Автомобили с ДВС и гибриды: история, настоящее, будущее

Вольво, как и Сааб, была не самой финансово устойчивой компанией. Чтобы это увидеть, нужно посмотреть что было с ней в 70-х, когда началось то, что сейчас по-полной даёт плоды.

В 77-м году в Вольво передумали объединяться, и дали Саабу отбой.

Он поэтому пошёл в Фиат, и в 78-м заключил с ним договор о построении того, что стало его 9000-м, на базе лянчевской Темы, которая тогда была на ранних стадиях проработки. Таким образом, они получили доступ к фиатовской платформе Т4, той самой, которая давала не самые большие снаружи, но вместительные переднеприводные авто с поперечной компоновкой агрегатов.

В 78-м в Вольво начали собственный проект, который назывался Galaxy.

В его рамках должны были быть параллельно разработаны два автомобиля, меньший должен был весить около 1,000 кг в снаряженном состоянии и иметь среднюю экономичность равную 6.8 литров на 100 км, и более крупный, массой 1,200 кг, со средней экономичностью 7.9 литров на 100 км. Отвечал за их проектирование Руне Густаффсон, который создавал первый прототип модели Amazon.

Новые машины должны были быть не только экономичными, но и динамичными, и иметь все опции, которые покупатель мог бы ожидать в начале 90-х. Многие производители начали применять тогда передний привод (в основном потому, что покупатели хотели автомобиль меньший снаружи, но больший внутри), поэтому они должны были получить именно его. В рамках проекта должна была быть разработаны не только новые машины, но и новые методы производства, с применением новых материалов, и новые заводы.

На первом этапе, пилотного проектирования, продолжавшегося с 1978-го по 1981-й, был построен первый прототип, названный G4. Он был представлен в 1980-м, имел передний привод, двигатель объемом 1.8 литра, и экспериментальную коробку передач нового типа. Дальше произошло разделение проекта на два отдельных: G1 (для замены 340/360) и G2 (новой большой серии).

Тогда же в фирме начали разработку нового алюминиевого двигателя X-100, четырехцилиндрового рядного, поперечной компоновки, который идеально подходил для переднего привода.

5-ступенчатая механическая коробка передач была разработана самой Вольво, поскольку у поставщиков не было ни одной, которую можно было бы установить на поперечно расположенный двигатель. Первая её версия принесла много проблем, и не соответствовала внутренним требованиям компании. Поэтому была разработана новая, чрезвычайно компактная коробка, содержащая три вала (обычные имели два). В 1980-м Вольво запатентовала эту конструкцию, в 1981-м началась разработка её серийной версии, M55.

В сентябре 1980-го года был готов первый прототип кузова G1, он на снимке ниже, этот автомобиль с передним приводом имел поперечно расположенный двигатель объемом 1.8 литра, и такой же тип коробки передач.

Volvo-G1-prototype-440-850.jpg


Как видно, серийная модель 440 имеет практически точно такую же конструкцию, что и G1. Это название сменилось на G13 (480), G14 (460) и G15 (440), чтобы разнообразить предложение. Планировалась и версия универсал, но от нее отказались, поскольку продажи ожидались недостаточными, чтобы сделать нужные модификации окупаемыми.

В 1981-м году в Олофстреме были выполнены первые прототипы кузова G2, они на снимке ниже.

Volvo-G2-prototype-850.jpg


Следующий этап проекта Galaxy длился с 1982-го по 1985-й. Основной задачей было выбрать концепции построения, и методы производства новых автомобилей.

В апреле 1982-го бельгийское подразделение фирмы, Volvo Cars BV, приобрело у головной компании проект G1 (G13, G14, G15, и 9 тестовых прототипов), за 128,5 млн. шведских крон. Его развитие привело к появлению серийной модели 480 в 1985-м, 440-й в 1988-м, и 460 в 1989-м.

В те годы активно развивался проект 1155 (серия 700), для которой Нильс Болин разработал новую систему защиты от бокового удара, SIPS. Поскольку она не была достаточно проработана к моменту запуску в производство 740-й и 760-й, то запланировали внедрить её как раз на серийной G2.

Когда поперечный 5-цилиндровый двигатель X-100 (первая версия которого развивала 114 л. с.) и новая поперечная коробка передач M55 были готовы, Вольво приобрела один экземпляр машины Chevrolet Citation. Основной причиной был её размер, точно такой же, как у планируемого G2, к тому же она была переднеприводной. Разработчики установили в неё новые коробку и двигатель, и начали испытания, которые показали, что они действительно хороши, полностью соответствуют ожиданиям, и внутренним требованиям Вольво.

