МИНЕСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

ФГБОУ ВПО «УДМУРТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

ИНСТИТУТ ИСКУССТВ И ДИЗАЙНА

КАФЕДРА «ДИЗАЙН ПРОМЫШЛЕННЫХ ИЗДЕЛИЙ»

СПЕЦИАЛЬНОСТЬ 052402 «ДИЗАЙН»

Пояснительная записка

к дизайн-предложению

“спортивный автомобиль”

-интерьер-

Выполнил: Чупин А.В. Проверил: Савельев.В.А

Ижевск 2012

1)Введение.

Работа выполнена на втором семестре в соответствии с учебным планом, специальности 02-21 «Дизайн промышленных изделий», учебным ;графиком и программой курса « проектирование и моделирование промышленных изделий».

Темой проекта является разработка дизайн предложения интерьера спортивного автомобиля.

2)Историческая справка.

Предпосылки и история появления гибридных автомобилей.

Главной причиной начала производства легковых гибридов был рыночный спрос на подобные автомобили, вызванный высокими ценами на нефть и постоянным повышением требований к экологичности автомобилей. При этом совершенствование технологий и налоговые льготы производителям гибридов делает эти автомобили в некоторых случаях даже дешевле обычных. В некоторых странах владельцы гибридов освобождаются от уплаты дорожного налога и не платят за муниципальные парковки. Применение электромобилей, несмотря на многие преимущества, и даже налаженный их выпуск, имеет ряд недостатков:

необходимость длительной зарядки аккумуляторов;

большая масса аккумуляторов;

недостаточная дальность пробега;

недоступность заправочных станций;

Нужно было искать компромиссы и устранять недостатки. И таким компромиссом стала разработка гибридомобиля.

Имя гениального Фердинанда Порше наверняка известно большинству автолюбителей всего мира. А ведь именно он построил не только самый первый передне-приводный автомобиль в истории, но и самый первый гибрид, который Порше создал, когда ему едва исполнилось двадцать лет. В то время молодой инженер работал на Джейкоба Лохнера, основателя компании Lohner Coach Factory в Вене, Австрия. Уникальный талант Порше за время работы на фабрике Лохнера помог ему создать несколько автомобильных конструкций, каждая из которых была революционной по своей сути, а первой из них стала Система Лохнера-Порше (System Lohner-Porsche) – передне-приводная самодвижущаяся коляска, впервые в мире использовавшая электрические моторы прямо на колесных ступицах. На выставке Paris World Fair в 1900 году автомобиль произвел абсолютный фурор, и одновременно заложил первый камень в фундамент будущего гибридных транспортных средств. Уже через год был построен автомобиль с электромоторами на всех четырех колесах, получивший название System Lohner-Porsche Mixte.

В составе силового агрегата этой машины был и ДВС, снабжающий энергией генератор, в свою очередь обеспечивающий электричеством моторы. В конструкцию входил также комплект батарей. Именно Mixte стала первой машиной в мире с самым настоящим гибридным двигателем, а кроме того самой первой 4х4. Дизайн System Lohner-Porsche насчитывает более трех сотен автомобилей, в которые входят различные типы транспорта – легковые, грузовые, автобусы и пожарные машины. Даже тело эрцгерцога Австрии Фердинанда во время похорон перевозилось на гибридном катафалке, разработанном в компании Лохнера.

Несмотря на то, что конструкция Lohner-Porsche была довольно надежна, она не смогла на равных конкурировать с обычными бензиновыми автомобилями того времени главным образом из-за своей высокой стоимости. Это стало причиной прекращения производства гибридных автомобилей в 1906 году, хотя троллейбусы Lohner-Stoll продолжали выпускаться еще некоторое время.

Практически в те же годы над гибридными силовыми установками экспериментировала и другая компания – бельгийская Pieper. Трех-с-половиной-сильная бельгийская «повозка», как тогда ее называли, приводилась в движение маленьким бензиновым ДВС, прикрученным к электромотору под водительским сиденьем. Во время езды электродвигатель работал генератором, подзаряжая батареи, а во время движения в гору вырабатывал дополнительную мощность. Спустя некоторое время после запуска машины в производство, владелец компании внезапно скончался, в результате чего патенты Pieper перешли другой бельгийской фирме, называвшейся Auto-Mixte. Эта компания производила гибриды с 1906-го по 1912 год, а затем свернула их выпуск по той же причине, что и Lohner Coach.

Через три года, в 1915-м, когда Европа страдала, раздираемая Первой Мировой войной, американская компания Woods Motor Vehicle представила систему Dual Power после нескольких лет производства только электромобилей. Машины Dual Power использовали электромотор совместно с четырех-цилиндровым бензиновым ДВС, показывая расход топлива в 4,9 л/100 км. Woods Motor построили 600 экземпляров Dual Power, перед тем, как их производство было свернуто в 1918 году. (Такая экономичность, достигаемая столетними машинами, должна заставить любителей хваленого «Приуса» еще раз задуматься о том, действительно ли он так «хорош»).

Но, несмотря на то, что преимущества гибридных транспортных средств с точки зрения топливной эффективности стали очевидны еще на этапе их зарождения, на дальнейшем их развитии была поставлена жирная точка. И поставил ее ни кто иной как Генри Форд и его незабвенная «Модель Т».

