Крис Рунге и его самодельные автомобили из полированного алюминия

Электромагнитный индуктор для выправления вмятин без покраски

Элек­тро­маг­нит­ный индук­тор мож­но счи­тать доста­точ­но новым устрой­ством. T‑Hotbox 3650 был впер­вые пред­став­лен в 2013 году, а так­же анон­си­ро­ван в 2014–2015 годах на выстав­ке SEMA . В 2018 году появил­ся обнов­лён­ный элек­тро­маг­нит­ный индук­тор серии 3800 крас­но­го цве­та с циф­ро­вым экра­ном и кноп­ка­ми управ­ле­ния режи­ма­ми рабо­ты, вме­сто вра­ща­ю­ще­го­ся регу­ля­то­ра на ста­рой моде­ли. Он поз­во­ля­ет неза­ви­си­мо уста­нав­ли­вать вре­мя воз­дей­ствия и мощ­ность. Суще­ству­ют так­же более дешё­вые ана­ло­ги, кото­ры­ми мож­но рабо­тать точ­но так­же.

Модель T‑ HOTBOX HTR-02 и обнов­лён­ная модель серии 3800 Ана­лог T‑Hotbox PDR

Элек­тро­маг­нит­ный индук­тор — это уни­вер­саль­ный при­бор, кото­рый может иметь несколь­ко при­ме­не­ний, в зави­си­мо­сти от под­клю­чён­ных аксес­су­а­ров.

• Для бес­по­кра­соч­но­го ремон­та вмя­тин ( PDR ). Под­ни­ма­ет малень­кие вмя­ти­ны при помо­щи нагре­ва элек­тро­маг­нит­ной индук­ци­ей, не повре­ждая лако­кра­соч­ное покры­тие.
• Для нагре­ва ржа­вых бол­тов и гаек, что­бы облег­чить их откру­чи­ва­ние.
• Для демон­та­жа вкле­ен­ных стё­кол.
• Для уда­ле­ния накле­ек и эмблем.

На англий­ском язы­ке мож­но встре­тить назва­ние «Hot Box Hail Repair Tool», что озна­ча­ет пред­на­зна­че­ние при­бо­ра для ремон­та вмя­тин от гра­да. Это наи­бо­лее частое его при­ме­не­ние. Если взгля­нуть более широ­ко, то элек­тро­маг­нит­ный индук­тор мож­но рас­смат­ри­вать, как устрой­ство, кото­рое может быть при­ме­не­но на боль­шин­стве вмя­тин (ино­гда в ком­би­на­ции с тра­ди­ци­он­ны­ми PDR-инстру­мен­та­ми). То есть, индук­тор может исполь­зо­вать­ся как инди­ви­ду­аль­ный инстру­мент для малень­ких поло­гих вмя­тин, а так­же как вспо­мо­га­тель­ный инстру­мент при ремон­те более слож­ных вмя­тин инстру­мен­та­ми PDR . В целом, он все­гда помо­га­ет сокра­тить общее вре­мя ремон­та.

В этой ста­тье раз­бе­рём прин­цип дей­ствия элек­тро­маг­нит­но­го индук­то­ра, как его пра­виль­но настро­ить и исполь­зо­вать, как при помо­щи него выправ­лять малень­кие и сред­ние вмя­ти­ны, его при­ме­не­ние в ком­би­на­ции с тра­ди­ци­он­ны­ми PDR-инстру­мен­та­ми для ремон­та более слож­ных вмя­тин и огра­ни­че­ния исполь­зо­ва­ния.

Принцип действия

T‑HotBox может нагре­вать все лег­ко маг­ни­тя­щи­е­ся мате­ри­а­лы, исполь­зуя кон­цен­три­ро­ван­ное маг­нит­ное поле на кон­це индук­ци­он­ной голов­ки. Поэто­му элек­тро­маг­нит­ный индук­тор нагре­ва­ет чёр­ные метал­лы и их спла­вы лег­ко, но не дей­ству­ет на стек­ло, пла­стик, дере­во и дру­гие мате­ри­а­лы. Не реко­мен­ду­ет­ся при­ме­нять при­бор на алю­ми­нии. Индук­ци­он­ный нагре­ва­тель может нагреть латунь, алю­ми­ний и их спла­вы зна­чи­тель­но мень­ше, чем сталь. Для рабо­ты с алю­ми­ни­ем тре­бу­ет­ся дру­гой тип индук­ци­он­но­го нагре­ва. Суще­ству­ют так­же нагре­ва­тель­ный индук­тор спе­ци­аль­но пред­на­зна­чен­ный для алю­ми­ни­е­вых пане­лей (T‑ HOTBOX ALUMINUM HEAT INDUCTION DENT REMOVAL SYSTEM ).

Элек­тро­маг­нит­ный индук­тор состо­ит из: 1. разъ­ём для кабе­ля, соеди­ня­ю­ще­го­ся с индук­ци­он­ной голов­кой (нагре­ва­тель­ной руч­кой). 2. Регу­ля­тор времени/мощности 3. Глав­ный выклю­ча­тель с крас­ным инди­ка­то­ром 4. Руч­ка

Метод исполь­зо­ва­ния нагре­ва для уда­ле­ния плав­ных вмя­тин нель­зя назвать нов­ше­ством, он исполь­зу­ет­ся уже несколь­ко деся­ти­ле­тий. Новиз­на в том, что тех­но­ло­гия поз­во­ля­ет нагре­вать панель, без повре­жде­ния крас­ки. Вмя­ти­на выправ­ля­ет­ся под дей­стви­ем меха­низ­ма теп­ло­во­го рас­ши­ре­ния метал­ла. Раз­ни­ца тем­пе­ра­тур меж­ду ремон­ти­ру­е­мой нагре­той зоной и окру­жа­ю­щей её обла­стью пане­ли явля­ет­ся при­чи­ной рас­ши­ре­ния метал­ла с раз­ной ско­ро­стью, тем самым, вызы­вая дви­же­ние метал­ла и выправ­ле­ние вмя­ти­ны. Про­ще гово­ря, нагре­тый металл рас­ши­ря­ет­ся и под­ни­ма­ет вмя­ти­ну. Кро­ме того, индук­ция ослаб­ля­ет напря­же­ния внут­ри вмя­ти­ны, тем самым, предот­вра­щая воз­вра­ще­ние вмя­ти­ны после осты­ва­ния метал­ла.

Как пользоваться?

При­бор име­ет настрой­ки, кото­рые могут быть изме­не­ны в зави­си­мо­сти от обла­сти при­ме­не­ния.

Систе­му мож­но настро­ить на вре­мя воз­дей­ствия: 0.5 сек – 1 сек – 1.5 сек – 2 сек – 3 сек – 4 сек. Режим вре­ме­ни соот­вет­ству­ет про­ме­жут­ку вре­ме­ни рабо­ты при­бо­ра при 100% мощ­но­сти. При­бор оста­но­вит­ся авто­ма­ти­че­ски после воз­дей­ствия в тече­ние задан­но­го вре­ме­ни. Огра­ни­че­ние вре­ме­ни воз­дей­ствия предот­вра­ща­ет под­го­ра­ние крас­ки. Так­же может быть уста­нов­ле­на мощ­ность на: 20%, 40%, 60%, 80% или 100%. Режим мощ­но­сти отве­ча­ет за выход­ную мощ­ность при­бо­ра. В этом режи­ме вре­мя рабо­ты элек­тро­маг­нит­но­го индук­то­ра бес­ко­неч­но.

Режим вре­ме­ни «бес­ко­неч­ность» озна­ча­ет 100% мощ­но­сти при не задан­ной дли­тель­но­сти, то есть дли­тель­ность опре­де­ля­е­те сами. Этот режим может быть поле­зен при рабо­те, когда не важ­но повре­жде­ние крас­ки, а глав­ное выпра­вить вмя­ти­ну. То есть, ремон­ти­ру­е­мая панель кузо­ва будет под­го­тав­ли­вать­ся к покрас­ке и окра­ши­вать­ся.

Элек­тро­маг­нит­ный индук­тор T‑ HOTBOX HTR-02 с под­клю­чён­ной индук­ци­он­ной рабо­чей голов­кой VS-Pen, при­ме­ня­е­мой для бес­по­кра­соч­но­го ремон­та вмя­тин.

