12.09.2018

Модульные технологии: платформы и двигатели. Преимущества и недостатки

В наше время без использования модульных технологий проект создания массового автомобиля обречён на провал. Почему модули стали незаменимыми, и чем грозит потребителю «модульная революция»?

Модульные технологии: платформы и двигатели. Преимущества и недостатки

Фото: автопроизводители

Автопроизводители непрерывно расширяют линейку моделей. В доселе немыслимых комбинациях скрещиваются типы кузова, а разделение машин по классам в зависимости от размера того и гляди уйдёт в историю. Ежегодно выпускать несколько новых моделей, не уронив планку качества и заставляя их быть коммерчески успешными, автоконцернам помогает модульный подход к разработке частей автомобиля. Основными унифицированными узлами стали шасси (модульные платформы) и двигатели.

Модульные платформы

Лет 15 назад общая платформа для нескольких автомобилей означала схожие габариты родственных машин, но сегодня это вовсе не так: общие узлы могут быть и компактного хэтчбека и у полноразмерного кроссовера. Преимущество производителя от подобной унификации очевидно: однажды вложившись в платформу, можно в кратчайшие сроки выпускать новые модели, оперативно реагируя на изменения рынка.

В современной платформе неизменна только зона от переднего колеса до педального узла. Это значит, что соплатформенные автомобили будут иметь одинаковое расположение двигателя и трансмисси...

В современной платформе неизменна только зона от переднего колеса до педального узла. Это значит, что соплатформенные автомобили будут иметь одинаковое расположение двигателя и трансмиссии, общие точки крепления передней подвески и рулевого управления, а так же наклон лобового стекла. Все остальные параметры можно изменить.

Однако, несмотря на выгоду при проектировании новых моделей (например, концерн Volkswagen с помощью модульной архитектуры ежегодно экономит около $19 млрд) и гибкость при организации производства, есть сдерживающие факторы, ограничивающие распространение модульных технологий среди автопроизводителей:

— разработка модульной платформы сопряжена с серьёзными финансовыми затратами — от $1 млрд.

— цена ошибки велика: просчёт на этапе разработки платформы обернётся масштабной отзывной кампанией для производителя и миллиардными убытками.

Производителей при проектировании автомобиля с использованием модульных технологий получают выгоду, но сэкономить у покупателя не выйдет — из поколения в поколение машины только дорожают, а сложность конструкции растёт. При этом ухудшается ремонтопригодность и уменьшается возможность обслуживания автомобиля на стороне: официальные дилеры все чаще предлагают в случае отказа заменять деталь целиком. Надежность — тоже не самая сильная сторона новых технологий. Узлы, способные отходить по миллиону километров, ушли в прошлое. Среднестатистический владелец даже в России меняет автомобиль раз в 5 лет, а заботиться о беззаботной жизни второго и последующих хозяев автопроизводителям невыгодно.

Первым производителем, запустившим в серию автомобиль, спроектированный на модульной платформе в современном понимании этого слова, стал концерн Volkswagen: при постройке Audi A5 B8 в 2007 году дебютировала платформа MLB. Архитектура MLB (Modularer LängsBaukasten, в переводе с немецкого — модульная продольная матрица) стала частью общей глобальной стратегии модульных матриц. Впоследствии VAG разработал и внедрил аналогичную стратегию MQB (Modularer QuerBaukasten, модульная поперечная матрица). Принципиальное отличие этих платформ — в расположении двигателя: в MLB мотор располагается продольно, в MQB — поперечно.

Шаг вперёд «фольксвагеновских» платформ относительно предшественников — реализация модульного принципа на всех уровнях. Проектируемый автомобиль представляет собой конструктор из составных частей (модулей), в числе которых двигатель, передняя и задняя подвеска, трансмиссия и электрика. В VAG уверяют, что в перспективе к этим же шасси можно адаптировать гибридную силовую установку или установить электромотор.

В основу BMW 2 серии Active Tourer легла новая переднеприводная модульная платформа FAAR. Да, в борьбе за покупателей производителям подчас приходится отказываться от традиционных ценност...

В основу BMW 2 серии Active Tourer легла новая переднеприводная модульная платформа FAAR. Да, в борьбе за покупателей производителям подчас приходится отказываться от традиционных ценностей. В будущем эта архитектура ляжет в основу нового модельного ряда Mini и нового поколения BMW 1 серии.

В нынешнее время мерилом эффективности той или иной платформы является количество созданных на её основе моделей и их общий тираж. Вслед за VAG модульные платформы создали Mercedes-Benz (MFA, 2011 г., MRA, 2014 г.), Peugeot-Citroen (EMP2, 2013 г.), Renault-Nissan (CMF, 2013 г.), Volvo (SPA, 2014 г.; SMA, 2017 г.), BMW (CLAR, 2015 г.), Toyota (TNGA, 2015 г.) и другие концерны.

