был представлен концепт Biofore, выполненный из отходов деревообработки.
Целлюлозное волокно стало основой материала Formi, из которого сделали двери автомобиля и обвес. Для отделки интерьера была применена фанера, получившая название Grada. Даже двигатель был не обычный, работающий на углеводородах, а запускало его особое топливо, синтезированное из древесных отходов.
Машина полностью безопасна, по утверждению ее создателей, но в серийное производство, скорее всего, не пойдет – Formi создавали, в первую очередь, чтобы показать возможности и привлекательность биоматериалов для автомобильной промышленности.
4. Кожа
То, что кожа применяется для обтяжки кресел и обивки салона, никого не удивит. Чего не скажешь о применении кожи для кузова автомобиля – это может показаться немного странным. Однако в 1920-30 годах прошлого века кожаный верх авто был вполне обычным делом. Занималась кожаным автопроизводством немецкая компания DKW, которая путем нескольких трансформаций за прошедший период времени превратилась в конце концов в известный всем автоконцерн Audi.
Чтобы убедиться в существовании кожаных авто, нужно отправиться в музей бренда Volkswagen, расположенный в Ингольштадте, Германия.
Но и современные любители эксклюзивных дорогих автомобилей не отказываются от идеи отделать машину дорогой кожей, для чего обращаются в тюнинг-ателье, поскольку обычные производители с этим материалом в качестве кузовного распрощались.
Например, рэпер The Game еще в 2012 году пожелал затянуть свой спортивный Ferrari F430 в кузове купе в винил и кожу, что и было осуществлено компанией по тюнинг-сервису из Латвии Dartz. Затягивали в кожаный верх и автомобили BMW – модель X6, а 318i модель была отделана дорогой кожей крокодила.
Если складывается впечатление, что кожа – удел только дорогих авто премиум-класса для сверхбогатых людей, то это не так. Еще в послевоенные годы, когда ощущался дефицит дешевого алюминия и стали, был разработан сверхлегкий вариант мотоколяски на трех колесах, верх которой был обтянут кожей.
Транспортные средство BMW Isetta, или Messerschmitt Kabinroller, были очень дешевыми благодаря миниатюрным размерам, простоте конструкции и доступности материалов.
Небольшая машинка чешского производства, получившая имя Oskar, представляла собой раму из трубок, которая сверху обшивалась алюминиевыми пластинками. Впереди автомобильчик был двухколесным, одно заднее колесо начинало движение усилиями мотоциклетного мотора, передача осуществлялась цепным приводом.
Уже в 1950-м эта машина под маркой Velorex была запущена для серийного производства, поэтому встал вопрос о замене алюминия на что-то более дешевое. Таким стал простой дерматин – непритязательный и непромокаемый под дождем вид искусственной кожи.
Автомобильчик выпускался до начала 1970-х, широко применялся в сельских районах как транспорт для специалистов аграрной отрасли и врачей, а также на больших предприятиях промышленности как вспомогательный транспорт.
5. Тканный материал
Интересовал автопроизводителей также сверхдешевый и сверхлегкий материал для обтягивания автомобильных кузовов – обычный текстиль. И вновь впереди всех с этой инновацией оказывается бренд BMW.
В 2008 году был создан концепт-кар BMW Gina, автором которого стал Крис Бэнгл. Кузов Джины полностью покрывался тканью. Каркас изготовили из специально разработанных металлических трубок, на него плотно натянули материю. Гибкость трубок позволяла подстроить очертания кузова под предпочтения каждого автовладельца по его желанию, делая BMW Gina неповторимым и индивидуальным автомобилем.
Использование текстиля позволяло наделить Gina своеобразными чертами – водитель мог одним движением изменять облик машины. Так, его фары «поднимали веки» наподобие глаз человека, скрывался задний спойлер, а доступ к мотору осуществлялся с помощью раздвижной шторки.
Сам Бэнгл не мог скрыть восторга от применения ткани – он считал, что этот материал благодаря его гибкости дает разработчику свободу полета дизайнерской мысли. Ткань хорошо защищает внутренние узлы машины, придает аэродинамическую форму и эстетичность.
6. Растительные волокна
Почему бы не создать кузовной материл из биокомпозитных материалов – ведь они легче металла, им не угрожает коррозия, а производство гораздо дешевле, поскольку для них используют промышленные отходы переработки растительных волокон.