Выбе­ри­те под­хо­дя­щий рабо­чий инстру­мент (индук­ци­он­ную ручку/головку), в зави­си­мо­сти от зада­чи, кото­рую нуж­но выпол­нить, и соеди­ни­те его с элек­тро­маг­нит­ным индук­то­ром, исполь­зуя кабель, вхо­дя­щий в ком­плект (для выправ­ле­ния вмя­тин это индук­ци­он­ная ручка/головка VS-Pen). Исполь­зуй­те вра­ща­ю­щий­ся регу­ля­тор для выбо­ра жела­е­мо­го вре­ме­ни или мощ­но­сти. В режи­ме задан­но­го вре­ме­ни, если Вы нажмё­те и про­дол­жи­те нажи­мать кноп­ку, при­бор выклю­чит нагрев после того, как про­шло выбран­ное вре­мя. Если Вы отпу­сти­те кноп­ку и нажмё­те сно­ва, вре­мя нач­нёт отсчи­ты­вать­ся сно­ва сна­ча­ла. В режи­ме мощ­но­сти (power mode), то есть, в режи­ме бес­ко­неч­но­го вре­ме­ни, индук­ци­он­ная голов­ка будет нагре­вать мате­ри­ал так дол­го, пока нажа­та кноп­ка.

Рас­по­ло­жи­те при­бор рядом с местом, где будет осу­ществ­лять­ся ремонт. Нагрев начи­на­ет­ся после того, как нажа­та кноп­ка на индук­ци­он­ной голов­ке. Одно­вре­мен­но, при­бор нач­нёт изда­вать звук.

1. Дер­жи­те индук­ци­он­ную голов­ку (VS-Pen) V‑образной выем­кой направ­лен­ной к Вам так, что­бы Вы мог­ли видеть через неё и иден­ти­фи­ци­ро­вать углуб­ле­ние.
2. Нуж­но едва касать­ся поверх­но­сти и не давить во вре­мя воз­дей­ствия. При этом не долж­но быть зазо­ра меж­ду кузо­вом и рабо­чим нако­неч­ни­ком во вре­мя нагре­ва.
3. Наи­бо­лее часто аппа­рат исполь­зу­ет­ся с настрой­ка­ми 0.5 и 1.0 секунд. Пол­се­кун­ды – самая без­опас­ная настрой­ка, поз­во­ля­ю­щая избе­жать под­го­ра­ния крас­ки. Более чем 3 повтор­ных цик­ла воз­дей­ствия с настрой­кой 0.5 секунд может повре­дить крас­ку.
4. Когда исполь­зу­е­те настрой­ку 1 сек., подо­жди­те 5 секунд меж­ду повто­ре­ни­ем. Воз­дей­ствуй­те не более, чем 3 цик­ла­ми, что­бы предот­вра­тить под­го­ра­ние крас­ки.
5. Малень­кая вмя­ти­на выправ­ля­ет­ся непо­сред­ствен­ным воз­дей­стви­ем в её центр. Более круп­ные, посте­пен­ным воз­дей­стви­ем с кра­ёв к цен­тру. Более подроб­но о ремон­те вмя­тин читай­те в этой ста­тье ниже.
6. Будь­те осто­рож­ны вокруг обла­стей пане­ли, при­кле­ен­ных с обрат­ной сто­ро­ны к рёб­рам жёст­ко­сти. Эти обла­сти име­ют склон­ность вми­нать­ся под воз­дей­стви­ем элек­тро­маг­нит­но­го индук­то­ра, вме­сто выправ­ле­ния.
7. Если Вы уви­де­ли дым или след от дыма на поверх­но­сти при исполь­зо­ва­нии при­бо­ра, то нуж­но подо­ждать мини­мум 10 секунд или пол­но­стью пре­кра­тить воз­дей­ствие, что­бы предот­вра­тить повре­жде­ние крас­ки.

Преимущества электромагнитного индуктора

В отли­чие от тра­ди­ци­он­ной тех­но­ло­гии PDR , нагрев, созда­ва­е­мый элек­тро­маг­нит­ным индук­то­ром, выправ­ля­ет вмя­ти­ну быст­рее и про­из­во­дит более щадя­щее дей­ствие. Нет необ­хо­ди­мо­сти мно­го раз выдав­ли­вать вмя­ти­ну с обрат­ной сто­ро­ны пане­ли. Это осо­бен­но удоб­но в местах с огра­ни­чен­ным досту­пом с обрат­ной сто­ро­ны или в ситу­а­ци­ях, когда не жела­тель­но сни­мать обшив­ку для досту­па к обрат­ной сто­роне вмя­ти­ны.

Итак, какие пре­иму­ще­ства име­ет элек­тро­маг­нит­ный индук­тор:

1. уда­ля­ет плав­ные вмя­ти­ны,
2. сокра­ща­ет вмя­ти­ны c ост­ры­ми точ­ка­ми дефор­ма­ции,
3. дово­дит металл после ремон­та PDR , сде­лан­но­го тра­ди­ци­он­ны­ми PDR-инстру­мен­та­ми (раз­гла­жи­ва­ет мел­кие неров­но­сти),
4. может оса­жи­вать немно­го рас­тя­ну­тый металл (уби­ра­ет хло­пун, дела­ет металл жёст­че и ста­биль­нее). Для это­го нуж­но нагреть и охла­дить воз­ду­хом с ком­прес­со­ра или влаж­ной тряп­кой. Может потре­бо­вать­ся повто­рить несколь­ко раз.

Ремонт вмятин

• Реко­мен­ду­ет­ся сна­ча­ла потре­ни­ро­вать­ся на ненуж­ной пане­ли, что­бы делать ремонт быст­ро и без оши­бок. Нуж­но пом­нить, что суще­ству­ет риск под­го­ра­ния крас­ки. Это зави­сит от про­дол­жи­тель­но­сти воз­дей­ствия и тол­щи­ны лако­кра­соч­но­го слоя.
• Как и при рабо­те любым инстру­мен­том PDR , важ­но посто­ян­но кон­тро­ли­ро­вать что про­ис­хо­дит во вре­мя ремон­та. Луч­ше исполь­зо­вать корот­кие импуль­сы и повто­рить несколь­ко раз, чем греть дли­тель­ное вре­мя и пытать­ся выпра­вить вмя­ти­ну за один заход. Обыч­но исполь­зу­ет­ся настрой­ка вре­ме­ни: 0.5 сек. – для машин с тон­ким метал­лом, 1 сек. – для авто­мо­би­лей с более тол­стым метал­лом. Дли­тель­ность воз­дей­ствия более 1 сек., в боль­шин­стве слу­ча­ев, луч­ше не исполь­зо­вать при бес­по­кра­соч­ном ремон­те вмя­тин.
• При­бор хоро­шо рабо­та­ет в местах пане­лей кузо­ва, уда­лён­ных от кра­ёв. Луч­ше все­го – бли­же к цен­тру. Элек­тро­маг­нит­ный индук­тор хоро­шо дей­ству­ет на боль­ших плос­ких поверх­но­стях, таких как кры­ша, капот, крыш­ка багаж­ни­ка и две­ри.
• В неко­то­рых слу­ча­ях вмя­ти­на может воз­вра­тить­ся после охла­жде­ния метал­ла, что потре­бу­ет повтор­но­го воз­дей­ствия.

• В зави­си­мо­сти от резуль­та­та, может потре­бо­вать­ся повто­рить несколь­ко эта­пов или исполь­зо­вать PDR-инстру­мент, что­бы сде­лать вмя­ти­ну более поло­гой, а потом сно­ва исполь­зо­вать элек­тро­маг­нит­ный индук­тор.
• Неко­то­рые виды вмя­тин будут выправ­лять­ся хоро­шо, и поверх­ность будет иде­аль­но ров­ной после осты­ва­ния, а неко­то­рые потре­бу­ет­ся про­сту­ки­вать, так как вмя­ти­на будет под­ни­мать­ся немно­го выше.

Ремонт малень­ких плав­ных (поло­гих) вмя­тин

Если раз­мер вмя­ти­ны мень­ше или равен по раз­ме­ру индук­ци­он­ной голов­ке (VS-Pen), то для ремон­та нуж­но про­сто нагреть её центр, дать охла­дить­ся и повто­рить, при необ­хо­ди­мо­сти.

Вмя­ти­на с ост­рым дном

Выправ­ле­ние вмя­ти­ны, име­ю­щей острое дно слож­нее. В боль­шин­стве слу­ча­ев на таких вмя­ти­нах металл рас­тя­нут. Сна­ча­ла нуж­но про­бо­вать греть с кра­ёв корот­ки­ми импуль­са­ми. Как толь­ко Вы уви­ди­те, что металл выправ­ля­ет­ся, мож­но дви­гать­ся к цен­тру вмя­ти­ны, про­дол­жая исполь­зо­вать корот­кие импуль­сы. Индук­тор может умень­шить вмя­ти­ну, но ост­рый центр оста­нет­ся. Тогда уже мож­но воз­дей­ство­вать дру­гим инстру­мен­том на центр, а оста­ток неров­но­сти убрать сно­ва нагре­вом.

