СодержаниеЦель проектирования

Анализ развития дизайна VolvoАнализ конкурентовЖизнь 2030-го года

Анализ потребителейСтоимость и объём производства

АгрегатыКомпоновочные решения

КомпоновкаТехнологии и материалы

СтильЭскизы

Демонстрационные рисунки

1319434762636973758789113

Разработка компоновочного решения и интерьера внедорожника на электрической тяге с использова-нием стилевых решений автомобилей марки Volvo

Техническое заданиеСоставил: Степанов Артём, 11-АДз-13

Разработать компоновочное решение, экстерьер и интерьер внедорожника на электрической тяге с исполь-зованием стилевых решений автомобилей марки Volvo.

Автомобиль должен отвечать требованиям 2030-го года. Компоновка автомобиля должна быть спроектиро-вана с учётом последних тенденций в развитии техники. Опираясь на новые требования потредителей к автомо-билю, нужно предложить новую концепцию транспорт-ного средства в рамках развития бренда Volvo.

При разработке дизайна нужно проанализировать историю и развитие дизайна бренда и предложить свой вариант развития стиля.

Цель проектирования1

2

В начале прошлого века в Швеции число автомобиле-строительных компаний было незначительным. Многие пытались наладить сборку автомобилей, но вскоре были вынуждены отказаться от этой деятельности. Американ-ские автомобили, которые составляли большую часть авто-парка страны, не были рассчитаны на извилистые неров-ные дороги Швеции. Подвеска в таких машинах не выдер-живала, и автомобили часто ломались.

Компания Volvo основана Ассаром Габриелсоном и Густафом Ларсоном как дочерняя компания известного шведского производителя подшипников компании SKF. В 1927 году с конвейра сходит первый серийный автомобиль

– Jakob, собранный на базе американской модели. Это был первый автомобиль, выпущенный в Швеции. Он развивал до 90 км/ч, а заявленная крейсерская скорость была 60 км/ч. Главным принципом для Volvo сразу стало качество. Этот закон действует в шведском автоконцерне до сей поры. С 1935 года Volvo обретает самостоятельность от SKF.

История марки

Анализ развития дизайна3

В 1944 году на выставке в Стокгольме был представлен первый массововый автомобиль Volvo — PV 444 и первый автобус, оснащенный дизельным двигателем, PV60. Через шесть лет состоялась презентация автомобиля Duett - первого настоящего универсала от Volvo, он продемон-стрировал ориентацию Volvo на семейные машины. В 1954 году Volvo вводит беспрецедентную гарантию на автомо-били своего производства. В 1955 году начат экспорт в США.

В 1959 году Volvo становится первой в мире компанией, начавшей устанавливать в своих серийных автомобилях трехточечный ремень безопасности.

В 1966 году свет увидел Volvo 144 — „самый безопасный автомобиль мира“, названный „Автомобилем года“. Через восемь лет, в 1974 Volvo 240 обошел автомобили серии 140 по безопасности. Он продавался компанией вплоть до 1993 года. В 1982 году во всем мире получает признание Volvo 760. После этой модели появляются более массовые,

„демократичные“ модели 740. В 1985 году выпущен авто-мобиль Volvo 480 ES — спортивное купе, первая передне-

4

приводная модель Volvo. В 1988 году появился Volvo 440, чуть позже — седан Volvo 460. 1990 год - появляется Volvo 960, имеющий алюминиевый шестицилиндровый двига-тель (более 240 л.с.) Модель начинает на рынке жесткую конкуренцию с немецкими автомобилями класса „люкс“. В этом же году Volvo 940, как прежде Volvo 740 и Volvo 240, признан народным автомобилем.

В кризисный 1991 выходит на рынок самый безопасный автомобиль компании — Volvo 850, мир увидел, как должна выглядеть действительно надежная защита при боковом ударе. В 1994 году появляется самый роскошный автомо-биль семейства Volvo — Volvo 960. 1995-96 годы дают миру Volvo S40 и V40, а также Volvo C70 Coupe.

Следом появился Volvo C70 Cabrio. В 1997 году выпу-скается V70 Cross Country. Год спустя Volvo S80, имеющий

5

мощность 272 л.с., становится воплощением новаторства, комфорта и безопасности. Он оснащен системой защиты от бокового удара WHIPS и надуваемым занавесом IC.

В 1999 автоконцерн Volvo продает компании Ford легковое подразделение Volvo Personvagnar. В 2000 году свет увидели Volvo V70 следующего поколения — абсо-лютно новый автомобиль, и Volvo Cross Country. В 2000 году особую популярность в Америке обретает спортив-ный Volvo S60 — третья модель Volvo, созданная на боль-шой платформе. Мировая премьера долго ожидаемого SUV

— Volvo XC90, в 2002 году. Volvo обретает славу производи-теля престижных, дорогих и предельно надежных машин. За Volvo признается главенствующая роль в разработке и конструировании современных систем безопасности.

В марте 2010 года китайская Zhejiang Geely сообщает о

приобретении у Ford Motor компании Volvo Cars. Все интел-лектуальные права сохраняет Volvo, но Zhejiang Geely полу-чает к ним полный доступ.

Ещё одним преимуществом компании с самых первых дней её основания является дизайн. F

6

7

8

Анализ дизайнаПослевоенный мир столкнулся с общими для разных стран проблемами. Во-первых, с конверсией, переводом пред-приятий военных отраслей на мирные рельсы. Во-вторых, с демократизацией, сопровождавшейся выпуском массо-вых, социально необходимых дешевых товаров. В-третьих, с глобализацией производства, средств коммуника-ции, транспорта. Каждая национальная модель дизайна по-своему решала эти проблемы.

Функционализм — общая стратегия мирового дизайна 1950—1970-х годов, давшая название характерному образ-ному строю промышленных изделий — от бытовых пред-метов до технических устройств и аппаратуры. Функцио-нальный дизайн подразумевал минимум декора, действи-тельные, а не мнимые полезные свойства вещей, в кото-рых максимально учитывается эргономика и психологи-ческий комфорт, а также используются рациональные технологические процессы. Функционализм — наследник модернизма в искусстве и дизайне 1920-х годов. Благодаря своей нейтральности он стал интернациональным дизайн-стилем.

Скандинавский дизайн начиналося с 30-х годов. Он пустился на поиски той „идеальной формы“, которая должна была бы обладать большей полнотой внутрен-него содержания, чем внешней эксклюзивности. И нашёл её. Неброская, но притягательная, не вычурная, но совре-менная, не претензионная, но гениальная простота как минимум на столетие вперёд определила основное русло развития искусства в Дании, Норвегии и Швеции, а так же в Финляндии.

9

10

Среди всех автомобильных компаний, Volvo, пожалуй, наиболее последовательно придерживаются функцио-нализма в дизайне своих автомобилей. Автомобили этой марки полностью соответствуют идее функционализма, не только во внешности, но и в самом подходе к проектиро-ванию.

Среди чисто дизайнерских решений Volvo также принесла в мир много нового. Примером может служить полностью стеклянная задняя дверь (чьё назначение чисто функционально – улучшить обзор назад), впервые появив-шаяся на модели P1800 в 1961 году и повторенная на C30 в 2006.

„Прозрачные“ передние стойки на концепте SCC 2001 года, позволяющие водителю иметь практически круго-вой обзор.