Команда разработчиков решила, что автомобиль G2 должен будет иметь только 5-цилиндровый двигатель. А также, следующие размеры: максимальная длина 4.5 метра х ширина 1.7 х высота 1.4, с колёсной базой 2.6 (серийная 850-я была немного больше: 4.66 x 1.76 x 1.44, и колесная база 2.66, масса также была немного больше).

4-цилиндровый двигатель семейства X-100 был представлен в вариантах 1.6 и 1.8, а 5-цилиндровый в вариантах 2.0 и 2.2, также велась разработка двух дизельных версий, 1.7 и 2.1 соответственно.

Изначально был план разработать 5-цилиндровую версию самостоятельно, и отдать разрабатывать 6-цилиндровый вариант инжиниринговому бюро Порше. Йон Петтерсон, главный конструктор двигателей Вольво, решил по-другому, и начал разрабатывать 6-цилиндровую версию также самостоятельно. Когда она была готова, Porsche Engineering заказали его тонкую настройку и оптимизацию.

Следующим этапом в проекте Galaxy была разработка автоматической коробки передач, очень важной для рынка США. Без наличия автомата, проект был бы просто отменен. Компания обратилась к Aisin Warner (AW) и Zahnradfabrik Fredriechshafen (ZF), с просьбой разработать коробку, которая бы соответствовала её спецификациям, и была не менее компактной, чем механика M55.

Вариант, разработанный ZF, оказался слишком габаритным, и это означало, что компания не могла применить двигатель L5. Поэтому, она отдала разработку и заказ на поставки AW, которая гарантировала нужную компактность.

В 1983-м в рамках проекта G2 были выполнены полномасштабные модели кузова, названные P1 и P2, они на снимке ниже. Первая был разработан Йеном Вильсгаардом, вторая — Рольфом Мальмгреном. Как видно, у версии P2 много деталей (особенно в задней части), которые можно найти на поздних 940-х, и на 850-х.

Volvo-P1-P2-850-prototype.jpg


Команда долго не могла решить, какая из них предпочтительнее, поэтому решили объединить лучшие элементы обеих в новую, названную P3. После того, как она была изготовлена, в виде пластилиновой модели, не все остались довольны. Включая Вильсгаарда, который отправился в туринское бюро Coggiola, чтобы проработать свои идеи на ином уровне.

В конце марта 1984-го был закончен первый ходовой прототип G2, представленный на снимке ниже, он был назван M020, в апреле его опробовало руководство компании. Отзывы были смешанными: неплохо, но не хватет характера, что привело к появлению прототипов M021 и M022, усовершенствованных, а сам M020 был доставлен на испытательный полигон в США.

Volvo-G2-prototype-1984-850.jpg


Весь проект G2 попутно переименовали в Project A.

Во время испытаний Ян Вильсгаард все еще находился в Италии, разрабатывая усовершенствованный стилистический вариант P3. При этом, Лассе Петтерсон уже спроектировал новую машину на базе существовавшего P3, она на снимке ниже, и все были довольны результатом.

Volvo-P3-prototype-850.jpg


Когда Вильсгаард привёз усовершенствованный P3 из Италии, он на снимке ниже, все были приятно удивлены. Эта версия была названа В3. Была и вторая её вариация, но она осталась в Турине.

Volvo-B3-prototype-850.jpg


Вильсгаард попутно разработал C3, нотчбэк с низким значением Cd, он на снимке ниже. Как и прототип лифтбэка на основе С3, который на самом деле был уменьшенной версией 740/760, и предполагался как дополнение к этой серии.

Volvo-C3-prototype-850.jpg


Также им был разработан прототип купе, совместно с Эриком Скугом, в виде эксперимента, он на снимке ниже. Примечательны двери без рам, и такие же задние боковые окна, позже эта концепция будет использована в серийной C70.

Volvo-850-Coupe-prototype.jpg


В начале 1985-го года члены правления Вольво выразили недовольство проектом Galaxy. Он по их мнению был слишком дорогим, а сама разработка шла слишком медленно. Они собирались остановить его, пока не увидели прототипы Вильсгаарда, приведённые выше, после чего изменили отношение к нему.

Неделю спустя были представлены версии кузова A2SN (не более чем C3 от Вильсгаарда) и A2S (седан на базе оригинального P3 с новой задней частью, на снимке ниже). Стигу Фальку было предложено реализовать на нём идею по интеграции фальшрадиаторной решетки в капот, она была у него ещё для серии 700, но в тот момент он не смог убедить стилистов.

Volvo-A2-S-saloon-prototype-850.jpg


Ханс Карлстедт отвечал за техническое проектирование новой модельной линейки. Новым здесь было то, что ABS должна была стать стандартной опцией, а все двигатели должны были работать только на неэтилированном бензине. По внутренним стандартам Вольво они должны были пройти не менее 200,000 километров без каких-либо серьезных отказов, и иметь срок службы не менее 20-ти лет.

