Ford дала вторую жизнь старым двигателям

Компания Ford запатентовала технологию плазменно-дугового напыления для восстановления старых двигателей, которые снова становятся пригодными для использования. Этот процесс позволяет на 50% уменьшить выбросы CO₂ по сравнению с изготовлением нового двигателя, требуя при этом гораздо меньше материалов.

Сегодня двигатели проектируются таким образом, чтобы они смогли прослужить много лет и проехать несколько сотен тысяч километров в любых эксплуатационных условиях. Но когда двигатель все же ломается, отказавшие агрегаты просто заменяют на новые, особенно если внутренние детали требуют восстановления на заводе-изготовителе.

«Традиционные методы восстановления двигателей могут быть чрезмерно дорогими и энергозатратными, потому как они требуют чугунных литых деталей и сложных технологий механообработки. Технология плазменно-дугового напыления позволяет избавиться от потребности в дополнительных тяжелых деталях. При этом обработанный блок цилиндров получает новую жизнь и служит в качестве основы для сменного двигателя», – отметил Марк Силк, менеджер по силовым агрегатам, европейское подразделение клиентского сервиса Ford.

Технология плазменного нанесения покрытия с помощью проволочной дуги использует напыление внутри изношенного блока цилиндров и помогает восстановить его до исходного заводского состояния.

«Мы взяли технологический процесс, который изначально был разработан для повышения производительности таких моделей, как новый Ford Mustang Shelby GT 350R, и применили его для восстановительного ремонта двигателей, которые, в противном случае, пришлось бы утилизировать. Это лишь один из примеров того, как Ford стремится уменьшить негативное воздействие на экологию за счет использования целого спектра инновационных методов», – прокомментировал Юрген Веземанн, менеджер в области технологий и материалов двигателей, подразделение исследований и передовой разработки Ford.

Технологический процесс газотермического плазменно-дугового напыления и другие экологичные инновации исследуются и разрабатываются в центре исследований и инноваций Ford в Ахене, Германия, а также на других исследовательких площадках компании.

Создание более легких автомобилей является одним из ключевых направлений инициативы компании Ford для устойчивого развития и защиты окружающей среды – Ford Blueprint for Sustainability. Помимо прочего, она предусматривает применение новых методов производства для деталей из высокопрочного алюминия, что позволяет уменьшить вес, не жертвуя при этом прочностью корпуса.

Ford F-150, самый «зеленый» пикап 2016 года, по версии американского издания Green Car Journal, также использует экологичные материалы для того, чтобы снизить негативное воздействие на окружающую среду. Волокно REPREVE, изготовленное из переработанных пластмассовых бутылок, используется в качестве материала для сидений F-150. Благодаря применению этого вторичного материала, на свалки не попадет более 5 миллионов пластмассовых бутылок и флаконов. Другие используемые экологичные материалы включают рисовую шелуху, укрепляющую пластмассу для электропроводки, топливопроводы, изготовленные с применением масла касторовых бобов, сиденья, сделанные из соевых бобов и переработанного хлопка из вторсырья.

Для производства F-150 компания Ford использует первую в отрасли концепцию повторного использования сырья. Корпус F-150 производится из гигантских листов алюминиевого сплава. Раньше части, оставшиеся после штамповки корпусных панелей, также использовались повторно, но их качество понижалось до более низкой категории – «вторичного алюминия». В настоящее время Ford перерабатывает эти части в рамках технологического процесса штамповки корпуса, избегая понижения категории.

В Европе в новом Ford Mondeo впервые в отрасли была применена высокопрочная сталь, обработанная с помощью гидравлического прессования. Эта сталь используется для изготовления передних, центральных стоек и рейлингов на крыше. Новая конструкция внутренней части задней двери (с применением магния) для четырех- и пятидверных моделей позволяет уменьшить вес примерно на 40% по сравнению с использованием традиционной стали.

В настоящее время инженеры Ford разрабатывают новые производственные процессы, в которых можно использовать недорогие, но высокообъемные композиты из углеродного волокна. Применяемое при производстве самолетов и гоночных автомобилей адаптированное углеродное волокно обеспечивает высокую прочность при чрезвычайно малом весе. Вместе с партнером – компанией DowAksa – Ford стремится уменьшить количество энергии, необходимое для производства компонентов из углеродного волокна, сократить стоимость сырья и разработать новые технологические процессы вторичной переработки.

«Эта перспективная программа реализуется на основе текущего соглашения о совместной разработке с Dow Chemical, это позволяет нам сокращать графики работ по внедрению композитов на основе углеродного волокна в массовое производство, – прокомментировал Веземанн. – Это сотрудничество помогает нам ускорить создание более легких композитных материалов для автомобильной отрасли, которые позволят нашим клиентам получить преимущества более высокой экономичности при сохранении высоких показателей прочности»

В рамках исследований, посвященных повышению экологичности автомобилей, Ford также изучает возможность использования широкого спектра возобновляемых ресурсов. Среди них – кустарник гваюла, произрастающий в Аризоне, США, потенциал использования которого изучается на предмет уменьшения объема резины, импортируемой для использования в производстве автомобилей. В качестве других альтернатив резине Ford, в том числе, изучает возможности использования одуванчиков, подсолнечника и сахарного тростника.

Работая совместно с компанией H.J. Heinz Company, Ford даже исследует возможность применения высушенной томатной кожуры, которая является побочным продуктом при производстве кетчупов Heinz. Эти отходы могут превратиться в скобки для электропроводки в автомобилях Ford либо в отсеки для хранения монет и других мелких предметов.

Уже сегодня в решетке радиатора автомобилей Ford Focus в Европе впервые используется гибридный материал из пластмассы и металла. Кроме того, создан прототип перчаточного ящика с использованием растения сизаль. В рамках альянса Bioplastic Feedstock Alliance, компания Ford также поддерживает разработку пластмасс, изготавливаемых из растений. Цель этой инициативы заключается в том, чтобы в итоге прийти к более экологически устойчивему будущему отрасли по производству биопластиков.

Учитывая растущую необходимость в улучшении качества воздуха в Европе и во всем мире, были установлены новые стандарты реальных выбросов для оксидов азота (NOx). Ford гарантирует, что дизельные и бензиновые двигатели Ford будут соответствовать всем требованиям будущего законодательства. В дополнение к лабораторному тестированию выбросов, которые производит двигатель автомобиля, рабочие показатели должны также соответствовать требованиям, установленным в законодательных нормах Реальных выбросов при вождении (RDE, Real Driving Emissions). В них также были добавлены тестирование на дорогах общего пользования и сертификации на объем выбросов. Начиная с 2016 года, приемочные испытания всех новых автомобилей Ford будут включать езду по шоссе, городским и сельским дорогам продолжительностью до 120 минут.