Проектирование средств транспорта

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Исторический раздел

1.1 История дизайна автомобилей 60-х годов

1.2 История электромобиля

2. Проектно-композиционный раздел

2.1 Концепция дизайн-проекта

2.2 Формообразование объекта дизайна

2.3 Колористическое решение проекта

3. Анализ рынка

3.1 Анализ потребителя

3.2 Анализ конкурентов

4. Технико-технологический раздел

4.1 Материалы и технология изготовления

4.2 Техническая карта промышленного производства

4.3 Технология и инструменты создания графической части

4.4 Эргономика

5. Экологический раздел

6. Экономический раздел

6.1 Маркетинговые исследования

6.2 Сметная стоимость разработки

6.3 Расчет стоимости одного норма часа работы

6.4 Стоимость одного норма часа работы

6.5 Оценка трудоемкости и стоимости разработки проекта

6.6 Расчет полной стоимости проектируемой разработки

Заключение

Список используемой литературы

Введение

Проектирование средств транспорта, это одно из ответвлений промышленного дизайна, который собирает в себе черты дизайна, инжиниринга и маркетинга.

Тема пользы и эффективности электромобилей сейчас вновь актуальна. Процесс глобального развития использования электромобилей также затронул нашу страну. К плюсам такого вида транспорта относятся отсутствие выбросов парниковых газов, шумового загрязнение, экономию энергии при простоях в заторах. Но этот вид транспорта на данном этапе развития очень зависим от инфраструктуры, низкое развитие которой существенно тормозит процесс широкого внедрения электромобилей в нашей стране. Среднестатистический электромобиль не может проехать на одной зарядке более 150 километров, это определяет низкую популярность такого транспорта среди водителей.

Интерес России к развитию электромобильного транспорта лежит в русле современных общемировых тенденций. Производители автомобилей ищут инновационные решения, позволяющие заменить экологически грязные двигатели внутреннего сгорания на альтернативные технологии, такие как электрические двигатели или двигатели, работающие на газомоторном топливе. Между тем применение электрической энергии на транспорте даст новый импульс для развития, как самой транспортной отрасли, так и энергетики в целом, промышленности, науки. Таким образом, речь идет о сфере, имеющей глобальное значение для социально-экономических преобразований.

Развитие электротранспорта станет новой ветвью промышленного дизайна в целом, появление новых образцов и вариантов компоновки позволит определить новые тенденции в формообразование средств передвижения. Новые способы изготовления и использования, эстетики и функционала.

Несмотря на это, развитие этого вида транспорта идет своим чередом, разнообразие и простота использования заставляют внедрять эту тему во многие направления жизни. Общественный транспорт, дешевый вид такси, экономически выгодные городские грузоперевозки, индивидуальные средства передвижения и многое другое. Огромный шаг это может сделать в машиностроение, простота компоновки и минимум механических деталей, делает электротранспорт более надежным и необходимым для потребителя.

В данном дизайн-проекте необходимо рассчитывать актуальность и рациональность формы будущего изделия, уметь правильно построить компоновку всех агрегатов транспорта и извлечь из них максимальную пользу. Провести анализ рынка потребителя, ввести изменения, основываясь на тенденциях и спросе на данный вид изделия. Оценить аналогичный продукт конкурентов и выявить отличительные черты, показать положительные стороны разрабатываемого проекта.

Дипломный проект призван выяснить, насколько же прост в устройстве и изготовлении данный вид транспорта, какого его применение в жизни людей. Как можно использовать простоту устройства в дизайне и какие ограничения существуют. Насколько может быть значимо использование проекта в России.

Целью дипломного проекта является выполнение дизайн-проекта «Проектирование средств транспорта». Для достижения этой цели необходимо решить следующие задачи:

1. Изучить историю создания американского дизайна автомобилей 1960 годов: формы, композиционных особенностей, выявить основные черты стиля;

2. Изучить развитие электротранспорта, его особенностей и области применения;

3. Разработать концепцию проекта мотоцикла, продемонстрировать связь композиционного решения с техническими особенностями и конструкцией;

4. Составить технологическую карту изготовления проекта;

5. Провести анализ потребителей;

6. Проанализировать аналогичные изделия конкурентов;

7. Сделать выводы о применении и особенностях дизайна электротранспорта.

1. Исторический раздел

1.1 История дизайна автомобилей 60-х годов

Шестидесятые годы ознаменовались резким упрощением формы автомобилей. Дизайн почти окончательно освобождается от влияния со стороны авиации и ракетно-космической техники, начинает вырабатываться собственный стиль, наилучшим образом выражающий свойства и качества, присущие легковому автомобилю. В автодизайне установилось господство рациональной, простой, гладкой и угловатой формы кузова.

В эти годы господствовавший на протяжении трёх предшествовавших десятилетий стиль, подразумевавший округлые, «лепные» формы кузовов, окончательно сменился новым, который условно можно назвать «плоскостным» -- в отличие от более позднего «граненого», характерного для семидесятых-восьмидесятых годов. В облике автомобиля главным становится не объём, а ребро на пересечениях плоскостей.

Для того, чтобы проиллюстрировать этот переход, удобно взять два поколения западногерманского Opel Rekord: P1 выпуска 1957-62 годов, и P2 (1960-63).

По размерам, пропорциям, композиции кузова и хронологически эти модели весьма близки между собой. Однако визуальное восприятие их разнится радикально.