В сентябре 1985-го года Aisin Warner представила запрошенную Вольво автоматическую коробку передач, которая имела те же размеры, что и M55, и называлась AW-597. В ноябре 1985-го компания одобрила её, и дала зеленый свет на разработку коробки следующего поколения. Тем временем, сама она разработала новую механику M56, отменив M55.
 
Последнее редактирование:
Реклама
Завершающий этап программы Galaxy был начат в 1986-м, и стал самым дорогим и крупным промышленным проектом Вольво за всю её историю. Первый новый автомобиль должен быть произведен на 15-й неделе 1991-го года (в фирме для краткости назвали его 9115), на всё про всё у них было около пяти лет.

5-цилиндровый двигатель Х-101 по состоянию на 1986-й имел рабочий объем 2,3 литра, и назывался T23. Прототип седана A1SN с ним (1202) был отправлен на испытания в США, чтобы проверить тормозную системы, а также систему климатизации и отопления.

Проработка хэтчбека была остановлена в конце 1986-го, в Вольво не захотели выводить на рынок две модели одновременно, недостаточно разные. Вместо вывода дополнительного хэтчбека на рынок там решили сделать более функциональным базовый седан, единственный, снизив значение Cd его кузова в такой мере, чтобы соответствовать изначальным требованиям проекта. Сам он был переименован в Project S (в честь королевы Сильвии).

Новым в нём стала группа настройки управляемости, и состояла она из 4-х человек из проектного отдела группы, недовольных характеристиками прототипов.

В 1987-м году Госта Свенссон придумал новый тип ремня безопасности, с автоматической регулировкой высоты натяжителя, который было значительно удобнее пристегивать, он получил название ARH. Ремень в нём напрямую наматывался на катушку, установленную в стойке, вместо прохождения через бегунок, который располагался на полу.

В отделе двигателей тогда же был разработан новый впускной коллектор, изменяемой геометрии, что давало двигателю более высокую отдачу, и больший крутящий момент одновременно. Появились и первые результаты испытаний новой автоматической коробки передач Aisin Warner, она работала очень хорошо.

В конце 1987-го в Вольво решили, что новый автомобиль должен собираться в бельгийском Генте, поскольку шведские заводы фирмы не имели для этого нужных возможностей. Volvo была очень довольна этим заводом, работавшим начиная с 1965-го.

В конце 1987-го проект (снова) переименовали, на этот раз в Project GE (где G отсылала к первому его названию). Тогда же было произведён переход на CAD-моделирование. За день до Рождества прототип под названием 1418, приведённый на фото ниже, был готов, в начале 1988-го его отправили в США, для проведения испытаний.

Volvo-850-prototype-1987.jpg


По итогам испытаний в США для улучшения динамики объем 5-цилиндрового двигателя был увеличен до 2.5 литров.

Модельная линейка 700, представленная в 1983-м, за эти годы не претерпела больших изменений, поскольку компания не хотела прерывать проект Galaxy. Но, когда продажи 740 и 760, в 1987-м и 1988-м соответственно, начали падать, они почувствовали необходимость что-то изменить, и Хакану Мальмгрену было поручено начать моделирование новой задней части (которую в итоге получили 940 и 960), результаты его работы на фото ниже.

Volvo-740-940-960-P90-Operation-Backlift-sketches.jpg

Volvo-740-940-Facelift-backlift-sketch.jpg


Переработанный автомобиль также должен был получить новую автоматическую коробку передач, и 6-цилиндровый рядный двигатель X-100 (в 1990-м году он был представлен на новой 960-й).

В 1988-м были готовы новая система охлаждения и климатизации (стандарта R134), и серийный автоматически регулируемый ремень безопасности ARH, в это же время Мальмгрен показал несколько новых версий стилистики для Project GE, на снимке ниже, и воплотил их вместе с Вильсгаардом.

Volvo-850-impression-Malmgren-1988.jpg


Забавный факт: компания попросила 30 женщин, работающих в отделах планирования и дизайна, дать свою оценку новому автомобилю. Это считалось особенно важным для рынка США, поскольку 45% Вольво в США покупали женщины. В итоге, стилистику кузова решили смягчить.

В 1989-м было испытано множество конструкций обеспечения безопасности, новая система SIPS была успешно интегрирована в кузов. Был также разработан новый прототип с гораздо более мягкими линиями.

Volvo-850-final-prototype-1989.jpg


В это году обновлённый завод в Генте обрел окончательный вид: производственная зона была закончена, зоны поставщиков сформированы, и Aisin Warner была готова приступить к выпуску новой автоматической коробки передач. Однако, пресс-формы ещё не были готовы, а некоторое оборудование не прибыло.

