Technical description Volvo

Техническое задание Составил: Степанов Артём, 11-АДз-13

Разработка компоновочного решения и интерьера внедорожника на электрической тяге с использованием стилевых решений автомобилей марки Volvo

Содержание Цель проектирования Анализ развития дизайна Volvo Анализ конкурентов Жизнь 2030-го года Анализ потребителей Стоимость и объём производства Агрегаты Компоновочные решения Компоновка Технологии и материалы Стиль Эскизы Демонстрационные рисунки

1 3 19 43 47 62 63 69 73 75 87 89 113

1

Цель проектирования Разработать компоновочное решение, экстерьер и интерьер внедорожника на электрической тяге с использованием стилевых решений автомобилей марки Volvo. Автомобиль должен отвечать требованиям 2030-го года. Компоновка автомобиля должна быть спроектирована с учётом последних тенденций в развитии техники. Опираясь на новые требования потредителей к автомобилю, нужно предложить новую концепцию транспортного средства в рамках развития бренда Volvo. При разработке дизайна нужно проанализировать историю и развитие дизайна бренда и предложить свой вариант развития стиля.

2

3

Анализ развития дизайна История марки В начале прошлого века в Швеции число автомобилестроительных компаний было незначительным. Многие пытались наладить сборку автомобилей, но вскоре были вынуждены отказаться от этой деятельности. Американские автомобили, которые составляли большую часть автопарка страны, не были рассчитаны на извилистые неровные дороги Швеции. Подвеска в таких машинах не выдерживала, 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.

4

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 продемонстрировал ориентацию Volvo на семейные машины. В 1954 году Volvo вводит беспрецедентную гарантию на автомобили 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 автомобиль Volvo 480 ES — спортивное купе, первая передне-

5

приводная модель Volvo. В 1988 году появился Volvo 440, чуть позже — седан Volvo 460. 1990 год - появляется Volvo 960, имеющий алюминиевый шестицилиндровый двигатель (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 автомобиль 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 выпускается V70 Cross Country. Год спустя Volvo S80, имеющий

6

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 — абсолютно новый автомобиль, и Volvo Cross Country. В 2000 году особую популярность в Америке обретает спортивный Volvo S60 — третья модель Volvo, созданная на большой платформе. Мировая премьера долго ожидаемого SUV — Volvo XC90, в 2002 году. Volvo обретает славу производителя 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 интеллектуальные права сохраняет Volvo, но Zhejiang Geely получает к ним полный доступ. Ещё одним преимуществом компании с самых первых дней её основания является дизайн.

F

7

8

9

Анализ дизайна Послевоенный мир столкнулся с общими для разных стран проблемами. Во-первых, с конверсией, переводом предприятий военных отраслей на мирные рельсы. Во-вторых, с демократизацией, сопровождавшейся выпуском массовых, социально необходимых дешевых товаров. В-третьих, с глобализацией производства, средств коммуникации, транспорта. Каждая национальная модель дизайна по-своему решала эти проблемы. Функционализм — общая стратегия мирового дизайна 1950—1970-х годов, давшая название характерному образному строю промышленных изделий — от бытовых предметов до технических устройств и аппаратуры. Функциональный дизайн подразумевал минимум декора, действительные, а не мнимые полезные свойства вещей, в которых максимально учитывается эргономика и психологический комфорт, а также используются рациональные технологические процессы. Функционализм — наследник модернизма в искусстве и дизайне 1920-х годов. Благодаря своей нейтральности он стал интернациональным дизайнстилем. Скандинавский дизайн начиналося с 30-х годов. Он пустился на поиски той „идеальной формы“, которая должна была бы обладать большей полнотой внутреннего содержания, чем внешней эксклюзивности. И нашёл её. Неброская, но притягательная, не вычурная, но современная, 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.

