engineering_ru | Как будут ремонтировать автомобили с углепластиковым кузовом?

Originally posted by

zilm at Как будут ремонтировать автомобили с углепластиковым кузовом?

Когда инженеры BMW создавали свои подзаряжаемые автомобили, они столкнулись с необходимостью снижения веса. Аккумуляторы делают электромобиль или плагин-гибрид тяжелее аналога с ДВС, а увеличивается масса, увеличивается расход. Увеличивается расход, нужно ставить ещё больших размеров аккумулятор для того же пробега. В общем, не сложно попасть в замкнутый круг.

Без использования пластиковых элементов дизайнеры никогда
бы не смогли сделать такую волнующую задницу, как у BMW i8.
Чтобы снизить массу инженеры BMW применили совершенно новое для массовых автомобилей решение: углепластиковый кузов. Это не углепластиковый монокок, какие обычно используются в гоночных болидах, например, в Formula 1. За основу взята алюминиевая рама, а к ней уже пристыковываются углепластиковые элементы. Использование облегчённых материалов в автомобилях - тренд, который уже не остановить: если подзаряжаемыем автомобилям выигрывать килограммы приходится из-за тяжёлой батареи, то для автомобилей с ДВС каждый год растут требования по нормам вредных выхлопов.

Композитная часть BWM i3 настолько лёгкая, что её легко удержат 2 человека.
Учитывая то, что из ДВС инженерами уже "выжато" практически всё, что можно, и каждый следующий процент КПД даётся намного тяжелее предыдущего, напрашивается возможность уменьшить расход за счёт уменьшения веса. В этом случае не только уменьшается расход, но и повышается динамика автомобиля. Возможно поэтому после запуска в производство электромобиля BMW i3 и плагин-гибрида BMW i8 следующим автомобилем, который приобретёт углепластиковые элементы, станет будущий BMW 7. И, конечно, в том числе и из-за того, что покупатели "семёрки" готовы платить за облегчёный кузов.

Некоторые части BMW i3 всё-таки остались металлическими.
Но покупателей автомобилей в гонке достижений инженерной мысли больше волнуют потребительские качества новых материалов: что будет с углепластиком от лёгкого удара, не появляются ли острые осколки при авариях, которые могут поранить людей в автомобиле, не придётся ли менять весь кузов при мало-мальской аварии и т.д.. Последний вопрос инженеры BMW уже решили, применив в конструкции не монокок, а отдельные углепластиковые элементы. Кстати, Volkswagen практически одновременно с BMW сделал автомобиль пусть и не такой массовый как i3, но уже с углепластиковым монококом. Я имею ввиду Volkswagen XL1, который стоит больше 100 000 евро. Но и это уже гораздо ближе к массовому потребителю, чем автомобили Formula 1.

Кузов BMW i3 состоит из комбинации алюминиевых и углепластиковых элементов.
Снизу алюминиевая "тележка", сверху углепластиковая кабина.
Так что же происходит с углепластиковым кузовом при аварии, и как его чинить? Наверное, это самый популярный вопрос у автомобилистов, которые узнают что вместо "родного" металла кузов сделан из какой-то ерунды. Итак, рама автомобиля сделана из алюминия, здесь ничего нового, этот материал давно применяется в автомобилестроении, и чинится точно так же, как любые другие алюминиевые элементы автомобиля. На раму навешаны кузовные панели, которые состоят из некоторой комбинации алюминия, пластика и углепластика и крепятся к раме винтами и клипсами для быстрой замены и точного позиционирования. Благодаря этому их действительно легко поменять, в некоторых случаях даже быстрее, чем аналогичный элемент на традиционно сконструированной машине. Такие пластиковые детали можно просто поменять в случае повреждения и они будут дешевле аналогичных металлических.

Внутри углепластиковой конструкции сотовый наполнитель.
Замена стекла, что удивительно, может вызвать гораздо больше проблем. В BMW обычно полагаются на инструмент, который использует стальную струну, чтобы разрезать застывший клей, крепящий стекло к кузову. Но такая струна может повредить углепластиковые элементы кузова, поэтому для новых автомобилей в BMW заменили стальную струну на полимерную, что-то вроде очень прочной лески с большим тестом. Ею можно так же отделить стекло от кузова, но она точно не повредит угепластиковые элементы кузова.