Кузов Rekord Р1 все линии закруглены, переходы между отдельными объёмами скрадываются, смягчаются. Форма боковины кузова задана вписанным в неё сигарообразным телом, начинающимся фарой головного света и оканчивающегося задним фонарём. Купольная крыша с панорамными лобовым и задним стёклами, похожая на фонарь самолётной кабины, во многом задаёт общее восприятие автомобиля.

Чтобы создать впечатление более длинного и низкого кузова, дизайнер применил большое количество деталей с мотивом горизонтальной прямой линии -- плоская панель крыши, строго прямой «стреловидный» молдинг на боковине, составленная из мелких горизонтальных полос очень широкая решётка радиатора. Боковина кузова Р2 почти плоская, в отличие от округлых бортов предыдущего поколения.

Блестящие молдинги на боковине и вокруг стёкол, которые у Р1 подчёркивали округлость автомобиля, на Р2 максимально распрямлены. Хромированные оклады стёкол получили острые углы. Плавники, на модели пятидесятых годов скруглённые и плавно уменьшающие высоту по мере приближения к заднему свесу автомобиля, на Р2 совершенно острые, что подчёркивают блестящие молдинги, идущие по их верхним.

Новый стиль подразумевал прямые или кривые с небольшим изгибом образующие линии, четкие рёбра на поверхности кузова. Характерные для предыдущей эпохи хвостовые кили, сложные рельефные боковины кузовов и панорамные стёкла быстро исчезают в начале шестидесятых, оставаясь в качестве вспомогательных элементов дизайна на немногих моделях.

Типичным примером устоявшегося стиля первой половины середины шестидесятых может служить немецкий Opel Rekord A, созданный по мотивам американских автомобилей того времени: низкий -- около 1450 мм, угловатый кузов, с острыми гранями и почти плоскими панелями; гладкая гранёная боковина, разделённая на две части по высоте горизонтальным ребром жёсткости; прямоугольная крыша; почти плоские лобовое и заднее стёкла; характерные пропорции -- очень короткий передний и длинный задний свесы.

Блестящая отделка сведена до разумного минимума -- бампера, облицовка, окантовки стёкол, колпаки колёс, молдинги порогов и колёсных арок, подчёркивающие линии кузова и скрывающие технологические стыки и сварочные швы. Декоративные накладные орнаменты практически исчезают.

Эта стилистическая схема была тогда очень широко распространена по всему миру, в её рамках работали многие производители, ориентировавшиеся на американский дизайн, в числе которых был и советский ГАЗ с его «Волгой» ГАЗ-24.

В Европе в начале десятилетия получили широкое распространение прямоугольные, или близкие по форме к прямоугольнику, фары. Их оптические свойства были несколько хуже по сравнению с круглыми. Они были дороже в производстве, но лучше вписывались в дизайн автомобилей тех лет. Создаётся более законченная композиция передней части автомобиля. Американские производители длительное время были лишены возможности использовать их, так как государство жёстко устанавливало стандарты формы и размеров световых приборов автомобилей, поэтому там господствующей остаётся выработанная в самом конце пятидесятых схема головного света с четырьмя круглыми фарами, спаренными по две.

Американские автомобили самого начала 1960-х годов, примерно до 1962-63 года, у большинства производителей всё ещё в огромной степени находились под влиянием идей и течений предыдущего десятилетия. Получила массовое распространение «однорядная» облицовка передка, с радиаторной решёткой, расположенной между фарами. Несколько ниже и менее экстравагантными стали хвостовые плавники; лобовые стёкла из панорамных стали полупанорамными или просто изогнутыми, без захода на боковину; плоская панель крыши стала доминировать, практически вытеснив характерную для 50-х купольную крышу. Таким образом, из стиля просто были экстерминированы его наиболее одиозные элементы, однако общая идея визуального оформления корпуса автомобиля по сравнению с 1959 модельным годом оставалась практически без изменений. Характерным примером здесь может служить «Кадиллак».

У продукции General Motors в этот период характерной чертой была горизонтальная выштамповка, идущая вдоль всей боковины и заходящая на заднюю и переднюю панели. Наивысшим её выражением стала форма автомобиля Chevrolet Corvair, у которого образованная выштамповкой «подоконная линия» полностью опоясывала кузов, визуально разделяя его на две части по вертикали.

Подобную «подоконную линию» имели в то время практически все автомобили GM, от полноразмерных «Шевроле» до показанного выше «Кадиллака». «Корвэйр» благодаря использованию этого приёма в наиболее радикальном его варианте оказал существенное влияние на ход развития мирового автодизайна; его называют одним из наиболее копируемых автомобилей в мире. «Запорожцы» второго поколения и BMW начала 60-х годов, имевшие такую же опоясывающую «подоконную линию», разделяющую кузов на две части, а также многие другие модели. Так, заложенные в дизайне Corvair'а идеи -- чистые линии, простые обводы, закруглённая задняя, сравнительно скудная декоративная орнаментация -- определили господствующий тренд и в американском дизайне 1960-х годов.

«Форды» первой половины 1960-х годов приобрели подчёркнуто-футуристичный дизайн, с более угловатыми обводами и акцентом на мотивах ракетно-космической техники, в частности, огромными круглыми задними фонарями, имитирующими ракетный выхлоп.

Наиболее консервативно выглядела в период 1960-63 годов продукция «Крайслера», которая в целом сохраняла стилистику конца пятидесятых годов, заданную тогдашним главой отдела дизайна этой компании, Вирджилом Экснером. В моделях начала 60-х она выродилась в исключительно тяжеловесную, часто практически комичную.