10

11

Среди всех автомобильных компаний, Volvo, пожалуй, наиболее последовательно придерживаются функционализма в дизайне своих автомобилей. Автомобили этой марки полностью соответствуют идее функционализма, не только во внешности, но и в самом подходе к проектированию. 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 появившаяся на модели P1800 в 1961 году и повторенная на C30 в 2006. „Прозрачные“ передние стойки на концепте SCC 2001 года, позволяющие водителю иметь практически круговой обзор. На автомобиле Volvo 850 с кузовом универсал впервые 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 функциональную 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 остекления. Сейчас это стлистическое решение активно применяет компания BMW, например.

12

13

Интерьеры Volvo также всегда отличались лаконичностью 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.

14

15

За время существования компании миру было показано не так уж много концепт-каров Volvo, и подавляющее большинство из них в том или ином виде были впоследствии 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 позволяют говорить о Volvo как о производителе автомобилей с очень лаконичным и глубоким дизайном, основанном прежде всего на моделировании красивых поверхностей, а не графике.

16

17

Последний концепт Volvo Concept You обозначает направление, в котором будет развиваться дизайн бренда. В экстерьере это красивые пластичные поверхности. Хорошие пропорции лаконичного кузова и интересная 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 материалах отделки. Очень приятно выглядят светлые тона и мягкие формы интерьера.

18

19

На данный момент ниша экологически чистых кроссоверов пустует. На рынке присутствуют либо автомобили с ДВС, либо так называемые лёгкие гибриды (когда электродвигатель лишь помогает основному двигателю при разгоне и заряжается при торможении). При этом всё чаще появляются концепты полностью электрических средств транспорта, и в том числе кроссоверов, что говорит о перспективности 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.

20

Анализ конкурентов

21

Сравнительная таблица конкурентов* Концептуальность

Название модели Габариты (длина/ширина/ высота/база, мм) Количество дверей Тип трансмиссии, характеристики двигателя** Запас хода, км Экологичность

* 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

22

Mitsubisi PX-MiEV

Peugeot HR1

SsangYong Kev2

4510/1830/1655/ 2630

3760/1755/1492/2311

4410/1860/1690/2650

5

3

5

Гибридная, ДВС (116 л.с., 125 Нм) вращает передние колёса, электродвигатели (по 41/60 л.с. и 100 Нм каждый) – задние

Гибридная, ДВС (110 л.с., 195 Нм) работате в паре с электродвигателем (27/37 л.с., 200 Нм)

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

800

1200

180

23

Mitsubishi PX-MiEV Экстерьер Этот концепт был показан в 2009-м году, и совсем недавно Mitsubishi показала следующую версию, PX-MiEV 2, которая, впрочем отличается лишь слегка обновлённым дизайном, 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 сознательно 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 перенесенную 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 генератора. При движении по мокрой или заснеженной трассе, а также при резких маневрах и ускорениях автоматика

24

Красивые лаконичные поверхности, хорошие пропорции

Устаревающие решения мелких элементов

подключает электродвигатель, вращающий задние колеса. Как и серийный компакт Mitsubishi i-MiEV, автомобиль может подзаряжать свои батареи от 100 либо 200-вольтной розетки. Такая схема позволила довести запас хода автомобитля до внушительных 800 километров при полностью заряженном аккомуляторе и полном баке бензина. Помимо силовой установки можно отметить пневматическую подвеску, управляемую электроникой.

25

Интерьер Неудобный руль, во всех положениях кроме нулевого будет перекрывать приборы

Панель приборов перегружена информацией

26 В отличие от экстерьера, интерьер Mitsubishi весьма концептуален. В глаза бросается приборная панель, которая отделена от центрального тоннеля и в зоне пассажира придвинута к лобовому стеклу, создавая ощущение простора. Интересны сиденья, отделаные светлой пористой кожей, дополнительными отверстиями для вентиляции и встроенными ремнями безопасности. Правда, непонятно, 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 перегружена информацией. Да и управлять всеми функциями только касанием порой неудобно, а на ходу даже опасно.

Приборы перемещаются вместе с рулём

27 Ремни безопасности встроены в кресла Отдельный блок управления функциями для пассажиров

Блок управления большой и удобно расположен

28 Панель отелена от центрального тоннеля

Отверстия для вентиляции

29

Peugeot HR1 Экстерьер Создатели 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 единственной двери – наверняка на серийной модели для облегчения посадки сделают традиционные дверные проёмы.