Тогда же активно обсуждалось коммерческое название для Project GE, и после того, как серии 500 и 600 были отклонены, Вольво решила назвать новую модель 850, так как этот индекс располагался ровно между 700-й и 900-й серией, а цифра 5 указывала на 5-цилиндровый двигатель.

В начале 1990-го на обновлённом заводе в Генте были установлено и испытано всё оборудование, включая роботов, и к концу года все было готово к началу серийного производства. Часть рабочих из Гента были отправлены в Гётеборг, чтобы перенять опыт у коллег. Также, в Гётеборг прибыло новое оборудование, на котором было изготовлено 90 пилотных версий, для проверки производственного процесса, и получаемого качества.

Финальные испытания прототипа были запланированы в американской Аризоне, но, к сожалению, в аэропорту контейнер с ним сбросили с высоты 5 метров, и он был разрушен.

В конце лета 1990-го 850-я была представлена Национальному управлению безопасности дорожного движения Швеции, для получения одобрения типа. Похожая процедура должна быть успешно пройдена в каждой стране Европы, поэтому все поставщики компании должны были поставлять удовлетворяющие этому компоненты.

После реализации некоторых незначительных изменений (новый задний бампер и некоторые иные детали), 850-я была готова. В 1991-м году, за 10 недель до того, как должна была быть произведена первая серийная машина, в Генте было произведено финальное тестирование.

11 апреля 1991-го года, в точном соответствии с планом, первый серийный седан Volvo 850 GLT был выпущен, он на фото ниже. Он же был представлен публике на автосалоне IAA во Франкфурте, в сентябре того же года.

First-Volvo-850-leaving-Gent.jpg


Универсал 850 был представлен в 1992-м.

Его решения базировались на работах братьев Мальмгрен 1985-го для обновлённого универсала 700-й серии, они на фото ниже, с практически отсутствующим углом капот-лобовое и стекло, и c каммовским задним срезом (не был реализован для 940/960-й, но был для 850-й, некоторые элементы можно найти в универсале V70, 2000-го года).

Volvo-sketches-760-850-V70-Malmgren.jpg


Ходовой прототип универсала на основе A2S от Вильсгаарда, с задними фонарями Мальмгрена, на снимке ниже, из-за чего многие подумали, что это и есть новый 760-й универсал.

Volvo-Galaxy-prototype-850-Estate-Malmgren-Coggiola-760-Wilsgaard.jpg

Volvo-Galaxy-project-Estate-850-prototype.jpg
 
Последнее редактирование:
По не выпущенному универсалу 400-й серии.

Эскиз 1985-го, с фокусом на вместимости, c каммовским задним срезом.

00.jpg


Его экспериментальная реализация на базе серийной 440-й силами французской Heuliez.

01.jpg


Проработка более визуально динамичного варианта, в ущерб вместимости.

02.jpg


Масштабная модель для продувки в аэротоннеле.

03.jpg
 
Touring, получается Volvo выбрали единственно правильное решение - продаться китайцам. Немцам они не нужны, американцам тоже. Зато не повторили судьбу Saab.
Эскиз универсала 440 вполне хороший.
 
Машины в 10-х усложнились, стали необходимы инвестиции в мультимедиа, сетевые функции, ассистенты, чтобы просто продавать, а не катиться вниз. Капиталоёмкость этого бизнеса и так была высокой, а с внедрением этих технологий только увеличилась, причём скачкообразно.

Единственный работающий способ для марок с продажами в несколько сотен тысяч в год, чтобы получать прибыль, это обеспечить разделение издержек на бортовую операционную систему и навигацию с глобальным провайдером таких решений, это пара Google и Apple.

На ассистенты, или с ними же, или с очень крупным глобальным автопроизводителем, в идеале с их пулом, который потянет долгосрочные вложения в разработку, обновление и поддержку. Это сейчас основное капиталоёмкое, а не моторы и не коробки, и не кузов с шасси, это надо чётко понимать.

Оптимально, конечно же, иметь вдобавок унифицированную автомобильную платформу с возможностью создавать и производить на одних заводах и сборочных линиях машины сегментов С-F, на единой техбазе, чтобы перекрывать основные высокодоходные сегменты.

При этом, унификация необходима не только по моторной и коробочной группе, но и по приборным, навигационным и мультимедиа, HVAC, подсистемам безопасности, каркасам сидений, рулевым-педальным группам.

Собственно всё это в Вольво и сделали:

- бортовая система у них на Android Auto, нави на Google Maps,
- они головная фирма по ассистентам для группы Geely,
- у них две гибкие топливо-гибридные платформы, B-C, и D-F, с унификацией по моторно-коробочным и иным группам,
- у них две гибкие электрические платформы, B-C, и D-F, с такой же унификацией.