Дизайн «Крайслера» -- лидера в 1957-59 годах -- оказался в упадке. Значительную роль здесь сыграла тяжёлая болезнь Вирджила Экснера, замены которому на его посту найдено так и не было, в результате чего в 1961 и 1962 модельных годах серию практически без доработки пошли его ещё очень сырые, по сути поисковые, макеты, отличавшиеся весьма экстравагантным и далеко не для всех привлекательным дизайном.

Для следующего этапа в развитии американского автомобильного дизайна этого десятилетия оказался характерен стиль, который можно охарактеризовать как «упрощённый». Для большинства автомобилей этого периода характерны простые обводы, необходимый минимум хрома, относительно тонкие и простые бампера, скромность и лаконичность экстерьера и интерьера. Некоторые модели в этот период стали смотреться практически «по-европейски» -- например, Plymouth Valiant, что связано с отмечающимся с конца пятидесятых годов ростом интереса к компактным автомобилям и усилением конкуренции с недорогими импортными европейскими моделями.

В наибольшей степени он был свойственен продукции GM, которая после 1962-63 модельных годов претерпела весьма изменения внешнего облика, быстро став из «переходных» типичными угловатыми автомобилями 1960-х годов, как этот Chevrolet модели 1963 года.

Примером того же стиля может служить и уже описанный выше «Опель Рекорд» -- фирма «Opel» является европейским филиалом General Motors, и в те годы в вопросах стиля довольно точно следовала американским моделям компании.

Подразделения компании Ford в основном последовали этому тренду в своих моделях 1965 года, что хорошо видно по сравнению Mercury модели 1964 года, с его явно «переходным» от стиля 50-х к стилю 60-х годов дизайном, и 1965 года, выполненного в характерном «плоскостном» стиле шестидесятых.

Как видно, выход из корпоративного кризиса начала десятилетия был найден, но обошёлся компании дорогой ценой: приглашённый на место Экснера Элвуд Энджел, бывший шеф-стилист «Форда», утвердил своё, совершенно не связанное с корпоративными традициями видение дизайна, во многом перенесённое со своего предыдущего места работы.

Характерной чёрточкой оформления передка у многих автомобилей этого периода стало вертикальное расположение спаренных по две фар, впервые в Америке появившееся на «Кадиллаках» в 1964 модельном году -- хотя не все производители принимают эту стилистику, она была весьма широко распространена в середине шестидесятых годов, как, например, на этом «Форде» 1965 года.

Во второй половине десятилетия стиль американских автомобилей начал усложняться. Формы стали более вычурными, усложнилась пластика кузовных панелей. Появляются сложные рельефы на боковинах кузовов. Бампера начинают увеличиваться в размере и становиться всё более сложными по форме, широко распространились интегрированные бампера.

В то же время развернулась «война моторов» -- борьба между конкурирующими производителями за повышение мощности двигателей серийных автомобилей. Скорость и мощность превращаются в Америке в эти годы в настоящий культ.

В середине шестидесятых, вскоре после появления знаменитого «Мустанга», в моду входит спортивный стиль. На протяжении ряда лет с 1964 года пользовались огромным успехом «псевдоспортивные» автомобили, такие, как тот же Ford Mustang и его аналоги, получившие общее название «автомобилей-пони» (pony cars). В их число входили такие модели, как Plymouth Barracuda и Chevrolet Camaro. Это были «компактные», по американским меркам, автомобили, с динамичным, «псевдоспортивным» дизайном, и динамикой несколько лучше, чем у компактных семейных седанов. Мощных двигателей на эти автомобили обычно не ставили, или они были доступны лишь в наивысших комплектациях, но их яркий дизайн очень привлекал молодых покупателей, обеспечив рекордные продажи. Премьера «Мустанга» в середине 1964 года была одной из наиболее успешных за всю историю автомобильной промышленности.

В те же годы появляются и «мускулистые автомобили» -- muscle-cars, «среднеразмерные» серийные двухдверные модели с очень мощными двигателями, позаимствованными у намного более крупных машин. К этим автомобилям относились такие модели, как Pontiac GTO, Oldsmobile 442, Buick Gran Sport, Dodge Coronet R/T, AMC Rambler Rebel, позднее -- Plymouth Roadrunner, Dodge Charger, Ford Fairlane 427, Mercury Cyclone и многие другие.

К «мускулистым автомобилям» относили также и некоторые модификации серийных компактных (например, Dodge Dart GTS) или полноразмерных (Chevrolet Impala SS) автомобилей. Все они имели неудовлетворительные для своих скоростных возможностей управляемость и тормоза, но пользовались большой популярностью. Изначально muscle cars использовали кузова серийных моделей и внешне от них практически не отличались.

Принятие в середине шестидесятых новых федеральных стандартов безопасности заставляет производителей автомобилей серьёзно поработать над её повышением. Вскоре после этого уходят в прошлое не прикрытые пластиком металлические панели приборов, обильные блестящие отделочные панели (отвлекающие водителя и дающие опасные блики), рулевые колёса с кольцевой кнопкой звукового сигнала. Появляются новые материалы для отделки салонов, получают распространение крупные панели из пластика, -- пока ещё несовершенные, нестойкие к воздействию солнечного света, допускающие быстрое выгорание, трещины и коробление. Во второй половине десятилетия впервые с сороковых годов вновь входит в моду деревянная отделка салонов, теперь обычно заменяемая вставками из пластика «под дерево». Всё чаще на американских автомобилях появляются раздельные передние сиденья, напольные рычаги коробки передач и центральные консоли, чему немало способствует распространение спортивного стиля.

