Тенденции в совершенствовании конструкции и технологии транспортных средств

Начало нового века сопровождается лихорадочной активностью, постоянно упоминаемой глобализацией. Лозунг нашего времени — мыслить глобально, а действовать локально — становится важной составляющей прогресса в автомобилестроении. Автомобильная индустрия уже давно использует достижения технологий электронных средств сбора, обработки, передачи и обмена информации: бортовые компьютеры, встроенные средства диагностирования, пассивные и активные средства безопасности, системы связи, автоматического управления транспортными средствами (ТС) и т.д.

Теперь становится ясно, что прошлого века не хватило для революционного прорыва в области создания автомобилей и в первую очередь двигателей для них. Совершенствование двигателей внутреннего сгорания (ДВС) продолжается:

• применен электронный впрыск топлива;
• увеличен наддув и охлаждение воздуха в цилиндры двигателя;
• автоматическое изменение фаз газораспределения и др.

Все это увеличивает удельную мощность двигателя при гарантированной надежности, долговечности, экономичности. Такое положение вещей меняется благодаря применению новых конструктивных разработок и использованию других видов энергии (электрической и солнечной), усовершенствованного привода, новых видов топлива, в том числе и водородного. Применяемые в двигателестроении новые разработки изменили структуру и компоновку современных ТС. Например, стремительно разрабатываются и используются ТС с гибридными схемами.

Несмотря на кризисные явления и призывы к экономии, наряду с малолитражными и экономичными ТС не исчезает интерес к легковым ТС и мототехнике повышенного класса, спортивного или дорожного варианта с мощным двигателем, а также к разработке новых модификаций грузовых ТС и автопоездов, специальной техники.

Применение новых технологий привело к интенсивным разработкам оборудования и техники обслуживания и ремонта ТС, созданию и развитию совершенного автосервиса, а также достижению успеха в соревновании за клиента-покупателя в целом. Такой результат можно достичь разными способами.

Первый способ — обеспечение высокой безопасности и динамических качеств ТС за счет использования автоматических систем и приводов, безопасной конструкции частей ТС, умеренных затрат на содержание, техническое обслуживание и ремонт ТС; улучшение комфортабельности, дизайна, надежности.

Второй, параллельный способ — применение новых технологий рационального потребления энергии двигателем ТС, совершенствование аэродинамических качеств путем оптимизации формы кузова, режима управления движением ТС, снижения массы ТС за счет применения частей из пластмассовых, легких сплавов и металлов.

Третий способ — конструктивное совершенствование ходовой части ТС: применение независимой активной стабилизирующей подвески, автоматическое управление приводом всех колес, широкое применение автоматической гидромеханической и электрической передачи, дифференциала, улучшение эксплуатационных свойств применяемых шин и т.п.

Все отмеченные тенденции интенсивно развиваются в условиях конкуренции мировой автомобильной отрасли. Потребителям и специалистам в области услуг сервиса остается лишь оперативно изучать новые конструкции ТС, технологию их обслуживания, ремонта и применять эти знания в своей практической деятельности.

Различные типы ТС могут иметь следующие специфические особенности компоновки.

Легковые ТС: размещение ДВС в передней части, привод передних или всех четырех колес, жесткая конструкция салона, податливая для деформирования конструкция кузова, обивки, облицовки, мягкое подрессоривание салона и сидений, применение системы безопасности движения и экологической безопасности.

Грузовые ТС: размещение ДВС в передней части ТС, привод задних колес, жесткая конструкция корпуса кабины, кузова, деформируемая облицовка, применение систем безопасности движения и экологической безопасности.

Автобусы: размещение ДВС в основном в задней части кузова, привод задних колес, жесткая каркасная конструкция салона, мягкое подрессоривание остова и удобные сиденья, применение невоспламеняющихся материалов для обивки салона, сидений, использование систем пассивной и активной безопасности движения, противопожарной безопасности, экологической безопасности, система обслуживания пассажиров и их эвакуации из салона.

Специальные ТС: размещение ДВС в передней или задней части ТС, привод колес задней или всех осей, высокая проходимость и маневренность, установка дополнительного двигателя, специального

и рабочего оборудования, жесткая конструкция кабины для экипажа, кузова для оборудования, использование систем безопасности движения и работы экипажа.

Особенности конструирования ТС

Можно рассмотреть следующие тенденции в конструировании ТС:

• модульный принцип конструкции (неразборность агрегата позволяет с меньшей трудоемкостью производить сборку и агрегатный ремонт);
• применение легкосплавных металлов и пластмасс (например, в программе автопроизводителей ТС США предусматривается применение частей из пластмассы до 30 % и более);
• обеспечение конкурентоспособности на рынке путем повышения безопасности, экономичности в эксплуатации, обслуживании, ремонте, улучшения дизайна, повышения производительности и обеспечение умеренной стоимости, возможности экономичной утилизации ТС;
• обеспечение системными средствами и приводом безопасности движения и пожаробезопасности;
• надежность ТС и комфорт в целом, шумозащита, мягкое подрессоривание остова (кабины, салона, в особых случаях платформы);
• высокая работоспособность (функционирование) в период срока службы ТС и частей;
• оптимальная масса ТС, жесткая конструкция салона и кабины, податливая для деформирования конструкция кузова, обивки и облицовки.

Системы безопасности ТС

Наряду с экономичностью и надежностью ТС, на первое место выходят предъявленные обществом высокие требования по безопасности ТС, которую можно разделить условно на безопасность движения и экологическую безопасность.

Безопасность движения ТС предполагает широкое применение встроенных бортовых систем управления движением ТС путем использования:

• пассивных средств безопасности, снижающих тяжесть и последствия повреждения участников движения;
• активных систем, снижающих вероятность, а в некоторых случаях и предотвращающих ДТП;
• встроенных средств диагностирования основных агрегатов и систем ТС, а также водителя.

Экологическая безопасность ТС определяется свойством, которое позволяет снижать вред, приносимый окружающей среде во время нормальной эксплуатации, а также в случае аварии. Контроль параметров, установленных при изготовлении ТС, и проводимые в процессе эксплуатации мероприятия должны быть направлены в первую очередь:

• на уменьшение выбросов вредных отработавших газов в атмосферу;
• уменьшение испарения или течи топлива, других рабочих жидкостей;
• снижение выбросов при трении шин, тормозных колодок, а также дорожных покрытий;
• снижение шума шин, двигателя, вибрации других агрегатов и частей;
• защиту от электромагнитного облучения участников движения от работающих на ТС источников и потребителей электрической энергии.

Основные модификации различных типов ТС в зависимости от их компоновки, а также название и характеристики основных систем безопасности, узлов и агрегатов, частей приводятся в приложении 1.