Вы используете устаревший браузер. Этот и другие сайты могут отображаться в нем неправильно. Необходимо обновить браузер или попробовать использовать другой.
Автомобили с ДВС и гибриды: история, настоящее, будущее
Что до Бэнгла, похоже он одним их первых из стилистов понял что оптимальный профиль верха (сечение кузова по Морелли) дающий минимальный Cd приведёт к тому что у всех марок базовая форма станет одинаковой, следовательно отличия марок друг от друга будут состоять в детализации, и декоре. Причём те же требования снижения потерь давления диктуют минимальные апертуры забора потока в подкапотное во фронтальной части, расположенные достаточно однозначно. Высота расположения передних фар, исходя из регулятивных требований, тоже достаточно однозначна.
Отсюда форсирование им в 90-х в БМВ работ с прежде отвергавшимися вогнутыми поверхностями, странными формами фар, апертур, и прочим, несущественным технически, и слабо влияющим на обтекаемость, но хорошо работающим визуальным дифференциатором, и маскирующим негативные моменты кузовов и машин. Ещё одна область, тоже несущественная технически, где оставалось возможным дифференцирование, работа со световыми приборами, харакерными сигнатурами, это тоже в БМВ реализовали по полной.
Вот скажите мне,
зачем вот появилась эва впуклость на капоте, которой еще десять лет назад не было?
В ней вода замерзает и отмерзает и краска там долго не проживет. Поубивал бы этих маркетных стилистов
Про раззявленую псевдо агрессивную пасть я уж не говорю...
Вот скажите мне, зачем вот появилась эва впуклость на капоте, которой еще десять лет назад не было? В ней вода замерзает и отмерзает и краска там долго не проживет. Поубивал бы этих маркетных стилистов Про раззявленую псевдо агрессивную пасть я уж не говорю...
Но е60 можно рассматривать как отработчик технологий как соединить алюминий и сталь через клеевой герметик и клёпки, первый IDrive, версии с полным приводом. М5 с V10 наконец.
Строго говоря iDrive на E65 дебютировал несколькими годами ранее, но практически дебют, да.
Технически V10 это более тяжёлый V8 с повышенным центром масс, из-за его угла развала дающего равномерный интервал вспышек в 72 градуса против 90-та у V8, к тому же переусложнённый в этой бмвшной реализации. Эффективнее было бы снижать массу и применять V8, но существенно снижать массу, на примерно 100 кг, значит цельноалюминиевый кузов, что дороже, и потребует дорогостоящего переоснащения и тренировки дилеров и независимых партнёров по кузовным работам к которым направляют страховые. Реальное снижение, на 200 кг и более, потребует отказа от части комплектации, и уменьшения габаритов, что для целевой аудитории БМВ неприемлемо. Единственная причина по которой они его применили, маркетинг, так как в F1 тогда использовали тоже схему V10, и им было выгодно из рекламных соображений в быту выпустить мотор той же конфигурации. Отсюда почти двухтонная псевдоспортивная М5 Е60, опять-таки сделанная под автобан и высокие скорости при максимально низких оборотах и минимальном шуме, как и М5 Е39 и М5 Е34 и 28.
Полный привод появился у всех как только Magna то есть Steyr довела проскальзывающие многодисковые сцепления до нужной отказоустойчивости.
Алюминиево-стальная передняя часть в Е60 была нужна им в основном для компенсации массы передних мотора и коробки, и балансировки её распределения по осям до 50:50 в базовой модели. Достигли статического распределения вида 50:50 в 525i, 51:49 в 530i, и 52:48 в 530d, с выработкой топлива и на разгоне или торможении эти цифры само собой изменяются.
Этого же можно достичь работая с расположением мотора и коробки, например в Мазерати расположили моторы V8 полностью за передней осью (седан Quattroporte V и купе Granturismo, нынешнее купе Granturismo), а в отдельных моделях и коробки сзади (купе 4200/GT, седан Quattroporte V и купе Granturismo c роботизированной механикой).