На автомобиле Volvo 850 с кузовом универсал впер-вые применены фонари, занимающие всю высоту задней стойки это позволяет разместить достаточное количество световых элементов, не уменьшая задний дверной проём.

Даже знаменитые „плечи“, появившиеся на концепте ECC в 1992 году, имеют под собой чисто функциональ-ную основу – в этом объёме помещается вся техническая начинка двери, и внутри панели дверей можно сделать практически плоскими, что увеличивает пространство для пассажиров . Также это решение помогает визуально облегчить объём багажника, разбив его на две части. Проблема в том, что крышку багажника нужно делать как можно выше для плавного схода воздуха с крыши, но при этом желательно завязать линию багажника с линией осте-кления. Сейчас это стлистическое решение активно приме-няет компания BMW, например.

11

12

Интерьеры Volvo также всегда отличались лаконично-стью и уютом. Их всегда выделяла логика расположения элементов и хорошмий подбор материалов

Одна из интересных находок – тонкая центральная консоль, за которой есть отсек для мелочей. Ведь внутри консоли все равно ничего нет, кроме клавиш и дисплея. Первым серийным автомобилем с таким решением стал Volvo S40 в 2007 году.

13

14

За время существования компании миру было пока-зано не так уж много концепт-каров Volvo, и подавляющее большинство из них в том или ином виде были впослед-ствии выпущено как серийные автомобили.

С 1991 года за облик новых Volvo отвечает Петер Хорбери. Его приход обозначил новый виток развития дизайна Volvo, начиная от эпохального концепта ECC и заканчивая современным S80. В 2005 его сменил Стив Маттин. При Маттине дизайн автомобилей Volvo стал более „модным“ и немного отдалился от функционализма. Однако последние концепты, сделаные под руководством вернувшегося в 2009 в компанию Хорбери, снова позво-ляют говорить о Volvo как о производителе автомобилей с очень лаконичным и глубоким дизайном, основанном прежде всего на моделировании красивых поверхностей, а не графике.

15

16

Последний концепт Volvo Concept You обозначает направ-ление, в котором будет развиваться дизайн бренда.

В экстерьере это красивые пластичные поверхно-сти. Хорошие пропорции лаконичного кузова и интерес-ная пластика деталей позволяют говорить о дизайне этого автомобиля как об истинно шведском.

Интерьер радует плавными, переходящими друг в друга линиями и возвращением к ретро-мотивам в мате-риалах отделки. Очень приятно выглядят светлые тона и мягкие формы интерьера.

17

18

На данный момент ниша экологически чистых кроссоверов пустует. На рынке присутствуют либо автомобили с ДВС, либо так называемые лёгкие гибриды (когда электродви-гатель лишь помогает основному двигателю при разгоне и заряжается при торможении). При этом всё чаще появля-ются концепты полностью электрических средств транс-порта, и в том числе кроссоверов, что говорит о перспек-тивности этого рынка в будущем.

Наиболее близкими конкурентами для моего проекта являются концепты трёх фирм: Mitsubishi PX-MiEV, SsanYong Kev2 и Peugeot HR1. Они схожи по идеологии, но довольно различны по характеру дизайна и технической начинке.

19

Анализ конкурентов20

Сравнительная таблица конкурентов*

Название модели

Габариты (длина/ширина/высота/база, мм)

Количество дверей

Тип трансмиссии, характери-стики двигателя**

Запас хода, км

Все представленные конкуренты обладают одинаковой вместимостью (4 человека) , приводом (полный) и на данный момент являются концептуальными разработками с разной степенью готовности к серийному производству.Для электродвигателей через косую черту указана номинальная и пиковая мощность

*

**

Ко

нц

еп

туал

ьн

ость

Экологичность

21

Mitsubisi PX-MiEV Peugeot HR1 SsangYong Kev2

Гибридная, ДВС (116 л.с., 125 Нм) вращает передние колёса, элек-

тродвигатели (по 41/60 л.с. и 100 Нм каждый) – задние

Гибридная, ДВС (110 л.с., 195 Нм) работате в паре с электродвигате-

лем (27/37 л.с., 200 Нм)

Электрическая, электродвигатель (186/250 л.с., 400 Нм)

4510/1830/1655/ 2630 4410/1860/1690/26503760/1755/1492/2311

800 1801200

5 53

22

Этот концепт был показан в 2009-м году, и совсем недавно Mitsubishi показала следующую версию, PX-MiEV 2, кото-рая, впрочем отличается лишь слегка обновлённым дизай-ном, нежели техническими характеристиками.

Основные темы в дизайне экстерьера PX-MiEV, по словам разработчиков – крепкий, безопасный, простой. Однако автомобиль при этом выглядит лишь немного современнее своих серийных аналогов. Дизайнеры созна-тельно отказались от традиционных для внедорожников элементов „сурового“ стайлинга. И отдельное спасибо дизайнерам Mitsubishi за то, что прекратили мучить тему

„реактивного истребителя“, использованную сперва в оформлении передка Lancer X, а после нелепо перенесен-ную на Colt и Outlander.

Но больше всего в Mitsubishi гордятся начинкой концепта: бензиновый двигатель объемом 1.6 литра вращает передние колеса, и работает в качестве генера-тора. При движении по мокрой или заснеженной трассе, а также при резких маневрах и ускорениях автоматика

Mitsubishi PX-MiEVЭкстерьер

23

подключает электродвигатель, вращающий задние колеса. Как и серийный компакт Mitsubishi i-MiEV, автомобиль может подзаряжать свои батареи от 100 либо 200-вольт-ной розетки. Такая схема позволила довести запас хода автомобитля до внушительных 800 километров при полно-стью заряженном аккомуляторе и полном баке бензина.

Помимо силовой установки можно отметить пневмати-ческую подвеску, управляемую электроникой.

Устаревающие решения мелких элементов

Красивые лаконичные поверхности, хорошие пропорции

24

Неудобный руль, во всех положениях кроме нулевого будет перекрывать приборы

Панель приборов перегружена информацией

Интерьер

25

Приборы перемещаются вместе с рулём

В отличие от экстерьера, интерьер Mitsubishi весьма концептуален. В глаза бросается приборная панель, кото-рая отделена от центрального тоннеля и в зоне пасса-жира придвинута к лобовому стеклу, создавая ощущение простора. Интересны сиденья, отделаные светлой пори-стой кожей, дополнительными отверстиями для вентиля-ции и встроенными ремнями безопасности. Правда, непо-нятно, зачем сзади сделан такой огромный тоннель, из-за

чего в автомобиле помещаются только четыре человека.Из минусов также можно отметить итерфейс системы

управления функциями автомобиля — она явно перегру-жена информацией. Да и управлять всеми функциями только касанием порой неудобно, а на ходу даже опасно.

26

Отдельный блок управления функциями для пассажиров

Ремни безопасности встроены в кресла

Блок управления большой и удобно расположен

27

Отверстия для вентиляции

Панель отелена от центрального тоннеля

28

Peugeot HR1Создатели не причисляют Peugeot HR1 к какому-либо классу – сообщается, что именно за такой смесью купе, кроссовера и небольшого городского автомобиля стоит будущее многих слоев населения в мегаполисах.