Во второй половине шестидесятых годов американский стиль начинает меняться. В эти годы произошла смена стереотипа формы -- теперь стремительной кажется не каплевидная форма, а клиновидная, с тупым задним и заостренным передним концом, что и отражают новые тенденции в дизайне. Частично это стало следствием того, что в военной авиации, часто служившей источником вдохновения для промышленных дизайнеров, в это время произошла смена поколений: у новых реактивных сверхзвуковых истребителей с треугольным крылом, в отличие от дозвуковых и сверхзвуковых первого поколения, визуальный центр тяжести композиции был смещёна назад. Соответственно изменяются и пропорции кузовов автомобилей: капот становится длиннее, багажник укорачивается; увеличивается передний свес и уменьшается задний.

Широкое распространение «псевдоспортивных» автомобилей оказало влияние на форму стандартных. В конце шестидесятых они тоже приобрели многие черты спортивного стиля.

Параллельно существовала «консервативная» ветвь дизайна, автомобили которой имели принципиально иной вид. Непосредственными предтечами этого направления были автомобили Элвуда Энджела. Для него был характерен строгий дизайн без подчёркнутой динамики с очень угловатыми обводами кузовов; боковины, выступающие спереди и сзади за габарит кузова; строгая и формальная линия крыши с толстой задней стойкой, относительно небольшим наклоном стёкол и чётким разделением трёх объёмов, причем объём капота и багажника имели примерно равную длину. Некоторые тенденции были у обоих направление общими, например, покрытие крыши текстурированным винилом, обычно контрастного цвета. Если «псевдоспортивный» стиль был ориентирован преимущественно на молодёжь, то данное направление отвечало вкусам более консервативных покупателей

На конец шестидесятых годов, оба направления вполне благополучно сосуществовали в рамках американского автомобильного дизайна.

автомобиль дизайн машина маркетинговый

1.2 История электромобиля

Электромобиль -- автомобиль, приводимый в движение одним или несколькими электродвигателями с питанием от автономного источника электроэнергии (аккумуляторов, топливных элементов и т.п.), а не двигателем внутреннего сгорания. Электромобиль следует отличать от автомобилей с двигателем внутреннего сгорания и электрической передачей, а также от троллейбусов и трамваев.

Электромобиль появился раньше, чем двигатель внутреннего сгорания. Первый электромобиль в виде тележки с электромотором был создан в 1841 году.

В 1899 году в Санкт-Петербурге русский дворянин и инженер-изобретатель Ипполит Романов создал первый русский электрический омнибус на 17 пассажиров. Его общая компоновка была заимствована у английских кэбов, где извозчик располагался на высоких комзлах позади пассажиров. Экипаж был двухместным и четырёхколёсным, передние колёса по диаметру были больше задних. На первом электромобиле использовался свинцовый аккумулятор системы Бари, имевший 36 банок (вольтовых столбов). Он требовал подзарядки каждые 60вёрст (~64 километра). Суммарная мощность автомобиля составляла 4 лошадиные силы. Разработка экипажа была заимствована у моделей американской фирмы «Моррис-Салом», которая выпускала автомобили с 1898 года. Электромобиль изменял скорость движения в девяти градациях от 1,6 до 37,4 км/час.

Романов также разработал схему городских маршрутов для этих прародителей современных троллейбусов и получил разрешение на работу. Однако найти нужные инвестиции не смог, поэтому дело не получило развитие.

Электромобиль La Jamais Contente 29 апреля либо 1 мая 1899 года установил рекорд скорости на суше. Он первым в мире преодолел скорость 100 км/ч и достиг скорости 105,882 км/ч. Известный американский конструктор электромобилей Уолтер Бейкер получил скорость 130 км/ч. А электромобиль фирмы «Борланд Электрик» проехал от Чикаго до Милуоки (167 км) на одной зарядке. На следующий день (после перезарядки) электромобиль вернулся в Чикаго своим ходом. Средняя скорость составила 55 км/ч.

В первой половине XX века запас хода и скорость у электрических и бензиновых экипажей были примерно одинаковыми. Главным минусом электромобилей была сложная система подзарядки. Поскольку тогда ещё не существовало усовершенствованных преобразователей переменного тока в постоянный, зарядка осуществлялась крайне сложным способом. Для подзарядки использовался электромотор, работавший от переменного тока. Он вращал вал генератора, к которому были подсоединены батареи электромобиля. В 1906 году был изобретён сравнительно простой в эксплуатации выпрямитель тока, но это существенно проблему подзарядки не решило.

В первой четверти XX века широкое распространение получили электромобили и автомобили с паровой машиной. В 1900 году примерно половина автомобилей в США была на паровом ходу, в 1910-х в Нью-Йорке в такси работало до 70 тысяч электромобилей.

Вторая половина XX века. Возрождение интереса к электромобилям произошло в 1960-е годы из-за экологических проблем автотранспорта, а в 1970-е годы и из-за резкого роста стоимости топлива в результате энергетических кризисов.

Однако после 1982 года интерес к электромобилям снова спал. Это было вызвано резким изменением конъюнктуры на нефтяном рынке и слабыми эксплуатационными показателями опытных партий из-за недостатков химических источников энергии.