Точка превратилась в запятую лишь в 60-х годах 20-го века, когда тремя инженерами из TRW Automotive был сконструирован новый функциональный электро-механический силовой модуль, который обеспечивал меньшие моторы той же производительностью, что и моторы с большим литражом. Принципы, заложенные в его основу Баручем Берманом, Джорджом Гелбом и Нилом Ричардсаном, используются в гибридных установках и сегодня. В то же время компания General Motors представила концепт GM 512, работавшая на комбинации электромотора с аккумуляторами и двух-цилиндрового ДВС. А Daimler-Benz подготовил дизель-электрический автобус OE 302 с революционной по тем временам (1969) системой. В ее составе был дизельный мотор от легковой машины, генератор и электродвигатель постоянного тока, батареи же размещались между колесных осей.

Неподдельный интерес к альтернативным источникам энергии, в том числе и к гибридному транспорту, вновь обнаружился, когда грянул нефтяной кризис 1973 года. Разработки в этой области начала компания Volkswagen, предложив систему параллельного гибрида, обеспечивающую гибкое переключение между электромотором и ДВС. Такие компании как General Motors, Toyota и Mercedes-Benz продолжили работать над своими гибридными технологиями, которым, все же, так и не суждено было превратиться в серийную технику.

Toyota в 1976 году показала концепт компактного спорткара, приводимого в движение электромотором, черпающим энергию от газотурбинного генератора. General Motors сосредоточили усилия на полностью электрических машинах, в то время как Mercedes-Benz задолго до прочих осознал потенциал дизельных двигателей, как более дешевой альтернативы гибридам, и избрал это направление, как приоритет.

В 80-90-х годах многие производители экспериментировали с гибридными силовыми агрегатами. Например, компания Audi создала два концепта Duo, один из которых даже был запущен в мелкосерийное производство – в 1997 году с конвейеров сошли 60 экземпляров этих машин. Но в целом, большинство европейцев предпочли преимущества современных дизелей, которые оказались не только дешевле по стоимости, но и экономичнее гибридов, спрос на которые оставался боле-менее постоянным только в Соединенных Штатах. Лишь в последние несколько лет интерес к гибридам по обе стороны Атлантики снова возрос. Многие из создаваемых сегодня гибридных моделей относятся к премиум-классу, и соображения экономии для их владельцев вряд ли играют какую-то роль. Тем не менее, каждый уважающий себя производитель стремится включить в свой модельный ряд хотя бы одну гибридную комплектацию.

В СССР

В Советском Союзе также велись работы по разработке гибридных автомобилей. Так, работы советского ученого Нурбея Гулиа привели к созданию прототипа гибридного автомобиля на базе автомобиля-грузовика УАЗ-450, где накопителем энергии являлся маховик, трансмиссией — особый вариатор. Это был один из первых «гибридов». В 1966 году удалось достичь экономии топлива до 50 %.

В Курске в 1972-73 годах Н. В. Гулиа были проведены испытания городских автобусов с маховичными гибридными агрегатами и вариаторами. Кроме того были построены и испытаны гибридные силовые агрегаты для автобусов на основе гидропривода. В последних роль накопителя энергии играли баллоны со сжатым азотом и маслом.

Несмотря на различные принципы действия этих «гибридов» эффективность их оказалась близкой друг к другу — расход топлива снижался примерно вдвое, а токсичность выхлопа — в несколько раз. Но данные технологии советская автомобильная промышленность не начала использовать.

Современными автопроизводителями используется схема, позволяющая совмещать тягу ДВС и электродвигателя. Это позволяет избежать работы ДВС в режиме малых нагрузок, а также реализовывать рекуперацию кинетической энергии, что повышает топливную эффективность силовой установки.

Перспективы

Toyota объявляла о намерении к 2007 году увеличить объём выпуска гибридных автомобилей до 900 тысяч в год, а к 2012 году вообще перейти исключительно на выпуск гибридов. First Automotive Works планирует произвести 8000 гибридных автобусов к 2010 году для Олимпиады 2008 в Пекине и World Expo 2010 в Шанхае.

Лондон после 2012 года будет закупать только гибридные автобусы. Будет вводиться в эксплуатацию по 5000 гибридных автобусов ежегодно.

фирма Walmart уже сейчас закупила несколько тысяч гибридных «петербилтов».

Перспективы в России

В России группой ученых (В. В. Давыдов, А. И. Лаврентьев и др.) под руководством д.т. н. профессора Н. В. Гулиа (Московский государственный индустриальный университет) предложен метод радикального увеличения эффективности гибридного силового агрегата за счет резкого снижения потерь в трансмиссии. Применение специально разработанной дифференциальной системы разделения потоков мощности позволяет поднять КПД бесступенчатой трансмиссии гибрида до 95 % — 97 % и передавать через варьируещее звено не более 15 % от полной мощности.

Но, в качестве накопителя энергии в этой системе обязательно должен применяться маховик с механическим отбором мощности. Иначе разделение потоков мощности в трансмиссии гибрида будет неэффективным при рекуперативном торможении и разгоне автомобиля.

Ё-мобиль — российский гибридный автомобиль, работающий на электричестве, получаемом от генератора с газовым (бензиновым, дизельным) роторно-лопастным двигателем и ёмкостного накопителя энергии. Разработка городского гибридного автомобиля была начата силами компании ЯРОВИТ Моторс, а затем предложена Михаилу Прохорову в качестве предмета совместной деятельности. Сотрудничество ЯРОВИТ и Михаила Прохорова началось задолго до легкового гибрида — не позднее 2004 года, в котором тяжёлые грузовики «Яровит» проходили опытную эксплуатацию на предприятиях «Норильского Никеля», одним из совладельцев которого являлся Михаил Прохоров.