Серед 57 автомобілів, що вишикувалися на стартовій решітці траси Уоткінс-Глен в 1984 році перед черговим етапом гоночної серії IMSA Camel GT, увагу знавців приковував звичайний на вигляд білий Polimotor Lola T616 зі спонсорським логотипом Amoco. Причиною ажіотажу був незвичайний мотор цього боліда, майже цілком зроблений з пластика
Матті Холзберг марив гонками з тих пір, як батько вперше взяв його з собою на трасу Уоткінс-Глен. І хоча гонщика з нього так і не вийшло, вся його життя було пов'язане з автоспортом. З 17 років він працював в маленькій майстерні по налаштуванню двигунів. До 25 років заснував власну справу і зайнявся виготовленням штучних шатунів, поршнів, клапанів та інших деталей для заряджених гоночних агрегатів з титану і магнієвих сплавів. Замовлень вистачало на шматок хліба з маслом, але для того щоб витримати конкуренцію, Матті доводилося постійно придумувати щось новеньке.
Холзберг виписував десятки наукових журналів і вичитував їх від кірки до кірки. У 1969 році він випадково натрапив на публікацію про небачене досі матеріалі - поліамідімідной смолі Torlon (Торлонія), створеної хіміками корпорації Amoco Chemicals. Торлонія був майже вдвічі легше титану. Але головне - він міг витримувати безпрецедентно високі для пластиків температури і мав високу твердість. Матті, не зволікаючи, замовив собі трохи Торлонія. Першою деталлю, яка була з нього зроблена, став поршень для двигуна старенького Austin Mini, що стояв в гаражі приятеля. Новий пластик виявився настільки твердим і в'язким, що різці та свердла приходили в непридатність набагато швидше, ніж при обробці титану і загартованих сталей. На подив Холзберг, моторчик Austin Mini стуканул лише через 20 хвилин роботи. Для першого разу це був дуже хороший результат.
твердий рецепт
Торлонія, або поліамід-имид - це продукт реакції між тремтіли ангідридом і ароматичними діаміни. На сьогоднішній день Торлонія є найтвердішим термореактивним пластиком в світі, що володіє при цьому безпрецедентною термоустойчивостью: торлоновие деталі можуть працювати без втрати властивостей при температурах до 290 ° C. Торлонія легкий і має низький коефіцієнт тертя. Він негорючий і відмінно протистоїть впливу багатьох агресивних хімічних речовин. У промисловості застосовується понад 20 рецептур композиційних матеріалів на основі Торлонія. Більшість з них армуються скло або углеволокном. Основні споживачі Торлонія - аерокосмічна промисловість, важке машинобудування та енергетика.
При огляді деталі стало ясно, що причина руйнування криється в екстремально сильному нагріванні верхній частині поршня. Новий поршень отримав тонку коронку з алюмінію і працював не гірше заводського, будучи при цьому вдвічі легше. Натхнений успіхом, Холзберг ризикнув замінити стандартний шатун торлоновим, і піддослідний моторчик перетворився - граничні обороти зросли з 5 до 7 тисяч, а максимальна потужність підскочила майже на третину! Дальше більше. Сталеві штанги штовхачів клапанів, тарілки клапанних пружин і самі пружини поступилися місцем надлегким композитним. Багатогодинні прогони на стенді продемонстрували, що на граничних навантаженнях мотор Холзберг працював вдвічі довше стандартного агрегату - 600 годин проти 300.
Незабаром Матті ризикнув запропонувати свої напрацювання гонщикам-любителям. Спочатку ті крутили пальцем біля скроні, але працює мотор з поршнями з пластика і показання динамометра працювали краще будь-якої реклами. Поступово у Холзберг утворилася власна клієнтура, і пластикові запчастини для найпопулярніших в автоперегонах моторів Ford Pinto об'ємом 2,3 л розходилися по всій Америці. Паралельно він удосконалював технологію і експериментував з рецептурою матеріалу, додаючи до смолі скло і вуглеволокно в різних поєднаннях. Традиційна механічна обробка заготовок виявилася неймовірно трудомісткою, і Холзберг довелося самостійно розробити метод точного лиття готових деталей. Дивно, але дилетанту в області пластиків вдалося переплюнути професіоналів. У своєму домашньому гаражі з неоштукатуреними стінами і бетонною підлогою Матті навчився не тільки повністю видаляти з виливки мікроскопічні бульбашки повітря, а й орієнтувати всередині неї армуючі волокна в заданому напрямку із заданою щільністю. На сталевих деталях такого ефекту домагалися шляхом складної гарту в різних режимах.
Двигун POLIMOTOR LOLA GTP LIGHTS був перероблений зі звичайного Cosworth BDA об'ємом 2 л і потужністю 318 к.с. Після заміни стандартних деталей на пластикові маса мотора знизилася з 150 до 76 кг.