Это более толковый путь, так как вдобавок собирает массу в пределах базы и снижает полярный момент инерции. Но для этого БМВ нужно или задвинуть свой экономичный в производстве L6 в базу полностью, что сильно увеличит колёсную базу без увеличения длины салона, или отказаться от него в пользу более дорогих в производстве но гораздо более коротких V6, полностью задвинув их в базу без такого увеличения.
Ещё более толково снижать попутно высоту центра масс, для этого нужно отказаться от своих экономичных в производстве L6, как и от V6 с 60-градусным развалом, и применять V6 или V8 с 90-градусным, причём с сухим картером (купе 4200/GT, седан Quattroporte V и купе Granturismo c роботизированной механикой).
По алюминию в передней части, информация от поставщика этих решений для БМВ.
----------------------------------
«Алюминиевая передняя часть уменьшенной массы» (GRAV) не только обеспечивает её снижение по сравнению с предыдущей моделью, до 46 кг, но и является важным фактором в достижении распределения нагрузки по осям вида 50:50. Она включает в себя в общей сложности 101 деталь (штамповки из алюминия и стали, алюминиевые профили, алюминиевое литье под высоким давлением и гидроформованная алюминиевая труба), 86 алюминиевых и 15 стальных. Соответствующая доля по массе, алюминий 29.4 кг, и сталь 16.4 кг.
Для изготовления передней части использовались различные алюминиевые сплавы:
- листовые штамповки: EN AW-5042 (AlMg3.5Mn), EN AW-5182, EN AW-6008 (T4),
- сварная труба: EN AW-5042,
- профили: EN AW-6060 (T5), EN AW-6082 (T6),
- литье: Magsimal-59™ (~ EN AC-51400DF),
- ударная экструзия: EN AW-6082.
Передние продольные балки представлют из себя экструдированные элементы из EN AW-6060 в сочетании с листовыми панелями из EN AW-6008 снаружи. Экструдированный профиль (EN AW-6082) замыкает переднюю часть и служит переходом к системе запрограммированного управления поведением при столкновении. Опоры стоек подвески отлиты под высоким давлением. Исходным продуктом для поперечной структуры под лобовым стеклом является сварная труба (толщина стенки 1.4 мм, диаметр 95 мм) из AlMg3.5Mn, которая изгибается и гидроформуется в два этапа, с промежуточным отжигом для улучшения формуемости. Все алюминиевые детали перед сборкой покрываются конверсионным покрытием.
При сборке передней части используются следующие методы соединения:
- самопроникающие заклепки: 598 штук,
- контактная точечная сварка: 140 точек,
- сварка MIG в среде инертного газа: 3.1 м,
- лазерная сварка: 1.7 м,
- приварка шпилек: 48 штук,
- клеевые соединения: 15.8 м (в том числе 6.7 м алюминий/сталь).
Клеевое соединение с использованием эпоксидного адгезива Betamate 1480 всегда сочетается с самопроникающими заклепками. Для защиты от коррозии самопроникающие заклепки покрываются покрытием ALMAC, и все соединения затем герметизируются ПВХ покрытием. Такой подход также обеспечивает коррозионную стойкость соединений алюминий/сталь, где клей действует как изолирующий слой. Проблемой была MIG сварка тонких алюминиевых компонент, по этой причине для сварки гидроформованной поперечной балки использовалась лазерная, Nd-YAG (с присадочным сплавом AlMg4.5Mn).
Алюминиевые секции кузова обеспечивают пониженную защиту от внешнего электромагнитного излучения, что сделало необходимым раздельное экранированием жгутов проводов и электронных блоков управления. Особое внимание было уделено также электропроводности, так как клёпаные и склеенные алюминиевые компоненты не всегда обеспечивают гарантированную цепь заземления, что привело к необходимости дополнительного подключения отдельных из них небольшими сварными швами.
Материальный состав кузова всей машины следующий:
- 18 % алюминиевые сплавы (включая подструктуру передней части, капот и передние крылья),
- 42 % высокопрочные стали,
- 20 % ещё более высокопрочные стали,
- 20 % стали глубокой вытяжки.
