Олекване

Подложени на натиск, производителите развиват технологиите за олекотяване на колите

          Алуминият издигна Audi до премиум марка

Последните години поставиха автомобилната индустрия под засилващ се натиск за промяна в начина, по който проектира и произвежда колите. Фактори, като увеличаващият се акцент върху безопасността при удар с пешеходец или конкурентния натиск, водещ към глобализация и свиване на производствените разходи, придобиват все по-голямо значение. Да не говорим за постоянно обсъждания политически натиск в Европа и Северна Америка, насочен към намаляване на въглеродните емисии, влияещ директно върху цялата верига на доставките. 

Прякото последствие е, че все повече и повече автомобили включват компоненти, ориентирани към намаляване на теглото, консолидиране на необходимите за намаляване на производствената себестойност компоненти и по-ефективно рециклиране на влаганите материали. Нуждата от подобряване на общата енергийна ефективност създава мощна тенденция към спад в теглото. Употребата на материали с високи показатели, като високоякостните стомани и алуминия, е в подем, докато традиционните чугун и стомана се избягват навсякъде, където е възможно.

Един от подходящите примери за приложение на техники за олекотяване е седмото поколение на Volkswagen Golf, свалил цели 100 килограма в сравнение с предишната генерация. Една от техниките е предлаганият като опция при спортните модификации покрив от въглеродни влакна. Прилагането му носи икономия на тегло от 9 кг., подобряваща както скоростните показатели, така и тези за разход на гориво. То ни напомня и за степента на навлизане на въглерода в масовото автомобилно производство – това вече не е запазената територия на скъпите коли. Приблизителната печалба на тегло от каросерията се оценява на 37 килограма спрямо предходния модел – постижение, дължащо се на употребата на нови материали и производствени процеси, като дистанционното лазерно заваряване или лепенето. BASF пък помагат на инженерите от Волфсбург в замяната на структруни компоненти, обикновено изработвани от стоманизиран полипропилен, с такива от усилен със стъклени влакна полиамид.

Следващата генерация модели ще свалят още: концертуалният Ford Mondeo тежи 1195 кг., което е еквивалент на актуалната дизелова Fiesta. Следващото му поколение включва карбонови седалки, алуминий и високоякостни стомани, както и композитни пружини на предните амортисьори. Крайният резултат от подобни мерки е по-бързо ускорение и подобрена енергийна ефективност в сравнение със сегашния модел. 

Междувременно в името на ползите от олекотяването употребата на стомани с висока якост, включително закаляваните с бор, расте. По тази причина в бъдеще ще виждаме все по-леки стоманени автомобили, особено в чувствителните на тема себестойност А, В и С сегменти.

Въпреки, че изработването на каросерийни панели и най-различни други модули по традиция е работа на производителите, все по-голяма част от това производство се изнася. Стратегиите в това отношение са различни и зависят от съотношението между икономиите от аутосрсинга в Източна Европа например и съображенията за контрол на качеството и щетимостта при транспортиране. 

Пластмасите 

          Структура на пчелна пита от шприцована пластмаса, фиксирана 
          върху усиленото с въглеродни влакна полимерно шаси на BMW i3

И докато процесите по въвеждането на алуминия, магнезия и различните класове стомана са в процес на оптимизация според различни фактори, то употребата на пластмасите бележи решителен ръст през последното десетилетие. Тенденцията към все по-интензивното им приложение във външни, структурни, функционални и силови компоненти е подпомогната от напредъка в материалите и технологиите за формоване и боядисване, които подобриха значително показателите и стойността им. Пластмасите дават голяма свобода на дизайнерите, което също обуславя разширената им употреба. Те не само позволяват производството на части, които не могат да бъдат изпълнени от други материали, но дават възможност за интеграция на няколко компонента в едно цяло с оглед намаляване на себестойността му. 