Фреза BMW для углепластика с вспомогательным пылесосом.
Как я уже говорил, BMW делит кузов автомобиля на алюминиевую раму, так называемый "Модуль Движения" и углепластиковый "Модуль Жизни". Левую и правую части "Модуля Жизни" разделяют на 5 секций, но только для того чтобы показать техникам, где его надо разрезать. Разработан специальный фрезеровочный инструмент для углепластика, с пылесосом для вытяжки опилок, втягивающим всю углепластиковую пыль в процессе резки, что даёт чистый срез без зазубрин.

Рекомендованные места отрезов, делящие часть
"Модуля Жизни" на 5 секций в случае повреждений.
Если, например была повреждена стойка A (структура спереди, удерживающая лобовое стекло), будет вырезана секция композитного панциря от начала крыши спереди до углубления для ног в полу кузова внизу автомобиля. Этот элемент будет полностью отрезан от автомобиля, утилизирован, а на его место будет приклеен такой же новый. Да, техники BMW склеят автомобиль, но не волнуйтесь, большая часть автомобиля уже держится на клее, главное знать что, где и чем приклеить!

Левая и правая части "Модуля Жизни".
Это звучит очень просто, но на самом деле есть один подвох - BMW не будет предоставлять дилерам карбоновые элементы, разделённые на 5 секций. На самом деле секций всего две: левая и правая части "Модуля Жизни". А дилеры уже должны будут отпиливать от них нужный вам кусок и приклеивать к повреждённому автомобилю на место вырезанной части. Но остаётся непонятным, будут ли страховые компании платить за целую карбоновую деталь, или же дилеры будут распиливать их и всё-таки продавать по секциям. Так же пока не понятно, сколько точно стоят эти части.

Уолтэр Малек показывает, как устроена дверь BMW i3.
Руководитель Технической Подготовки BMW, Уолтэр Малек, ожидает, что стоимость ремонтных работ для BMW i3 в случае аварии будет такого же уровня, как для традиционного автомобиля. Это, по его словам, произойдёт потому, что переход от ремонта со стальных частей на алюминиевые был гораздо более сложным шагом, нежели переход к ремонту углепластиковых элементов после алюминиевых. Для дилеров BMW шаг по переходу к ремонту алюминиевых элементов прошёл ещё 10 лет назад. Подготовка очень простая, говорит Малек, а специализированного инструмента нужно совсем немного - новая фреза со встроенным пылесосом, и всё.

Финальная обработка одной из половинок "Модуля
Жизни" на заводе, где производят BMW i3.
Более того, кузовной ремонт BMW i3 по стоимости сравним с таким же для BMW 1-ой серии. Важно, что углепластик при аварии не деформируется, но поглащает энергию удара, так что повреждения всегда локализованы и затрагивают только отдельную область. Пассажирская часть i3 состоит из 30 различных компонентов, каждый из которых можно отрезать при повреждении, заменить новым и приклеить на его место. Это очень быстрый процесс, и за счёт меньшей затраты рабочих часов общая стоимость ремонта снижается. То есть материал дороже алюминия, но нормочасов на каждый ремонт потребуется меньше. В результате и европейцы, и NHTSA оценили страховые расходы для BMW i3 как очень низкие.

Резюмирую: неофициальные автосервисы чинить углепластиковые автомобили ещё не умеют :)

Flat | Top-Level Comments Only

From:

e-maksimov.livejournal.com

Важно, что углепластик при аварии не деформируется, но поглащает энергию удара, так что повреждения всегда локализованы и затрагивают только отдельную область. - бред. Это не свойства материала, это свойство конструкции.

From:

doctor-notes.livejournal.com

Вообще-то и того, и другого.

Как будут ремонтировать автомобили с углепластиковым кузовом?

Page Summary

Style Credit

Expand Cut Tags