Автомобилей 6-й серии также включали алюминиевые двери, поэтому доля алюминия в их кузове увеличилась до 26%. Однако с появлением новых автомобилей BMW 5-й и 6-й серий в 2010-м году BMW вернулась к полностью стальному кузову.
----------------------------------
Мой комментарий.
Отказались от этого решения в F10 потому что дилеры и независимые партнёры по кузову в США и не только там массово не захотели платить $100,000 за дооснащение кузовных участков необходимым оборудованием, плюс тренировка персонала, и страховым была проще списать Е60 с повреждением передней части в тотал, чем ремонтировать по технологии БМВ. Следующая F10 была сильно унифицирована с 7-кой, приоритеты изменились, на снижение массы они закрыли глаза, как на не нужное, а примерно тот же баланс достигли увеличением массы задней части.
E60 разрабатывалась ранее, чем алюминиевый Range Rover L405, и, возможно этот опыт был передан JLR? Понятно, что ягуар экспериментировали с алюминием давно, но тот период БМВ оказали влияние на британскую марку.
Основной опыт не у ОЕМ а у поставщиков, это американцы Alcoa, швейцарцы-канадцы Novelis-Alcan-Alusuisse, и норвежцы Hydro Aluminium.
То что использует JLR изначально разработала Alcan в 90-х для Форда, конкретно, в основном штампованный алюминиевый кузов с некоторой долей экструзий и литья, с соединением как в авиации на заклепки и адгезивы. Также, с применением магниевых и пластиковых компонент. Однако, в конце 90-х выход дизельного коммон-рейла позволил решить проблему расхода и выбросов не снижением массы, а двигательными технологиями, оставшись с более дешёвым кузовом в стали, поэтому первое применение её без использования магния и пластиков произошло на верхнем ягуаровском XJ класса F в 2003-м, где она окупалась гораздо лучше, чем в масс-сегменте, как изначально планировалось Фордом.
Оптимизированная версия этой технологии, с меньшим количеством компонент, за счёт их укрупнения, с уменьшением количества заклёпок, и одновременным исключением MIG сварки, с применением новых сплавов, дебютировала на следующем XJ в 2009-м. Ещё более оптимизированная, с ещё большим укрупнением штампованных компонент, ещё более прочными сплавами, с применением литых магниевых компонент, а также пластиковых, дебютировала на Рэйндже L405 в 2012-м. Потом её спустили вниз на Лэнд Ровер, Дискавери и Дефендер. Ягуар также использовал её, на своих младших седанах, классов E и D, XF и XE. Применение на XE пожалуй самая серьезная попытка популяризировать эту технологию, спустив её вниз по цене.
На английском, так как переводить долго.
----------------------------
Ford P2000.
In the early 1990s, Alcan Aluminum Ltd. partnered with Ford to develop an aluminium-intensive vehicle. Ford then built a test fleet of 40 vehicles based on the design and mechanical components of its Taurus volume production midsized sedan. The P2000 features a stamped aluminium unibody similar to a conventional steel body, but it uses advanced design and fabrication technologies to achieve a stiff and safe structure. The front shock towers, for example, are aluminium castings, eliminating the need for a heavier, complex and costly three-piece stamped aluminium assembly. The P2000 also features epoxy adhesive weld bonding to improve rigidity. The resulting body-in-white has a mass of 182 kg, compared with 398 kg for a conventional steel version. Overall, the P2000 is made of about 332 kg of aluminium as well as significant amounts of magnesium and plastics, contributing to a total car weight of about 907 kg (compared to 1,505kg of the steel production Taurus model).