При выправ­ле­нии вмя­ти­ны с ост­рым дном, если сра­зу нагреть центр, то вмя­ти­на может стать толь­ко боль­ше.

Ремонт боль­ших вмя­тин

При выправ­ле­нии более круп­ных вмя­тин (плавных/пологих), нач­ни­те с кра­ёв и толь­ко в завер­ше­ние пере­хо­ди­те к цен­тру (см. иллю­стра­цию). Если вмя­ти­на слиш­ком боль­шая, тогда есть риск, что нагрев при­бо­ром сде­ла­ет её толь­ко боль­ше.

При ремон­те более слож­ной вмя­ти­ны (с несколь­ки­ми точ­ка­ми дефор­ма­ции), тре­бу­ю­щей мно­же­ство повтор­ных воз­дей­ствий, нуж­но давать охла­дить­ся метал­лу после каж­до­го воз­дей­ствия. Если не делать пере­ры­вов меж­ду нагре­ва­ми при­бо­ра, то крас­ка может под­го­реть.

Выправ­ле­ние вмя­тин в ком­би­на­ции с дру­ги­ми инстру­мен­та­ми PDR

Мож­но исполь­зо­вать элек­тро­маг­нит­ный индук­тор в ком­би­на­ции с дру­ги­ми инстру­мен­та­ми PDR . Глу­бо­кие вмя­ти­ны луч­ше умень­шить при­ме­не­ни­ем кле­е­вой систе­мы, а оста­точ­ные неров­но­сти уже мож­но выво­дить индук­то­ром. Так­же, при­бор Hot Box может облег­чать ремонт вмя­тин в ком­би­на­ции с руч­ны­ми инстру­мен­та­ми PDR . Элек­тро­маг­нит­ный индук­тор будет ослаб­лять напря­же­ние внеш­ней части вмя­ти­ны, что поз­во­лит PDR крюч­кам выпра­вить вмя­ти­ну с мень­шим уси­ли­ем. Може­те про­чи­тать ста­тью о базо­вых све­де­ни­ях и зна­ни­ях по тех­но­ло­гии PDR .

При пере­дав­ли­ва­нии вмя­ти­ны крюч­ка­ми, мно­же­ствен­ные воз­вы­шен­но­сти мож­но оса­дить, исполь­зуя индук­тор.

Огра­ни­че­ния:

• Острую вмя­ти­ну мож­но толь­ко умень­шить элек­тро­маг­нит­ным индук­то­ром, либо выпра­вить в ком­би­на­ции с руч­ны­ми PDR-инстру­мен­та­ми.
• Элек­тро­маг­нит­ный индук­тор не эффек­ти­вен на вогну­тых обла­стях пане­лей кузо­ва.
• При­бор не будет дей­ство­вать на зонах, с обрат­ной сто­ро­ны кото­рых при­кле­ен уси­ли­тель.
• Если вмя­ти­на нахо­дит­ся на рёб­рах жёст­ко­сти (кан­тах) или рядом с рёб­ра­ми жёст­ко­сти, то индук­тор может не подей­ство­вать, так как они удер­жи­ва­ют напря­же­ние.
• Вмя­ти­ны, рас­по­ло­жен­ные близ­ко к краю так­же могут не выпра­вить­ся при помо­щи элек­тро­маг­нит­но­го индук­то­ра.
• Если панель кузо­ва пере­кра­ше­на, то бес­по­кра­соч­ное выправ­ле­ние вмя­ти­ны нагре­вом может не рабо­тать.

Самодельный советский автомобиль «Панголина»

Одним из самых известных примеров советского движения «самавто» является Панголина — уникальный самодельный автомобиль, здешний ответ знаменитым Lamborghini Countach и DeLorean DMC-12, собранный в Ухте электриком Александром Кулыгиным в 1980 году. Вот как это было и чем закончилось.

Итак, построив в 1979 году шестиколесный вездеход «Ухта», инженер по образованию, электрик во Дворце детского творчества города Ухта по профессии и по совместительству руководитель кружка технического творчества Александр Кулыгин, год спустя, задумал построить автомобиль, каким он его видел. Возможно, гениальные идеи, действительно, парят в воздухе, а может автор целенаправленно шел к этому, но дизайн автомобиля, как впоследствии признали многие, получился в стиле знаменитого и очень модного в то время суперкара Ламборджини Каунтач (Lamborghini Countach) от ателье Бертоне (Bertone).

Эффектный, но сравнительно простой с обилием прямых плоскостей, рубленый дизайн, который решил использовать автор, позволял выклеивать кузовные панели машины на фанерной болванке (мастер-модели). Эту работу Александр проделал в Москве, а окончательную сборку автомобиля он производил уже в родном городе Ухта, с помощью своих учеников-пионеров. К слову стоит сказать, что сразу после окончания работ, все кузовные матрицы были уничтожены. Что послужило этому причиной – неизвестно. Возможно, так автор хотел сохранить уникальность своего творения.

Машину решили назвать «Панголина» за схожесть со зверьком-броненосцем Панголином. Кузов был собран из стеклопластиковых панелей, навешанных на пространственную трубчатую раму, такую конструкцию имели многие самодельные авто, но в остальном он был очень оригинален.

А. Кулыгин за рулем Панголины

Посудите сами, вместо обычных распашных дверей у машины был поднимающийся двумя гидроцилиндрами колпак. Забегая вперед, стоит сказать, что однажды автора пришлось вызволять из машины, когда из гидропривода ушло давление, ведь колпак был достаточно увесистый. Он объединял в себе боковые двери, переднюю половину крыши и лобовое стекло, которое было сделано из «лобовика» от микроавтобуса РАФ. Впоследствии некоторые «самодельщики» использовали похожую, эффектную, но очень непрактичную конструкцию в своих легковых автомобилях. Лобовое стекло «Панголины» снабдили «ломающимся» стеклоочистителем. Александр собрал его из двух «дворников» от «Икаруса». Кинематика устройства была настолько хороша, что лобовое стекло очищалось на 95%. Это по праву считалось «ноу-хау» конструктора.

Год спустя о Панголине узнал весь СССР — Кулыгин привез свое детище в Москву (по железной дороге, так как советские трассы для приземистого автомобиля просто не подходили), и вскоре машина вместе со своим автором попала на телевидение и страницы периодики. Вдохновленная, в первую очередь, сногсшибательным Lamborghini Countach (после которого в мировую автомобильную моду вошли «угловатые» и приземистые спорткары), Панголина буквально потрясла воображение советских зрителей.

Конечно, ее дизайн не отличался столь же выверенными линиями, как работы гениальных итальянцев из студии Bertone, но советскому инженеру удалось придумать несколько элегантных и оригинальных решений: поднимающийся на гидравлическом приводе колпак вместо дверей, 4 фары в едином блоке, «выезжающем» из центра капота, перископ (!) вместо обычных зеркал заднего вида. Легчайший кузов из стеклопластика «встал» на самодельные колеса из алюминиевого сплава, обутые в низкопрофильную резину (достать ее в советское время было невероятно сложно).

Внутренняя начинка Панголины полностью состояла из деталей и узлов обычных серийных ВАЗ’ов. Этим и обусловлено классическое расположение двигателя спереди, который оказался придвинут вплотную к водителю, и размещался прямо под приборной панелью — кузов Панголины повторял пропорции центральномоторных суперкаров, у которых под капотом просто не предусматривалось места для ДВС.

Зеркало заднего вида располагалось под небольшим обтекателем на крыше автомобиля. Чтобы пользоваться им, в крышу, над водительским сиденьем, было вмонтировано окошко. Кстати, сиденья для машины были изготовлены в виде самолетных кресел с очень высокими спинками. Говорят, в них было очень удобно сидеть. Для улучшения обзора назад Александр смонтировал камеру заднего вида, и это в то время, когда в СССР автомобили, сходившие с конвейера, еще не комплектовались правыми боковыми зеркалами. Мощно освещать дорогу в темное время суток были призваны четыре фары, которые выдвигались по центру капота с помощью электропривода. Это было очень необычно и эффектно, а также улучшало аэродинамику автомобиля, когда фары не нужны.