Най-новите пластмаси са в състояние да издържат в горещата и корозионна среда на двигателния отсек, което обуславя широкото им навлизане и под капака. Походът на пластмасите е и в каросерията: структурни компоненти като подови плочи и опорни греди, както и неструктурни, като външни панели, въздуховоди, светлини, резервоари за различни течности, капаци на клапани и елементи от задвижването ги правят практически незаменими. Автомобилните инженери споделят, че за момента пластмасовите структурни елементи са трудни за интеграция със стоманата, поради което употребата им все пак е ограничена до компоненти, които се добавят след изработването на металната структура. Това се дължи и на ограниченията, налагани от надеждността и пригодността за ремонтиране, които са неделими от живота на колата. 

Органичните материали 

Автомобилната им употреба не е новост: от доста време доставчици и производители са концентрирани върху въвеждането на екологичните технологии във всички производствени процеси. 

Кокосовите влакна в подложките на седалките са хубав например. Те се използват както с оглед постигането на икономически и екологични цели, така и заради приноса им в устойчивото производство. В някои свои модели Mercedes-Benz влагат не само кокосови влакна в седалките, но дървени стърготини и дори натрошени маслинени костилки. 

Toyota пък използва пластмаси от различни растителни култури в Prius. Позната като екологична пластмаса, пяната на растителна основа и формованите компоненти, откриваме на най-различни места в колите, включително изолационни панели и най-разнообразни видове тапицерии и уплътнения. Пластмасите от растителен произход заместват конвенционалните, извилачни от петрохимикали, намалявайки въглеродните емисии за целия живот на продукта – от производството до рециклирането, с което редуцират и употребата на петрол. Уточнение: екологичните пластмаси изхвърлят по малко CO₂ за целия си жизнен цикъл, защото по-голямата част от въглеродния двуокис, използван при рециклирането им, се компенсира от фотосинтезата, съпътстваща отглеждането на изходната култура. 

Цената на олекотяването 

Когато попитате производителите за цената на олекотяването, обикновено отговорът е, че самите те биха искали да я знаят. Те разбира се я знаят, но конкретните числа са различни за различните производители и различните моделни линии на една марка. 
Разходите са в пряка зависимост от етапа на развойния процес: ако към края на разработката на даден модел тегловите цели не са постигнати, компенсирането на недостига става много скъпо. И обратното – изпълнението им в по-ранните етапи сваля разходите. Това произточа от присъщите на процеса на разработка целеви тегла, които по правило са трудни за постигане. Борбата с килограмите е част от всеки етап на разработката на нов модел, което прави стойността на отнемането му различна във всеки един от тях.

Експертите в производствения процес очертават основните фактори, влияещи върху цената на олекотяването в следните посоки:

1. Каква е цената на алтернативите за сваляне на въглеродния отпечатък, като развитието на задвижващите системи? Тя е променлива заради развитието на технологиите и законодателната динамика.

2. Какви са другите ползи (подобрената пътна динамика, да кажем)? Производител на суперспортни автомобили има по-голяма склонност към допълнителни разходи в намаляване на теглото, заради високата му добавена стойност.

3. Какви са другите фактори за увеличаване на теглото (системи за сигурност и хибридизация), влияещи на ценовия алгоритъм?

4. Какви биха били пазарните последици от малко повече тегло в даден модел? Биха ли могли да бъдат компенсирани от друг модел в гамата, или се разчита само на този?

5. Какви са съпътстващите икономии? В един електромобил например приемливата цена на свалянето на теглото би била по-висока, заради ползите от синергията (необходими са по-евтини батерии), водещи до значителни крайни икономии.

6. Каква е добавената стойност от гледна точка комуникация или ценностите на марката? Как алуминият помогна на Audi при трансформацията им в премиум марка е пример от библиотека „Световна класика“. 

          Дистанционното лазерно заваряване дава нови възможности

Отговорите на тези въпроси са различни за всеки производител, но общото впечатление е, че очакваният сценарий за ескалация на разходите не се сбъдна. Свалянето на тегло определено има цена, но част от скъпите решения намериха по-евтини алтернативи в развитието на конвенционалните задвижващи системи и гумите.