Экстерьер HR1 весьма концептуален, и главное отличие от совеременных автомобилей – это пропорции кузова. Компоновка гибридного автомобиля позволяет уменьшить капот, увеличив тем самым место для пассажиров внутри базы. При этом автомобиль получается высоким, так как из соображений снижения центра тяжести аккомуляторы располагаются под полом.

Помимо экспериментов с пропорциями дизайнеры продемонстрировали на примере этого автомобиля новую дизайн-философию бренда. Огорчают разве что не совсем логичные отверстия в переднем и заднем бамперах, хотя для концепта такое намеренное усложнение деталей вполне приемлемо. То же можно сказать и о единствен-ной двери – наверняка на серийной модели для облегче-ния посадки сделают традиционные дверные проёмы.

Экстерьер

29

Под капотом Peugeot расположен 1,2-литровый трех-цилиндровый мотор, обладающий немалой мощностью в 110 лошадиных сил. Он спарен с 37-сильным электродвига-телем, так что суммарная их мощность равна 147 л.с. При этом достигается беспрецендентный запас хода – более 1000 километров.

Чересчур сложные мелкие элементы

Необычные пропорции, современная пластика

30

Цифры расположены по окружности, стильно

Экран интегрирован в приборную панель

Дополнительные приборы плохо читаются

Интерьер

31

Лаконичный салон, ничего лишнего

Салон Peugeot выглядит ничуть не менее концептуальным, чем внешность. Но в отличие от Mitsubishi в глаза не броса-ются аляповатые приборы и панель управления, и глав-ное впечатление производит смелое сочетание материа-лов и высоко поднятый центральный тоннель, призваный вызвать чувство защищённости у седоков. Той же цели служит и переходящая в двери передняя панель – реше-ние может и не новое, но хорошее.

Интерьер выглядит очень лёгким за счёт висящего в воздухе центрального тоннеля и тонких цельных кресел. Основные недостатки – толстые передние стойки и стиль-ные, но плохо читаемые приборы.

32

При открывании двери почти не занимают места

Толстая стойка мешает обзорности

Сквозной центральный тоннель

33

Широкий проход в салон

Необычная архитектура кресла

34

На автошоу в Сеуле 2011-го года дебютировал электриче-ский концепт SsangYong KEV2, построенный на базе крос-совера Actyon нового поколения. Аналогичную модель KIA надеется запустить в серийное производство в 2013 году.

От серийного автомомбиля концепту полностью доста-лась архитектура кузова, вплоть до некоторых наружних панелей. Чтобы добавить автомобилю „концептуально-сти” корейцы изменили оперение кузова, а так же устано-вили модные светодиодные фары замысловатой формы. Однако это не помогло – автомобиль совсем не поражает воображение и выглядит максимум на пару лет вперёд

KEV2 оснащен электродвигателем мощностью 120 кВт, питающимся от литиево-ионных батарей емкостью 35 кВтч. Запас хода концепта составляет 180 км, полная зарядка аккумуляторов занимает 8 часов, функция быстрой зарядки позволяет пополнить запас энергии за 30 минут.

Экстерьер

SsangYong Kev235

Интересный перед, марка однозначно идентифицируется

Устаревшая пластика, аляповатое решение задка.

36

Старомодная архитектура салона

Интерьер

37

Салон также не производит впечатление чего-то нового. Общая архитектура и верхняя панель, как и кузов, поза-имствованы от серийной модели Actyon . И точно так же дизайнеры попытались добавить „будущего“ с помощью непонятной панели с голубой подсветкой, .

Из интересных решений – переключение пере-дач манипулятором на центральной консоли и Android-планшетник на передней панели для управления функци-

Управление функциями происходит через большой

планшетный компьютер

ями автомобиля. Причём управлять им можно как каса-нием, так и с помощью джойстика на тоннеле.

38

Спокойное и приятное для глаз сочетание материалов – тёмная замша и светлая кожа. В местах хвата на руле и

на сиденьях материалы перфорированы для более лучшей вентиляции. Блоки кправления нарочито

отделены в том числе и материалами – это матовый алюминий и глянцевое неблику-

ющее стекло. Тем же алюминием отде-ланы и дефлекторы обдува. Странным

решением выглядит светлый пол – в процессе эксплуатации он будет сильно пачкаться.

Конкуренты, анализ материалов

39

Интерьер SsangYong расстраивает большим количеством неприятного на вид пластика и чересчур контрастным сочетанием цветов отделки, В Mitsubishi материалы ближе по тону и смотрятся намного лучше.

Салон Peugeot выполнен в довольно мрачных тонах — красно-коричневая и чёрная грубая кожа, глянцевое

стекло и матовый алюминий. Из интересных деталей можно отметить нарочито грубую простёжку коди

и объёмную отделку на сиденьях. Впечатление портит сильно бликующее на солнце стекло

на тоннеле – в солнечный день управлять функциями будет затруднительно.

40

Вывод из анализа конкурентовВсе представленные конкуренты очень разные по своей идеологии, и это хорошо с точки зрения чвободы выбора. Однако их объединяют некоторые признаки, общие для автомобилей такого класса. Это вместимость (4 человека), наличие багажника, и высокая экологичность.

Правда на мой взгляд у этих концептов есть один общий недостаток – все они в той или иной степени похожи на обычные автомобили, хотя развитие техноло-гий и та свобода в проектировании компоновки, которую даёт электрическая трансмиссия позволяют совершенно иначе взглянуть на автомобиль. Можно спроектировать экстерьер, настолько непохожий на все окружающие авто-мобили, что они не будут восприниматься конкурентами. Появится новая ниша и очень важно занять её первым.

С точки зрения дизайна салона наиболее интересны для анализа Mitsubishi и Peugeot. Салон SsanYong пред-ставляет собой решения сегодняшнего дня и не столь полезен для анализа.

Новые технологии позволяют свободнее относиться к планировке салона, и это прекрасно сказывается на стилистике и удобстве. Предняя панель, не связанная с центральным тоннелем, не только визуально прибавляет салону объёма, но и очень красиво выглядит. К удачным решениям также можно отнести перемещаемые вместе с рулём приборы (Peugeot), панель управления, распо-ложенную прямо под рукой (Mitsubishi) и сиденья, кото-рые необычно выглядят на обеих автомобилях, и при этом вполне удобны. К слову, из представленных конкурен-тов только у SsanYong есть бардачок для пассажира, да и

вообще непохоже, что создатели концептов думали о том, куда пользователи будут класть свои вещи.

Очевидно, что можно и нужно шагнуть дальше, сделать интерьер максимально удобным для пассажиров, не теряя при этом эстетичности, но и не занимаясь „дизайном ради дизайна“. Негативным примером этого может служить Mitsubishi, где абсолютно все функции автомобиля управ-ляются сенсорно, да ещё и через явно перегруженный информацией дисплей. Это, конечно необычно и красиво, но на ходу это может быть неудобно, а то и опасно. Всё же для таких важных или часто используемых функций, как регулировка температуры воздуха в салоне, управление фарами, зеркалами и так далее, обязательны отдельные рукоятки.

Что касается используемых материалов, то лично мне не понравилось, что салоны слишком тёмные, причём не там, где надо: например в салоне Mitsubishi светлый пол и тёмная панель, хотя логичнее было бы сделать пол из более тёмного материала, который легко моется. А в Peugeot и вовсе весь салон отделан тёмными материалами, что вряд ли можно назвать хорошим решением для семей-ного автомобиля.