30

Необычные пропорции, современная пластика Чересчур сложные мелкие элементы

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

31

Интерьер

Дополнительные приборы плохо читаются

Экран интегрирован в приборную панель Цифры расположены по окружности, стильно

32

Салон Peugeot выглядит ничуть не менее концептуальным, чем внешность. Но в отличие от Mitsubishi в глаза не бросаются аляповатые приборы и панель управления, и главное впечатление производит смелое сочетание материалов и высоко поднятый центральный тоннель, призваный вызвать чувство защищённости у седоков. Той же цели служит и переходящая в двери передняя панель – решение 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 стильные, но плохо читаемые приборы.

Лаконичный салон, ничего лишнего

33 Сквозной центральный тоннель Толстая стойка мешает обзорности

При открывании двери почти не занимают места

34 Необычная архитектура кресла

Широкий проход в салон

35

SsangYong Kev2 Экстерьер На автошоу в Сеуле 2011-го года дебютировал электрический концепт SsangYong KEV2, построенный на базе кроссовера Actyon нового поколения. Аналогичную модель KIA надеется запустить в серийное производство в 2013 году. От серийного автомомбиля концепту полностью досталась архитектура кузова, вплоть до некоторых наружних панелей. Чтобы добавить автомобилю „концептуальности” корейцы изменили оперение кузова, а так же установили 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.

36

Интересный перед, марка однозначно идентифицируется

Устаревшая пластика, аляповатое решение задка.

37

Интерьер

Старомодная архитектура салона

38 Салон также не производит впечатление чего-то нового. Общая архитектура и верхняя панель, как и кузов, позаимствованы от серийной модели Actyon . И точно так же дизайнеры попытались добавить „будущего“ с помощью непонятной панели с голубой подсветкой, . Из интересных решений – переключение передач манипулятором на центральной консоли и Androidпланшетник на передней панели для управления функци-

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

Управление функциями происходит через большой планшетный компьютер

39

Конкуренты, анализ материалов 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 небликующее стекло. Тем же алюминием отделаны и дефлекторы обдува. Странным решением выглядит светлый пол – в процессе эксплуатации он будет сильно пачкаться.

40 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.

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.

41

Вывод из анализа конкурентов Все 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 технологий и та свобода в проектировании компоновки, которую даёт электрическая трансмиссия позволяют совершенно иначе взглянуть на автомобиль. Можно спроектировать экстерьер, настолько непохожий на все окружающие автомобили, 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 представляет 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, расположенную прямо под рукой (Mitsubishi) и сиденья, которые необычно выглядят на обеих автомобилях, и при этом вполне удобны. К слову, из представленных конкурентов 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 управляются 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 семейного автомобиля. Итак, чтобы быть конкурентоспособным на рынке, мой автомобиль должен иметь такие же, как у конкурентов, или лучшие показатели по основным эксплутационным характеристикам: 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.

42

43

44

Жизнь 2030-го года

45 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 фитнесклубы 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 – расстояние в 200 километров он проходят за полчаса, что сопоставимо с временем поездки из окраины города в центр.

46

47

Потенциальных потребителей моего автомобиля можно разделить на две группы: частные и корпоративные. Частные потребители – это люди со средним достатком, которым периодически или постоянно приходится передвигаться по пересечённой местности. Эти люди заботятся об экологии и поэтому им нужен автомобиль, который бережно относится к природе. Корпоративные потребители – это могут быть прокатные или госуларственные организации, для которых экологичность и безопастность автомобиля являются вопросом имиджа.

48

Анализ потребителей

49

Первый потребитель 25-40 лет. Человек творческой профессии (архитектор 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.

Ситуация: а) Частный дом расположен в лесу, среди десятка подобных 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 станцию. 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 энергию, которую вырабатывают его солнечные батареи, в сеть. Вечером после работы человек забирает автомобиль со стоянки и едет домой.