The Ford P2000 was developed as a purpose-designed aluminium-intensive mid-sized sedan where Ford took full advantage of the primary weight saving from the aluminum body-in-white structure to reduce the weight of all the vehicle’s secondary systems. The aluminium body-in- white was built using Al-3%Mg structural sheet material (EN AW-5754, 0 temper). The construction benefited from the application of Alcan’s Aluminum Vehicle Technology (AVT) structural bonding system. Structural bonding (combined with resistance spot welding) significantly increases the stiffness of the body structure, particularly the torsional stiffness. This enables an increase of the weight saving compared to steel to over 50%, thereby improving the economics for using aluminium. Compared to spot welded steel, the AVT system also improves the fatigue endurance and the impact energy absorption capacity. The AVT system was first used in a production vehicle for the front longitudinal crash energy management beams for the Jaguar Sport XJ220, a limited production, high performance sports car produced in the years 1992-1994.
The body structure technology used in the P2000 program was transferred later to the platform of the prototype hybrid electric vehicle (HEV) Ford Prodigy family sedan. The Prodigy's total mass was 1,083 kg, approximately 454 kg less than an average family sedan.
GM EV1.
The AVT structural bonding system (adhesive bonding plus spot welding) was also applied for the production of the frame of the General Motors EV1 electric vehicle. The GM EV1 was the first mass-produced sedan purpose-designed for electric propulsion. It was produced and leased by GM from 1996 to 1999. The car's body panels were made of plastic rather than aluminium for improved dent resistance. The body-in-white was an adhesively bonded and resistance spot welded aluminum structure and weighed only 132 kg, a savings of about 40 percent over the steel equivalent. The bonding used an aerospace-grade structural adhesive, a first for a production vehicle.
Jaguar XJ X350.
The industrial break-through of the aluminium body in sheet monocoque design took place in 2003 with the Jaguar XJ (X350). It was the first volume-production car to use an all-aluminium monocoque chassis. Its design and fabrication concept was conceived to be suitable for high volume production (> 100.000 units per year).
The body structure featured the first industrial use of the rivet-bonded joining technology, with self-pierce rivets and epoxy structural adhesive joining together the aluminium pressings, castings and extrusions. The extensive use of aluminium made the new XJ up to 200 kg lighter than the model it replaced, despite the fact that the new car was longer, taller and wider than its predecessor, offering improved headroom, legroom and shoulder-room for all the occupants. In addition to being 40 % lighter than that of the previous XJ, the bodyshell of the new car was 60 % stiffer, offering valuable improvements in body strength and driveability.
The application of the AVT system developed by Alcan (later Novelis) with EN AW-6111 sheets for the outer skin, EN AW-5182 inner panels and EN AW-5754 structural sheets permitted the purposeful exploitation of various cost reduction potentials existing in the entire processing chain. The weight of the painted body-in-white was 295 kg. The X350 body structure consisted of 273 aluminium sheet stampings, 22 extruded aluminium components and 15 aluminium castings. The main joining method is adhesive bonding supported by self piercing rivets offers - as a result of the continuous joint line - a significant increase of the torsion stiffness of the body.
Jaguar XJ X351.
Production of the successor model (X351) started end of 2009 with first deliveries being made in 2010. The current XJ features a lightweight aluminium body with 50% recycled material content based on the X350 chassis and retaining a large proportion of the earlier floor pan. The weight saved - an average of 150kg compared to its competitor models - also has benefits with respect to performance and agility of the car.
With the new XJ model, Jaguar further developed the Light Weight Vehicle technology (LWVT). Compared to the previous model, the part count and the number of self-piercing rivets was reduced. However, the proportion of the different aluminium product forms was kept constant: 89 % stampings, 4 % castings, 6 % extrusions and 1 % others (by part count).
An interesting new component is the high strength, pre-bent and hydroformed A post/cantrail aluminium extrusion assembly (alloy EN AW-6082-T6). On the other hand, the aluminium front end in the X350, a welded assembly of 13 components, was replaced by a single magnesium casting.
The most important change from the X350 to the X351 model is the increasing use of higher strength aluminium alloys of the EN AW-6xxx series. The high-strength EN AW-6111 aluminium sheet alloy is used for the outer skin of the new car including complex parts such as the complete body side. A new door design concept with a one piece EN AW-5182 inner panel resulted in a significant weight and cost reduction. An innovative approach has been taken with the selection of Anticorodal®-300 in the T61 temper for structural parts with lower formability requirements such as the rear rail reinforcements. The supply of the material in a not fully age hardened condition increases the final strength of the component, but still offers the required formability to produce the part. Additional weight reduction was achieved by the introduction of a magnesium front end carrier and a hot formed steel side impact beam.