В начале 90-х годов штат Калифорния был одним из самых загазованных регионов США. Поэтому Калифорнийским Комитетом Воздушных Ресурсов (CARB) было принято решение -- в 1998 году 2% продаваемых в Калифорнии автомобилей не должны производить выхлопов, а к 2003 году -- 10%. Компания General Motors отреагировала одной из первых и с 1996 года начала серийный выпуск модели EV1 с электрическим приводом. Некоторые автопроизводители также начали продажи электромобилей в Калифорнии. Основной массой пользователей EV1 стала голливудская богемная публика. Всего с 1997 года в Калифорнии было продано около 5500 электромобилей разных производителей.

Затем требование нулевой эмиссии было заменено на требование низкой эмиссии. Почти все произведённые электромобили в 2002 году были изъяты у пользователей и уничтожены (только Toyota оставила некоторым владельцам электрические RAV-4). В качестве причины называлось окончание срока службы аккумуляторов. GM отказала арендаторам EV1 в предложении выкупить электромобили. Также GM скрывала от них намеренность уничтожить изъятые EV1. Подробно об этой истории рассказывается в научно-популярном фильме 2006 года «Кто убил электромобиль?» (англ. Who killed electric car?).

XXI век В последние годы в связи с непрерывным ростом цен на нефть электромобили вновь стали набирать популярность. В репортаже CBS News «Could The Electric Car Save Us?» (англ.) сообщается, что в 2007 г. вновь началось развёртывание промышленного производства электромобилей. В связи с этой тенденцией режиссёр фильма «Кто убил электромобиль?» Chris Paine выпустил продолжение под названием «Месть электрокара».

22-23 мая 2010 года переделанная в электромобиль Daihatsu Mira EV, творение Японского клуба электромобилей, проехала 1003,184 километра на одном заряде аккумулятора.

24 августа 2010 года электромобиль «Venturi Jamais Contente» с литий-ионными аккумуляторами, на солёном озере в штате Юта, установил рекорд скорости 495 км/ч на дистанции в 1 км. Во время заезда автомобиль развивал максимальную скорость 515 км/ч.

27 октября 2010 года электромобиль «lekker Mobil» конвертированный из микровэна Audi A2 совершил рекордный пробег на одной зарядке из Мюнхена в Берлин длиной 605 км в условиях реального движения по дорогам общего пользования, при этом были сохранены и действовали все вспомогательные системы, включая отопление. Электромобиль с электродвигателем мощностью 55 кВт был создан фирмой «lekker Energie» на основе литий-полимерного аккумулятора «Kolibri» фирмы «DBM Energy». В аккумуляторе было запасено 115 кВт·ч, что позволило электромобилю проехать весь маршрут со средней скоростью 90 км/ч (максимальная на отдельных участках маршрута составляла 130 км/ч) и сохранить после финиша 18 % от первоначального заряда. По данным фирмы DBM Energy, электропогрузчик с таким аккумулятором смог непрерывно проработать 32 часа, что в 4 раза больше, чем с обычным аккумулятором. Представитель фирмы «lekker Energie» утверждает, что аккумулятор «Kolibri» способен обеспечить суммарный ресурсный пробег до 500 000 км.

29 ноября 2010 года победителем конкурса Европейский автомобиль года впервые объявлен электромобиль модели Nissan Leaf, получивший 257 очков.

В октябре 2011 года в России начал продаваться первый электромобиль -- Mitsubishi i-MiEV. За первые три месяца был продан 41 электромобиль. Министерство энергетики США назвало i-MiEV самым экономичным автомобиле. Mitsubishi i-MiEV получил «Экологический знак качества» общероссийской общественной экологической организации «Зеленый патруль».

В июне 2013 года с небольшим интервалом гоночными электромобилями ZEOD RC японской компании Nissan и B12/69EV британской компании Drayson Racing Technologies были установлены очередные мировые рекорды скорости среди электромобилей - 300 км/час и 330 км/час соответственно.

По распоряжению мэра Москвы в 2007 г. в городе началась опытная эксплуатация электромобилей. Было закуплено 8 малотоннажных грузовиков и 2 автобуса. По итогам опытной эксплуатации техники Департамент транспорта и связи Москвы представит на рассмотрение правительства Москвы проект распорядительного документа по использованию электромобильной техники для обеспечения внутригородских грузовых и пассажирских перевозок.

30 марта 2007 года впервые в России электромобиль, переоборудованный Игорем Корховым из обычного автомобиля, получил заключение по допуску к участию в дорожном движении и был зарегистрирован в органах ГИБДД благодаря помощи научного работника и общественного деятеля Юрия Юрьевича Шулипы.

В 2009 году в Санкт-Петербургском государственном политехническом университете сконструировали первый в России солнечный электромобиль (СЭМ). За ночь его можно зарядить от обычной розетки, а днём он питается от солнечных батарей, расположенных на капоте. Скорость СЭМа -- 40 км/час, а запас хода на одной зарядке аккумуляторной батареи -- 60 километров. Электродвигатель мощностью 3 кВт. (См. иллюстрацию 20)

В 2012 году в серию запущен электромобиль EL Lada по инициативе министра энергетики, промышленности и связи Ставропольского края Саматова Дмитрия Рафаиловича. Lada Ellada получила практическое применение в городе-курорте Кисловодск Ставропольского края, в качестве легкового такси. Этот проект стал первым в России по использованию электромобиля в пассажирских перевозках

2. Проектно-композиционный раздел

2.1 Концепция дизайн-проекта

Основным замыслом создания данного объекта является разработка концепции проекта экологически чистого транспортного средства, а именно электороцикла, названного Ecolis.