Это могло быть реализовано и в рамках предыдущего их собственника, Форда, но ориентированность того на продажи пикапов в США снижала возможный эффект масштаба. С китайскими марками вышла большая схожесть по архитектурам, и по решениям.
 
Последнее редактирование:
С электро они переходят на одну-единственную гибкую платформу, C-F, говоря о возможности построения на ней и B. При этом базовые вещи, как-то электрико-электронная архитектура и программный слой будут едиными, а подсистемы типа подвесочных будут выбираться в зависимости от класса. СТО опять же не китаец, а швед, c 18-летним опытом запуска производства в Вольво и 6-летним в Тесле, это о многом говорит.

 
Последнее редактирование:
Сводить всё к национальности капитала собственника упрощение, тем более не очень понятно чьи деньги он вкладывает в группу Geely, так как её акции обращаются в Гонконге, давно и прочно интернационализированном финансовом центре.
 
Последнее редактирование:
Touring, в конечном итоге, получается, что фактически современный автомобиль формируют поставщики готовых решений: трансмиссионщики, мультимедийщики, производители сиденийи тд
Как в супермаркете, выбираем трансмиссию, сиденья в салон, мультимедию, оптику в соответствии с несколькими эскизами, нарисованными отделом дизайна. С подвеской всё просто, выбрал тип и, вуаля, несколько поставщиков.
 
Touring, в конечном итоге, получается, что фактически современный автомобиль формируют поставщики готовых решений: трансмиссионщики, мультимедийщики, производители сиденийи тд Как в супермаркете, выбираем трансмиссию, сиденья в салон, мультимедию, оптику в соответствии с несколькими эскизами, нарисованными отделом дизайна. С подвеской всё просто, выбрал тип и, вуаля, несколько поставщиков.
Несколько не так. Поставщик сейчас может предлагать готовые решения, включая программную часть, с их кастомизацией под конкретного клиента, те же коробки передач, иные узлы трансмиссий, тормозную систему, рулевую, систему впрыска, систему очистки, систему теплового менеджмента, HVAC систему, HMI системы, системы комфорта, и ассистенты.

Автопроизводитель интегрирует их в общую электронно-электрическую систему и в кузов, и калибрует программную часть под свои требования, находя оптимальный именно для него набор параметров.

Базу всё равно проектирует он сам, это кузов, подвески, двигатель, и иное. За ним как минимум выпуск кузова и двигателей, иногда и коробок. Он же добивается нужных аэродинамических параметров, шумов-вибраций (NHV), расхода топлива, выбросов, устойчивости. Далее патентует эти решения.

Потом по его спецификациям выбранные им профильные фирмы делают с заданными им параметрами литьё для кузова, двигателя, подрамники, рычаги подвесок, амортизаторы, пружины, оптические приборы, проводку, и прочее. Эти фирмы как правило плотно сотрудничают с ним на этапе разработки, чтобы результат получился наилучшим, и за минимальный срок.
 
Последнее редактирование:
Реклама
Touring, учитывая, что новые модели зачастую это глубокий рестайлинг предыдущих, то производители умеют зарабатывать деньги.
 
Нужно вспомнить идею, которая лежала в основе, для машин 60-х это было удовлетворение желания разнообразия, например американские производители хотели чуть ли не каждый год выпускать существенные апдейты, и даже начали, отсюда такое явление как модельные года (MY).

Потом они осознали что каждый год это избыточно часто, и перешли к концепции кузовного фэйслифтинга и одновременного накопительного технического апдейта раз в несколько лет (FL), к моменту, когда спрос начинал падать. И к концепции полной смены модели (All new), c более радикальным кузовным фэйслифтингом и техническом апдейтом, к моменту, когда спрос начинал падать резко. Со временем, с развитием начиная с 80-х финансовых услуг, первый устоялся на значении типичного срока лизингового контракта, 4-х годах, второй на двойном, или 8-ми.

После разработки концепции каталитического контроля выбросов, впервые сформулированной в 60-х, и принятия соответствующих обязательных регулятивных требований, следствием которых стало внедрение каталитических нейтрализаторов в США в 70-х, и в Европе с конца 80-х, темп обновления и фактический срок службы машин стал задаваться сменой стандартов очистки выхлопных газов.

После разработки основной на сегодня концепции пассивной безопасности с силовой клеткой, ремнями и подушками, впервые сформулированной в 60-х, и внедрённой начиная с 80-х, с принятием соответствующих обязательных регулятивных требований, темп обновления стал задаваться и ими тоже.