Итак, чтобы быть конкурентоспособным на рынке, мой автомобиль должен иметь такие же, как у конкурентов, или лучшие показатели по основным эксплутационным харак-теристикам: вмещать 4-х человек, иметь вместительный багажник, экологически чистый двигатель и запас хода более 700 километров. При этом он должен выделяться за счёт более современной и концептуальной внешности.

41

42

43

Жизнь 2030-го года44

С каждым годом города становятся всё больше, и с этим связано множество проблем: снижается качество жизни людей из-за плохого воздуха, шума и стресса. Возникает проблема с перемещением внутри города, постоянным расширением границ и перепланированием.

Да и люди начинают понимать, что парки и фитнес-клубы не заменят здоровой жизни вне города.

Со временем города, конечно, станут более зелёными, но найдутся люди, для которых этого будет недостаточно, и они переедут жить за город. Причём сама концепция

„деревни“ будет другой. Благодаря развитию технологий жизнь за на природе не будет доставлять трудностей: до города можно добраться на скоростном поезде – рассто-яние в 200 километров он проходят за полчаса, что сопо-ставимо с временем поездки из окраины города в центр.

45

46

Потенциальных потребителей моего автомобиля можно разделить на две группы: частные и корпоративные.

Частные потребители – это люди со средним достатком, которым периодически или постоянно прихо-дится передвигаться по пересечённой местности. Эти люди заботятся об экологии и поэтому им нужен автомо-биль, который бережно относится к природе.

Корпоративные потребители – это могут быть прокатные или госуларственные организации, для кото-рых экологичность и безопастность автомобиля являются вопросом имиджа.

47

Анализ потребителей48

а) Частный дом расположен в лесу, среди десятка подоб-ных ему. До ближайшего населённого пункта около 20-30 километров, это несколько муниципальных зданий: школа, магазин, больница и, главное, железнодорожная станция. На скоростном поезде до города, где человек работает (200-300 км) можно добраться менее чем за час.

Утром владелец приезжает на железнодорожную стан-цию. При этом, например, можно отвезти детей в школу, а жену в больницу. Потом он пересаживается на поезд, а автомобиль остаётся на стоянке для подзарядки. После полной зарядки автомобиль начинает уже отдавать энер-гию, которую вырабатывают его солнечные батареи, в сеть. Вечером после работы человек забирает автомобиль со стоянки и едет домой.

Ситуация:

25-40 лет. Человек творческой профессии (архитек-тор или дизайнер) или просто тот, кто предпочитает обычной квартире жизнь за городом. Заработок у него довольно высокий, ведь обустройство жизни за городом дороже, чем покупка квартиры. У него уже есть семья, дети и более одного автомобиля.

Первый потребитель49

( )Расстояние*

20-30 кмПассажиры Багаж

От дома до железнодорожной станции

Ручная кладь, удобно положить поближе, в бардачок или под сиденье

* Здесь и далее имеется в виду расстояние, пройденное автомобилем без подзарядки.

Владелец, иногда с семьёй

empty +

50

б) Наступили выходные и семья решила съездить отдо-хнуть. В зависимости от времени года это может быть выезд на горнолыжный курорт или на ближайшее озеро.

Ранним утром автомобиль, загруженный снаряже-нием и с четырьмя седоками выезжает из дома. До места отдыха ему предстоит проехать около ста километров по грунтовке или асфальту.

Летом автомобиль становится центром развлече-ний – из динамиков играет музыка, в холодильнике лежат напитки и фрукты. Причём энергия аккумуляторов не используется, для таких затрат вполне хватает мощно-сти солнечных батарей. Зимой в автомобиле можно пере-одеться, погреться и попить горячего чаю.

Ситуация:51

Расстояние

180-200 кмПассажиры Багаж

От дома на отдых и обратно Снаряжение, лежит в багажникеВся семья

full

52

а) Каждый год в городе проводится большая выставка-продажа экологически чистых продуктов. Чтобы увезти с собой всё за раз, автомобиль придётся дополнить прице-пом. Тем более что вместе с мёдом и тыквами в город поедут дети – на экскурсию. Так что автомобиль заполнен под завязку, ему предстоит преодолеть 20-30 километров от деревни до основной трассы и ещё 150-200 километров по ней.

Заряда аккумуляторов хватит на дорогу до города, а там он зарядится за ночь.

Житель традиционной деревни, 30-60 лет. Человек покупает автомобиль, чтобы ездить каждый день. У него большое подсобное хозяйство – им он и зара-батывает себе на жизнь. Ведь с каждым годом спрос на экологически чистые продукты растёт.

Второй потребитель

Ситуация:

53

Расстояние

200-210 кмПассажиры Багаж

От дома до города + по городу Автомобиль набит под завязку, есть прицеп

Вся семья

full +

54

б) У человека, ведущего своё хозяйство, всегда найдутся дела, особенно осенью. С утра нужно съездить в поле, проконтролировать сбор урожая, потом проверить паст-бище, которое находится ещё дальше, километрах в трех. После обеда нужно привезти сено, которое уже просу-шилось, домой на сеновал. Кстати сын уже подрос, и его пора приучать вести хозяйство, поэтому он тоже был в машине. А вечером можно поехать чуть подальше в лес, чтобы набрать грибов и ягод.

Цивилизация вполне уже добралась до деревни, и самые популярные дорожки даже в лесу вполне прохо-димы и для легковушки. Но всегда лучше иметь запас проходимости на всякий случай.

Ситуация:55

Расстояние

50-60 кмПассажиры Багаж

Вокруг владений Иногда нужно перевезти что-то не очень чистое в багажнике или взять прицеп

Владелец с сыном

full +

56

Люди приезжают из города и едут кататься по лесу.

Прокатный прогулочный автомобиль

В заповеднике есть несколько интересных маршрутов с расставленными на них местами для пикников.

Семья, приехав из города берёт автомобиль на прокат на весь день. В автомобиле заняты все четыре места и багажник – там еда для пикника, коврики, мяч и пара воздушных змеев. Можно поехать смотерть на диких животных, а можно просто остановиться в поле или на берегу реки и отдыхать. Хотя территория заповедника огромная, и за раз её не объедешь, и многие семьи, устав-шие от городской суеты приезжают сюда регулярно.

Ситуация:

57

Расстояние

20-30 кмПассажиры Багаж

Прогулка по заповеднику Набор для пикника, развлече-ния

Вся семья

50% full

58

Закупаются централизованно, используются для объезда наблюдаемой территории.

Автомобиль для смотрителя леса

Лес разделён на несколько участков, и за каждым закре-плён лесник, который следит за порядком. Участки довольно большие (до 1000 га), поэтому каждый день можно объехать только часть хозяйства. Но и это немало, около 300-400 км в день. При этом с собой нужно взять некоторые инструменты, запас еды на день, возможно собаку.

Для того, чтобы не остаться в лесу без движения в автомобиле должна быть предусмотрена возможность подключения дополнительных аккомуляторов, которые можно разместить в багажнике.

