Chạy đua phát triển khung nhôm trên xe pickup

Theo gót Ford?

Thân xe có cấu trúc nhôm không còn là điều mới mẻ trong ngành công nghiệp ô tô. Ngày nay, một loạt các hãng xe như BMW, Audi, Jaguar, Land Rover, Mercedes-Benz, Porsche, Volkswagen đã ứng dụng nhôm để chế tạo khung xe nguyên khối (monocoque), hay ít nhất là ứng dụng các panel thân xe bằng nhôm để giảm khối lượng và giảm mức tiêu hao nhiên liệu. Tuy nhiên, ứng dụng nhôm để thay thế thép trong việc chế tạo thân xe vẫn còn bị giới hạn ở các phân khúc xe hạng sang, đắt tiền và bán với số lượng không quá lớn, vì việc sản xuất một bộ khung như vậy đòi hỏi một dây chuyền hoàn toàn khác, với các công cụ máy móc và qui trình xử lý gần như mới hoàn toàn so với dây chuyền sản xuất khung xe bằng thép, buộc các hãng phải đầu tư lại nhà máy với chi phí rất đắt đỏ. Tháng 1/2014, tại Triển lãm Ô tô Bắc Mỹ (NAIAS), Ford gây bất ngờ khi giới thiệu mẫu pickup F-150 thế hệ mới với dàn “body” được làm từ nhôm nguyên khối, góp phần giảm tổng khối lượng xe tới hơn 310kg. Đây có thể nói là một bước tiến rất lớn của Ford, bởi ngay cả các dòng xe SUV và crossover hiện nay hầu hết vẫn còn phải sử dụng body bằng thép. Để tạo ra sự thay đổi này, Ford đã chi một khoản tiền khổng lồ, đồng thời lần lượt cho đóng cửa 2 nhà máy sản xuất mẫu F-150 trong vòng 3 tháng vào năm ngoái để nâng cấp. Không chỉ tốn kém về tiền đầu tư dây chuyền, việc đóng này khiến doanh số của dòng xe bán chạy nhất tại Mỹ F-150 bị ảnh hưởng, do sản lượng giảm khoảng 90.000 chiếc.

 Ford F-150 pickup với phần thân bằng nhôm nguyên khối

Trong khi đối thủ giảm doanh số, General Motors đã tận dụng tốt cơ hội bán hàng, thúc đẩy doanh số của dòng pickup Chevrolet Silverado tăng 17% trong năm 2014. Tuy nhiên, đây chỉ là cơ hội nhất thời. Và GM không thể cứ mãi trông chờ những cơ hội như vậy, trong khi đối thủ của mình thực hiện các thay đổi vượt bậc. GM hiện cũng đang được cho là đang đầu tư thực hiện chiến lược tương tự Ford.

Thứ 3 tuần trước, hãng này công bố đầu tư một khoản tiền trị giá 877 triệu USD vào nhà máy ở Flint, Michigan, nơi sản xuất dòng xe Chevrolet Silverado để nâng cấp dây chuyền sản xuất thân xe. Đáng chú ý hơn là trước đó, GM đã đầu tư 600 triệu USD vào chính nhà máy này để nâng cấp dây chuyền sơn và hiện vẫn chưa hoàn thành. Các động thái gần đây của GM khiến giới phân tích nhận định, khả năng rất cao là GM cũng đang lên kế hoạch thay thế thép bằng nhôm cho thân xe trên các dòng pick-up và SUV cỡ lớn của mình. Các dòng sản phẩm mới này sẽ không thể có mặt trên thị trường trong vòng 3 năm tới, nhưng nếu GM không thực hiện thì kinh nghiệm cũng như khoảng cách về trình độ sản xuất giữa GM và Ford sẽ lớn dần theo thời gian và sẽ đến lúc khó đuổi kịp. Tuy nhiên, liệu GM có làm mạnh như Ford khi “toẹt một cái” thay đổi sang khung nhôm gần như hoàn toàn? Giới phân tích trong ngành công nghiệp ô tô tại Mỹ cho rằng, ít có khả năng GM đi theo phương thức như vậy, thay vào đó GM sẽ dần dần nâng tỷ trọng nhôm trong cấu trúc khung xe của mình, khối lượng xe sẽ nhẹ dần đi, đến cuối cùng là một bộ khung nhôm tương tự F-150, nhưng nằm giữa bước chuyển tiếp này sẽ là những bộ khung có “vật liệu hỗn hợp” như cách mà hãng này gọi, và đã sử dụng trên mẫu sedan hạng sang Cadillac CT6.