Информационно-развлекателните системи също предлагат леко решение. Основният потенциал там е материалът, от който се изработват магнитите на говорителите. В моделите от висок клас неодимът масово замества ферита, а автомобилната индустрия плаща с готовност премията за спестяване на тегло. 

Приключваме темата за олекотяването на колите с думите на вицепрезидента по технологиите на Magna International Свами Котагири: „Балансът на инвестиционните разходи в задвижващи системи и леки материали е факторът, който ни дава възможност да постигаме бъдещите въглеродни цели. Производителите са внимателни и разглеждат най-оптимизираните решения, тъй като разходите се поемат от крайния потребител.“

Сп. "Тема" 

Краят на епохата: BMW 2 Active Tourer

Първият ван на BMW слага ново начало

          Еднообемен, но BMW – личи във всеки детайл

Едва ли има човек, интересуващ се поне малко от коли, който да не свързва продукцията на Баварски моторни заводи АД с устойчивата комбинация между разположен отпред 4-цилиндров двигател и задно предаване. От началото на 60-те - времето на седаните от т.нар. Neue Klasse, южногерманската научно-техническа и автомобилна мисъл се занимава с рафинирането на концепцията до степен, в която конфигурацията стана нарицателно за тях. С времето цилиндрите се увеличават: първо с още два (след 100 години легендите за редовия 3-литров шестак спокойно могат да послужат за либрето на нова Вагнерова опера), а след това с три пъти по два; идва и двойното предаване но концепцията остава. Нейната устойчивост е обусловена от отличния баланс и волната управляемост на класическите беемвета, с кято те са останали в сърцата на не един и двама Дзен автомобилисти.

Времената се менят

 

Времената обаче се менят: в ерата на въглерода под суровия натиск на Брюксел автомобилната индустрия се трансформира, а колите се променят. Променят се и потребителите – така обичаните през 90-те ванове са разлюбени в името на многоцелевите спортно-практични возила от вида SUV. Някъде на кръстопътя на тези две тенденции BMW решиха да диверсифицират гамата си с ван. Повтарям: с ван.

В окончателен вид го видяхме на миналогодишния женевски автосалон; представляваше началото на нещо, което консервативните привърженици на баварската автомобилна идеология биха окачествили като ерес: еднообемен семеен автомобил с предно предаване и трицилиндров двигател. За такъв модел в гамата им, ако живеехме във времената на Инквизицията, шефовете сигурно биха отишли на кладата.

Но както казах, времената се менят и европейските въглеродни цели аплодират подобни радикални новости, а ние се солидаризираме с аплодисментите – по-различно не би могло да бъде. 

          Най-неприятното в този интериор е, че няма за какво да се хванеш

Active Tourer 

Представлява 5-местен семеен автомобил, ориентиран към активно живеещите млади семейства с чувство за стил. Освен към тях, активният турър е насочен срещу пряката конкуренция в лицето на Mercedes-Benz B и Volkswagen Golf Sportsvan.

Вън от еднообемния си вид баварският еднофамилен транспорт има типичния визуален характер на BMW: излъчващ качество, спретнат, техничен и с вталено изрязан профил, подчертаващ благородния му произход. Формите са семпли, но убедителни – няма и следа от надменността на X6. Което е отлична новина – това е превоз за самоуважаващи се, прагматични ценители на свободата във всичките й форми. Те вдъхновяват и версиите с двойно предаване. 

В Active Tourer влизате лесно, като във всеки друг еднообемен автомобил. Вътре ви посреща приветливата среда на внимателно обмислен интериор от висок клас. В духа на баварската благородна традиция - семпъл, елегантен и логичен, той е място за приятно прекарване на времето за четирима. Общуването с толкова прецизно интерпретирана автомобилна среда е удоволствие за сетивата: както обикновено, таблото е ориентирано към водача и поднася информационния поток без напрежение. Нивото на оборудване Sport Line предлага мяра в комбинацията на алуминия, рециклируемите пластмаси и кожата;  в стегнатите предни седалки сядате високо, а възможностите за регулирането им изключват да не се наместите. Дебелите А-колони пречат на страничната видимост, но такъв компромис е част от генетичната обремененост на практичната автомобилна порода.