Этим вопросом задались автомобильные конструкторы Ford еще в 1940-х, когда был разработан первый такой автомобиль Soybean Car. Для производства биопластика взяли волокна натуральной сои и пропитали его слои эпоксидной смолой.
В основе «соевого» автомобиля лежали рамное шасси седана Ford V8 и его силовой агрегат, а панели кузова сделали из композита, включающего переработанные соевые бобы и конопляные волокна. Все 14 панелей крепились болтами к раме. В целом удалось облегчить вес машины на 35% по сравнению с прототипом. Двигатель также переделали на потребление биоэтанола, полученного из конопляного сырья. Правда, автомобиль не увидел серийного производства из-за начавшейся войны.
Автомобиль немецкого производства Trabant также был сделан с кузовом, изготовленным из композитного биопластика под названием «дюропласт». В этом случае для пластической биомассы использовали очесы – отходы в хлопковом производстве, так же, как и в случае с соей и коноплей, заливаемые эпоксидной смолой при изготовлении. И хотя машина имела мощность всего 25 л.с., выдаваемых двухтактным мотором, она обладала парой неоспоримых преимуществ – легкостью и полным отсутствием гниения кузова.
Уже в 2000 году Toyota представила концепт-кар под именем ES3 в виде компактного городского автомобиля, кузов которого изготовлен из алюминия, но внешние панели выполнялись из полимера собственной разработки TSOP. Для его изготовления подходят широко распространенные растительные виды флоры – лен или бамбук, даже переработанный картофель.
Биополимер легко разлагается и перерабатывается, поэтому соответствует современным экологическим требованиям защиты среды. Но концепт остался лишь концептом – на конвейер Toyota ES3 так и не встал.
Производители пытаются использовать все, что можно, чтобы сделать машину легче и дешевле. В ход идет даже переработанная агава, из которой производят текилу и которую компания Ford начала использовать по договоренности с производителем крепкого напитка Jose Cuervo из США. Если раньше отходы переработки агавы использовались в качестве компоста, то автопроизводитель, высушив и раздробив массу, делает из нее дешевый биопластик, отличающийся прочностью.
7. Картон
Чтобы хорошо продавать, нужно иногда немного встряхнуть рынок, предложив что-то неординарное. Это сделала компания Lexus, которая в 2015 году явила миру седан IS, выполненный из картона. Чтобы представить автомобиль, пришлось задействовать несколько фирм, одной из который стал производитель картонной продукции DS Smith.
Было решено взять 1700 листов картона толщиной 10 мм и соединить их воедино в форме автомобиля, используя для этого клей на водной основе. Правда, рама IS сделана из стали и алюминия, а приводит в движение картонный автомобиль электрический мотор.
8. Полиэтилен от пластиковых бутылок
Переработка бытового мусора и заодно создание композитного материала, отлично подходящего для кузова автомобиля – эта идея посетила концерн Chrysler в 1990-е. Бутылки изготовляют из полиэтилентерефталата – это производство относится к дешевым. Но при этом пластик легко формуется и окрашивается еще в процессе плавки. Если использовать этот вид пластика для кузова, то он обеспечит последнему хорошую жесткость, а по мере износа материал легко перерабатывается.
Первым пластиковым автомобилем стал хэтчбек CCV, разработанный в качестве народного автомобиля для КНР. Его рама из стали с лонжеронами соединялась с панелями, изготовленными из полиэтиленовой массы. Затем в конце 1990-х появился Plymouth Pronto – это был родстер, в конструкции которого присутствовала пространственная рама, а для боковых частей предусмотрены «бутылочные» панели.
Правда, этот концепт не вызвал энтузиазма у широкой публики. В настоящее время Ford делает пикапы F-150, в обивке кресел и потолках которых при производстве были использованы пластиковые бутылки, прошедшие переработку.
Заключение
Автомобилисты в любой стране хотят иметь быстрый, недорогой и при этом безопасный автомобиль, поэтому автомобильной промышленности приходится прислушиваться к потребителю и развиваться вслед за его пожеланиями. Вот почему для производства автомобилей применяют разные материалы – традиционные металлы и сплавы, а также экспериментальные и даже экзотические композиции.
Из всего, что было найдено для изготовления кузова автомобиля, в серийное производство поступают самые недорогие и прочные, а странные и необычные модели остаются яркими экспонатами для музеев и коллекционеров.
Видео о материалах изготовления автомобилей:
