, аспирант Удмуртского государственного университета
ПРИМЕНЕНИЕ КАРКАСНО-ПАНЕЛЬНОЙ КОНСТРУКЦИИ В кузовЕ квадрицикла
Введение. Анализ требований автомобильного рынка, проведенный (») [1], выявил проблемы повышения конкурентоспособности российских легковых автомобилей до 2010 года, одними из которых являются дизайн и расширение типоразмерного ряда выпускаемых моделей и модификаций. В решении выше упомянутых проблем имеет преимущество каркасно-панельная конструкция кузова квадрицикла категории L6 [2] (L6e [3]) автомобильного типа [4] (для квадрициклов с кузовом используется термин «мотоколяска» в РФ [5], автомобильная посадка водителя, пассажиров). Легкие квадрициклы (L6) в настоящее время популярны в Европе, Японии (транспортные средства (ТС) класса Q [6]) в силу своих определенных преимуществ, установленные соответствующим законодательством: упрощенные, экономичные процедуры регистрации и допуска к управлению (или отсутствие этих процедур), преимущества при парковке и хранении (например, во Франции разрешено останавливаться под знаком «остановка запрещена»), малая величина налогов при покупке и эксплуатации, малые массогабаритные показатели (компактность), малые затраты при эксплуатации и приемлемая цена (экономичность) в сравнении с ТС категории М [2], что особенно привлекательно для молодой и пожилой категории потребителей, а также для категории населения с ограниченными физическими возможностями.
Основная часть. Законодательства Европейского Союза и Российской Федерации [2, 3] при одобрении легких квадрициклов L6 (L6e) регламентируют четыре параметра: ненагруженная масса до 350 кг без учета массы аккумуляторов в случае электрического ТС, максимальная эффективная мощность двигателя до 4 кВт в случае ДВС и электродвигателя, рабочий объем ДВС до 50 см3, максимальная конструктивная скорость до 50 км/ч (в ЕС до 45 км/ч [3]).
Малая ненагруженная масса ТС обеспечивается каркасной, каркасно-панельной, каркасно-оболочковой и бескаркасно-оболочковой конструкциями кузова [7] автомобильного типа с применением внешних полимерных (поликарбонат, полиэстер, ABS-пластик и пр.) панелей.
При максимальной конструктивной скорости менее 60 км/ч (до 50 км/ч) ТС, предназначенного для эксплуатации преимущественно на городских дорогах, увеличение коэффициента Cx аэродинамического сопротивления приводит к незначительному снижению топливной экономичности ТС согласно проведенным расчетам, выведенной зависимости скоростных показателей и расхода топлива легкового автомобиля ИЖ-2126 от коэффициента аэродинамического сопротивления [8], что во многом определяется при разработке внешних формальных решений кузова ТС (дизайн).
Конструкция кузова автомобильного типа и малая скорость движения (до 50 км/ч) легкого квадрицикла определяют актуальность в формообразовании его кузова без учета аэродинамических требований, тем самым будет отличаться от формообразования кузова ТС категории М, увеличивая возможности дизайнера для удовлетворения большого диапазона потребительских требований.
Каркасно-панельная (и каркасно-оболочковая) конструкция: каркас из стали или алюминиевых сплавов позволяет расширить спектр групп полимеров, применяемых для изготовления внешних панелей. Одним из главных направлений применения полимерных материалов является крупногабаритные кузовные детали согласно проведенному анализу [1]. Внешние полимерные панели определяют формальное решение кузова легкого квадрицикла. Материал панелей обеспечивает приемлемую себестоимость и уменьшение финансовых затрат на эксплуатацию ТС (уменьшение финансовых затрат на материал и его вторичную переработку в сравнении с металлами, и массы ТС – малые массогабаритные показатели, исключение сложных и дорогостоящих штампо-сварочных, окрасочных комплексов – уменьшение трудоемкости проектных работ и потребности в оборудовании, сложных систем теплоизоляции, шумоизоляции салона (низкие коэффициенты теплопроводности, звукопроводности полимеров), антикоррозионной обработки панелей (долговечность) и ремонта кузова после слабых столкновений (отсутствие повреждений у эластичных полимерных панелей и легкость замены поврежденной панели) [7, 9, 10]). Применение полимерных материалов позволяет снизить трудоемкость изготовления (сокращение производственного цикла), временные сроки проектирования и освоения новых конструкций, материалоемкость, улучшить эксплуатационные параметры, комфортабельность и повысить надежность, долговечность ТС [1, 7, 9, 10], что является важными аспектами в современной рыночной экономики и при вступлении РФ во Всемирное торговое общество.
Заключение. Каркасно-панельная (каркасно-оболочковая) конструкция дает преимущество в создании расширенного модельного ряда легких квадрициклов различного назначения и цветовой гаммы на основе каркаса с необходимо достаточным минимальным количеством деталей и унифицированной компоновочной схемой агрегатов (рис. 1-3), обеспечивая быструю смену модельного ряда. Расширение типоразмерного ряда выпускаемых моделей и модификаций является второй по значимости проблемой повышения конкурентоспособности российских легковых автомобилей до 2010 года [1].
