Как создают автомобили?
Содержание
Дизайн автомобиля
В современном мире главную роль в создании автомобилей часто играют не изобретатели, не инженеры и даже не художники-дизайнеры, а маркетологи. По-английски «маркет» означает рынок, продажа. Маркетологи изучают рынок, выясняют, какой будет спрос на будущую машину и кому она вообще нужна. После таких исследований становится понятно, в каких модификациях надо выпускать будущую машину, какие будут использованы двигатели и какой будет у машины внешний вид. Поэтому многие современные машины очень похожи друг на друга. Дизайнер и хотел бы нарисовать модель, которая была бы непохожа на все остальные машины, но маркетологи сразу же говорят ему: «А кто купит такой автомобиль? Несколько любителей изящных искусств? А у нас стоит задача продать миллион автомобилей. Это значит, что автомобиль должен нравиться всем сразу!»
Очень часто разные производители автомобилей обращаются за помощью в одни и те же дизайнерские бюро. В разработке внешнего вида автомобилей больше всего преуспели итальянские дизайнеры. Всемирно известны такие студии, как «Италдизайн», «Бертоне», «Пининфарина». Например, корейская машина «Хёндэ Матрикс» «нарисована» художниками «Пининфарины», а внешность многих моделей «Опеля» придумана в «Бертоне».
Производителям автомобилей гораздо проще обратиться в одну из студий и получить готовый проект, чем ломать голову над уникальной внешностью будущей модели. Именно из-за этого несведущий автолюбитель, особенно на расстоянии, не может отличить одну марку от другой. Ведь все современные машины очень похожи друг на друга, как летающие тарелки.
Когда все требования к будущему автомобилю обозначены и художник-дизайнер на специальной доске представляет несколько вариантов его внешнего вида в натуральную величину, за дело принимаются конструкторы. Очень часто предварительно изготавливают уменьшенную пластилиновую модель (в масштабе 1:5 или 1:10).
Сборка автомобиля
Перед постройкой опытного образца нового автомобиля изготавливают макет его кузова в натуральную величину. Он нужен конструкторам и инженерам, чтобы изучить расположение сидений, руля, педалей. Всего того, что называется эргономикой. Одновременно с этой работой приступают к делу специалисты по агрегатам, то есть по двигателю, коробке передач и трансмиссии. Сначала все агрегаты проходят испытания на стенде, и только потом их устанавливают на опытный образец.
Создание современного автомобиля невозможно без помощи компьютера. Сейчас компьютер стал основным инструментом для проектирования и даже испытания автомобиля. Например, одна из последних модификаций автомобиля «Форд Мондео» создана полностью на компьютере без единого бумажного чертежа. Не было также и пластилиновых моделей. Тем не менее испытателям новый автомобиль сразу очень понравился, и машина с успехом была запущена в серийное производство
Современный автомобильный завод — это целый город. В одной части города собирают узлы и агрегаты, в другой — кузова. Значительную часть операций выполняют роботы. Движениями роботов управляют опять-таки компьютеры. В искрах и сиянии электросварки кузов автомобиля перемещается с места на место. К лонжеронам приваривается пол, потом крылья и крыша. В других цехах роботы с поразительной точностью собирают двигатели. Наконец, все части автомобиля встречаются на главном конвейере. С него уже выезжают полностью готовые машины.
Испытания автомобиля
Когда строились первые автомобили, у создателей не было особой необходимости заботиться о такой неведомой еще им стороне, как аэродинамика. Аэродинамикой называется сопротивление встречного воздуха при движении автомобиля на большой скорости. Да и скоростей-то поначалу больших не было.
В наше время, прежде чем начнется серийный выпуск автомобиля, его опытный образец загоняют в аэродинамическую трубу. Это такая специальная огромная труба, куда умещается целый автомобиль. В ней с помощью мощного вентилятора дует очень сильный ветер, который имитирует поток встречного воздуха при движении на большой скорости. Опытный автомобиль оборудован приборами, которые измеряют величину этого потока. После таких испытаний конструкторы нередко изменяют форму автомобиля. Их задача — сделать кузов таким, чтобы его сопротивление потоку воздуха было как можно меньше. Именно поэтому многие современные автомобили имеют такие плавные, как бы «зализанные» формы.
После трубы необходимо провести дорожные испытания. Для этого построены специальные полигоны. Самый первый был открыт в 1927 г. на заводе «Паккард». Потом испытательные полигоны начали строить повсюду. В России они тоже есть. Для испытаний на полигоне устраивают все виды дорог, высокие подъемы, броды, спуски, скоростные трассы. На специальном треке с наклонными поворотами проверяется способность автомобиля быстро разгоняться и тормозить, а также определяется максимальная скорость.
В специальных морозильных камерах проверяется работа автомобиля при низкой температуре. Машину замораживают до –50 градусов, а потом пытаются завести. Выдерживают далеко не все автомобили.
Одним из важных параметров автомобиля считается время разгона до 100 км/ч. Под управлением опытного водителя она выезжает на идеально ровное шоссе. Чтобы исключить влияние ветра, автомобиль разгоняется сначала в одну сторону, потом в другую.
Нелегким испытаниям подвергают и отдельные узлы машины. Например, двигатели заставляют работать по многу часов подряд, как будто хотят его сломать. Но это необходимо, чтобы убедиться в надежности конструкции.