50

Расстояние* 20-30 км

Пассажиры ( )

Багаж empty +

От дома до железнодорожной станции

Владелец, иногда с семьёй

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

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

51

Ситуация: б) Наступили выходные и семья решила съездить отдохнуть. В зависимости от времени года это может быть выезд на горнолыжный курорт или на ближайшее озеро. Ранним утром автомобиль, загруженный снаряжением и с четырьмя седоками выезжает из дома. До места отдыха ему предстоит проехать около ста километров по грунтовке или асфальту. Летом автомобиль становится центром развлечений – из динамиков играет музыка, в холодильнике лежат напитки и фрукты. Причём энергия аккумуляторов не используется, для таких затрат вполне хватает мощности солнечных батарей. Зимой в автомобиле можно переодеться, погреться и попить горячего чаю.

52

Расстояние 180-200 км

Пассажиры

Багаж full

От дома на отдых и обратно

Вся семья

Снаряжение, лежит в багажнике

53

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

Ситуация: а) Каждый год в городе проводится большая выставкапродажа экологически чистых продуктов. Чтобы увезти с собой всё за раз, автомобиль придётся дополнить прицепом. 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.

54

Расстояние 200-210 км

Пассажиры

Багаж full +

От дома до города + по городу

Вся семья

Автомобиль набит под завязку, есть прицеп

55

Ситуация: б) У человека, ведущего своё хозяйство, всегда найдутся дела, особенно осенью. С утра нужно съездить в поле, проконтролировать сбор урожая, потом проверить пастбище, которое находится ещё дальше, километрах в трех. После обеда нужно привезти сено, которое уже просушилось, 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 проходимы и для легковушки. Но всегда лучше иметь запас проходимости на всякий случай.

56

Расстояние 50-60 км

Пассажиры

Багаж full +

Вокруг владений

Владелец с сыном

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

57

Прокатный прогулочный автомобиль Люди приезжают из города и едут кататься по лесу.

Ситуация: 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, уставшие от городской суеты приезжают сюда регулярно.

58

Расстояние 20-30 км

Пассажиры

Багаж 50% full

Прогулка по заповеднику

Вся семья

Набор для пикника, развлечения

59

Автомобиль для смотрителя леса Закупаются централизованно, используются для объезда наблюдаемой территории.

Ситуация: Лес разделён на несколько участков, и за каждым закреплён 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.

60

Расстояние 300-400 км

Пассажиры

Багаж full +

Весь день объезжать часть закреплённого участка леса

Лесник с собакой

Инструменты, еда, дополнительные аккомуляторы

61

Вывод из анализа потребителей Исходя из представленных ситуаций можно сформулировать требования к разрабатываемому автомобилю. Прежде всего можно скорректировать величину требуемого запаса хода, полученную при обзоре конкурентов – ведь анализ ситуаций использования показал, что максимальный 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, который можно быстро достать. Пол и багажник должны быть отделаны легкомоющимися материалами, возможно предусмотреть сменную обивку сидений. Также автомобилю необходимо обладать повышенной проходимостью, для чего необходим полный привод и мощный двигатель – не менее 150 лошадиных сил и 400 Нм. Основная часть потребителей моего проекта – семейные люди, и им небезразлична безопастность автомобиля и его отношение к окружающей среде.

62

Стоимость и объём производства Так как представленные конкуренты не являются серийными 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 пределах от 700 000 до 1 800 000 ¤, а объём выпуска – около 100 000 единиц в год. Вполне допустимо сузить диапазон цен снизу – инновационный автомобиль вполне может быть немного дороже своих конкурентов. Также из-за нишевого характера 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 ¤.

63

Агрегаты Двигатель В своём проекте я использую двигатель YASA-750 от компании YASA Motors. Его преимуществами является высокая мощность при небольших размерах. Для обеспечения требуемых эксплутационных характеристик я решил использовать два двигателя, таким образом общая мощность двух двигателей составляет 150 лошадиных сил в шаттном режиме и до 270 при пиковых нагрузках. Крутящий момент в сумме составляет 1500 Нм.