Задний обзор водителю обеспечивал перископ

Заднее и боковые стекла автомобиля тоже были с изюминкой. Поскольку заднее стекло автомобиля было расположено почти вертикально, оно неизбежно забрасывалось бы на ходу грязевым туманом. Поэтому над ним был установлен небольшой спойлер, который отсекал потоки воздуха в нужном направлении, и стекло оставалось почти чистым. Боковые окна состояли из нескольких частей, небольшая часть была открывающаяся. Позже была сделана маленькая форточка для стряхивания сигаретного пепла – конструктор курил.

Самодельный легковой автомобиль Панголина стоял на самостоятельно изготовленных Александром дисках из алюминиевого сплава, обутых в низкопрофильную резину, которую он нашел у знакомых автоспортсменов. И то и другое в то время было большой диковинкой в СССР. В остальном ходовая часть, как и двигатель объемом 1200 кубических сантиметров и мощностью 62 лошадиные силы, были стандартные, от ВАЗовской «классики», хотя изначально автомобиль задумывался с оппозитным (плоским) двигателем. Глушитель был полностью самодельным, под багажным отделением он раздваивался и оканчивался под задним бампером двумя эффектными, симметричными патрубками прямоугольной формы, под стать дизайну машины. Перед задней осью были установлены два бензобака, справа и слева, каждый с отдельной горловиной.

Компоновка у автомобиля получилась как у настоящих спорткаров – среднемоторная. Из-за достаточно покатого «носа» машины «копеечному» двигателю было недостаточно места в переднем отсеке, и его пришлось сдвигать максимально назад за переднюю ось, в базу, что повлекло за собой еще несколько оригинальных конструкторских решений.

Например, из-за того, что двигатель располагался прямо под панелью торпедо, для обслуживания мотора она была выполнена откидывающейся на гидроопорах, причем вместе с ней откидывалась и рулевая колонка. Для этого на рулевом валу был установлен дополнительный карданчик. А для выступающих за габариты двигателя крышки головки блока, корпуса воздушного фильтра и трамблера в центре панели было сделано возвышение. Усилитель тормозов был развернут на 180 градусов, этого также потребовала компоновка. Сама панель была достаточно серьезно шумо- и теплоизолирована. Под капотом же, где у обычных авто располагался двигатель, были смонтированы только радиаторы и аккумулятор.

Несмотря на стандартную начинку от «классики», легкий стеклопластиковый кузов и отменная аэродинамика «Панголины» позволяли ей разогнаться до 180 км/ч. Недостижимая скорость для обычных «Жигули».

80-е годы – золотое время для «Панголины». Вместе со своим создателем она участвовала в ряде всесоюзных автопробегов и даже посетила международную автовыставку «ЭКСПО-85″ («EXPO-85″) в городе Пловдив, в Болгарии. Правда для получения государственных регистрационных знаков и разрешения на выезд за границу на машину пришлось установить две дополнительные фары, боковые зеркала заднего вида и стандартные колеса, которые автор украсил футуристичными, сплошными колпаками. Тогда же, кузов был перекрашен в темно-зеленый цвет.

В начале 90-х машина потеряла свой оригинальный «ломающийся» «дворник». По неизвестной причине его место занял обычный стеклоочиститель с задней двери ВАЗ восьмой модели.

В середине 90-х кузов автомобиля пришлось серьезно переделать после аварии. Невнимательный водитель грузовика, сдавая задним ходом, сильно покорежил среднюю часть подъемного колпака «Панголины». Так как кузовные матрицы были уничтожены, восстановлению он не подлежал. Было решено удалить крышу. Как выяснилось, крыша выполняла роль силового элемента и после того, как ее удалили, кузов начал «проседать» посередине. Чтобы исправить это, под днище вварили усиливающие балки. После ремонта авто было покрашено в цвет «красный Феррари», который сохранился и по сей день.

Примерно тогда же в багажнике машины появились CD-чейнджер и сабвуфер, а на стеклах – глухая тонировка и псевдоспортивные наклейки. Автомобильная мода наложила свой отпечаток на, уже тогда, легенду «СамАвто».

Популярность «Панголины», конечно же, отразилась и на судьбе ее создателя. В период перестройки он получил предложения от конструкторских бюро ВАЗа и АЗЛК. Александр решил остаться в Москве. С конца 80-х до середины 90-х годов он работает на АЗЛК, но слишком оригинальный взгляд инженера на конструкцию автомобиля не был принят закостенелым сознанием постсоветских конструкторов, и все его разработки остались опытными образцами.

Обложку книги «Я строю автомобиль» (о самодельных машинах, создаваемых умельцами из всех уголков СССР, количество которых исчислялось на волне популярности движения «самавто» десятками) украшало фото А. Кулыгина за рулем Панголины

После этого Александр эмигрировал в США, город Нью-Йорк, где открыл маленькую контору по разработке, производству и продаже кит-каров – комплектов, из которых самостоятельно можно было собрать автомобиль.

13 декабря 2004 года, примерно в 9.30 утра, по пути на работу на своей «Ямахе», Александр Кулыгин трагически погиб в аварии по вине водителя, который совершал маневр, не глядя в зеркала заднего вида.

Схема Панголины из книги «Я строю автомобиль»

Его показали в рамках приложения к передаче «Это вы можете» — «Аукцион». Любопытная деталь: когда в этой передаче «Панголина» выставлялась на продажу (кстати, за немалые, по тем временам, 38000 рублей), ведущий Владимир Соловьев почему-то сказал, что на машине установлен двигатель от ЛАДА 1600. Возможно, имела место замена двигателя, а может, это была простая ошибка,

Что касается легендарной самоделки, пережившей своего создателя, то следы «Панголины» затерялись в конце минувшего десятилетия. Еще не так давно на приобретенную неким бизнесменом в частную собственность машину можно было посмотреть в музее «Авторевю», но ныне он закрыт на неопределенный срок и судьба многих его экспонатов, к сожалению, неизвестна.

Крис Рунге и его самодельные автомобили из полированного алюминия

Крис Рун­ге (Chris Runge) в про­шлом про­фес­си­о­наль­ный сно­убор­дист. В 26 лет решил кар­ди­наль­но сме­нить свою дея­тель­ность и посвя­тить себя люби­мо­му делу – созда­нию спор­тив­ных авто­мо­би­лей в вин­таж­ном сти­ле. Впо­след­ствии он создал ком­па­нию « RÜNGE Cars », кото­рая спе­ци­а­ли­зи­ру­ет­ся на изго­тов­ле­нии на заказ авто­мо­би­лей руч­ной рабо­ты. Исполь­зу­ют­ся тех­ни­ки тра­ди­ци­он­ной руч­ной фор­мов­ки алю­ми­ни­е­вых листов и уста­нов­ки их на супер лёг­кую раму из алю­ми­ни­е­вых труб.

Становление мастера

Сколь­ко себя пом­нит, Кри­сто­фер все­гда увле­кал­ся авто­мо­би­ля­ми, посто­ян­но что-то кон­стру­и­ро­вал и стро­ил. С под­рост­ко­во­го воз­рас­та Крис под­ра­ба­ты­вал стро­и­те­лем и хоро­шо изу­чил кон­струк­тив­ные осо­бен­но­сти кар­кас­ных домов. Потом он начал зани­мать­ся ремон­том авто­мо­би­лей и их про­да­жей. В 14 лет Крис купил пикап GMC 1951 года, что­бы отре­мон­ти­ро­вать и про­дать. Поло­ви­ну сто­и­мо­сти он нако­пил сам, а поло­ви­ну опла­тил его отец. Потом он начал поку­пать ста­рые VW Bug и Karmann Ghias. К 18 годам Крис Рун­ге при­об­рёл свой пер­вый Porsche 911 за более низ­кую сто­и­мость, под вос­ста­нов­ле­ние.

В 2011 году Крис нашёл по объ­яв­ле­нию Porsche 912 1967 года в Южной Дако­те. Вла­де­ли­цей была вдо­ва. Её муж был инже­не­ром, про­фес­си­о­наль­ным фор­мов­щи­ком метал­ла. Маши­на была зава­ле­на мно­же­ством инстру­мен­тов и зап­ча­стей. Сре­ди инстру­мен­тов были сва­роч­ный аппа­рат, ста­нок Англий­ское коле­со, раз­лич­ные молот­ки и дру­гие руч­ные инстру­мен­ты, пред­на­зна­чен­ные для фор­мов­ки метал­ла. Крис дав­но хотел попро­бо­вать фор­мов­ку листо­во­го метал­ла, но у него не было спе­ци­аль­но­го обо­ру­до­ва­ния. Он дого­во­рил­ся с хозяй­кой, что купит маши­ну вме­сте со все­ми инстру­мен­та­ми и зап­ча­стя­ми.