Внешний облик Ecolis был вдохновлен мотоциклами «Bobber-style» и электрификацией транспортных средств. Классический боббер - это минимализм в деталях, прямая посадка, сухая рама, а также отсутствие крыла спереди. Сейчас существуют олд-скул бобберы и нью-скул бобберы. Мотоциклы нью-скул бобберов были сделаны по новым технологиям, главным принципом которых была замена старого мотора и установка новых более эффективных тормозов. В последствии таких изменений от классического боббера мало что остается, конструкция значительно меняется.

При разработке концепции были включены в мотоцикл все, что может его сделать более экологичным и современным. Нет никакой традиционной конструкции кузова; мотоцикл эффективно вывернут наизнанку.

Концепция оснащения электроцикла предусматривает наличие 6 кВт электродвигателем, программированной коробкой передач, позволяющая придвигаться в трех разных режимах: эконом, городской и максимальная мощность. Запас энергоемкости на дальность хода более 70 километров. Уникальная структура композитного корпуса - монокок. Используемого в индустрии самолетостроения и в гоночных автомобилях.

Ecolis являет экспериментом демонстрации того потенциала, который может быть достигнут в сочетании двух идей - классического круизера и развития электротранспорта. Обычная компоновка элементов мотоцикла: рулевой системы, тормозной механики и положения водителя. Изменениям подверглась компоновка двигательного отсека и питания. Электрификация позволила сместить центр тяжести максимально низко. Двигатель расположился в ступице заднего колеса, а АКБ заняли место принадлежавшее двигателю внутреннего сгорания и коробке передач.

Название Ecolis было выбрано неслучайно, ведь этот байк состоит из только самых экологичных и безопасных элементов. Воплощая в себе мотоцикл для города, без шума, выхлопных газов и с максимальной экономичностью. Приставка «Е» намекает на чистоту взаимодействия с окружающей средой, последующее слово отражает важнейшую деталь всей конструкции - колесо, вернее двигатель, который установлен в нем, создавая надежную и не требующее обслуживания конструкцию.

Смотрящийся весьма целесообразно байк, элементарен не только в дизайне, но и в использовании. Он не требует разогрева двигателя перед стартом, способен работать в любых погодных условиях, не нуждается в замене масла и охлаждающей жидкости. Стеклопластиковый кузов делает его влагоустойчивым и не предрасположенным к коррозии.

Тема романтики 1960 годов проходит через внешний облик мотоцикла, создавая впечатление новизны, в знакомой теме. Красный, характерный тем годам цвет, минимум хрома, псевдоспортивная форма рамы свойственная переходным моделям автомобилей тех годов. Решетка воздушного охлаждения основана на дизайне Doddge Cheardger, а расположение осветительных приборов разработано на основе Ford Mustang первого поколения.В то время как отсутствие задней подвески компенсируется с помощью сиденья из натурального дерева и экспериментальной системой амортизации. Такое решения, основываясь на истории автомобилей начала 60-х, в их интерьере зачастую использовалась натуральная древесина, подчеркивая соответствие «интерьера» истории стиля. Необходимо напомнить, что этот мотоцикл - эксперимент в области дизайна.

2.2 Формообразование объекта дизайна

Сущность работы над композиционным решением заключается в формировании целостного, отвечающего заданным функциональным требованиям образа, соответствующего назначению и основной идеи объекта.

«Создание композиции в промышленном дизайне - это художественно-конструктивных процесс, построение композиции требует наличия трех важных составляющих. Это целостность (все элементы или части целого должны быть взаимосвязаны друг с другом), эстетичность (элементы не должны перегружать объект) и отражение функциональной стороны изделия». Все вышеперечисленные утверждения нашли отражение в данном дипломном проекте.

Композиционно все элементы и детали объединены в функциональные узлы, отсек аккумуляторных батарей выполнен в виде раздельных ячеек, находящихся под фальшбаком, несущих также эстетическую нагрузку. Необходимо было объединить отдельные детали в группы. Так, приборная панель заняла место на верхней части бака и соединила элементы управления и функционала. Элементы механических деталей скомбинированы посредством формы и цвета. Отсюда все компоненты помещены в каплеобразный кузов. С помощью линий и пластики была достигнута взаимосвязь между группами элементов, а посредством цвета и определения размеров обеспечивается объемность, завязанная с внутренним техническим наполнением.

2.3 Колористика проекта

Цвет тесно связан с такими средствами композиции, как пропорция, масштаб, нюанс, контраст. Особенно велика роль цвета для достижения образности малой формы электромобиля, он помогает раскрыть сущность вещи, обострить или ослабить характер формы.

Основные цвета романтики 1960 годов: черный, белый (бежевый), красный и металлики. Также более редкие, перламутры и зеленые, синие, оттенки розового и сиреневого.

Наиболее практичным и индивидуальным являются металлики. Этот цвет может быть, как обычным, так и с оттенками любых цветов, превращая объект как в золотистый, так и нежно голубой. Металлики наименее маркие, скрывают царапины и сколы, больше остальных подходят для полировки и ремонту. Благодаря «искристому» блику этот цвет демонстрирует особенности формы объекта и его достоинства.

Строгий и благородный цвет - черный, работа с его оттенками сложная и кропотливая, благодаря своим свойствам делает объект меньше реальных своих объемов, при хорошем освещении создает глубину формы, скрывает технические нюансы при правильной композиции.