Вес

25 кг

Мощность

75 л.с.

Пиковая мощность

135 л.с.

Крутящий момент

>750 Нм

Эффективность крутящий момент (Нм)

Диапазон скорости

скорость (об/мин)

>94% До 2500 об/мин

64

65

Подвеска Для своего проекта я выбрал инновационную схему подвески, разработанную компанией Bose. В основе этой схемы – линейный электродвигатель. Ведь электромоторы делают не только на вращательное движение, но и на поступательное – для обрабатывающих станков с ЧПУ, для перспективных поездов на электромагнитной „подушке”. Мощный линейный электромотор удачно вписывается на место телескопического амортизатора и заменяет собой и его, и пружину, и поперечный стабилизатор. Под контролем процессора на электродвигатель подается напряжение, и на его штоке возникает выталкивающее усилие. Скажем, 375 кг; на 4-х штоках – 1500 кг; то есть, вес легковушки гольф-класса с нормальной нагрузкой. Понятно, что электромагнитная подвеска поддерживают заданную высоту шасси независимо от нагрузки. Кроме того, быстродействующие линейные электромоторы берут на себя и динамическую компенсацию: ограничивают боковой крен автомобиля и поперечные стабилизаторы отпадают – за ненадобностью, а также устраняют продольные «клевки» при разгоне и торможении. Они способны срабатывать более 100 раз в секунду, а процессор контролирует каждый из четырёх блоков индивидуально. Достигается фантастическая плавность хода на покрытиях самого разного качества – при великолепном держании дороги и управляемости автомобиля. Тут на передний план выступает программное обеспечение: степеней свободы множество, возможности необозримы, но чтобы воспользоваться ими, нужно настраивать управляющую 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 приобретает легкую избыточную поворачиваемость. Охотно заруливаем в поворот, и упор мягко переносится на внешнее переднее колесо. Выходим из виража с чуть-чуть недостаточной поворачиваемостью. Особенно ценно, что линейные электромоторы не только берут на себя функции упругих элементов подвески, но и гасят, демпфируют колебания. То есть, работают как амортизаторы – только электрические. При ходе колеса на неровностях линейный электромотор действует уже не как электродвигатель, а в роли линейного альтернатора: 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 гидроамортизаторы – рекуперирование ее и запасание в аккумуляторах. 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 давлением (около 150 бар), которое поддерживается гидронасосом, отбирающим от двигателя немалую мощность. Заметный перерасход горючего – в конечном счете на обогрев атмосферы. Линейные электромоторы требуют примерно такой же электрической мощности, баланс примерно такой: в высокоактивном режиме новая подвеска расходует в общей сложности 20-25 кВт мощности. Немало, но она и возвращает в сеть 16-20 кВт. Правда, линейные электромоторы расходуют электричество даже и тогда, когда машина неподвижна. Просто потому, что нужно держать ее вес Но это легко решается

66 применением в схеме торсионов – специально для удержания автомобиля в статичном состоянии. По словам профессиональных водителей, электромагнитная подвеска дает уверенность в полном контроле над автомобилем. А когда автомобиль катится по неровной дороге, активное подавление резких толчков и вибраций заметно повышает плавность хода. Поражает, насколько органично подвеска Bose вписывается 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.

67

Аккумуляторы 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 хлоридафторида 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 аккумуляторы 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 преимущество 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.

Преимущества 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).

Размеры (мм)

7,25/160/227

Вес

496 гр

Ёмкость (минимум)

19,6 Ач

Напряжение

3,3 В

Удельная мощность

2400 Вт/кг

Плотность энергии

247 Втч/Л

Температура работы

от -30 до +55 С°

Температура хранения

от -40 до +60 С°

68

69

Компоновочные решения Экстерьер Благодаря меньшим габаритам двигателя и свободы при его размещении компоновка автомобиля разительно отличается 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 дифференциал Quaife

Электромагнитная подвеска Bose

70

71

Интерьер Лёгкие сиденья крепятся на двух направляющих – на полу и на центральном тоннеле, и за счёт этого под ними появляется много места для дополнительного багажа. В автомобиле 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 пассажирам подаётся изнутри панели, пользователь только выбирает направление на экране управления климатической установкой, таким образом достигается более равномерное распространение воздуха.