Так появи­лось жела­ние начать делать свой соб­ствен­ный авто­мо­биль. У Кри­са было пони­ма­ние того, что он хочет сде­лать, но не было нуж­ных зна­ний и уме­ний.

С того само­го момен­та, всё сво­бод­ное вре­мя Крис про­во­дил в мастер­ской. Он пытал­ся разо­брать­ся, как фор­му­ет­ся алю­ми­ний, изу­чая прин­цип рабо­ты раз­лич­ных инстру­мен­тов. Крис купил кни­ги по фор­мов­ке метал­ла, дизай­ну и изго­тов­ле­нию кузо­вов спор­тив­ных авто­мо­би­лей. Он научил­ся пони­мать свой­ства и дви­же­ние метал­ла во вре­мя фор­мов­ки. Он обна­ру­жил, что в неко­то­рых кни­гах не пра­виль­но опи­са­ны про­цес­сы фор­мов­ки. Мето­дом проб и оши­бок Крис до все­го дошёл сам. Свар­ка алю­ми­ния была одной из самых слож­ных задач для него. У него был сва­роч­ный аппа­рат MIG , кото­рым доста­точ­но слож­но делать каче­ствен­ный шов на алю­ми­ни­е­вых пане­лях.

Первую маши­ну Крис сде­лал за 2200 часов (2 года). Его друг пред­ло­жил ему выста­вить само­дель­ный авто­мо­биль в Мин­не­со­те, на мест­ной авто­мо­биль­ной выстав­ке. Крис был удив­лён повы­шен­ным инте­ре­сом людей к его авто­мо­би­лю, изго­тов­лен­но­му пол­но­стью вруч­ную. Отзы­вы были раз­ны­ми, кто-то был вос­хи­щён, кто-то кри­ти­ко­вал, но это опре­де­лён­но вызы­ва­ло бурю эмо­ций. В ито­ге, у Кри­са сра­зу появил­ся заказ­чик. Одни из посе­ти­те­лей выстав­ки попро­сил сде­лать для него похо­жий авто­мо­биль.

Кри­су все­гда нра­ви­лись авто­мо­би­ли Porsche. Маши­ны Porsche сна­ча­ла понра­ви­лись Кри­су фор­мой кузо­ва, потом он спол­на оце­нил ходо­вые каче­ства авто­мо­би­лей этой мар­ки. Он изу­чил исто­рию ком­па­нии. Ему понра­вил­ся немец­кий под­ход к дизай­ну и дотош­ность к тех­ни­че­ским каче­ствам. Всё это резо­ни­ро­ва­ло с его пони­ма­ни­ем авто­мо­би­ле­стро­е­ния. Впо­след­ствии, он исполь­зо­вал боль­шин­ство дета­лей для созда­ния сво­их авто­мо­би­лей от Porsche.

Одна­жды Кри­сто­фе­ру посчаст­ли­ви­лось позна­ко­мить­ся с опыт­ным масте­ром, кото­рый изго­тав­ли­ва­ет неболь­шие само­лё­ты. В ито­ге, он про­ра­бо­тал с ним 2 года. Это был насто­я­щий про­фес­си­о­нал сво­е­го дела. Он научил Кри­са цен­ным тех­ни­кам и кон­цеп­ци­ям фор­мов­ки метал­ла и дизай­на.

Как рас­ска­зал Кри­сто­фер в одном из интер­вью, сей­час он на любую маши­ну смот­рит, слов­но ска­ни­руя её и дос­ко­наль­но пони­мая кон­струк­цию пане­лей, каж­дый изгиб.

Мастерская и заказы

На дан­ный момент « RÜNGE Cars» — это мастер­ская раз­ме­ром все­го 120 квад­рат­ных мет­ров, рас­по­ло­жен­ная в деревне у леса в Мин­не­со­те. Кри­сто­фе­ру все­гда нра­ви­лись маши­ны 50‑х (Porsche, Glöckler и Rometsch). Они вдох­нов­ля­ли его на созда­ние чего-то ново­го в этом сти­ле. Ему нра­ви­лось, что эти маши­ны были созда­ны после Вто­рой Миро­вой Вой­ны, когда не было боль­ших воз­мож­но­стей в авто­мо­би­ле­стро­е­нии. Он так­же начи­нал с очень скром­ным бюд­же­том. Спор­тив­ные маши­ны тех годов име­ли кра­си­вый обте­ка­е­мый кузов и ниче­го лиш­не­го в кон­струк­ции.

Мастер­ская Кри­са полу­ча­ет 3 зака­за за год. Неко­то­рые из заказ­чи­ков Кри­са – кол­лек­ци­о­не­ры. Сто­и­мость авто­мо­би­лей варьи­ру­ет­ся от 149000 до 275000 аме­ри­кан­ских дол­ла­ров.

На построй­ку каж­дой маши­ны ухо­дит око­ло 6–7 меся­цев. Обыч­но, полу­ча­ет­ся закон­чить 2 маши­ны за год. Ино­гда Крис при­бе­га­ет к помо­щи несколь­ких дру­зей. Сей­час он рабо­та­ет над тем, что­бы уве­ли­чить про­из­вод­ствен­ные воз­мож­но­сти, что­бы про­из­во­дить боль­ше авто­мо­би­лей в год.

Он пла­ни­ру­ет рас­ши­рить пло­ща­ди и спла­ни­ро­вать мастер­скую так, что­бы там было место для клу­ба по инте­ре­сам, куда мог­ли бы прий­ти такие же энту­зи­а­сты как он, обме­ни­вать­ся зна­ни­я­ми и иде­я­ми. Крис счи­та­ет, что это под­ни­мет его увле­че­ние на новый уро­вень.

Крис при­зна­ёт­ся, что его худо­же­ствен­ные спо­соб­но­сти остав­ля­ют желать луч­ше­го. Он хоро­шо пред­став­ля­ет авто­мо­биль­ные фор­мы в уме, но ему слож­но их нари­со­вать от руки. По этой при­чине, для созда­ния подроб­ных чер­те­жей, он при­бе­га­ет к помо­щи дру­га хоро­шо вла­де­ю­ще­го ком­пью­тер­ным моде­ли­ро­ва­ни­ем, а так­же изу­ча­ет ком­пью­тер­ные про­грам­мы по дизай­ну сам.

Крис так­же вдох­нов­ля­ет­ся дизай­ном само­лё­тов при созда­нии сво­их обте­ка­е­мых кузо­вов. Он часто при­ме­ня­ет заклёп­ки для креп­ле­ния неко­то­рых эле­мен­тов кузо­ва, как и в само­лё­тах. Заклёп­ки мож­но лег­ко высвер­лить и поме­нять панель, что очень удоб­но. Крис всё дос­ко­наль­но рас­счи­ты­ва­ет в кон­струк­ции сво­их авто­мо­би­лей, что­бы все ком­по­нен­ты были лег­ко­до­ступ­ны для заме­ны и маши­на была ремон­то­при­год­ной.

Модели автомобилей « RÜNGE »

На дан­ный момент ком­па­ния « RÜNGE » пред­ла­га­ет 3 базо­вых моде­ли.

• Пер­вая его модель – «Flyer». На созда­ние это­го кузо­ва его вдох­но­ви­ли после воен­ные гоноч­ные авто­мо­би­ли Гер­ма­нии (осо­бен­но авто­мо­би­ли Porsche Glöckler). Он очень лёг­кий и хоро­шо управ­ля­ет­ся.
• Вто­рая модель – RS . Этот дизайн более изыс­кан­ный. RS – это род­стер, идея дизай­на кото­ро­го взя­та с Porsche 718 RSK и Spyder, а так­же при­сут­ствую чер­ты Maserati и Ferrari 1950‑х.
• Тре­тья модель — R2 . Эта модель в про­цес­се созда­ния. Име­ет 6 цилин­дро­вый дви­га­тель от Porsche 3.6 L и пол­но­стью неза­ви­си­мую под­вес­ку. Мощ­ность авто­мо­би­ля 285 лоша­ди­ных сил. Маши­на может наби­рать ско­рость до 320 км в час. Салон пла­ни­ру­ет­ся пол­но­стью шумо­изо­ли­ро­вать и обтя­нуть кожей. Кузов будет сде­лан из отпо­ли­ро­ван­но­го алю­ми­ния.

RÜNGE R2 — послед­ний про­ект Кри­сто­фе­ра Рун­ге

У Кри­са так­же есть мно­го дру­гих нара­бо­ток дизай­на кузо­ва, кото­рые он будет реа­ли­зо­вы­вать в бли­жай­шем буду­щем.

