KUNST! Взвешиваем за и против избавления Audi от лишнего веса За облегчённые конструкции кузова Audi четырежды получала престижную награду EuroCar Body Award. В 2003 году был отмечен седан Audi A8, в 2006-м — «тэтэшка» (на фото), в 2008 году — кроссовер Q5, в 2010-м — снова «а-восьмая». Настанет день, и автомобили марки Audi будут носить на руках. Не от восторженной благодарности даже, а просто потому, что машины можно будет поднять голыми руками, настолько лёгкими те станут. «Новое поколение каждой модели должно быть легче предыдущего», — декларируют немцы. По их словам, битва идёт за каждый грамм. Причём это не сражение на отдельном направлении, а полномасштабная война, то есть целый комплекс усилий на всех этапах проектирования, разработки и производства автомобиля. У компании Audi есть оригинальное мероприятие, скажем так, рекламно-просветительского характера. Оно называется Audi TechDay и проводится несколько раз в год. По сути это рассчитанный на несколько дней технический семинар для журналистов из разных стран. Пользуясь принципом «Сам себя не похвалишь — никто не похвалит», немцы демонстрируют свои достижения в той или иной узкой суботрасли автомобилестроения, проводят экскурсию по тематической экспозиции и напоследок дают прессе прокатиться на чём-нибудь эдаком. Новостных поводов такие семинары, как правило, никогда не дают, и журналист должен исхитриться, чтобы его отчёт не представлял собой рекламный буклет Audi. Представительский центр Audi Forum был открыт в 2005 году. Вопреки логике «четырёх колец» он имеет всего три этажа, причём овальных по форме. Среди прочего в комплексе есть небольшой музей и зона выдачи клиентам новых автомобилей. Удивило, что в «Форум» запросто пускают с собаками. Темой «технического дня», на котором я побывал, организаторы провозгласили облегчённые конструкции в автомобилях. Нас, журналистов из России, США, Китая, Германии, Японии и Сингапура, привезли в немецкий город Неккарзульм, где располагается штаб борцов с тяжестью — Audi Lightweight Design Center. Но прежде чем попасть в ALDC, мы посетили Audi Forum, представительский центр компании, тоже построенный из облегчённых конструкций: стекла, стали, алюминия. Есть такой термин — «ключевая компетенция». Он обозначает некое ядро, вокруг которого вертится чей-либо бизнес. У Audi, как выяснилось, ключевая компетенция — это производство лёгких автомобилей в больших объёмах. Можно сказать «лёгких», а можно — легковых, то есть легко передвигающихся. Облегчённые конструкции, в области которых Audi называет себя мировым лидером, — один из главных её приоритетов и столпов. Странно, но эту простую истину компания до широких масс пока не донесла. Продукция из Ингольштадта напрямую не ассоциируется со сброшенным в муках граммом. Вот и получается, что Audi TechDay: Lightweight Design проводится не меньше двух лет подряд, а какой тест-драйв Audi ни возьми, сниженному весу, ключевой компетенции, если кто и аплодирует, то одной рукой. Немцы утверждают, что благодаря облегчённой конструкции спорткупе Audi R8 установило новые стандарты в индустрии. Дескать, по соотношению между габаритами, весом и жёсткостью кузова «эр-восьмой» нет равных в сегменте. Тяжёлый автомобиль имеет преимущества перед лёгким, разве нет? Все видели, невесомая малолитражка разбивается о неподъёмный представительский класс в лепёшку. Однако специалисты по облегчённым конструкциям Audi мыслят категориями иного рода. Лёгкую машину проще разогнать и остановить, ею легче управлять, а значит, речь идёт о безопасности, комфорте, спортивности. Чем легче автомобиль, тем эффективнее он расходует топливо и, стало быть, не тратит зазря хозяйские деньги, наносит меньше ущерба экологии в граммах на 100 километров. Само собой, у «невесомости» есть и обратная, непарадная сторона, но об этом позже. Конструкция кузова Audi TT — это комбинация алюминия и стали. «Крылатый металл» доминирует: его доля составляет 68% массы рамы у купе и 58% — у родстера. Математики Audi подсчитали, что каждая сброшенная сотня килограммов снижает расход бензина на 0,3–0,5 л/100 км, а при ускорении до 100 км/ч лишний центнер означает шестиметровый разрыв между машинами массой 1200 и 1300 кг. В качестве примера для подражания приводят седан A6, ставший легче предшественника на 80 кг. В новой «а-шестой» удалось сэкономить, к примеру, на выхлопной системе — каталитический нейтрализатор весом 23,7 кг стал легче на 9,7 кг за счёт нержавеющей стали с высоким содержанием хрома. Восемьдесят кило... Я не понимаю, много это или мало, и мне предлагают почувствовать разницу на собственной шкуре — за рулём «оптимизированного» купе Audi TTS. Это прототип следующего поколения «тэтээски», детали кузова которого сделаны из армированного углеволокном пластика. Использование композита позволило купе скинуть те же 80 кг... Полигон, который компания Audi использует для производственных нужд Неккарзульма, находится у подножия горы Вартберг, близ города Хайльбронн. Увы, ощутить похудание почти полуторатонного автомобиля я, сделав три круга по полигону, не смог. Вот если бы рядом пассажиром сидела 80-килограммовая сварливая бабка, а потом покинула машину — тогда другое дело. Говорят, новый Q7 потеряет 400 кг... Что ж, разница должна быть заметной, ведь это уже пять вздорных тёток! «Современные автомобили набирают вес по спирали, а мы обращаем эту спираль вспять. Начинаем со снижения веса кузова, его облегчённая конструкция означает возможность применения более компактных тормозной системы и двигателя, топливного бака меньшего размера и так далее», — объясняет доктор Лутц-Эйке Эленд, глава центра облегчённых конструкций Audi. Под руководством доктора Эленда в ALDC трудятся 180 человек. Началом «разгрузочной эры» немцы считают 1913 год, когда компания NSU Motorenwerke AG, ещё не ставшая частью Audi, выпустила модель Type 8/24 с полностью алюминиевым кузовом. Однако более точной датой наступления «лёгкого века» Audi является 1994 год. Тогда был открыт ALDC, в названии которого первая буква означала алюминий, и дебютировал первый автомобиль с алюминиевой пространственной рамой Audi Space Frame (ASF). То было первое поколение люксового седана A8 с несущим алюминиевым кузовом. С тех пор по миру разошлось больше 550 тысяч машин с рамой ASF. Кстати, она непрерывно эволюционирует, поэтому в чистом виде принцип Audi Space Frame сейчас демонстрируют лишь две модели — седан A8 и спорткар R8. Между тем ASF уже практически перешла на следующий уровень, названный MultiMaterial Space Frame. Пространственная рама «эр-восьмой» (на фото её сборка) тянет на 210 кило: 70% массы её компонентов — это экструдированные профили, 22% — алюминиевые панели, 8% — вакуумная отливка. «Мультиматериальную» новинку многие поспешили окрестить аббревиатурой MSF, но её разработчики пока дорожат прежним названием, которое начинается с алюминия и Audi, и по-прежнему зовут раму ASF. Что касается «мультиматериала», то в данном случае это алюминий, сталь и армированные углеволокном пластики. Девиз MultiMaterial Space Frame — правильный материал в правильном месте и в необходимом для оптимального результата количестве. Не лукавят ли немцы? Уж больно вся эта затея с «мульти» смахивает на попытку сэкономить — «разбавить» обыкновенную сталь, чтобы получить на выходе бюджетную альтернативу цельноалюминиевым конструкциям... Спецы Audi между тем твердят, что вдохновляются природой и следуют бионическим принципам. «У природы нет отходов производства. Она использует ровно столько