Ситуация:

59

Расстояние

300-400 кмПассажиры Багаж

Весь день объезжать часть закреплённого участка леса

Инструменты, еда, дополнитель-ные аккомуляторы

Лесник с собакой

full +

60

Вывод из анализа потребителейИсходя из представленных ситуаций можно сформулиро-вать требования к разрабатываемому автомобилю.

Прежде всего можно скорректировать величину требу-емого запаса хода, полученную при обзоре конкурентов – ведь анализ ситуаций использования показал, что макси-мальный пробег до подзарядки составляет около 200 километров (или 400 с дополнительным аккумулятором). Вполне разумно ограничить пробег до 300 километров.

Требования к вместительности – четыре человека и вместительный багажник, но для этих пассажиров нужно обеспечить возможности подключения дополнительных устройств, и мощную систему климат-контроля. Также нужно предусмотреть место для мелкого багажа, кото-рый можно быстро достать. Пол и багажник должны быть отделаны легкомоющимися материалами, возможно пред-усмотреть сменную обивку сидений.

Также автомобилю необходимо обладать повышен-ной проходимостью, для чего необходим полный привод и мощный двигатель – не менее 150 лошадиных сил и 400 Нм. Основная часть потребителей моего проекта – семей-ные люди, и им небезразлична безопастность автомобиля и его отношение к окружающей среде.

61

Так как представленные конкуренты не являются серий-ными автомобилями, вывод о конкурентоспособной цене и объёме выпуска можно сделать только по выпускаемым в данный момент автомобилям того же класса. Это такие автомобили, как Land Rover Freelander, Volvo XC60, SsanYong Actyron и Mitsubishi Outlander. Их цена колеблется в преде-лах от 700 000 до 1 800 000 ¤, а объём выпуска – около 100 000 единиц в год.

Вполне допустимо сузить диапазон цен снизу – инно-вационный автомобиль вполне может быть немного дороже своих конкурентов. Также из-за нишевого харак-тера проекта немного ниже будет и темп выпуска.

Итак, предполагаемый объём производства моего проекта составляет 80 000 автомобилей в год при цене от 1 000 000 до 1 800 000 ¤.

Стоимость и объём производства

62

скорость (об/мин)

крут

ящий

мом

ент

(Нм

)

В своём проекте я использую двигатель YASA-750 от компании YASA Motors. Его преимуществами является высокая мощность при небольших размерах.

Для обеспечения требуемых эксплутационных харак-теристик я решил использовать два двигателя, таким обра-зом общая мощность двух двигателей составляет 150 лошадиных сил в шаттном режиме и до 270 при пиковых нагрузках. Крутящий момент в сумме составляет 1500 Нм.

ДвигательВес

Мощность

Пиковая мощность

Крутящий момент

Эффективность

Диапазон скорости

25 кг

75 л.с.

135 л.с.

>750 Нм

>94%

До 2500 об/мин

Агрегаты63

64

Для своего проекта я выбрал инновационную схему подве-ски, разработанную компанией Bose. В основе этой схемы – линейный электродвигатель. Ведь электромоторы делают не только на вращательное движение, но и на поступатель-ное – для обрабатывающих станков с ЧПУ, для перспектив-ных поездов на электромагнитной „подушке”.

Мощный линейный электромотор удачно вписыва-ется на место телескопического амортизатора и заме-няет собой и его, и пружину, и поперечный стабилизатор. Под контролем процессора на электродвигатель пода-ется напряжение, и на его штоке возникает выталкива-ющее усилие. Скажем, 375 кг; на 4-х штоках – 1500 кг; то есть, вес легковушки гольф-класса с нормальной нагруз-кой. Понятно, что электромагнитная подвеска поддержи-вают заданную высоту шасси независимо от нагрузки.

Кроме того, быстродействующие линейные электро-моторы берут на себя и динамическую компенсацию: огра-ничивают боковой крен автомобиля и поперечные стаби-лизаторы отпадают – за ненадобностью, а также устра-няют продольные «клевки» при разгоне и торможении. Они способны срабатывать более 100 раз в секунду, а процес-сор контролирует каждый из четырёх блоков индивиду-ально. Достигается фантастическая плавность хода на покрытиях самого разного качества – при великолеп-ном держании дороги и управляемости автомобиля. Тут на передний план выступает программное обеспечение: степеней свободы множество, возможности необозримы, но чтобы воспользоваться ими, нужно настраивать управ-ляющую электронику.

Например, игра угловой жесткостью передней и задней подвески – по раздельности. Скажем, при входе в вираж система программируется так, что машина опирается по

преимуществу на внешнее заднее колесо – и приобре-тает легкую избыточную поворачиваемость. Охотно зару-ливаем в поворот, и упор мягко переносится на внешнее переднее колесо. Выходим из виража с чуть-чуть недоста-точной поворачиваемостью.

Особенно ценно, что линейные электромоторы не только берут на себя функции упругих элементов подве-ски, но и гасят, демпфируют колебания. То есть, рабо-тают как амортизаторы – только электрические. При ходе колеса на неровностях линейный электромотор действует уже не как электродвигатель, а в роли линейного альтерна-тора: поглощает кинетическую энергию, преобразует ее в электрическую – и закачивает бортовую сеть.Это совсем иной принцип гашения колебаний: вместо рассеивания их энергии в атмосфере через сильно греющиеся гидроамор-тизаторы – рекуперирование ее и запасание в аккумуля-торах.

Преимущества перед другими схемами подвески заключается в том,что подвеска Bose по-своему решает болезненный вопрос об отборе мощности. Обычная гидравлическая подвеска работает под высоким давле-нием (около 150 бар), которое поддерживается гидронасо-сом, отбирающим от двигателя немалую мощность. Замет-ный перерасход горючего – в конечном счете на обогрев атмосферы. Линейные электромоторы требуют примерно такой же электрической мощности, баланс примерно такой: в высокоактивном режиме новая подвеска расхо-дует в общей сложности 20-25 кВт мощности. Немало, но она и возвращает в сеть 16-20 кВт.

Правда, линейные электромоторы расходуют электри-чество даже и тогда, когда машина неподвижна. Просто потому, что нужно держать ее вес Но это легко решается

Подвеска65

применением в схеме торсионов – специально для удер-жания автомобиля в статичном состоянии.

По словам профессиональных водителей, электро-магнитная подвеска дает уверенность в полном контроле над автомобилем. А когда автомобиль катится по неров-ной дороге, активное подавление резких толчков и вибра-ций заметно повышает плавность хода.

Поражает, насколько органично подвеска Bose вписы-вается в образ перспективного автомобиля с его мощной бортовой электросетью – на тяговых аккумуляторах или водородных топливных элементах. Ему принадлежит обозримое будущее, – и компания Bose безошибочно попадает в ведущие тенденции.

66

В своём проекте я использую литий-железо-сульфидные аккумуляторы производства A123 System. Это вторичный химический источник тока в котором анодом является литий-алюминиевый сплав, электролит — сплав хлорида-фторида и сульфида лития в матрице из оксида магния (твердый электролит), катод — сульфид железа.

Аккумулятор позволяет безопасно отдать огромные токи заряда и разряда, что позволяет заряжать аккумуля-торы в очень короткие сроки. Применяются в устройствах, нуждающихся в крайне быстрой зарядке: шуруповёрты, аккумуляторные дрели и т. п.