 Chevrolet Silverado - đối thủ không đội trời chung của Ford F-150 tại Mỹ.

Phương thức này của GM cũng được cho là an toàn hơn đối với họ vào lúc này bởi GM ít có khả năng chịu được “bội chi” hơn nữa do tình hình tài chính chưa thực sự vững mạnh sau một thời kỳ dài khủng hoảng. Tuy nhiên, dù bằng cách nào thì Ford và GM cũng đang hình thành một xu hướng mới, thay thế khung thép bằng khung nhôm, không chỉ trong phân khúc sedan hạng sang mà cả với dòng pickup.

Khung nhôm liền khối của Ford F-150 – bước đột phá của xe pickup

Việc dùng nhôm để sản xuất thân xe nguyên khối thực bắt đầu vào những năm 1990, khi Honda cho ra đời mẫu siêu xe NSX với khung xe nguyên khối hoàn toàn bằng nhôm, sau đó là Audi A8 với bộ khung cũng làm hoàn toàn bằng nhôm, giúp khối lượng xe lúc đó giảm khoảng 239kg. Sau hơn 2 thập kỷ, khung xe bằng nhôm nguyên khối đã được ứng dụng ngày càng nhiều, tuy nhiên đến nay chủ yếu vẫn là cho các mẫu xe sedan/crossover hạng sang.

 Body bằng nhôm nguyên khối trên dàn chassis thép của Ford F-150.

Hầu hết các dòng xe phổ thông ngày nay vẫn sử dụng body thép liền khối, nhôm nếu có thì chỉ được dùng giới hạn cho các panel thân xe ở một vài vị trí ít yêu cầu về chịu lực, nên việc một chiếc pickup như Ford F-150 dùng bộ khung nhôm là điều gây bất ngờ.

Tổng khối lượng của Ford F-150 hoàn toàn mới giảm tới gần 320kg, giúp giảm mạnh mức tiêu hao nhiên liệu, nhưng độ cứng thân xe vẫn được cải thiện, đồng thời sức chịu tải cũng được nâng lên. Thực tế, F-150 mới vẫn mang kết cấu chassis của xe tải với các dầm thép hình thang (steel frame) bên dưới gầm, đặt bên trên chassis này là dàn body bằng nhôm. Hợp kim nhôm được Ford sử dụng là dòng hợp kim “nhôm quân sự”, tức hợp kim series 5000 và 6000. Nhóm kỹ sư của Ford đã kết hợp 2 loại hợp kim này để tạo ra loại nhôm tương tự như nhôm 6022. “Hợp kim nhôm này có đặc tính giống như nhôm mà các công ty năng lượng dùng trong các ống khoan dầu”, Saraniecki, một kỹ sư của Ford cho biết, đồng thời thêm rằng, khi so sánh khả năng chịu theo khối lượng, thì nhôm 6022 trên F-150 mới cao gấp đôi so với kết cấu tương tự nhưng được làm bằng thép ở dòng F-150 cũ. Đây chính là cơ sở để Ford giảm mạnh khối lượng của F-150. Ngoài ra, một đặc tính quan trọng nữa của nhôm là chống gỉ, nên xét về dài hạn, bộ khung này lại còn bền hơn khung thép.

Theo NgheNhinVietNam

Nguồn: https://nghenhinvietnam.vn/xe-doi-song/chay-dua-phat-trien-khung-nhom-tren-xe-pickup