Силовая структура

Место для багажа под сиденьями

72 Сиденья крепятся к полу и центральному тоннелю и перемещаются по направляющим

Ремни безопасности

Отдельные подушки сидений

73

Компоновка

74

75

Технологии и материалы

76

77

Разработка конструкции При разработке силовой структуры кузова, каркаса сидений и приборной панели применяется инновационный метод, основаный на компьютерном моделировании. Специальная программа просчитывает нагрузки и выстраивает очень прочную и лёгкую структуру наподобие органической – примером может служить строение костей. Материал, из которого изготавливается кузов и силовая структура элементов салона – пластик, но пластик нового поколения, имеющий наноструктуру, и меняющий 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

78

Структура кости под микроскопом

79

Конструкция кузова Кузов внедорожника должен быть достаточно прочным и жестким, чтобы обеспечивать безболезненное преодолдение препятствий и необходимую безопасность. Также важен малый вес силовой конструкции – чтобы обеспечить наилучшую динамику и экономичность, а также компенсировать большой вес аккомуляторных батарей. Для увеличения 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 способствует улучшению эксплуатационных характеристик 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 перечисленных методов соединения. Клеевые соединения Такие соединения применяются в автомобильной промышленности благодаря возможности соединять самые разно-

образные, различные по свойствам материалы, соединение которых другими способами затруднено или невозможно.

— 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 автомобильной промышленности широко применяются клеи на основе эпоксидных смол, реже применяют полиуретановые клеи. Различают эпоксидные клеи холодного и горячего отвердения. Эти клеи обладают хорошей адгезией к металлам и многим другим неметаллическим материалам, отличаются водо-, масло- и бензостойкостью. Клеи холодного отвердения используют как основу для композиций, применяемых при ремонтно-восстановительных работах. Эти композиции применяются для заделки трещин, пробоин, а также для восстановления изношенных рабочих поверхностей деталей. При производстве автомобилей используют клеи горячего отвердения. Отвердение клея проходит в сушильных камерах в процессе сушки лакокрасочного покрытия. Полиуретановые клеи обладают хорошей адгезией к большинству материалов и применяются для склеивания сталей, алюминиевых сплавов между собой и с неме-

80 таллическими материалами. Эти клеи отличаются вибростойкостью и ударопрочностью, они стойки к воздействию нефтепродуктов и к резким перепадам температуры. Сварка. Необходимым условием качественной сварки алюминиевых сплавов является тщательная подготовка поверхности свариваемых деталей. Эта подготовка заключается в удалении окисной пленки с поверхности химическим травлением или механической зачисткой. Алюминиевые сплавы характеризуются очень высокой теплоэлекропроводностью, в связи с чем контактной сварке (точечной или роликовой) следует применить сварочные машины с мощным кратковременными импульсами тока. Роликовые машины применяют для получения непрерывного герметичного шва. При точечной сварке сплошного шва нет, прочность сварного соединения зависит от шага и диаметра сварной точки. К недостаткам сварных соединений следует отнести недостаточную коррозионную 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, полиуретановые клеи. Клеесварные соединения имеют более высокую усталостную прочность и коррозионную стойкость, не подвержены расшатыванию, которое присуще клепанным 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, предохраняющим 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 склеиваемые поверхности и точечная сварка при еще не затвердевшем клее. Часто точечную сварку применяют лишь для прихватывания одной детали к другой, а клей после просушки обеспечивает достаточную прочность соединения. Лазерная сварка Отличительной особенностью лазерной сварки алюминиевых 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 коэффициента отражения, теплопроводности и теплоемкости алюминия. После начала процесса плавления коэффициент отражения резко снижается и происходит интенсивное прославление металла с образованием парогазового канала. Указанный порог плотности мощности зависит от длины волны излучения, параметров фокусировки, скорости сварки, толщины и состояния поверхно-

81

сти пластин, а также состава материала. В качестве источников 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, легированное редкоземельными металлами, а накачка выполняется 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 излучения в сочетании с длиной волны 1,07 мкм волоконных лазеров позволяют говорить о целесообразности применения данного типа лазеров для сварки алюминиевых сплавов.