Такие аккумуляторы имеют чуть меньшую удельную емкость, чем литий-полимерный аккумулятор, но зато намного более прочную оболочку (похожую на бытовые пальчиковые аккумуляторы и батарейки). Это преимуще-ство позволяет использовать LiFe в механически более грубых условиях.

Для удобства аккумуляторы объединяют в блоки по 30 или 60 штук. Каждый блок индивидуально охлаждается и амортизируется. По рассчётам для обеспечения заданного пробега (300 км) автомобилю требуется восемь блоков по 30 элементов в каждом.

Размеры (мм)

Вес

Ёмкость (минимум)

Напряжение

Удельная мощность

Плотность энергии

Температура работы

Температура хранения

7,25/160/227

496 гр

19,6 Ач

3,3 В

2400 Вт/кг

247 Втч/Л

от -30 до +55 С°

от -40 до +60 С°

АккумуляторыПреимущества данного типа аккумуляторов:

— Безопасный прочный корпус, в отличие от оболочек Li-Po аккумуляторов;

— Сверхбыстрый заряд (при токе 7C полный заряд за 15 мин);

— Очень большой ток отдачи 60C в рабочем режиме и 132C в кратковременном (до 10-ти секунд);

— Малый саморазряд (3 % за 3 года);— Работают на холоде (до −30° С) без потери рабочих

свойств;— Наработка на отказ 1000 циклов (втрое больше, чем у

никелевых аккумуляторов).

67

68

Компоновочные решенияЭкстерьерБлагодаря меньшим габаритам двигателя и свободы при его размещении компоновка автомобиля разительно отли-чается от привычной. При таком же объёме внутреннего пространства автомобиль получается значительно короче и ниже, что улучшает манёвренность и экономит энергию за счёт меньшего сопротивления воздуху, а также снижает вес автомобиля.

На данной схеме представлено сравнение моего проекта и автомобиля той же вместимости из текущего модельного ряда компании Volvo (автомобили совмещени по посадке водителя).

LiFePo4 аккумуляторы от A123 Systems

Два двигателя YASA-750 и диффе-ренциал Quaife

Электромагнитная подвеска Bose

69

70

Место для багажа под сиденьями

Силовая структура

Лёгкие сиденья крепятся на двух направляющих – на полу и на центральном тоннеле, и за счёт этого под ними появ-ляется много места для дополнительного багажа. В авто-мобиле помещается пять человек.

Подушки сидений съёмные – их можно менять для стирки или в целях индивидуализации.

Ремни безопастности закреплены прямо на сидениях.Благодаря открытой силовой структуре воздух к пасса-

жирам подаётся изнутри панели, пользователь только выбирает направление на экране управления климатиче-ской установкой, таким образом достигается более равно-мерное распространение воздуха.

Интерьер

71

Отдельные подушки сидений

Сиденья крепятся к полу и центральному тоннелю и пере-мещаются по направляющим

Ремни безопасности

72

Компоновка73

74

Технологии и материалы75

76

Разработка конструкцииПри разработке силовой структуры кузова, каркаса сиде-ний и приборной панели применяется инновационный метод, основаный на компьютерном моделировании. Специальная программа просчитывает нагрузки и выстра-ивает очень прочную и лёгкую структуру наподобие орга-нической – примером может служить строение костей.

Материал, из которого изготавливается кузов и сило-вая структура элементов салона – пластик, но пластик нового поколения, имеющий наноструктуру, и меняю-щий свои свойства в зависимости от нагрузки. Поначалу пластик будут отливать, но в дальнейшем, с развитием технологий перейдут на выращивание, так намного проще спрогнозировать конечные свойства изделия.

Компьютерная модель

77

Структура кости под микроскопом

78

Конструкция кузоваКузов внедорожника должен быть достаточно прочным и жестким, чтобы обеспечивать безболезненное преодол-дение препятствий и необходимую безопасность. Также важен малый вес силовой конструкции – чтобы обеспечить наилучшую динамику и экономичность, а также компенси-ровать большой вес аккомуляторных батарей. Для увели-чения прочности в некоторых местах кузова используется интегрированый в пластик металлический каркас.

Исходя из этих условий подходящим материалом для каркаса будет алюминий и его специальные сплавы, предназначенные для автомобильной промышленности. Алюминиевые каркасы обладают рядом преимуществ по сравнению с традиционными стальными:

— снижение массы на 35 и более процентов;— возможность повышения жесткости, что способ-

ствует улучшению эксплуатационных характери-стик и облегчает уход за автомобилем;

— уменьшение затрат на инструменты и оснастку;— высокая степень рециклирования.

При изготовлении каркаса применяется соединение деталей с помощью клея, клепки и загибки фланцев, так как сварка алюминиевых сплавов может быть затруднена. Однако в местах, требующих повышенного качества и внешнего вида соединений, применяется лазерная сварка.

Рассмотрим некоторые характеристики перечислен-ных методов соединения.

Клеевые соединенияТакие соединения применяются в автомобильной промыш-ленности благодаря возможности соединять самые разно-

образные, различные по свойствам материалы, соедине-ние которых другими способами затруднено или невоз-можно.

— отсутствие в зоне соединения щелей и зазоров, а также выступающих частей крепежных деталей

— применение клеев вместо заклепок, болтов и других крепежных деталей снижает массу конструкции и упрощает сборку

— клеи могут быть герметизирующим барьером, предотвращающим возникновение коррозии в местах соединений

Из всего многообразия выпускаемых клеев в автомо-бильной промышленности широко применяются клеи на основе эпоксидных смол, реже применяют полиуретано-вые клеи.

Различают эпоксидные клеи холодного и горячего отвердения. Эти клеи обладают хорошей адгезией к метал-лам и многим другим неметаллическим материалам, отли-чаются водо-, масло- и бензостойкостью. Клеи холод-ного отвердения используют как основу для композиций, применяемых при ремонтно-восстановительных рабо-тах. Эти композиции применяются для заделки трещин, пробоин, а также для восстановления изношенных рабо-чих поверхностей деталей. При производстве автомобилей используют клеи горячего отвердения. Отвердение клея проходит в сушильных камерах в процессе сушки лакокра-сочного покрытия.

Полиуретановые клеи обладают хорошей адгезией к большинству материалов и применяются для склеива-ния сталей, алюминиевых сплавов между собой и с неме-

79

таллическими материалами. Эти клеи отличаются вибро-стойкостью и ударопрочностью, они стойки к воздействию нефтепродуктов и к резким перепадам температуры.

Сварка. Необходимым условием качественной сварки алюминие-вых сплавов является тщательная подготовка поверхно-сти свариваемых деталей. Эта подготовка заключается в удалении окисной пленки с поверхности химическим трав-лением или механической зачисткой.

Алюминиевые сплавы характеризуются очень высо-кой теплоэлекропроводностью, в связи с чем контакт-ной сварке (точечной или роликовой) следует применить сварочные машины с мощным кратковременными импуль-сами тока. Роликовые машины применяют для получения непрерывного герметичного шва. При точечной сварке сплошного шва нет, прочность сварного соединения зави-сит от шага и диаметра сварной точки. К недостаткам свар-ных соединений следует отнести недостаточную коррози-онную стойкость, низкие значения усталостной прочности и прочности на отрыв сварных точечных соединений. Эти недостатки в значительной степени устраняются за счет применения клеесварной технологии.