Пространството отзад е напълно достатъчно за двама – задните седалки са плитки и не предлагат неограничената функционалност на други ванове, но компенсират с елегантен механизъм за сгъване от багажника, а самият той, без да е чудо на обема, е отлично организиран на две нива и вратата му се отваря електрически от датчик, реагиращ и на помахване с крак под бронята, когато ръцете ви са заети с багаж. 

В движение мигом осъзнавате две неща: 

1. Авангардните модулни три цилиндъра под предния капак осигуряват повече от достатъчно от всичко: отзивчивост при ускорение (до 100 за 9.2 секунди) и изпреварване; тишина и гладкост; ранно събуден въртящ момент – какво повече може да очаква човек от двигател с обем 1.5 литра, 136 к.с. и 220 Нм/1250 оборота. Почти 60 години след легендарния им четирицилиндров М10, влязъл в над 3.5 милиона коли, наследниците на барон Алекс фон Фалкенхаузен са разработили впечатляващ инструмент за сваляне от ешафода на съвременната въглеродна Инквизиця, който освен в дръзкия i8, дебютира и в пълния новак на мюнхенската гама – 2 Active Tourer. 

Най-новият бензинов двигател тегли дългия 4.34 м.и тежащ 1435 кг. ван през чудесната японска скоростна кутия, доставяна от Aisin, с която наскоро се засякохме в Mini Cooper S. Тя върши работата си с прецизност и без претенции – комбинацията е впечатляващо добра. Това решение е достойна ръкавица, подхвърлена към виртуозния автоматик с два съединителя на конкурентите от Волфсбург - да живее конкуренцията. 

Шумът от вятъра и търкалянето на зимните гуми надвикват мотора във всички случаи, освен при газ до пода, но и тогава няма да чуете популярния селскостопански трицилиндров звук, заради който от Министерство на земеделието погрешка дават ваучери за отстъпка от акциза на горивото. 

2. Твърдото окачване. То е цената, която седящите отзад плащат за отличната напречна и надлъжна стабилност на двойката. В огледалото за обратно виждане правят впечатление люшкащите се глави на клетниците зад вас, но ако не ги подложите на унизителен стомашно-чревен тормоз, всичко ще е под относителен контрол. 

Комбинацията от 1 + 2 заедно с приятно стегнатия волан води до точна и уверена управляемост и среден разход в порядъка на 9 литра. При по-високи външни температури и обуздана еуфория като нищо ще го свалите с поне половин литър – двигателят е много икономичен, в това спор няма.

Аудиото, което не беше от най-високия клас, свърши работата си напълно задоволително, включително по отношение на възпроизвеждането на файлове с по-висока разделителна способност от рода на FLAC. С неправилните си форми и обеми автомобилният интериор е кошмар за звуковите инженери, но тук звукът е добре проектиран. 

3. Цена. Числа в порядък 60 – 90 000 лв. с ДДС в България са по-скоро високи за този сегмент, но пък какво получавате - ще следим продажбите през годината. 

Краят е начало 

Каквото и да продължа да говоря – от по-евтината версия на Head-up дисплея, проектираща информация не върху предното стъкло, а на прозрачен рефлектор зад уредите пред водача, до подпомагащите системи и свързаността - BMW 2 Active Tourer е образец за ван. 

Но има проблем: влизането в сегмента с класическа концепция съвпада с бавното му изчезване, поради което традиционните производители в жанра (Renault вече, а скоро и Opel) започнаха да уподобяват последното си поколение еднообемни модели на кросоувъри с цел задържане на интереса.

Въпреки това съдържанието на тази кола е толкова радикално различно, че очакванията са Европа да прави 40% от продажбите на новата платформа UKL. Върху нея ще виждаме все повече модели от мюнхенската гама, така че краят на епохата очевидно e начало на ерата на олекотеното предно предаване.

С журито на конкурса за автомобил на годината в Европа сме на едно мнение – BMW 2 Active Tourer е в номинациите за 2015-а. 

Краят е начало. 

Сп. "Тема"