Основным стимулом для использования пластмасс при производстве концепткара Chevy Volt (компания General Motors) было снижение массы для большей эффективности использования топлива. GM хотела убрать как можно больше массы, создав, при этом, стильный автомобиль, которым всякий захочет управлять.

Chevy Volt – электрический гибрид от компании GM
Электрическим концепткаром от компании General Motors, представленным Робертом А. Лутцем, вице-президентом по разработке продукции и председателем GM North America на недавнем Североамериканском Международном автосалоне (NAIAS) в Детройте был Chevrolet Volt. Построенный на новой платформе, называемой E-flex, автомобиль купе вращает передние колеса с помощью электрического двигателя 161 HP и установки из ионно-литиевых аккумуляторных батарей с мощностью 16 кВт/ч., которая, по утверждению самой GM, является технологическим продуктом, время для которого еще не настало. Турбонагнетаемый двигатель Ecotec 71 HP располагается под капотом для того, чтобы вращать генератор с мощностью 53 кВт, который обеспечивает применение одного из методов зарядки батарей; другой метод заключается в использовании пары свечей зажигания, по одной с каждой стороны, что обеспечивает зарядку через стандартное подключение в 110В. Шести часов или около того зарядки батареи в домашних условиях достаточно для использования для пробега в 64 км, после чего начинает функционировать IE (электрическое запоминание) с равномерными 1800 оборотами в минуту для питания батарей. GM называют свой продукт EV (электрическим автомобилем) с «потенциалом увеличения диапазона», но он выглядит и функционирует как серийный гибрид. Из-за него также возникает вопрос, почему не был использован небольшой дизель. Такой двигатель может давать прекрасный коэффициент полезного действия при использовании на равномерной скорости и со стабильной нагрузкой, как это уже было доказано на электропоездах на протяжении нескольких последних десятилетий. На автомобиле также может разместиться бортовой двигатель, который может работать на бензине, дизельном или биологическом топливе, для вырабатывания энергии для снабжения батарей дополнительной электроэнергией.

 
Chevrolet Volt, вид спереди. – Компания General Motors

GM наделала много шума на NAIAS со своим Volt, у которого радикальный внешний вид и внутренний стиль дизайна, инновационное и повсеместное использование пластмасс и трансмиссия полностью на электричестве. Проектировщики GM тщательно исследовали многочисленные внутренние и внешние пластмассовые детали для своего концептуального Volt. Особенно выделяются слегка окрашенные синим детали из поликарбоната, покрытые в довершение Exatec компании Bayer для достижения устойчивости к образованию царапин. Сюда относятся: крыша, фиксированные стекла, крышка складного верха и панели верхней двери, которые делают линию талии автомобиля выше, не препятствуя обзору. Двери кажутся выше, но эта добавленная высота прозрачна. К числу формованных деталей также относятся: гасители энергии на передних/задних бамперах, рулевое колесо и передние крылья. При конструировании автомобиля Volt были использованы следующие пластмассовые материалы: поликарбонат (PC), а также сплавы полифенилен эфира и полиамида PPE/PA и поликарбоната/полибутилен терефталата PC/PBT.
Во время NAIAS Боб Лутц из GM заявил, что «основным стимулом для использования пластмасс при производстве Volt было снижение массы для большей эффективности использования топлива. GM хотела убрать как можно больше массы, создав, при этом, стильный автомобиль, которым всякий захочет управлять. Проектировщики сосредоточились на использовании десяти современных технологий, от двигателей, работающих от батарей, до полировки Exatec из поликарбоната компании Bayer, а также изучили общие экологические перспективы». Следует уточнить, что такой геометрии складной крыши нельзя достигнуть при использовании стекла. Растягивание PC складной крыши с использованием двухступенчатого формования позволяет не только повысить видимость, это позволяет также уменьшить массу на 50% по сравнению с вариантом с использованием стекла, а также заметно повышает жесткость конструкции складной крыши. Проектировщики и инженеры рассматривали остекление из PC как средство соединения деталей чаще всего с двухступенчатым формованием. Гибкость окрашивания является стандартным преимуществом PC, остеклению крыши Volt был придан оттенок, соответствующий оттенку внутреннего дизайна автомобиля. В обоих бамперах использовали сплав PC/PBT для гашения энергии. Материал PC/PBT изготовлен из утилизированного PET. По оценкам GM, им удалось сэкономить в целом 32 кг массы по сравнению с традиционным вариантом использования металлических и стеклянных материалов, что повысило эффективность расхода топлива на 1,2%. Практически каждая внешняя деталь Volt была изготовлена из конструкционных термопластов за исключением передних и боковых стекол. Конструкционные материалы ABS, PC, и PC/ABS также использовались и внутри для изготовления приборной панели, в которой заменили стальной стержень рулевого колеса, а также для изготовления дверной панели и устройств освещения.

 
Chevrolet Volt, вид сверху – Компания General Motors

Основная замена деталей на пластмассовые произошла на капоте, где GM разработала и испытала новый способ формования термопластов для крупных горизонтальных поверхностей. Инженеры по организации производства компании GM соединили два листа утилизированного PC/PBT со стекловолокном в ходе формования с низким сжатием, что позволило термопластам составить конкуренцию термоотверждающимся композитным пластмассам при изготовлении крупных деталей, подобных капоту. Ожидается, что эта технология появится на рынке в ходе предстоящего 2008 модельного года. Обычно термопласты не соответствуют структурным требованиям для крупных горизонтальных панелей вроде капота, что заставляет производителей автомобилей использовать либо сталь, либо термоотверждающиеся системы. Решением для Chevy Volt было создание внешней панели, которая бы соответствовала требованиям глянцевой эстетики производителя автомобиля, при наличии второго слоя, которому можно придать такую форму, которая обеспечила бы необходимую структурную опору.
Обшивка изготовлена на 50% из непрерывного стекловолокнита с однонаправленными волокнами и смолы на основе утилизированного PC/PBT, или, в основном, из смеси PBT, произведенного из 85% PET, утилизированного после использования потребителем. Лист толщиной 3 мм нагревают и формуют с помощью технологии, осуществляемой при низком давлении, сходной с прессованием в форме. Это позволяет получить высокую эластичность и поверхность класса A. Специально разработанные GM термопластический композит будет использован для изготовления автономных окрашиваемых деталей на протяжении 2007 г., а также в онлайновых окрашиваемых применениях в 2008 г. Для капота используется трехминутный формовочный цикл, которого достаточно, чтобы составить достойную конкуренцию широко распространенной технологии формования термоотверждающихся пластмасс. Еще одним существенным преимуществом технологий с использованием низкого давления является возможность использования более дешевого инструментария и формовочных прессов меньшей вместимости.
В концепт каре Chevrolet Volt используются конструкционные пластмассовые материалы под внешней обшивкой, включая вышеупомянутые гасители энергии из PC/PBT под бамперами. Также для изготовления рулевого колеса и приборной панели использованы смолы из PC кремниевого сополимера (для придания высокой эластичности при низкой температуре), а покрытие электрических проводов производится из эластичных смол из PPE/PA. Компания GM не назвала даты предполагаемого промышленного выпуска Volt, хотя она считает, что ее новые технологии будут использованы для создания концепт кара, готового к представлению на рынок, в течение ближайших шести месяцев. Проектировщики GM увидели, на что способны пластмассы, если их использовать для создания концепткаров. Нет сомнения в том, что они будут применяться во все большем количестве автомобилей серийного производства, которые будут поступать на рынок.

Дон Росато,
http://www.omnexus.com