Технологии выращивания пластика На данный момент существуют четыре наиболее распространённых технологии выращивания пластика. Лазерная стереолитография (Laser Stereolithography, SLA) — объект формируется из специального жидкого фотополимера, затвердевающего под действием лазерного излучения (или излучения ртутных ламп).

При этом лазерное излучение формирует на поверхности текущий слой разрабатываемого объекта, после чего, объект погружается в фотополимер на толщину одного слоя, чтобы лазер мог приступить к формированию следующего слоя. Селективное лазерное спекание (Selective Laser Sintering, SLS) — объект формируется из плавкого порошкового материала (пластик, метал) путем его плавления под действием лазерного излучения. Порошкообразный материал наносится на платформу тонким равномерным слоем (обычно специальным выравнивающим валиком), после чего лазерное излучение формирует на поверхности текущий слой разрабатываемого объекта. Затем платформа опускается на толщину одного слоя и на нее вновь наносится порошкообразный материал. Данная технология не нуждается в поддерживающих структурах для „висящих в воздухе“ элементов разрабатываемого объекта за счет заполнения пустот порошком. Для уменьшения необходимой для спекания энергии, температура рабочей камеры обычно поддерживается 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 рабочего материала (пластик, металл, воск). Рабочий материал подаётся в экструзионную головку,

которая выдавливает на охлаждаемую платформу тонкую нить расплавленного материала, формируя таким образом текущий слой разрабатываемого объекта. Далее платформа опускается на толщину одного слоя, чтобы можно было нанести следующий слой. Часто в данной технологии участвуют две рабочие головки — одна выдавливает на платформу рабочий материал, другая — материал поддержки.

Изготовление деталей из композиционных материалов Значительные успехи в применении композиционных матриалов в автомбиле достигнуты применительно к таким деталям, как бамперы, полы, обивки дверей и панели приборов, выполняемые из листовых формовочных материалов на базе сложного винилового эфира и из термопластиков на основе стекломатериалов и уретановых материалов 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 получают, помещая в форму наполнитель, а затем впрыскивают в нее связующее. Предварительно на пресс-форму наносят антиадгезионное покрытие (смесь кремнийорганиче-

ского воска и поливинилового спирта), а затем уже укладывают наполнитель. После впрыскивания связующего отвердение изделий происходит в течение 15-30 мин. Получают сложные по конфигурации детали с высоким качеством поверхности.

RIM-процесс предсталяет из себя следующее: в герметичную форму, имеющую конфигурацию детали, через форсунку впрыскивают исходные компоненты и инициатор вспенивания. Реакция компонентов и вспенивание происходит в форме, за счет вспенивания, увеличивается объем материала и происходит заполнение формы. Материал приобретает конфигурацию детали. Помимо инжекционного прессования используется SMC (Sheet Moulding Compound) технология. Метод очень распространен для получения горизонтальных панелей из листовых препрегов горячим прессованием. На первом этапе производят раскрой и дозировку заготовки. Раскрой заготовки производят специальными ножами по шаблону в соответствии с картой раскроя. Дозируют материалы взвешиванием. Масса заготовки равна массе готовой детали с поправкой 1,5%. На втором этапе на пресс-форму наносят слой разделительного материала и снимают с заготовки предохранительную пленку. Затем загружают заготовку в стационарную металлическую форму с хромированной рабочей поверхностью. На третьем этапе производят прессование с подогревом заготовки. Время изготовления детали из расчета 40-60 сек на 1 мм толщины детали. Температура приблизительно 130-145 оС, удельное давление прессования 1-5 Мпа.