Aluminium castings are used in key areas for components with complex geometries used to increase the stiffness in high load areas, in particular to enable part integration (i.e. cost reduction) and to reduce multiplr sheet stack-up issues. High strength aluminium extrusions are primarily applied to minimize weight and to meet package requirements. The bolt-on crash boxes are for included for easy repair. Both aluminium extrusions and castings are joined to other parts by self-pierce riveting.
In the new XJ, the concept of the bonded and riveted aluminium monocoque body structure was further refined. Self-piercing rivets and adhesive bonding are the main joining technologies. Although the new XJ s larger and fulfils higher requirements, the number of self-piercing rivets could be reduced by 11 % to 2840 (compared to 5000 spot welds for an equivalent steel body). On the other hand, the length of the adhesive bonds was increased by 50 % to a total of 154 m. Furthermore, the need for MIG welding was eliminated from the assembly plant.
With the fourth generation Range Rover (L405) which was presented in September 2012, Jaguar’s Light Weight Vehicle technology was first applied to a four-wheel sport utility vehicle. The all-aluminium monocoque body structure is 39 per cent lighter than the steel body in the outgoing model enabling total vehicle weight savings of up to 420kg. With a total body-in-white weight of 379 kg, the lightweight aluminium platform delivers significant enhancements in performance and agility, along with a transformation in fuel economy and CO2 emissions.
The optimised aluminium body structure is designed for maximum occupant protection using an incredibly strong and stable aluminium safety cell, and provides a very stiff platform for superior NVH and vehicle dynamics. The rivet-bonded aluminium body is more than 180 kg lighter than the steel body in the previous model. It includes aluminium stampings (88 % by part count), aluminium castings (5%), aluminium extrusions (3 %) and a few other parts (4 %). Compared to the previous steel body, the part count could be reduced by 29 % to a total of 263 parts.
As in the Jaguar XJ, aluminium castings are primarily used for parts with complex geometries and to increase local stiffness in high load bearing areas. Aluminium extrusions are used in particular for the bolt-on front crash management system and the roof bow. The front end support is a magnesium casting; the upper tailgate is a SMC component. But the Light Weight Vehicle technology has also made important advancements, in particular with respect to the applied aluminium sheets (exclusively supplied by Novelis). As an example, the entire vehicle body side is pressed as a single aluminium panel, thus reducing the amount of joints, eliminating complex assemblies and improving structural integrity. With approx. 350 x 140 cm, this is clearly one of the largest aluminium outer body stampings.
Other exterior body panels (e.g. the roof) are made from the newly developed high strength alloy Anticorodal®-600 PX (fits into EN AW-6181A and 6451). This alloy offers the robustness and quality of finish expected of a Range Rover, but has still a high formability. An automotive first is the use of Anticorodal®-300 T61 (EN AW-6014) in a number of crash-sensitive areas in the vehicle, including the longitudinal beam. This high-strength material has been developed for applications in the crash structure to provide an optimised crash pulse and minimum intrusion into the safety cell. It allows to down gauge the sheets by 20 % compared to the earlier alloy EN AW-5754 saving both weight and piece cost.
Американец писал в 2007-м что вот за такое повреждение E60 выставили счёт в $33,000 и три месяца ожидания, с движением от дилера, после разборки у него с демонтажом мотора коробки и передней панели, в специализированную кузовную фирму с оборудованием для замены повреждённых алюминиевых элементов, и обратно к дилеру на сборку, в итоге страховая списала машину в тотал.
Алюминиевые секции кузова обеспечивают пониженную защиту от внешнего электромагнитного излучения, что сделало необходимым раздельное экранированием жгутов проводов и электронных блоков управления. Особое внимание было уделено также электропроводности, так как клёпаные и склеенные алюминиевые компоненты не всегда обеспечивают гарантированную цепь заземления