Процесс создания автомобилей RÜNGE

• Построй­ка маши­ны начи­на­ет­ся с чер­те­жа.

• Потом изго­тав­ли­ва­ет­ся дере­вян­ная макет-осно­ва кузо­ва. Макет-фор­ма изго­тав­ли­ва­ет­ся поверх шас­си авто­мо­би­ля. Это очень ответ­ствен­ный этап, так как от неё будет зави­сеть фор­ма кузо­ва. Она мно­го раз дора­ба­ты­ва­ет­ся и под­го­ня­ет­ся. На изго­тов­ле­ние маке­та-осно­вы может уйти до 3 недель. Она исполь­зу­ет­ся толь­ко в про­цес­се созда­ния кузо­ва, а после готов­но­сти авто­мо­би­ля, не при­сут­ству­ет в его кон­струк­ции.

• После того, как дере­вян­ная макет-осно­ва гото­ва, Кри­сто­фер пере­хо­дит к созда­нию кар­ка­са из труб, кото­рый дела­ет­ся по фор­ме дере­вян­но­го маке­та-осно­вы. Этот кар­кас уже оста­нет­ся на машине, и на него будут кре­пить­ся кузов­ные пане­ли. Это не сило­вая рама, а кар­кас-осно­ва для пане­лей, но так­же при­да­ёт жёст­ко­сти общей кон­струк­ции.
• После созда­ния кар­ка­са-осно­вы для пане­лей, Крис начи­на­ет делать внут­рен­ние пане­ли и инте­гри­ру­ет сталь­ной сило­вой кар­кас без­опас­но­сти в раму авто­мо­би­ля.

• Теперь он начи­на­ет про­цесс фор­мов­ки кузов­ных пане­лей. На началь­ном эта­пе созда­ния кузов­ной пане­ли слож­ной фор­мы может изго­тав­ли­вать бумаж­ный шаб­лон, по кото­ро­му уже изго­тав­ли­ва­ет­ся алю­ми­ни­е­вая панель. Крис исполь­зу­ет несколь­ко инстру­мен­тов для фор­мов­ки листо­во­го метал­ла. Это ста­нок «англий­ское коле­со», ста­нок для гиб­ки листо­во­го метал­ла, киян­ки, молот­ки и спе­ци­аль­ные меш­ки, на кото­рых он фор­му­ет.

Сталь, алюминий или карбон: что лучше для кузова

Инженеры Audi начали работать над проектом в 1982 году. Идея была столь навязчива, что им потребовалась всего пара лет, чтобы с нуля продумать технологию изготовления силовой структуры кузова из алюминия и адаптировать ее под серийное производство. Основная трудность состояла в том, что модуль упругости крылатого металла втрое меньше, чем у стали: при поглощении энергии удара алюминиевая конструкция деформируется сильнее, что не вписывалось в требования по пассивной безопасности. Застолбив четыре десятка производственных патентов, немцы уже в 1988 году подготовили к серийному производству модель V8 c полностью алюминиевым скелетом. Но рынок не был готов к появлению таких машин – и «восьмерка» пошла в серию с кузовом из стали.

Эволюция

Первая серийная модель с алюминиевым несущим кузовом встала на конвейер шесть лет спустя – в 1994 году появился Audi A8 первого поколения. Кузов весил всего 249 кг (в стальном исполнении он был бы тяжелее на 40%). Уровень пассивной безопасности удовлетворял всем требованиям того времени. Чтобы компенсировать низкий модуль упругости листового алюминия, в силовой структуре рамы использовали многокамерные профили и крупные детали сложной формы с толстыми стенками, изготовленные литьем под давлением. На их долю приходилось 29% из 334 отдельных компонентов. Остальную часть составляли алюминиевые панели, добавлявшие конструкции жесткости. Примерно 75% сборочных операций выполнялось вручную.

Следующим шагом стало упрощение структуры рамы ASF с целью использовать ее для более массовых моделей и повысить уровень автоматизации производства.

В 1999 году идея воплотилась в хэтч­беке Audi A2. Количество деталей кузова сократили до 225. Некоторые из них, к примеру, центральные стойки, изготавливали из единых отливок. Доля листовых элементов была еще высока – 81%. При сборке кузова использовали преимущественно клепку, сварку в среде инертного газа (MIG) и лазерную сварку, а уровень автоматизации вырос до 80%.

Технология ASF полностью удовлетворяла новому тренду снижения массы и одновременного повышения жесткости кузова. Алюминиевый кузов Audi A8 второго поколения (2002 год) стал жестче на 61%, а весил на 29 кг меньше. Доля крупных отливок возросла с 22 до 31%, а число отдельных деталей сократилось на 20%. В сборочный процесс включили новую технологию – гибридную лазерную сварку, которая снизила до минимума деформацию элементов в местах соединений, обеспечила эффективное заполнение зазоров и высокую скорость сборки.

Комбинированную структуру рамы ASF реализовали в Audi TT второго поколения (2006 год); цель – добиться оптимальной развесовки по осям. Передний модуль кузова, средняя часть днища и верхняя часть каркаса были алюминиевыми (доля крылатого металла составила 68%), задняя часть днища и кузова, а также перегородки моторного отсека – стальными. Машина стала легче предшественницы на 90 кг, при этом жесткость кузова на кручение возросла в полтора раза. Однако пара алюминий–сталь оказалась довольно капризной. Чтобы обеспечить необходимую прочность и исключить контактную коррозию, вместо термических применили так называ­емые холодные методы соединения (заклепки, болты и клей) и изолирующий герметик.

Адаптация концепции ASF для спортивных автомобилей потребовала очередного увеличения жесткости и снижения массы. Усилия инженеров воплотились в купе Audi R8 первой генерации (2007 год). Основу каркаса составили алюминиевые профили (70%), на отливки пришлось 8%, на листовые элементы – 22%. Вдобавок применили сверхлегкие материалы. Магниевая распорка моторного отсека добавила жесткости заднему модулю кузова. Для открытой версии Spyder некоторые несущие элементы, например задние боковины и крышку моторного отсека, изготовили из углепластика.

Ужесточение требований к уровню пассивной безопасности подвигло на новые решения. Силовой каркас кузова сделали из стали, использовав высокопрочные сплавы, которые предпочтительнее алюминия в деле защиты седоков при аварии. Новую концепцию реализовали в Audi A8 третьего поколения (2010 год). Из высокопрочной стали изготовили, например, центральные стойки кузова. Вдобавок использовали алюминий тринадцати различных сортов и вакуумную отливку алюминиевых деталей, которая обес­печивает высокие механические свойства, пластичность и надежность соединений. Прочность деталей повысилась на 35%, а толщина стенок и масса уменьшились на 25%.

В дальнейшем высокопрочные стали постепенно вытесняли алюминий из силовой структуры: они обеспечивают необходимые прочностные характеристики даже при небольшой толщине стенок. Благодаря этому удалось существенно снизить снаряженную массу Audi TT нового поколения (2014 год) и одновременно увеличить жесткость кузова. Еще больше места заняла высокопрочная сталь в «клетке безопасности» Audi Q7 второй генерации (2015 год), а доля алюминия в пространственной раме упала до 41%. Вместо алюминия все чаще применяют углепластик: силовая структура кузова Audi R8 нынешнего поколения на 13% состоит из карбона.

Гибридный подход

В середине лета выйдет А8 четвертого поколения. Его пространственная рама оказалась тяжелее предыдущей – 282 кг против 231. Прирост связан с более жесткими требованиями по пассивной безопасности и изначальной заточкой под альтернативный привод – в частности, гибридный. Зоны для батарей должны иметь высокую жесткость, поэтому в структуре рамы стало больше стальных компонентов. В основном это высокопрочные сплавы, использованные в «клетке безопасности» салона. Доля алюминия снизилась до 58%.

Инженеры стараются использовать нужный материал в определенном месте и в необходимом количестве, черпая вдохновение в творениях живой природы. В раме ASF сочетаются уже четыре различных материала, а в конструкции деталей активно используется бионика («конструктивные» решения, позаимствованные у природы). Природная архитектура хорошо видна в хитросплетениях развитых ребер – эти, казалось бы, хаотично расположенные перегородки на литых алюминиевых элементах повысили жесткость кузова на кручение на 24%.

Помимо привычной стали компанию алюминию составили магний и углепластик. Из магниевого сплава изготовлена распорка опор стоек передней подвески – она на 28% легче аналогичной алюминиевой на предыдущем А8, а жесткость у нее та же.

