Automotive новости 15 Декабря 2015 года
Данная новость была прочитана 3372 раза

Новости мирового автопрома. Почему BMW Group делает ставку на углепластик и как создаются углепластиковые элементы кузова для новых моделей концерна (представлено видео)

Два года назад, в ноябре 2013 года концерн BMW  объявил о начале продаж электрического хэтчбека BMW i3  - автомобиля, в котором углепластик занимает существенную долю в общем количестве используемых материалов – впервые в таком объёме в крупносерийном производстве.

 

Ключевым условием при создании этого электромобиля стало снижение его массы  для компенсации веса производительных (и тяжелых) литий-ионных аккумуляторов.  Достичь этого удалось, в том числе, благодаря  широкому использования алюминия и углеволоконных композитов в конструкции машины.

BMW Group затратила более 10 лет на исследования, оптимизацию процессов и создание материалов, став первым автопроизводителем с опытом и технологиями массового производства углепластика. Ранее этот материал считался слишком дорогим и нерентабельным для серийного изготовления и использовался в автомобилестроении преимущественно при создании гоночных авто и суперкаров.

 

Вложения в столь сложный проект себя оправдали:  на конец ноября 2015 года в мире было продано 38 581  BMW i3, данная модель на текущий момент занимает 3-место в рейтинге самых популярных электромобилей мира. Первое место у Tesla Model S (на рынке с 2012 года), второе – у Nissan LEAF (на рынке с 2010 года). В Германии BMW i3 – бессменный лидер продаж в свое сегменте.

Следом за i3 был  представлен еще более технологичный автомобиль— гибридный BMW i8. Обе модели построены по схожей схеме, которую в BMW назвали LifeDrive. Drive - это алюминиевая платформа с двигателем, подвеской, блоком коробки передач и аккумуляторными батареями; Life - установленный сверху кузов из углепластика. Интересно, что являясь одними из самых передовых автомобилей в мире, BMW i3 и BMW i8 фактически возвращают нас к истокам автомобилестроения – рамным конструкциям начала ХХ века.

LifeDrive-архитектура, разработанная в BMW специально для электромобиля

Именно с этих двух моделей BMW Group начала экономически выгодное промышленное изготовление углепластиковых панелей. Главное преимущество этого высокотехнологичного материала  – легкость при высоких прочностных и жесткостных характеристиках: даже при столкновениях на большой скорости углепластиковые элементы способны поглощать огромное количество энергии, почти не деформируясь.

Основная составляющая часть углепластика — тонкие нити углерода (в диаметре около 0,005–0,010 мм), которые относительно легко ломаются, но крайне прочны на разрыв. Из этих нитей разными способами сплетают ткани, для придания ещё большей прочности ткани из нитей углерода кладут слоями, каждый раз меняя угол направления плетения. Слои скрепляются между собой полимерными смолами.

Специалисты BMW также проработали возможность восстановительного ремонта моделей серии i, по стоимости, сопоставимой с ремонтом автомобилей схожих классов. Проведенные страховыми компаниями и отделом BMW Accident Research тесты показывают, что в большинстве случаев аварии с участием BMW i принесут минимальный ущерб автомобилю.

Хотя BMW и удалось сделать серийное производство углепластиковых элементов экономически оправданным, оно все еще остается весьма дорогостоящим и трудоёмким. Изготовление осуществляется в несколько этапов. Исходный материал, который основан на полиакрилонитриловом волокне, готовит совместное предприятие SGL Group и японской компании Mitsubishi Rayon в Отаке, Япония. Углеродное волокно производится на заводе в Мозес-Лейк. Затем материал обрабатывается на втором совместном предприятии в Ваккерсдорфе (Германия), где из него изготавливают слои тканого полотна — исходный материал для производства кузовов из углепластика на заводах BMW в Ландсхуте и Лейпциге.

Видео: производство углепластиковых кузовов на заводе в Лейпциге

Учитывая высокий спрос автомобильной промышленности на углепластик, компания SGL Automotive Carbon Fibers в прошлом году объявила о намерении троекратного увеличения объема выпуска этого материала на заводе в Мозес-Лейк. Для этого на увеличение производственных мощностей в дополнение к инвестированным ранее 100 млн долларов было решено выделить еще 200 млн.

Углепластиковые композиты нашли широкое применение и в новой версии седана  BMW 7, производство которого стартовало в июле 2015 года. Благодаря значительной оптимизации массы в рамках программы BMW EfficientLightweight новинка на 130 кг легче автомобиля прошлого поколения (при значительном повышении характеристик комфорта и безопасности).

Центральным элементом является структура кузова, получившая название Carbon Core, которая базируется на технологиях, разработанных при создании автомобилей семейства BMW i.

Кузов Carbon Core уже получил высокую оценку в рамках  EuroCarBody Award 2015, набрав   41.87 из 50 возможных баллов - это лучший результат, который когда-либо достигался в этом престижном  профессиональном конкурсе (премией EuroCarBody, ведущей свою историю с 2002 года, отмечаются лучшие решения в сфере инноваций в строительстве кузова).

«Благодаря использованию углепластика,  который на 50% легче стали и примерно на 30% легче алюминия, конструкция кузова Carbon Core обеспечивает значительное снижение веса нового BMW 7 серии, что, в свою очередь, способствует лучшей управляемости и маневренности автомобиля, а также снижению расхода топлива и выбросов CO2», - сообщает пресс-служба BMW.

Как подчеркнул Йосеф Кершер (Josef Kerscher), глава завода BMW Group в Дингольфинге (Dingolfing), где выпускают новые BMW 7, новые производственные технологии для создания максимально лёгких конструкций будут использоваться и в других моделях концерна.

Публикация подготовлена по материалам 5koleso.rubmw.ru, bmw.com; фото: press.bmwgroup.com

Новости на сайте по теме публикации:
Другие материалы по теме:
Автомобилестроение
Теги новости:
BMW