Светлые цвета и белый. Цвет наиболее распространенный, способен выделить даже самые мелкие детали и не создает сильного напряжения на зрение человека. Минусом данного цвета является маркость, раскрытие дефектов конструкции и сложность ремонта.

Строго индивидуальными можно считать розовые и голубые оттенки, в зависимости от тона они могут перенимать на себя свойства тех или иных основных цветов.

Колористическое решение транспортного средства, в данном случае, электробайк, имеет большое значение. Так как каждый цвет по-своему воспринимается на дороге. Изначально человеческий мозг оценивает объект как цветное пятно, а позже форму и реальные размеры. Так что для не большого транспорта выгоднее использовать яркие цвета, компенсируя размеры и выделяться для участников дорожного движения.

Цвет является одним из методов раскрытия функциональности объекта, раскрывает основную идею и замысел дизайнера.

Доминирующим цветом проекта является красный, он распространен во всех элементам мотоцикла. Покрышки, элементы руля, штаны вилки укрыты в черный цвет, его разбавляют элементы, выкрашенные в светлый металлик и хром. Детали ячеек АКБ, перья вилки, передние дисковые тормоза, спицы колес и траверсы руля. Все эти элементы создают цветовые пятна, выстроенные при помощи лекал. Расположение крышек АКБ выстроено по полукругу в сторону динамики. Если провести линия через каждый светлый элемент мотоцикла, то выйдет динамичная дуга, развивающаяся в сторону движения мотоцикла.

2.4 Эргономика

Эргономика - это наука, которая изучает взаимодействие машины и человека. В случае мотоцикла, она изучает те части байка, с которыми взаимодействует водитель. Назовем их органы управления. Когда они правильно расположены и имеют подходящий размер, ваше воздействие на них оказывается максимально эффективным. Независимо от опыта вождения, наибольшая эффективность достигается, когда удобно.

Эргономические свойства разрабатывались на основе применения мотоцикла и его функционале. Проект рассчитан на передвижения по городу, где скоростной режим 40-60 км/ч. Сопротивление воздуха на этой скорости не учитывается, посадка водителя почти прямая, руки вытянуты вперед, слегка согнуты, ноги вынесены вперед и ставятся на специальные регулируемые подножки. Наклон ручек руля фиксируется в зависимости от роста водителя, а положение седла регулируется от параллельного положения земли и до наклона вверх на 25 градусов (для водителей низкого роста).

Комфорт

Чувство комфорта зависит от температуры кожи, свободы тока крови и давления. Если конечность затекает, или вы чувствуете сонливость, это значит, что ток крови нарушен. Причиной такого нарушения, как правило, служит ущемление какого-нибудь сосуда.

Поддерживание любого положения тела требует некоторого мышечного усилия. Если мышцам не давать распрямляться, то есть если надолго зафиксировать определенную позу, это тоже приведет к нарушению тока крови. Способ борьбы прост - менять позу, и при любой возможности выполнять упражнения на растяжку.

Холод заставляет тело блокировать поступление крови к конечностям, чтобы сохранить в тепле внутренние органы, поэтому пальцы на руках и ногах замерзают первыми. Любые улучшения эргономики следует начинать с руля, поскольку именно он определяет положение верхней части туловища водителя. Широкий руль облегчает руление, что особенно полезно при управлении тяжелым мотоциклом. Обратная сторона медали - слишком большая амплитуда движений кисти. Другими словами, кисть выворачивается под неестественным углом по отношению к руке. Следовательно, нужно подобрать руль так, чтобы руление было максимально легким, но при этом давления на кости кисти было бы не слишком большим.

Наличие ветрового стекла тоже влияет на форму руля. Чем меньше ветрозащита, тем больше вам хочется прижаться к рулю на высокой скорости. Установка регулируемого руля сильно упрощает процесс настройки.

Рычаги и рукоятки

Рукояткам не часто уделяют внимание, Именно через них водитель получает информацию о работе подвески, тормозов и, что самое важное, поведении шин.

Комфорт сильно зависит и от других органов управления - рычагов, переключателей, подножек. Когда Buell пытался продавать свои мотоциклы владельцам Ducati, то получал одни и те же жалобы на комфорт - все как один считали неудобными органы управления, заимствованные у Harley-Davidson. Buell прислушался к пожеланиям и оснастил S1 Lightning компонентами от поставщика Ducati.

Сиденье

Правильное сиденье - важная составляющая эргономики, и имеется в виду не только высоту. Если сесть на песок, то на нем останется характерная вмятина. Сидеть на песке комфортно не потому, что он мягкий, а потому, что он идеально распределяет нагрузки опорной точки. Именно поэтому форма седла важнее мягкости материала, который находится под обивкой. Даже грамотно изготовленное металлическое кресло, из тех, что ставят на тракторы, гораздо комфортнее большинства мотоциклетных седел.

В мире автомобилей пионером в области эргономики стала Mazda. Инженеры этой фирмы| впервые обратили внимание не только на расположение органов управления, но и на то, насколько удобно ими оперировать. Они первые стали подключать испытателей новых автомобилей к специальным регистраторам психических состояний, чтобы понять, какие эмоции испытывают люди при управлении машиной. Всякий, кому довелось переключать передачи на RX-7 или Миата, может подтвердить, что инженерам Mazda удалось совершить прорыв в этой области. Даже старый слоган этой фирмы - "Почувствуй, как это правильно" - отражает отношение компании к эргономике.