Применяются фенольные, эпоксидные, полиуретано-вые клеи. Клеесварные соединения имеют более высо-кую усталостную прочность и коррозионную стойкость, не подвержены расшатыванию, которое присуще клепан-ным соединениям. Расчет себестоимости показывает, что изготовление 1 кг клеесварных конструкций в 1,5-1,7 раза дешевле, чем клепанных, эти соединения имеют меньшую массу по сравнению со всеми другими видами соединений. Клеесварные технологии имеют и другие преимущества:

— клеесварное соединение имеет более высокую прочность по сравнению с чисто сварным или чисто клеевым.

— число сварных точек может быть в значительной степени ограничено

— клей одновременно является герметиком, предо-храняющим соединения от коррозии

— клей является хорошим вибро- и звукоизолятором

Клеесварная технология включает в себя следующие операции: подготовка поверхностей кузовных деталей (зачистка и обезжиривание), нанесение клея на склеива-емые поверхности и точечная сварка при еще не затвер-девшем клее.

Часто точечную сварку применяют лишь для прихва-тывания одной детали к другой, а клей после просушки обеспечивает достаточную прочность соединения.

Лазерная сварка Отличительной особенностью лазерной сварки алюминие-вых сплавов является пороговый характер проплавления, который заключается в том, что расплавление металла начинается только при определенном уровне плотности мощности (около 1 х 10мб Вт/см2).

Этот эффект объясняется сочетанием высокого коэф-фициента отражения, теплопроводности и теплоемкости алюминия. После начала процесса плавления коэффи-циент отражения резко снижается и происходит интен-сивное прославление металла с образованием парога-зового канала. Указанный порог плотности мощности зависит от длины волны излучения, параметров фокуси-ровки, скорости сварки, толщины и состояния поверхно-

80

сти пластин, а также состава материала. В качестве источ-ников для лазерной сварки и резки обычно применяют лазерные установки двух типов: быстропоточные газовые СО2-лазеры и мощные твердотельные лазеры на основе NcI:YAG кристаллов.

Для сварки алюминия и его сплавов с точки зрения их поглощающей способности твердотельные лазеры с длиной волны 1,064 мкм более предпочтительны, чем газовые (10,6 мкм). В настоящее время в промышленности активно применяют новейший тип лазеров — волоконный. В этих лазерах рабочим телом служит оптоволокно, леги-рованное редкоземельными металлами, а накачка выпол-няется лазерными диодами. Луч к фокусирующей системе передается по гибкому оптическому кабелю длиной от 10 до 200 м, что значительно расширяет технологические возможности. Высокие кпд (около 35 %) и качество излуче-ния в сочетании с длиной волны 1,07 мкм волоконных лазе-ров позволяют говорить о целесообразности применения данного типа лазеров для сварки алюминиевых сплавов.

Технологии выращивания пластикаНа данный момент существуют четыре наиболее распро-странённых технологии выращивания пластика.

Лазерная стереолитография (Laser Stereo-lithography, SLA) — объект формируется из специального жидкого фотополимера, затвердевающего под действием лазерного излучения (или излучения ртутных ламп).

При этом лазерное излучение формирует на поверхно-сти текущий слой разрабатываемого объекта, после чего, объект погружается в фотополимер на толщину одного слоя, чтобы лазер мог приступить к формированию следу-ющего слоя.

Селективное лазерное спекание (Selective Laser Sintering, SLS) — объект формируется из плавкого порошкового материала (пластик, метал) путем его плав-ления под действием лазерного излучения.

Порошкообразный материал наносится на платформу тонким равномерным слоем (обычно специальным вырав-нивающим валиком), после чего лазерное излучение формирует на поверхности текущий слой разрабатыва-емого объекта. Затем платформа опускается на толщину одного слоя и на нее вновь наносится порошкообразный материал. Данная технология не нуждается в поддержи-вающих структурах для „висящих в воздухе“ элементов разрабатываемого объекта за счет заполнения пустот порошком. Для уменьшения необходимой для спекания энергии, температура рабочей камеры обычно поддер-живается на уровне чуть ниже точки плавления рабочего материала, а для предотвращения окисления, процесс проходит в бескислородной среде.

Электронно-лучевая плавка (Electron Beam Melting, EBM) — аналогична технологии SLS, только здесь объект формируется путем плавления металлического порошка электронным лучом в вакууме.

Моделирование методом наплавления (Fused Deposition Modeling, FDM) — объект формируется путем послойной укладки расплавленной нити из плавкого рабо-чего материала (пластик, металл, воск).

Рабочий материал подаётся в экструзионную головку,

81

которая выдавливает на охлаждаемую платформу тонкую нить расплавленного материала, формируя таким обра-зом текущий слой разрабатываемого объекта. Далее плат-форма опускается на толщину одного слоя, чтобы можно было нанести следующий слой. Часто в данной техно-логии участвуют две рабочие головки — одна выдавли-вает на платформу рабочий материал, другая — материал поддержки.

Изготовление деталей из композиционных материаловЗначительные успехи в применении композиционных матриалов в автомбиле достигнуты применительно к таким деталям, как бамперы, полы, обивки дверей и панели приборов, выполняемые из листовых формовочных мате-риалов на базе сложного винилового эфира и из термопла-стиков на основе стекломатериалов и уретановых мате-риалов с использованием таких процессов обработки, как прямое прессование, литьевое прессование полимеров (RTM). Из композиционных материалов в моём проекте изготовлены навесные детали кузова (двери, капот) и бензобак.

При инжекционном прессовании детали полу-чают, помещая в форму наполнитель, а затем впрыскивают в нее связующее. Предварительно на пресс-форму нано-сят антиадгезионное покрытие (смесь кремнийорганиче-

ского воска и поливинилового спирта), а затем уже укла-дывают наполнитель. После впрыскивания связующего отвердение изделий происходит в течение 15-30 мин. Полу-чают сложные по конфигурации детали с высоким каче-ством поверхности.

RIM-процесс предсталяет из себя следующее: в герметичную форму, имеющую конфигурацию детали, через форсунку впрыскивают исходные компоненты и инициатор вспенивания. Реакция компонентов и вспени-вание происходит в форме, за счет вспенивания, увеличи-вается объем материала и происходит заполнение формы. Материал приобретает конфигурацию детали.

Помимо инжекционного прессования используется SMC (Sheet Moulding Compound) технология. Метод очень распространен для получения горизонталь-ных панелей из листовых препрегов горячим прессова-нием. На первом этапе производят раскрой и дозировку заготовки. Раскрой заготовки производят специальными ножами по шаблону в соответствии с картой раскроя. Дози-руют материалы взвешиванием. Масса заготовки равна массе готовой детали с поправкой 1,5%.

На втором этапе на пресс-форму наносят слой разде-лительного материала и снимают с заготовки предохра-нительную пленку. Затем загружают заготовку в стацио-нарную металлическую форму с хромированной рабочей поверхностью.

На третьем этапе производят прессование с подогре-вом заготовки. Время изготовления детали из расчета 40-60 сек на 1 мм толщины детали. Температура приблизи-тельно 130-145 оС, удельное давление прессования 1-5 Мпа.

82

Крыша превращена в полноценный источник питания за счет интегрированных панелей солнечных батарей.