В начале 70-х случился топливный "кризис", он привнёс важность расхода топлива, чего раньше не было. Для достижения более низкого требовалось существенно менять форму кузова, системы питания, а также трансмиссии и шины. Поэтому в США и Европе в середине-конце 70-х были запущены целевые научные программы, совместно с автопроизводителями, по разработке соответствующих технологий.

Результат, были внедрены:

- конец 70-х — начало 90-х, высоко обтекаемый кузов, стилистика поздних реализаций которого которого была названа журналистами "биодизайном", тогда же электронно-управляемый электромагнитный впрыск бензина с общей топливной рампой, с электронным управлением зажиганием,

- конец 80-х — конец 90-х, непосредственный электронно-управляемый механический впрыск дизтоплива в сочетании с наддувом,

- середина 90-х — начало 00-х, непосредственный электронно-управляемый, электромагнитный впрыск дизтоплива с общей топливной рампой в сочетании с наддувом, многоступенчатые механические трансмиссии, электронно-управляемые автоматические трансмиссии.
 
Последнее редактирование:
В 90-х реализовывался первый этап, с ещё не оформленной документально договорённостью между регуляторами и автопроизводителями снизить расход топлива и сопутствующие ему выбросы СО2 в необходимое количество раз, взяв за точку отсчёта 1990-й год.

На 00-е годы и позднее снижение расхода топлива было закреплено уже в формате регулятивных требований, с выходом на записанные в них целевые показатели, это нормы среднего расхода топлива по гамме CAFE в США, и нормы по средним выбросам СО2 по гамме в Европе.

Поэтому, были внедрены:

- начало 00-х — начало 10-х, непосредственный электронно-управляемый, электромагнитный впрыск бензина с общей топливной рампой в сочетании с наддувом, низковязкие масла, поршневые кольца пониженного преднапряжения, опоры коленвала и распредвалов пониженного диаметра и ширины, ролики качения в приводе клапанов от распредвалов, электронно-управляемые многоступенчатые насосы, электронно-управляемые старт-стоп системы, электронно-управляемые многоступенчатые автоматические трансмиссии, электронно-управляемые автоматизированные механические трансмиссии, электронно-управляемые заслонки обдува радиаторов охлаждения, шины с пониженным сопротивление качению,

- начало 00-х - настоящее время, отключение топливного мотора в наименее эффективных режимах его работы, и заменяющий его электропривод, в виде HEV гибридов от Тойоты с NiMH ячейками, всё более массовых,

- начало 10-х — настоящее время, отказ от топливных моторов в виде BEV с Li-ion NCA/NMC/LFP ячейками, наиболее радикальное решение данной задачи, как и задачи контроля и снижения выбросов,

- конец 10-х — настоящее время, отключение топливных моторов в наименее эффективных режимах их работы, и заменяющий их электропривод, в виде массовых MHEV и PHEV гибридов с Li-ion NMC ячейками, как ответ на несовершенство батарейных технологий и недостаточность зарядной инфраструктуры.
 
Последнее редактирование:
Упоминавшийся мною пример, Форда, который в 98-м году представил концепт P2000, по сути, цельноалюминиевый Мондео.

p2000-02.jpg


Его кузов был в основном выполнен в штампованном листе, включая технику точно подогнанных заготовок (tailored blanks), за исключением литых опор передних стоек, был достаточной жёсткости, и гораздо лучше готов к крупной серии, чем предыдущие попытки.

p2000-01.jpg


Он был на то время реальной инновацией, с сочетанием точечной и дуговой сварки, и сборки на заклёпки. Разрабатывали его с начиная 92-го, совместно с подрядчиком Alcan (Канада), в рамках проекта Alcan-Ford AIV (Aluminium Intensive Vehicle).

p2000-1998.jpg


Подобного до этого не делали. Взять пионера в этой области, Honda, её NSX образца 90-го имел невысокую серийность, до 25 машин в сутки, или до 10,000/год, и значительную долю ручного труда. Технологии сборки, точечная и дуговая сварка. Основной подрядчик компании по материалам и процессам в данном проекте, Kobe Steel (Япония).

Не менее известная фольксвагеновская Audi A8 по причине недостижения целевой жёсткости в штамповано-сварной конструкции в предыдущих попытках с моделью Audi 100 С3 вместе с Alusuisse (Швейцария), получила пространственную раму, из экструдированных профилей и литых нод, дополненных штампованным листом в области пола, файрволла, задних и внешних панелей. На деле, это тоже была ограниченная серия, с возможностями производства менее 10,000/год, и большим количеством ручных работ, порядка 75%. Сборка кузова, та же точечная и дуговая сварка, генеральный подрядчик по материалам и процессам, Alcoa (США).
 