материала, сколько необходимо в определённом месте, чтобы достичь цели», — объясняет доктор Эленд. «Легкомысленные» мастера считают, что отсутствие жёсткой фиксации на каком-то одном материале — будь то традиционная сталь, от которой отказываться пока рано, или всё ещё очень дорогой углеродный композит — означает свободу и гибкость. Причём компоненты «мультиматериальной» рамы постоянно конкурируют друг с другом — инженеры, прекрасно знающие сильные и слабые стороны материалов, путём компьютерного моделирования пересматривают их пригодность для достижения той или иной цели. Это, дескать, означает, что составляющие прогрессируют, становясь прочнее, легче и безопаснее. Двигатель 3.0 TDI при переходе из первого (слева) во второе поколение сбросил четыре кило. Снижению, в частности, способствовала замена четырёх цепей с приводным ремнём на две независимые цепи. В центре ALDC нас, вопреки ожиданиям, не водили по цехам. Тут специально построен демонстрационный центр. Это своего рода музей, функцию экспонатов в котором выполняют детали автомобилей и действующее промышленное оборудование, а роль экскурсоводов играют два десятка специалистов Audi, очень быстро сменяющие друг друга. И посещение центра — это такое игровое шоу, довольно лёгкое для восприятия, но напрочь лишённое юмора. На своих технических семинарах Audi вообще не шутит. Большинство наглядных пособий бесхитростны и воплощают принцип «Было — стало». Нам показывают три одинаковые детали. Одна сделана из чугуна, другая из алюминия, третья из углепластика. Дают подержать в руки — пробуйте на вес. Разница, конечно, о-го-го. Тем временем гид тараторит о том, что раньше штуковину делали из десятка компонентов за час, а теперь это единая штамповка, на которую уходит 10 секунд. Примеры «лёгких процессов». Слева: робот закручивает саморез по технологии FDS (Flow Drill Screw), скрепляемый материал, например сталь, нагревается и плавится вокруг самореза. Справа: сварка металла в защитной среде инертного газа. Болты с гайками в Audi заменили облегчённым крепежом — заклёпками, которые «впитываются» в скрепляемый материал, и саморезами, вкручивающимися прямо в сталь. К примеру, в «а-восьмой» таких полупустотелых заклёпок 1847, саморезов в ней 632, точек сварки — 202, тут 25 метров дуговой сварки в активных газах, шесть метров сварки диодным лазером и 44 метра швов двухкомпонентного клея. А также — холодная и горячая формовка, смолы и волокна, экструдированные профили и литьё, труд 215 японских роботов, сотни миллионов евро, затраченные на развитие технологий и совершенствование материалов... Среди прочего немцы рассказывают, как им удаётся несколько раз проверить эффективность и надёжность автомобиля, фактически не производя ни единой его детали. Всё моделируется на компьютере. Сначала создаются 3D-модель и симуляция отдельного компонента, потом узла, затем агрегата и так до всей машины целиком. Для Audi A6 рекламщики уже придумали очередную красивую, но необременённую смыслом вывеску — «гибридный алюминиевый кузов». По сути стальная конструкция, дополненная алюминиевыми компонентами. Мультиматериальная доктрина в действии. У разворота весовой спирали вспять есть ряд показательных примеров. Так, замена моторчика в кондиционере «а-шестой» позволила отыграть 317 г. У «а-восьмой» алюминиевые панели передка армировали стекловолокном, что позволило снизить вес автомобиля на 100 г. Алюминиевая крышка тормоза «тэтэшки» весит 149 г — прежняя стальная оттягивала вдвое больше. В центральной стойке спайдера R8 алюминиевые профили соединены фрикционной сваркой — это отвоёванные 600 г. Магний, применяемый в конструкции рулевого колеса многих моделей Audi, экономит 400 г. Где-то в коробке передач «а-восьмой» алюминий заменили магнием с