Их энергии достаточно для независимого питания музыкально-развлекательной системы и климат-контроля, а при особенно ярком солнце – и для других целей. Даже на стоянке двигатель можно спокойно отключить и, не опасаясь разрядки аккумулятора, поддерживать в салоне комфортную температуру и продолжать слушать люби-мую музыку. При этом солнечные батареи сделаны из прозрачных органических материалов и пропускают часть света внутрь салона, снижая потребность в использова-нии ламп подсветки и, как следствие, энергопотребление.

Использованиесолнечных батарей

Концепция автомобиля предполагает, что при его изго-товлении окружающей среде будет нанесён минималь-ный вред, поэтому из материалов отделки исключена кожа – современные синтетические материалы ничуть не уступают ей по характеристикам. Однако, для дорогих версий предусмотрена возможность отделки деревянным шпоном.

Отделка салона

Сенсорные технологииУправление второстепенными функциями перенесено на сенсорный экран, это позволяет избавится от огромного количества кнопок . Простой и удобный интерфейс помо-жет быстро настроить климат контроль или мультимедий-ную систему.

Существует множество разных типов сенсорных экра-нов, которые работают на разных физических принципах, но наиболее надежным, является проекционно-ёмкостные сенсорные экраны.

Принцип действия проекционно-ёмкостного сенсорного экрана:

На внутренней стороне экрана нанесена сетка электро-дов. Электрод вместе с телом человека образует конден-сатор; электроника измеряет ёмкость этого конденсатора (подаёт импульс тока и измеряет напряжение).

Прозрачность таких экранов достигает 90 %, темпера-турный диапазон чрезвычайно широк. Очень долговечны (узкое место — сложная электроника, обрабатывающая нажатия). На непроводящие загрязнения не реагируют, проводящие легко подавляются программными методами. Многие модели реагируют на руку в перчатке. В совре-менных моделях конструкторы добились очень высокой точности.

83

Конвейером пачка выносится из-под ножниц и электро-погрузчиком отвозится к сушилке. В роликовой сушилке шпон сушат, затем на конвейере сортируют и расклады-вают по сортам в пачки. Неформатные, узкие, листы шпона склеивают в форматные. Отсортированные листы шпона, имеющие сучки, поступают на шпонопочиночный станок, где сучки удаляются и образовавшиеся отверстия заделы-ваются вставками из шпона. Пачки готового шпона и посту-пают на склад или в клеильное отделение.

Производство строганного шпона. Получают последовательным сострагиванием с поверхности отрезка древесины (ванчеса) тонких слоев. Строгание ведется в направлении перпендикулярном длине волокон. Строга-ный шпон применяют как декоративный древесный мате-риал для отделки мебельных и других изделий. Для полу-чения наиболее красивого рисунка шпона необходимо срезать его в определенном направлении. Поэтому деко-ративный шпон получают не лущением, а строганием. Для производства строганого шпона применяют древесину различных пород, чаще твердых лиственных, обладаю-щих разнообразной красивой текстурой. Толщина строга-ного шпона составляет 0,6; 0,8; 1 мм. Строганый микрошпон может быть толщиной от 0,04 мм.

Схема технологического процесса произ-водства строганого шпона. Со склада сырья кряжи поступают на поперечный раскрой, где они распиливаются на отрезки заданной длины. Каждый отрезок распилива-ется вдоль, при этом получается двухкантный брус. Если

Шпон — это основной полуфабрикат который служит для изготовления слоистой древесины. Шпон получают двумя основными способами.

Производство лущеного шпона. Характери-зуется процессом срезания с цилиндрической поверх-ности отрезка древесины (чурака) тонкого слоя. Среза-ется шпон при одновременном вращении чурака вокруг оси и надвигании на него ножа. Таким образом, древесину режут по спирали и с ножа выходит непрерывная лента шпона. Длина ленты зависит от диаметра чурака, а ширина ленты равна длине чурака и толщины шпона может быть от одного до нескольких десятков метров, доходя при малой толщине шпона до сотен метров. Толщина шпона зависит от величины подачи ножа за один оборот чурака и может изменяться от 0,3 до 4 мм. Процесс резания при производ-стве лущеного шпона называется лущением.

Схема технологического процесса произ-водства лущеного шпона. Сырье со склада посту-пает на тепловую обработку, которую выполняют для увеличения пластичности древесины. Затем кряжи посту-пают на окорочный станок для удаления коры и вместе с ней грязи и песка, которые приводят к ускоренному затуплению лущильных ножей. Пилой кряжи раскраи-ваются на чураки заданных по длине размеров. Чурак предварительно оцилиндровывают и затем лущат. Лента шпона, выходящая с лущильного станка, укладывается на конвейер, который подает ее к ножницам для разреза-ния на листы определенных форматов и укладки в пачку.

Технология изготовления деревянного шпона

84

Обивки внутренних панелей кузова. Облицовоч-ные панели крепятся либо при помощи защелок, болтов, используется только скрытый крепеж, те в местах где его не будет заметно, клеевые соединения используются реже так как почти все панели салона должны быть съемными. Обивка кожей: крепление на клею, материал кроится и сшивается. Декоративная облицовка шпонированными пластинами: крепление на клею, либо на защелках.

Сидения состоят из пластикового каркаса, и поду-шек. Всё электрооборудование (электроприводы для регу-лировок, вентиляторы для обдува, проводка) находится в накладных подушках, набивочный материал пенополиуре-тан, по площади сидения имеет разную плотность более мягкий в середине и жесткий по бокам для поддержки. Сиденья прежде чем отправиться на сборочную линию техники испытывают их в звуконепроницаемой камере, чтобы убедится что нет ни скрипов, ни треска. Затем их устанавливают.

необходимо, брус распиливают на две половинки. Полу-ченные ванчесы подвергают тепловой обработке в пропа-рочной камере или в автоклаве.

На шпонострогальном станке ванчесы строгают. Стро-ганный шпон сушится в роликовых сушилках, торцуется на торцовочных станках и упаковывается в пачки. В последу-ющей из листов шпона будет набираться определенный рисунок. Цвет, тон, характер рисунка должны быть одина-ковыми в каждом наборе, поэтому листы шпона, получа-ющиеся из каждого ванчеса в процессе строгания, скла-дываются, сушатся и упаковываются в пачки в том же порядке, в каком они поступали из строгального станка. Скомплектованная, высушенная, упакованная и перевя-занная шпагатом пачка шпона с сохранением текстуры каждого ванчеса называется кнолем.

Порядок сборки деталей салонаПрежде всего на каркас кузова под внешними облицов-ками прокладывается звуко-, вибро- и теплоизолирующий материал. В пол монтируются релинги из алюминия.

Передняя панель. Сложная пластиковая отливка, которая является основой.

Центральный тоннель сделан заодно с несущим кузовом, на нём закреплён экран управления дополни-тельными функциями.

85

Материалы салона

Обивка сидений, имитирующая ткань

Алюминий

Деревянный шпон

Пластик

86

Стиль87

88

ЭскизыЭкстерьер

89

90

91

92

93

94

95

96

97

98

99

100

101

102

103

104

105

106

Интерьер

107

108

109

110

111

112

Демострационные рисункиЭкстерьер

113

Демострационные рисунки114

115

116

Интерьер

117

118

119

120