82

83

Использование солнечных батарей 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 любимую музыку. При этом солнечные батареи сделаны из прозрачных органических материалов и пропускают часть света внутрь салона, снижая потребность в использовании ламп подсветки и, как следствие, энергопотребление.

Сенсорные технологии Управление второстепенными функциями перенесено на сенсорный экран, это позволяет избавится от огромного количества кнопок . Простой и удобный интерфейс поможет быстро настроить климат контроль или мультимедийную систему. Существует множество разных типов сенсорных экранов, 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 электродов. Электрод вместе с телом человека образует конденсатор; электроника измеряет ёмкость этого конденсатора (подаёт импульс тока и измеряет напряжение). Прозрачность таких экранов достигает 90 %, температурный 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 современных моделях конструкторы добились очень высокой точности.

Отделка салона Концепция автомобиля предполагает, что при его изготовлении окружающей среде будет нанесён минимальный 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.

Технология изготовления деревянного шпона Шпон — это основной полуфабрикат который служит для изготовления слоистой древесины. Шпон получают двумя основными способами. Производство лущеного шпона. Характеризуется процессом срезания с цилиндрической поверхности отрезка древесины (чурака) тонкого слоя. Срезается 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 производстве лущеного шпона называется лущением. Схема технологического процесса производства лущеного шпона. Сырье со склада поступает на тепловую обработку, которую выполняют для увеличения пластичности древесины. Затем кряжи поступают на окорочный станок для удаления коры и вместе с ней грязи и песка, которые приводят к ускоренному затуплению лущильных ножей. Пилой кряжи раскраиваются 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 разрезания на листы определенных форматов и укладки в пачку.

84

Конвейером пачка выносится из-под ножниц и электропогрузчиком отвозится к сушилке. В роликовой сушилке шпон сушат, затем на конвейере сортируют и раскладывают 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 заделываются вставками из шпона. Пачки готового шпона и поступают 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. Строганый шпон применяют как декоративный древесный материал для отделки мебельных и других изделий. Для получения наиболее красивого рисунка шпона необходимо срезать его в определенном направлении. Поэтому декоративный шпон получают не лущением, а строганием. Для производства строганого шпона применяют древесину различных пород, чаще твердых лиственных, обладающих разнообразной красивой текстурой. Толщина строганого шпона составляет 0,6; 0,8; 1 мм. Строганый микрошпон может быть толщиной от 0,04 мм. Схема технологического процесса производства строганого шпона. Со склада сырья кряжи поступают на поперечный раскрой, где они распиливаются на отрезки заданной длины. Каждый отрезок распиливается вдоль, при этом получается двухкантный брус. Если

85

необходимо, брус распиливают на две половинки. Полученные ванчесы подвергают тепловой обработке в пропарочной камере или в автоклаве. На шпонострогальном станке ванчесы строгают. Строганный шпон сушится в роликовых сушилках, торцуется на торцовочных станках и упаковывается в пачки. В последующей из листов шпона будет набираться определенный рисунок. Цвет, тон, характер рисунка должны быть одинаковыми в каждом наборе, поэтому листы шпона, получающиеся из каждого ванчеса в процессе строгания, складываются, сушатся и упаковываются в пачки в том же порядке, в каком они поступали из строгального станка. Скомплектованная, высушенная, упакованная и перевязанная шпагатом пачка шпона с сохранением текстуры каждого ванчеса называется кнолем.

Порядок сборки деталей салона Прежде всего на каркас кузова под внешними облицовками 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 дополнительными функциями.

Обивки внутренних панелей кузова. Облицовочные 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 подушек. Всё электрооборудование (электроприводы для регулировок, вентиляторы для обдува, проводка) находится в накладных подушках, набивочный материал пенополиуретан, 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.

Материалы салона Обивка сидений, имитирующая ткань

Пластик

Алюминий

86

Деревянный шпон

87

Стиль

88

89

Эскизы Экстерьер

90

91

92

93

94

95

96

97

98

99

100

101

102

103

104

105

106

107

Интерьер

108

109

110

111

112

113

Демострационные рисунки Экстерьер

114

115

116

117

Интерьер

118

119

120