результатом минус 760 г. Увидев эти цифры, водитель-жиртрест обязан записаться в фитнес-клуб! Наряду с «тэтэшками» журналисты могли прикоснуться к уникальному автомобилю — Audi quattro concept showcar. Внешность «а-пятой» не должна была вводить в заблуждение, поскольку машина существует в единственном экземпляре, её кузов собран вручную из алюминиевых компонентов строго в соответствии с принципами ASF. Впрочем, капот и крышка багажника изготовлены из углеродного композита. Разработчики сообщили, что концепт, также именуемый ultra, весит всего 1400 килограммов, имеет пятицилиндровый двигатель 2.5 TFSI с турбонаддувом (408 л.с.) и по мощности на единицу веса (3,4 кг на 1 л.с.) превосходит Audi RS5 с его V8 (4,2 л, 450 л.с.). Под конец «разгрузочного дня» журналистов снова привезли в центр Audi Forum для закрепления пройденного. Песня та же: будущее — за облегчёнными конструкциями. Ставка сделана на разнообразие материалов, на MultiMaterial Space Frame, поэтому кузова, сделанного, например, полностью из углепластика, в модельном ряду Audi не будет. От этого не легче, точнее — легче не от этого. Чем меньше вес автомобиля, тем короче его тормозной путь, тем меньше в случае аварии развивается кинетической энергии, которую нужно преобразовывать в деформации. Кроме того, при столкновении с лёгкой машиной меньше страдает другой автомобиль... Среди облегчённых компонентов конструкции последнего поколения седана Audi A6 лидируют детали из алюминия. Это компоненты подвески (1), проводка (2), поперечины бампера (3), капот (4), верхняя опора передней подвески (5), поперечный усилитель передней панели (7), задняя полка (10), крышка багажника (11), двери (13) и крылья (15). Оптимизированные составляющие двигателя и трансмиссии (6) включают не только алюминий, но и магний. Сбросить вес также удалось за счёт медиасистемы MMI (8), колёсных дисков (12), неодимовых магнитов в динамиках (14), элементов привода quattro (16) и тормозных дисков (17). К лёгким материалам относятся и высокопрочные стали, использованные в силовой структуре кузова (9). Говорят, в теории снаряжённую массу обычной машины можно довести до 300–400 кило, и тогда наступит если не счастье, то ощутимая лёгкость бытия. Злые языки между тем твердят, что взятый автопроизводителем курс на облегчение — профанация, а выигрыш в десятки кило веса — эфемерный. Злословят, будто облегчённые материалы (хоть алюминий, хоть углепластик) стоят в разы дороже стали (и это правда), а стало быть, борьба направлена прежде всего на облегчение покупательских кошельков. Бытует мнение, что для окружающей среды переход на лайт-материалы идёт не на пользу, а во вред, поскольку ущерб от производства того же алюминия не сравнится с «озеленением» выхлопа... Надо признать, у оппозиции есть тяжёлая артиллерия. Самым лёгким автомобилем «техдня», несомненно, был концепт-кар Audi quattro. Моделька в масштабе 1:4 отличалась высоким уровнем детализации, в том числе внутри — интерьер был виден через специальное окошко. Проблема ожирения, или тучности, давно признана глобальной. Тем не менее когда речь заходит о лишних килограммах, неизбежно приходят в движение чаши весов правосудия. На одну падают всё новые за, на другую — очередные против. Одним вред тяжести кажется преувеличенным, другим польза лёгкости видится сомнительной. Семинар TechDay: Lightweight Design представил мировоззрение компании Audi, специалисты которой всегда готовы предъявить свои, как им кажется, весомые аргументы. Наверное, с ними можно поспорить, но, поверьте, разубедить их будет очень нелегко. Фотографии, не вошедшие в материал, с комментариями автора вы найдёте на страничке DRIVE.RU в сети Facebook. Константин Михайлов Фото: DRIVE.RU и фирмы Audi www.drive.ru
Дорогие одноклубники!