Последнее редактирование:
Приведённый выше концепт кузова, AIV, в итоге оказался слишком дорог для конкуренции с ним в масс-маркете, поэтому Alcan и Alusuisse, объединившись в единый конгломерат, в начале 00-х реализовали его для премиального фордовского Jaguar, серийной модели XJ класса F. И, далее, распространили на классы премиум-E (XF), и премиум-D (XE). А также, на СУВы от Land Rover, классов премиум-E/F. Технологии сборки при этом несколько изменились, под потенциальный выпуск более 100,000 кузовов в год, но это по прежнему было сочетание точечной и дуговой сварки, и сборки на заклёпки, к которому добавилось склеивания на адгезивы.

На настоящий момент данный алюминиевый конгломерат называется Novelis (США), и принадлежит индусам, как и Jaguar-Land Rover. По утверждению специалистов Novelis, большинство автопроизводителей не хочет тратить на алюминий больше 4 евро на 1 кг убранной массы. Например, дверь кузова или крышка багажника выполненная из стали весит около 15 кг, а её алюминиевый аналог, равной прочности, 11 кг. Сталь в обработанном виде обходится ОЕМ примерно по 3 евро за килограмм, или 45 евро за данный элемент, алюминий в обработанном виде, 9 евро за килограмм, или 100 евро за элемент. Разница между решениями составляет 45 евро, или 10 евро за убранный килограмм.

По мнению автопроизводителей, это слишком дорого для массовых сегментов, и они используют алюминий там, где он либо даёт удешевление, например заменяя цельной литой алюминиевой опорой передних стоек несколько свариваемых стальных элементов, либо, для получения в премиальном сегменте маркетингового эффекта, как они называют, косметического, выражающегося в большей видимой коррозийной стойкости, и ощутимой лёгкости открывающихся частей кузова.

Только отдельные из них используют в нём цельноалюминиевые конструкции, если это может дать им нужный маркетинговый эффект, и окупить 1,200-1,700 евро производственной доплаты на единицу. Например, цельноалюминиевый кузов Range Rover поколения L405 весил всего 380 кг, а предыдущий стальной поколения L322, 560 кг. Стоимость для производителя 3,400 и 1,700 евро соответственно, доплата на этапе производства около 1,700 евро, что в рознице с учётом всех надбавок и налогов могло бы выливаться в доплату в размере 3,500 евро.

И здесь для массовых сегментов лежит проблема, конкурирующий производитель делает чисто стальной кузов, экономит на этапе производства 1-2 тысячи евро, а также не имеет необходимости переоснащать участки ремонта кузова у всех своих дилеров, и переучивать персонал, что приводит к отсутствующим у него дополнительным затратам. Поэтому, он предлагает машину с тем же оснащением и параметрами в рознице на 2-4 тысячи евро дешевле.

Иные преимущества, кроме более высокой коррозийной стойкости кузова, и лёгкости его открывающихся частей, снижение общей массы машины на 100-200 кг, даёт снижение среднего расхода топлива на 5% менее. Что на практике полностью нивелируется типом установленных шин, и манерой езды. Большая его долговечность по отношению к стальному к сожалению нивелируется высоким темпом замены моделей, который диктуется 4-летними лизинговыми контрактами, и высокой частотой смены стандартов очистки.
 
Последнее редактирование:
Весь проект P2000 являлся частью программы разработки гибридных силовых установок Министерства энергетики США (DOE), с софинансированием в равных долях им, и Фордом.

У машины был достаточно интересный двигатель, 4-цилиндровый рядный турбодизель 1.2 с названием DIATA, пиковой отдачи в 55 кВт, c пиковой тепловой эффективностью более 40%.

p2000-diata.jpg


Его разработка, крупная немецкая инжиниринговая компания FEV, реальный автор ключевых решений большинства турбодизелей VW-Audi. Впрыск c общей топливной рампой Common Rail от американской Delphi, бывшего подразделения GM, турбина переменной геометрии от американской же Garrett-Honeywell, жидкостно охлаждаемый контур EGR высокого давления.

Особенность этого мотора, алюминиевый блок с чугунными гильзами мокрой посадки, и болтовая концепция единых шпилек головки и крышек коленвала, проходящих через весь мотор. Она позволила избежать бочкообразного изгиба стенок гильз обычной концепции при затяжке головки, и как следствие неравномерного прилегания колец, е за счёт отстутствия массивных посадочных опор под раздельные болты и шпильки в блоке, снизить его массу. Впервые в массовом автомобилестроении она была реализована на бензиновых моторах К-серии Austin Rover в начале 90-х, вместе с процессом точного литья низкого давления, а не гравитационного, в песчаные формы, что позволило при нужной прочности получить особо тонкие перемычки.

Он шёл в сочетании с роботизированной механикой, роботизация судя по всему от немецкой ZF.