доленосний дзвінок
В один прекрасний день 1979 року Холзберг подзвонили з компанії Ford. На іншому кінці дроту був не хто інший, як Гленн Лайалл, глава експериментального підрозділу Special Vehicles Operation. «Містер Холзберг, - сказав він, - ви зробили стільки пластикових деталей для наших Pinto. Так чому б вам не спробувати зібрати мотор цілком? »
Чотири циліндра простенького серійного Ford Pinto 2.3 на 5500 об / хв здатні вичавити з себе 88 «конячок». Важить цей сталевий механізм 188 кг. Фахівці Ford запропонували Матті почати саме з нього. Повна технологічна документація двигуна, креслення, нова вимірювальна апаратура, необхідна кількість Торлонія і інших компонентів, а також чек на кругленьку суму було надано Холзберг і його нової компанії Polimotor Research негайно. У штат Polimotor були прийняті вісім інженерів, і робота закипіла. За умовами контракту рівно через рік Холзберг повинен був відправити Лайалл прототип пластикового мотора і результати його стендових випробувань. Але торлоновий клон Pinto був продемонстрований ведучому технологу Ford SVO Роду Джіроламі вже через чотири місяці. Як згадує сам Холзберг, у Джіроламі буквально відпала щелепа, коли той глянув на зведену таблицю: 69 кг маси, 318 к.с. на 9200 об / хв при максимальних 14 тисячах!
В моторі, який руками міг підняти одна людина, залишилося лише кілька сталевих деталей - гільзи циліндрів, коронки поршнів, інжектори і клапанні пружини. Причому і останні були через деякий час замінені на торлоновие. Колінвал і распредвал також були оригінальними, хоча теоретично Холзберг міг відтворити в пластиці і їх. Крім того, в порівнянні зі сталевим донором двигун працював приголомшливо тихо: характерний брязкіт металу змінився м'яким пластмасовим постукуванням. Огляд навантажених елементів після тривалих випробувань на стенді показав, що їх ресурс не поступається оригінальним металевим аналогам.
Реакція Ford була захопленої. Гленн Лайалл тут же запропонував Матті новий і дуже серйозний проект-гоночний Cosworth V8. Із заміною блоку і головки на торлоновие у цього грізного агрегату було вирішено почекати. Для початку Холзберг і Джіроламі хотіли перевірити, чи зможе пластик позбавити двигун від проблем, пов'язаних з налаштуванням роботи клапанного механізму. Для вісімки були виготовлені нові штанги штовхачів клапанів, клапанні коромисла, пружини і напрямні. Самі клапани також були більш ніж наполовину зроблені з Торлонія. При цьому їх вага знизилася на цілих 100 г - зі 144 до 44! Результат пробного запуску вразив навіть бувалого Джіроламі - максимальні оберти Cosworth зросли на тисячу одиниць.
Якраз в той час, коли Матті Холзберг трудився над своїм першим торлоновим мотором, Джон Закарія Делореан запустив у виробництво перший пластиковий автомобіль - легендарний DMC-12, кузов якого складався всього з трьох композитних деталей, склеєних між собою.
Перспектива в разі заміни блоку і головки була вражаючою, але тут сталося те, чого ніхто не очікував. За розпорядженням вищого менеджменту Ford Motor Company проект був закритий, а його фінансування повністю припинено. Швидше за все, вирішальним фактором стала неможливість застосування результатів роботи в конвеєрному виробництві автомобілів.
Втрата такого потужного партнера, як Ford, засмутила Холзберг, але він не збирався опускати руки. Рік спільної роботи дав йому багато - широку популярність, репутацію профі вищого класу і гроші. На них він продовжив вдосконалення своєї методики лиття деталей з Торлонія і зумів отримати більше десятка патентів. Багато з них актуальні й досі - ліцензії на використання технології Polimotor Research придбали близько двадцяти великих компаній, включаючи Boeing і Lockheed.
У гонитві за удачею
Холзберг пережив зліт і падіння свого проекту досить болісно. Співпраця з Amoco зробило його рахунок більше на пару нулів, але майже всі ці гроші були витрачені на нові дослідження. В кінці 1980-х йому довелося повернутися до старого бізнесу - виконання штучних замовлень від невеликих гоночних команд і ентузіастів-одинаків. Холзберг не бідували, так як справно отримував гроші від продажу ліцензій на свою технологію, але компанію Polimotor Research він був змушений ліквідувати. На початку 1990-х надлегкими композитними гоночними моторами несподівано зацікавилися англійці. Холзберг з готовністю брав чеки на передоплату, а ось з виконанням заявок усе було не найкращим чином. Чи багато моторів можна зробити в домашньому гаражі? Дехто з клієнтів почав загрожувати Холзберг судовим переслідуванням - адже ціна готового движка доходила до $ 20 000.
Здавалося, удача назавжди відвернулася від Матті. Але він виявився міцним горішком. Протягом декількох років Холзберг повернув всі отримані авансом гроші за рахунок продажу ліцензій і почав шукати серйозних партнерів для нового ривка. Вертикальний зліт нафтових котирувань і наступне посилення нормативів по витраті палива в Америці і Європі знову зробили ідею пластикового двигуна актуальною. На цей раз союзником нашого героя виявилася транснаціональна хімічна корпорація Huntsman Corporation з Х'юстона з 12000 співробітників і $ 10 млрд річного обороту. Huntsman Corporation протягом останніх 50 років була постачальником різних матеріалів для автомобілів і ясно уявляє собі суть проблеми. Все що потрібно автогігантам - достатня кількість якісного Торлонія за хорошою ціною і проста технологія обробки. Якщо собівартість пластикового мотора не буде перевищувати середню ціну ринку на звичайні ДВС, то у Торлонія буде новий шанс. Холзберг впевнений, що на цей раз він його не упустить.
Стаття «А замість серця пластмасовий мотор» опублікована в журналі «Популярна механіка» ( №1, Январь 2010 ).
Так чому б вам не спробувати зібрати мотор цілком?Чи багато моторів можна зробити в домашньому гаражі?