Модульные двигатели

Развитием модульной концепции при проектировании автомобилей стала разработка двигателей по такому же сценарию. Опять же, унифицированные элементы дешевле в производстве, разработка новых моторов занимает меньше времени, а производство линейки и бензиновых, и дизельных двигателей на одном конвейере позволяет оперативно реагировать на меняющийся спрос и ощутимо снижать затраты.

Для потребителя новые технологии означают экономичность, экологичность и эластичность в широком диапазоне оборотов. Казалось бы, одни плюсы, которые легко перевесят потерю двигателей с некратным рабочим объёмом (1,4 л, 1,8 л, 2,3 л и т. п.). К тому же, в зависимости от степени форсировки, давления наддува и настройки «мозгов» предлагаются различные варианты отдачи. Но вот ограничения по тюнингу и необходимость использования сложного диагностического оборудования при техническом обслуживании понравятся далеко не всем. Открытым остаётся и вопрос надёжности: поскольку первые двигатели модульной архитектуры пошли в серию лишь в 2013 году, судить о их ресурсе пока преждевременно.

В основе двигателей модульной архитектуры — базовый модуль, цилиндр объёмом в 500 см3. В ходе опытных испытаний было установлено, что цилиндр с такими геометрическими параметрами обеспечи...

В основе двигателей модульной архитектуры — базовый модуль, цилиндр объёмом в 500 см³. В ходе опытных испытаний было установлено, что цилиндр с такими геометрическими параметрами обеспечивает максимальный КПД, вследствие удачного соотношения площади стенок камеры сгорания к её объёму. Однако «эталонный» 500-кубовый цилиндр при создании модульных двигателей используют не все фирмы. Например, отечественные специалисты из НАМИ при создании линейки двигателей для проекта «Кортеж» взяли за основу 547,4-кубовый модуль. Ближайший к конвейеру двигатель — 2,2-литровый четырёхцилиндровый турбомотор, обещали подготовить к стендовым испытаниям уже в этом году.

Первопроходцем, запустившим модульные двигатели в серию, снова стала фирма Volvo. В 2013 году шведы представили четырёхцилиндровую линейку моторов E-Drive — бензиновых и турбодизелей — мощностью от 190 до 320 л.с. Спустя год, в конфигураторе шведской фирмы появился 1,5‑литровый трехцилиндровый модульный двигатель, который устанавливают, например, на Volvo V40, а также китайский Geely Borui.

Модульная 320-сильная «четвёрка» Volvo T6 E-Drive — эталон среди четырёхцилиндровых двигателей по версии американского журнала WardsAuto.

Модульная 320-сильная «четвёрка» Volvo T6 E-Drive — эталон среди четырёхцилиндровых двигателей по версии американского журнала WardsAuto.

В 2014 году представила своё видение на концепцию модульных двигателей компания Jaguar Land Rover. Так же, как и у Volvo, бензиновые и дизельные моторы были унифицированы. Но, несмотря на 70% сходство по деталям, турбодизельные «четвёрки» Ingenium опередили бензиновые двигатели на целых три года.

Модульные силовые агрегаты Mercedes-Benz дебютировали вместе с E‑Классом нового поколения W213 в 2016 году. Тогда как конкуренты из BMW тестировали свою новинку на машинах дочерней компании Mini, в Штутгарте не сомневались в характеристиках своего мотора, и сразу установили его под капот престижного бизнес-седана.

Моторы всех упомянутых производителей объединяет верность 500‑кубовому модульному цилиндру. Принципиально иной подход к созданию модулей предлагает Volkswagen. В Вольфсбурге работают параллельно над двумя типами силовых установок — бензиновыми (MOB, Modularer Ottomotor baukasten) и дизельными (MDB, Modularer Dieselbaukasten). При этом в качестве модулей выступают не цилиндры, а отдельные части двигателя. Двигатели подобной архитектуры выпускаются с 2012 года.

Модульный дизельный двигатель MDB концерна VW и взаимозаменяемые компоненты. В зависимости от конфигурации и назначения может устанавливаться на легковые или коммерческие автомобили и име...

Модульный дизельный двигатель MDB концерна VW и взаимозаменяемые компоненты. В зависимости от конфигурации и назначения может устанавливаться на легковые или коммерческие автомобили и иметь рабочий объём от 1,4 до 2,0 л с отдачей от 75 до 240 л.с.

Использование модульных технологий, совместная работа над проектом одного автомобиля со стороны конкурирующих концернов, локализация производств — ухищрения, к которым вынуждены прибегать автопроизводители, чтобы сэкономить на производстве и быть конкурентоспособными на рынке. В борьбе за кошельки покупателей побеждает тот, кто может предложить максимальный ассортимент и гибко среагировать на веяния моды и пожелания клиентов. Поэтому понятие модуля будет только расширяться. Возможно, уже завтра в конфигураторе полюбившейся марки из модулей можно будет собрать по индивидуальному заказу кузов.



Подпишись на канал 4r.ru в Яндекс.Дзен

Подписаться
Поделиться ссылкой
Мы в соцсетях:
Читать о:
Бюджет
Тип кузова