Краш-тест
Все современные автомобили проходят особое испытание — краш-тест. Выражение это происходит от двух английских слов: «краш» — «грохот, авария» и «тест» — «проба, испытание». Таким образом, это испытание того, как будет вести себя автомобиль и его части при аварии. А заключается оно в том, что машину на скорости ударяют о какое-нибудь неподвижное препятствие.
Краш-тест дорогое испытание. Ведь приходится разбивать совершенно новую машину. Но это необходимо. Оказывается, бывает недостаточно подсчетов на бумаге, которыми занимаются исследователи, изучая прочность автомобиля. Также недостаточно и испытаний на дороге, которые проводят гонщики. Один из самых важных показателей автомобиля — это безопасность. А ее уровень лучше всего можно выяснить только краш-тестом.
Проводят его следующим образом. Ставят бетонный куб, очень прочный и тяжелый. На некотором расстоянии от него устанавливается автомобиль. В него на водительское место, а иногда еще и на пассажирское, сажают манекены. На всех «частях тела» этих манекенов устанавливают датчики. Они улавливают все удары и перемещения, которым подвергается манекен во время запланированной аварии. Потом к машине привязывают трос. Мощный электромотор с помощью этого троса начинает тянуть автомобиль к бетонному кубу. В момент удара скорость доходит до 65 км/ч. После таких испытаний специалисты внимательно исследуют показания датчиков и делают вывод о безопасности того или иного автомобиля. Инженеры и механики, изучая повреждения автомобиля, оценивают возможность отремонтировать разбитую машину после аварии. Самыми лучшими считаются результаты, при которых меньше всего пострадал водитель и пассажиры.
Автомобили, оборудованные ремнями и подушками безопасности, оставляют гораздо больше шансов своим пассажирам.
Что такое концепт-кар?
Концепт-кар — слово английское. Первую его часть, «концепт», можно перевести как «представление о будущем», а «кар» — это просто автомобиль. Все вместе обозначает «машина будущего», какой она представляется конструкторам. Каждая известная автомобильная фирма раз в несколько лет создает такие машины.
Концепт-кары не встретишь на городских улицах, потому что их выпускают в единичных экземплярах или в очень небольшом количестве. Автомобили эти очень дорогие, ведь они воплощают в себе самые передовые достижения науки и техники. Собирают их, как правило, вручную, тщательно подгоняя все детали. На такие машины можно долго смотреть не отрываясь и любоваться ими, как произведениями искусства. Обычно их показывают на больших автомобильных выставках.
Лишь через несколько лет, после того как концепт-кары впервые были показаны на выставке, может начаться выпуск этих машин на автозаводах. Но часто далеко не в том первоначальном выставочном виде, а в упрощенном, чтобы их было легче собирать на конвейере.
На одной из выставок в Детройте был представлен концепт «Бьюик ля кросс». Это одновременно и седан, и пикап. Для того чтобы машина видоизменилась, не надо нажимать ни на какие кнопки, достаточно только приказать голосом. Правда, пока машина понимает только по-английски. Интересно, что произойдет раньше: машина научится понимать другие языки или покупатели выучат несколько английских слов?
Самые изобретательные по части концептов — японские инженеры. Созданный ими городской автомобиль «Хонда-Фуйя-Йо» может поразить кого угодно. Но пока это автомобиль очень далекого будущего.
Не так давно компания «Дженерал моторс» представила новый концепт пикап «Террадин». Эта машина включает в себя массу технических новинок, которые постепенно будут находить серийное применение. Нажав на специальную кнопочку, можно удлинить кузов и загрузить в него рождественскую елку солидной длины без риска подметать ею улицу. К двигателю подключен специальный генератор, который подает на розетку напряжение 220 вольт.
Французские концепт-кары всегда обладали большой долей изящества. Почти прозрачная машина «Ситроен Осмос» очень похожа на маленький домик на колесах. Новый концепт-кар «Хёндэ Неос» выглядит как огромный таракан. Но у него мощный двигатель в 250 л. с.
Перед автомобильными инженерами стоят трудные задачи. Например, сделать такие автомобили, которые могли бы ездить не только на бензине, но и на электричестве. Двигатели таких машин называются гибридными. Концепт-кар «Форд Продиджи» как раз с такой силовой установкой.
Машина, созданная в знаменитой итальянской студии «Пининфарина», называется «Метрокубо». Это название ей дали почти в шутку. Дело в том, что она очень напоминает игрушечный кубик. Только самые внимательные найдут, где у этого автомобильчика фары.
Один из концептов компании БМВ внешне почти не отличается от серийного автомобиля М-3. Его необычность заключается только в том, что он изготовлен из очень качественного металла и не нуждается в покраске.
Итальянская дизайнерская студия «Бертоне» выдвинула новую концепцию современного автомобиля. У «Слима» два места, расположенные одно за другим, и сдвигающийся, как на самолете, прозрачный колпак над головой. Создатели «Слима» рассчитывают на понимание молодежи.
«Тойота ЕС-3» построена пока в единственном экземпляре. Но японские инженеры так все рассчитали, что по окончании службы машина не будет ржаветь на свалке. Ее можно будет сдать, как пустую бутылку, и переработать всю, без остатка.