Из углепластика сделана задняя панель кузова (перегородка за спинкой сидений второго ряда). Она имеет сегменты различной толщины – в них от шести до девятнадцати слоев волокна. Каждый из слоев – это лента шириной 50 мм, которую можно укладывать под любыми углами. Благодаря комплексной ориентации волокон панель поглощает разнонаправленные нагрузки и обеспечивает аж 33% жесткости на кручение всего кузова – яркое проявление новой концепции ASF.

Инженеры Audi уверяют, что производство карбоновых элементов теперь не так уж затратно. Они разработали оригинальный процесс укладки слоев волокна, позволивший отказаться от промежуточных этапов изготовления цельных листов.

Нижняя часть перегородки моторного отсека выполнена из высокопрочной стали и имеет переменную толщину. Она сварена из трех сегментов, центральный – наиболее толстый. Такая схема обеспечивает снижение массы детали на 20% при сохранении необходимой жесткости. Переменную толщину по длине имеют и центральные стойки кузова. Это очень важно при распределении энергии удара в случае бокового столкновения.

Новые технологии алюминиевого литья позволяют получать элементы сложной геометрии, что ранее было возможно только для стали. К примеру, стенка опорной чашки заднего амортизатора благодаря развитому оребрению стала тоньше на 15% и легче на 19%. Новые сплавы также повысили прочность профилей лонжеронов на 31% и снизили их массу на 26%.

Держаться друг за друга

При сборке кузова А8 нового поколения применяют более десятка методов соединения металлов. На «холодные» (склеивание, клепка, болтовые соединения) приходится 80%, остальное – различные типы сварки. Длина клеевых швов составляет почти 100 метров. Среди новых методов – роликовая запрессовка и впервые примененная дистанционная сварка алюминия.

Роликовую запрессовку используют по периметру дверных проемов. В этих местах соединяются листы из высокопрочной и обычной стали, а также алюминия. Благодаря этой технологии ширина фланцев в зоне соединения уменьшилась на 30% – это дает более широкие дверные проемы и менее массивные стойки.

Разработанная Audi технология дистанционной сварки алюминия на 95% сокращает издержки при серийном производстве, минимизируя потребность в дорогостоящих процедурах контроля. За счет точной регулировки подаваемой энергии и положения лазерного луча значительно снижается риск появления высокотемпературных трещин. Это позволяет также уменьшить ширину фланцев на 27% и увеличить скорость сварки на 53%.

На заводе в городе Неккарзульм, где собирают новый А8, трудится около полутысячи роботов, используется 90 систем клеевой сварки, 60 машин для установки болтов, 270 клепальных установок и 90 клещей контактной точечной сварки. Степень автоматизации – 85%. В измерительном центре компьютерные томографы и система ультразвуковой визуализации следят за качеством соединений элементов. Лазерные измерительные станции проверяют каждый кузов по двум тысячам точек, а некоторые – по шести тысячам.

Обратная сторона медали

Разрабатывая и модернизируя концепцию ASF, немцы думали и о ремонтных процессах. На сертифицированных СТО есть всё необходимое оборудование для восстановления кузова после аварии, а цены на ремонт алюминиевых конструкций вполне приемлемые – это подтверждают низкие страховые ставки. Однако работа с алюминием требует особых навыков и квалификации. А когда дело доходит до соединений со сталью, количество подводных камней резко возрастает.

Забудешь, например, про изолирующий слой в соединении деталей из стали и алюминия – и контактная коррозия быстро сожрет весь узел.

Фирма Audi планирует внедрять технологии ASF и в более массовые модели. Как это изменит нашу жизнь и насколько усложнит возможный ремонт? Ответа на этот вопрос пока нет. Поживем – увидим.

Крылатый наступает: почему кузова машин будущего будут алюминиевыми и чем это чревато

Электромобиль с автопилотом – примерно так можно вкратце описать типичную машину условного 2030 года. Если не произойдет каких-то глобальных сломов трендов, то так оно и будет. Но с одной оговоркой – этот электромобиль, скорее всего, будет еще и алюминиевым. В этой статье вспомним все плюсы и минусы кузовов из крылатого металла и отследим, как он постепенно вытесняет сталь из автопромышленности.

Немного из истории

И спользование алюминия в производстве кузова кажется столь соблазнительной и новой технологией, что забывается, что родом она из первой половины двадцатого века. Как конструктивный материал для авто его опробовали сразу, как только начали отказываться от дерева и кожи, причем именно с деревом он оказался настолько хорошо совместим, что на автомобилях Morgan подобная технология используется до сих пор. Вот только большинство компаний, которые в тридцатые годы успели изготовить немало автомобилей с широким использованием алюминиевых деталей, в дальнейшем от легкого металла отказались. И причиной стал не только дефицит этого материала в годы Второй мировой. Планам фантастов-футуристов о широком использовании алюминия в конструкции машин не суждено было сбыться. Во всяком случае, до нынешнего момента, когда что-то стало меняться.

Алюминий в металлической форме известен не так уж давно – его вывели только в конце XIX века, и он сразу стал цениться весьма высоко. И вовсе не из-за своей редкости, просто до открытия электролитического метода восстановления производство обходилось баснословно дорого, алюминий был дороже золота и платины. Недаром весы, подаренные Менделееву после открытия периодического закона, содержали немало алюминиевых деталей, на тот момент это был поистине королевский подарок. С 1855 по 1890 годы изготовили всего 200 тонн материала по методу Анри Этьена Сент-Клер Девиля, заключающемся в вытеснении алюминия металлическим натрием.

Уже к 1890 году цена упала в 30 раз, а к началу Первой мировой – более чем в сотню. А после тридцатых годов постоянно сохраняла примерный паритет с ценами на стальной прокат, будучи дороже в 3-4 раза. Дефицит тех или иных материалов периодически изменял это соотношение на небольшой срок, но тем не менее в среднем тонна алюминия всегда обходится минимум в три раза дороже обычной стали.

«Крылатым» алюминий называют за сочетание малой массы, прочности и доступности. Этот металл заметно легче стали, на кубометр приходится примерно 2 700 кг против 7 800 кг для типичных сортов стали. Но и прочность ниже, для распространенных сортов стали и алюминия разница примерно в полтора-два раза что по текучести, что по растяжению. Если о конкретных цифрах, то прочность алюминиевого сплава АМг3 – 120/230 Мпа, низкоуглеродистой стали марки 2C10 – 175/315, а вот высокопрочная сталь HC260BD – это уже 240/450 Мпа.

В итоге конструкции из алюминия имеют все шансы быть заметно легче, минимум на треть, но в отдельных случаях превосходство в массе деталей может быть больше, ведь алюминиевые детали имеют более высокую жесткость и заметно более технологичны в изготовлении. Для авиации это сущий подарок, ведь более прочные титановые сплавы куда дороже, и массовое производство попросту недоступно, а магниевые сплавы отличаются высокой коррозийной активностью и повышенной пожароопасностью.

Практика использования на земле

В массовом сознании алюминиевые кузова в основном ассоциируются с машинами марки Audi, хотя первая A8 в кузове D2 появилась лишь в 1994 году. Это была одна из первых крупносерийных цельноалюминиевых машин, хотя изрядная доля крылатого металла была фирменной «фишкой» таких марок, как Land Rover и Aston Martin на протяжении десятков лет, не говоря уже о уже упомянутом Morgan, с его алюминием на деревянном каркасе. Все же реклама творит чудеса.

В первую очередь в новой технологии изготовления кузова подчеркивалась низкая масса и стойкость алюминиевых кузовов к коррозии. Иногда упоминались и другие преимущества алюминиевых конструкций: например, особенные акустические свойства кузовов и пассивная безопасность конструкций из объемной штамповки и литья.

Список машин, в которых алюминиевые детали составляют не менее 60% массы кузова (не путать с полной массой машины), довольно велик. В первую очередь известны модели Audi, A2, A8, R8 и родственная R8 Lamborghini Gallardo. Менее очевидны Ferrari F430, F360, 612, последние поколения Jaguar XJ X350-X351, XJR, XF, XE и F-Pace. Ценители настоящих спортивных машин вспомнят Lotus Elise, а также соплатформенные Opel Speedster и Tesla Roadster. Особенно дотошные читатели припомнят Honda NSX, Spyker и даже Mercedes SLS.

На фото: алюминиевая пространственная рама Audi A2

Часто ошибочно к числу алюминиевых относят современные Land Rover, Range Rover, BMW последних серий и некоторые другие премиум-модели, но там общая доля алюминиевых деталей не так уж велика, а каркас кузова по-прежнему из сталей – обычных и высокой прочности. Цельноалюминиевых машин немного, и большая часть из них – это сравнительно малосерийные конструкции.