Машина имела модуль стартер-генератора,в виде электромотора размещённого между топливным мотором и коробкой, и небольшую батарею, за счёт его реализовывались функционал старт-стоп, и рекуперация на торможении.

Сравнение P2000 с современной ему американской машиной чуть большего класса.

1997 Taurus 3.0 V6 4-AT | P2000 1.2 L4 CRDI 5-MTA MHEV
---------------------
Кузов в грунте (BIW) = 287 | 136 кг
Открывающиеся части кузова 110 | 46 кг
Подсистемы салона 317 | 215 кг
Шасси и подрамники 370 | 218 кг
Мотор-коробка с фильтрацией и очисткой выхлопных газов, гибридная подсистема 361 | 259 кг
Топливо 63 | 35 кг
---------------------
1,508 | 909 кг

Форд заявил для P2000 массой с топливом в 909 килограмм, при 60 кВт/тонну пиковой отдачи, расход дизтоплива в 63 мили на галлон, или 3.7 литра на 100 километров (100 г/км выбросов СО2).

Для сравнения, тогдашний европейский Мондео с его стальным кузовом, турбодизелем 1.8 L4 с форкамерным впрыском от Lucas, с его 66 кВт пиковой отдачи, и 5-ступенчатой фордовской механикой, весил 1,284 кг, что значило 51 кВт/тонну, для него был заявлен средний расход дизтоплива в 6.3 литра (172 г/км выбросов СО2).
 
Последнее редактирование:
Touring, если мне не изменяет память, то у цельно алюминиевых кузовов существует потребность в дополнительной шумоизоляции по сравнению со стальным? Первый алюминиевый RR 405 набил себе шишек в части вибронвгрузки, и посредственной шумоизоляции
 
Да, поверхностная плотность алюминия ниже, чем у стали, поэтому способность гасить звуковые волны тоже ниже, что компенсируют проработкой наклеиваемой на кузов и панели и закладываемой в полости изоляции. По вибрационной передаче, критическое значение имеют пространственные структуры в местах соединений, и конкретная техника соединений.

С кузовом разработчики балансируют, в порядке важности:

- деформацию и поглощение энергии при ударе,
- способность сопротивляться нагрузкам, с учётом области применения модели, и в конечном итоге долговечность,
- способность сопротивляться атмосферным воздействиям, что тоже влияет на долговечность,
- структурную жёсткость, в том числе на скручивание, влияющую на работу подвесок, и в конечном итоге на комфорт,
- собственную резонансную частоту, влияющую на воспринимаемый комфорт,
- физическую структуру, влияющую на проникающие шумы и вибрации, в свою очередь влияющие на комфорт,
- массу, влияющую на расход топлива, работу подвесок, и комфорт,
- геометрические, адгезионные и деформационные параметры навесных панелей, и открывающихся частей, влияющие на эстетику,

и

- доступность сырья,
- приспособленность к массовому производству,
- ремонтопригодность, необходимое для этого оборудование,
- перерабатываемость, необходимость разборки на различные по свойствам материалы,
- производственную стоимость.

Всё это выражено в дизайн-брифе с чёткими целевыми параметрами.

Задача снижения шумов и вибраций может быть решена дополнительными изоляционными материалами, с учётом минимально необходимой их массы, чтобы минимально повышать общую. Отсюда, их выбирают не по критерию экономии на самих изоляционных материалах, как ошибочно полагают различные гаражные ребята, а по критерию минимально достаточного их количества, исходя из дизайн-брифа по акустическим параметрам в салоне, и минимальной общей массы машины, путём тщательного моделирования и применения технологичных и точечных решений.

Почему в Ленд Ровере сделали в L405 недостаточную к ожиданиям клиентов, вероятно потому что таким был дизайн-бриф, они стремились к минимальной массе машины, в некоторый ущерб акустическим и вибрационным параметрам.
 
Последнее редактирование:
Чем выше класс и розничная стоимость машины, тем выше можно задать параметры первой группы, путём некоторых подвижек по второй, со снижением выгодности и простоты производства и поддержки, и в этом важное отличие премиума европейских марок по отношению к их массовым.

И в этом важное отличие лучших европейских марок от азиатских, последние как правило смещают баланс в пользу ограниченной долговечности, для достижения выгодных для них подвижек по второй группе, а именно минимальной производственной стоимости, максимальной приспособленность к массовому производству, и наиболее высокой ремонтопригодности.
 
Последнее редактирование:
Реклама
Touring, но результаты удара сзади L405 были удручающими. Еле влез в минимальный допуск. Фронтальный удар из за стиля, который сформировал дизайн передняя стойка - крыша, соответственно верхний угол передних дверей к стойке лобового стекла - также проблемное место во фронтальных краш тестах у LR.
 
Назад