Малые скоростные режимы ТС (до 50 км/ч), внутренняя каркасная конструкция, свойства полимеров (материал внешних панелей кузова) [7, 9, 10] определяют новый подход в формообразовании (дизайн) кузова и решение проблемы в проектировании, производстве сложных внешних форм кузова легкого квадрицикла, обеспечивают быструю переориентацию стиля в зависимости от тенденций внешнего формообразования ТС на автомобильном рынке. Проектирование внешних формальных решений (панелей) бескаркасно-оболочковой конструкции должно вестись от жесткости кузова, причиной которого является отсутствие внутреннего каркаса, что уменьшает спектр возможных формальных решений кузова в сравнении с каркасно-панельной конструкцией. Дизайн является пятой по значимости проблемой повышения конкурентоспособности российских легковых автомобилей до 2010 года [1]. Каркасно-панельная конструкция кузова легкого квадрицикла автомобильного типа является перспективным направлением в решении формообразующих вопросах кузова легких квадрициклов автомобильного типа (легковых автомобилей особо малого класса) с улучшенными потребительскими показателями (пассивная безопасность [11], экономичность, экологичность, эргономичность, эстетичность), соответствуя тенденции развития мирового автомобилестроения [1]. Данный тип конструкции будет рентабелен при мелкосерийном производстве (и даже штучном) [7] и не требует больших производственных площадей, финансовых инвестиций.
Разработка и производство квадрициклов автомобильного типа (легковых автомобилей особо малого класса) на базе мотоциклетных узлов и агрегатов позволит обеспечить загрузку производственных мощностей российских мотозаводов ( мотоциклы») и заводов пластмассовой продукции (Д пластмасс»).
Рис. 1. Компоновочная схема квадрицикла автомобильного типа
Рис. 2. Каркас с необходимо достаточным минимальным количеством деталей
и унифицированной компоновочной схемой агрегатов
|
| Рис. 3. Типоразмерный ряд моделей квадрициклов на основе каркаса с необходимо достаточным минимальным количеством деталей и унифицированной компоновочной схемой агрегатов |
|
| |
|
| Рис. 3. Типоразмерный ряд моделей квадрициклов на основе каркаса с необходимо достаточным минимальным количеством деталей и унифицированной компоновочной схемой агрегатов |
|
|
Литература
1. Ипатов и направления конструкций автотранспортных средств в гг. с учетом требований автомобильного рынка // Промышленность России. 2001. № 1 (45). С. 33-55.
2. ГОСТ Р . Механические транспортные средства и прицепы. Классификация и определения: введ. 01.01.2004. М.: Изд-во стандартов, 20с.
3. DIRECTIVE 2002/24/EC OF THE EUROPEAN PARLIAMENT AND OF THE COUNCIL of 18 March 2002 relating to the type-approval of two or three-wheel motor vehicles and repealing Council Directive 92/61/EEC (Official Journal of the European Communities L 124, 9.5.2002, 44 p.).
4. Автомобили особо малого класса (квадрициклы) с гибридной энергосиловой установкой / , , ; Под общ. ред. . Ижевск: НИЦ «Регулярная и хаотичная динамика», 20с.
5. ГОСТ Р . Квадрициклы. Общие технические требования: введ. 01.07.2002. М.: Изд-во стандартов, 20с.
6. Бойцы почти невидимого фронта // Автомаркет + Спорт. 2004. № 17.
7. Долматовский конструирования автомобильных кузовов. М.: ГНТИ Машгиз, 19с.
8. , , Ившин в аэродинамике автомобиля при разработке его внешних форм // Информационные технологии в инновационных проектах: Тр. IV Международ. науч.-технич. конф. В 4 ч. Ч. 4. Ижевск, 2003. С. 31-32.
9. , Леонтьева : Учебник для высших технических учебных заведений. 3-е изд., перераб. и доп. М.: Машиностроение, 19с.: ил.
10. Keep on trucking // European plastics news. 2004. № 8. P. 24.
11. , Ившин автомобильного типа (мотоколяски) // Современные тенденции развития транспортного машиностроения: Сборник статей Х Международной научно-технической конференции. Пенза, 2005. С. 121-123.
, аспирант Удмуртского государственного университета
ПРИМЕНЕНИЕ КАРКАСНО-ПАНЕЛЬНОЙ КОНСТРУКЦИИ В кузовЕ квадрицикла
На основе законодательных требований, предъявляемых при одобрении легкого квадрицикла (L6), предложены решения проблем повышения конкурентоспособности российских легковых автомобилей до 2010 года (дизайн и расширение типоразмерного ряда выпускаемых моделей и модификаций). Малые скоростные режимы ТС (до 50 км/ч), внутренняя каркасная конструкция, свойства полимеров (материал внешних панелей кузова) определяют актуальность в формообразовании его кузова без учета аэродинамических требований. Каркасно-панельная (каркасно-оболочковая) конструкция дает преимущество в создании расширенного модельного ряда легких квадрициклов различного назначения и цветовой гаммы на основе каркаса с необходимо достаточным минимальным количеством деталей и унифицированной компоновочной схемой агрегатов, обеспечивая быструю смену модельного ряда.