Но как же так? Почему при всех своих достоинствах алюминий не применяется максимально широко в строении кузова?

Казалось бы, можно выиграть на массе, а разница в цене материалов не так уж критична на фоне других составляющих стоимости дорогой машины. Тонна «крылатого» стоит сейчас 1 600 долларов – это не так уж много, особенно для премиальной машины. Всему есть объяснения. Правда, для понимания вопроса опять придется немного углубиться в прошлое.

Как алюминий проиграл пластику и стали

Восьмидесятые годы двадцатого века войдут в историю автомобилестроения как время, когда сформировались основные бренды на мировом рынке и создалось соотношение сил, которое мало изменилось и по сей день. Новой крови с тех пор добавили автомобильному рынку лишь китайские компании, в остальном же именно тогда появились основные тренды, классы и тенденции в автомобилестроении. Тогда же наметился перелом в использовании в конструкции машины альтернативных материалов, помимо стали и чугуна.

Благодарить за это стоит увеличившиеся ожидания по части долговечности машин, новые нормы по расходу топлива и пассивной безопасности. Ну и, традиционно, развитие технологий, которые все это позволили. Робкие попытки использовать алюминий в узлах, отвечающих за пассивную безопасность, быстро закончились внедрением лишь простейших элементов в виде брусьев для сминаемых зон и декоративных элементов, которые в общей массе кузова составляли несколько процентов.

А вот сражение за конструкции самого кузова было безнадежно проиграно на тот момент. Победу однозначно одержали производители пластика. Простая технология изготовления крупных деталей из пластика изменила дизайн автомобилей в восьмидесятые. Европейцы удивлялись технологичности и «продвинутости» Ford Sierra и VW Passat B3 с их развитым пластиковым обвесом. Формы и материалы радиаторных решеток, бамперов и других элементов со временем стали соответствовать пластиковым деталям – нечто подобное просто немыслимо изготовить из стали или алюминия.

Тем временем конструкция кузовов машин оставалась традиционно стальной. Задачу повышения прочности кузова и снижения массы выполнили переходом на более широкое использование сталей высокой прочности, их масса в составе кузова непрерывно увеличивалась, с нескольких процентов в конце семидесятых годов и до уверенных 20-40% к середине девяностых у передовых конструкций европейских марок и 10-15% у американских авто.

Проблемы с коррозией решили переходом на оцинкованный прокат и новые технологии окраски, которые позволили увеличить срок гарантии на кузов до 6-10 лет. Алюминий же остался не у дел, его содержание в массе машины даже уменьшилось по сравнению с 60-ми годами – сыграл роль нефтяной кризис, когда дороже стали энергоносители, а значит и сам металл. Где возможно, его заменил пластик, а где пластик не годился – снова сталь.

Алюминий наносит ответный удар

Проиграв битву за экстерьер, через десятилетие алюминий отыграл свое под капотом. В 90-е и 2000-е годы производители массово переходили на алюминиевые корпуса КПП и блоки цилиндров, а затем и детали подвески. Но это было только начало.

Падение цен на алюминий в девяностые годы удачно совпало с ужесточением требований к экономичности и экологичности машин. Помимо уже упомянутых крупных узлов, алюминий прописался во множестве деталей и агрегатов машины, особенно имеющих отношение к пассивной безопасности – кронштейнах рулевого управления, балках-усилителях, опорах моторов. Пригодилась и его природная хрупкость, и широкий диапазон изменения вязкости, и низкая масса.

Дальше – больше, алюминий стал появляться и в конструкции кузова. Про цельноалюминиевые Audi A8 я рассказывал подробно, но и на более простых машинах стали появляться внешние панели из легкого металла. В первую очередь это навесные панели, капот, передние крылья и двери на авто премиальных марок. Легкосплавными стали подрамники, брызговики и даже усилители. На современных BMW и Audi в передней части кузовов остался практически один алюминий и пластик. Единственное, где позиции стали пока незыблемы – это силовые конструкции.

Про минусы и коррозию

Алюминий – это всегда сложности со сваркой и крепежом. Для соединения со стальными элементами подходят только клепка, болты и склейка, для соединения с другими алюминиевыми деталями – еще сварка и шурупы. Немногие примеры конструкций с использованием легкосплавных несущих элементов проявили себя весьма капризными в эксплуатации и отменно неудобными в восстановлении.

Так, алюминиевые чашки передней подвески на машинах BMW и лонжероны до сих пор имеют сложности с электрохимической коррозией в местах стыков и проблемы с восстановлением соединений после повреждений кузова.

Что касается коррозии алюминия, то бороться с ней даже сложнее, чем с коррозией стали. При более высокой химической активности его стойкость к окислению объясняется в основном образованием защитной пленки окислов на поверхности. А этот способ самозащиты в условиях соединения деталей из кучи разных сплавов оказался бесполезен.

Сложности со сталью, которые могут изменить все

Пока алюминий захватывал новые территории, технологии производства стального проката не стояли на месте. Стоимость высокопрочных сталей снижалась, появились массовые стали горячей штамповки, антикоррозийная защита пусть и с пробуксовками, тоже улучшалась.

Но алюминий все же наступает, и причины этого понятны всем, кто знаком с процессом штамповки и сварки стальных деталей. Да, более прочные стали позволяют облегчить кузов машины и сделать его крепче и жестче. Обратная сторона медали – повышение стоимости самой стали, увеличение цены штамповки, рост цены сварки и сложности с ремонтом поврежденных деталей. Ничего не напоминает? Точно, это те самые проблемы, которые свойственны алюминиевым конструкциям от рождения. Только у высокопрочной стали и традиционные «железные» сложности с коррозией никуда не исчезают.

Еще один минус – сложности рециклинга. В век, когда вещи становятся одноразовыми, о переработке задумываются все чаще и чаще. И высоколегированные стали в этом отношении – плохой пример. Цена алюминия мало зависит от его марки, содержание в сплаве ценных присадок сравнительно невелико, а основные характеристики задаются содержанием кремния. При переплавке добавки хорошо извлекаются для дальнейшего использования. К тому же сравнительно мягкий металл хорошо перерабатывается.

А вот о высокопрочной стали подобного сказать нельзя. Пакет дорогих легирующих добавок при переработке неизбежно теряется. Более того, он загрязняет вторичное сырье и требует дополнительных расходов по его очистке. Цена на простые марки стали и высокопрочные различается в разы, и при повторном использовании железа вся эта разница будет утеряна.

Что дальше?

Судя по всему, нас ждет алюминиевое будущее. Как вы уже поняли, исходная стоимость сырья не играет сейчас такой роли, как технологичность и экологичность. Набирающее силу «зеленое» лобби способно влиять на популярность алюминиевых машин еще множеством способов, от удачного пиара до уменьшенного сбора на утилизацию. В итоге имидж премиальных брендов требует более широкого использования алюминия и популяризации технологий в массах, с максимальной выгодой для себя, разумеется.

Стальные конструкции остаются уделом дешевых производителей, но по мере удешевления алюминиевых технологий они, несомненно, тоже не устоят перед соблазном, тем более что теоретическое преимущество алюминия можно и даже нужно реализовать. Пока автопроизводители не пытаются форсировать этот переход – конструкции кузовов большинства машин содержат не больше 10-20% алюминия.

То есть «алюминиевое будущее» не придет ни завтра, ни послезавтра.

У традиционного стального кузовостроения впереди виднеется кузовостроительный тупик, избежать которого можно, только переломив тренды на всемерное упрочнение и облегчение конструкций.

Пока прогресс тормозит технологичность процессов сварки и наличие хорошо отлаженных производственных процессов, которые пока можно недорого адаптировать к новым маркам сталей. Увеличить ток сварки, ввести точный контроль параметров, увеличить усилия сжатия, ввести сварку в инертных средах… Пока такие методы помогают, сталь останется основным элементом конструкции. Перестраивать производство слишком дорого, глобальные изменения очень тяжелы для неповоротливого локомотива промышленности.

А что же стоимость владения автомобилем? Да, она растет, и будет расти дальше. Как мы уже неоднократно говорили, современный автопром развитых стран заточен под быстрое обновление автопарка и состоятельного покупателя с доступом к дешевым кредитам под 2-3% годовых. Про страны с реальной инфляцией 10-15% и зарплатами «среднего класса» в районе 1 000 долларов управленцы корпораций думают далеко не в первую очередь. Придется подстраиваться.