Когда конструкторы Triumph взялся за проектирование T595 Daytona, то за образец они несомненно взяли Ducati 916. Инженеры Triumph не ограничились стилевыми решениями, а заказали органы управления у поставщика Ducati. Буквально все органы - от рукояток на руле до педали заднего тормоза. Некоторые детали Triumph имеют даже одинаковые с Ducati партнамберы. В результате покупатель Triumph чувствовал себя как на Ducati, хотя внешне мотоциклы невозможно перепутать.

3. Анализ рынка

3.1 Анализ потребителя

Электроциклы, как экологически-чистая альтернатива автомобилям, скорее всего, создадут свой собственный рынок потребителей, увеличив тем самым количество владельцев двухколесного транспорта.

Аналитики считают, что рынок электромотоциклов не будет пополнять свои ряды за счет обычных водителей. Основная масса покупателей придет сюда без опыта владения двухколесным транспортом. Электробайк уже можно купить.

Люди, некогда сидевшие за рулем автомобиля, становятся владельцами двухколесного электротранспорта. Заслужив популярность у школьников студентов и молодых людей, так как для его управления нет очевидных сложностей, как у бензиновых «сородечей». Также достаточно часто, женщины, испытывая затруднения с вождением автомобиля, выбирают этот вид транспорта из-за простоты использования.

Электрический мотоцикл уверенно занимает свое место в нише личного транспорта для поездок в магазин за продуктами, на учебу и работу.

Этот мотоцикл укомплектован аккумуляторной батареей, зарядки которой хватает на преодоление расстояния в 70 километров. Вполне достаточно, если судить по статистике, утверждающей, что среднестатистический американский байкер проезжает в день по 46 км.

Возможность передвигаться в разных режимах позволит по - разному использовать данный вид транспорта. Так, в режиме эконом электроэнергии можно выехать в кафе, передвигаясь на малой скорости и наслаждаться пейзажами города или лесопарка. Включив режим максимальной скорости, можно быстро добраться до работы или учебы, а для передвижения в пробке очень понадобится городской режим.

«Заправить» электробайк не составит труда, подключив его к сети через обычную бытовую вилку, или занести съемные батареи домой и подключить там.

3.2 Анализ конкурентов

Электрический чоппер Johammer J1

Электрический мотоцикл австрийского производства с радикальным и изящным дизайном в стиле арт деко, а также неплохими рабочими характеристиками и запасом хода до 150 км.

Аккумуляторы питают электродвигатель переменного тока мощностью 11 кВт. Как и большинство электроциклов, Johammer оснащается одноступенчатой коробкой передач (передаточное отношение 1:10.15). Максимальная скорость электрочоппера достигает 120 км/ч.

Ossa Monocasco - электробайк дизайна 1970-х

Проект, созданный ART-TIC TEAM, выглядит «хорошо забытым старым». На его создание дизайнеров вдохновил удивительный мотоцикл OSSA 250, на котором талантливый гонщик Сантьяго Херреро выиграл в 1969 году три Гран При. В этой машине использованы современные материалы и передовые технологии, а внешний вид немного изменен в силу того, что байк предназначается для повседневного использования.

Мотоцикл оснащен 8 кВт электродвигателем, установленном в ступице заднего колеса, заряда электроэнергии достаточно для перемещения на расстояния более 70 км.

Brammo Motorsports

Американская компания Brammo Motorsports представила мотоцикл под названием Enertia. Этот мотоцикл укомплектован аккумуляторной батареей, зарядки которой хватает на преодоление расстояния в 72 кимлометра. Для полной зарядки батареи необходимо три часа. Модель Enertia позаимствовала ряд гоночных технологий, построена на углеволоконном шасси весом около 125 кг. В нем спрятаны 6 литий-фосфатных аккумуляторных батарей от Valence Technology, которые способны разогнать мотоцикл до 80 км/ч.

Анализ конкурентов показывает схожесть компоновки всех изделий и технических характеристик.

В техническом исполнение лидирующие позиции занимает Johammer J1, подвеска телевер дает отличную амортизацию, и высокоемкие батареи большой запас хода.

Оправданность формы и классический дизайн выдвигает на первое место Ossa Monocasco.

Распространение и серийное производство осталось за Enertia, не отличаясь особыми техническими данными, байк имеет наименьший вес, переняв технологии гоночных мотоциклов и лучшие показатели эргономики.

4. Технико-технологический раздел

4.1 Материалы и технология изготовления

Для реализации данного проекта потребуются следующие инструменты и оборудование:

· Фрезеровочный станок ЧПУ (заказать необходимые детали).

· Электроинструмент: лобзик; болгарка; ленточная шлифовальная. машинка; промышленный фен; орбитальная шлифовальная машинка; дрель.

· Ручной инструмент: молоток; киянка; шило; отвертки; набор гаечных ключей; плоскогубцы; тиски.

· Измерительный инструмент: метр; лекало; линейка (100 см); штангенциркуль; циркуль.

· Малярный инструмент: кисти; резиновый валик; шпатель(металлический).

· Магнитный измеритель толщины лакокрасочного покрытия.

· Паяльник 100 ватт.

· Необходимые материалы для изготовления проекта:

· 2х Фанера (100х70)

· Рулон стеклоткани (120х1000)

· Полиэфирная смола (5л)

· Алюминий (250х150х20)

· Сталь листовая (200х100х1)

· Трубка алюминиевая (Д=15, толщина стенок 2мм, 1000м)

· Расходные: болты; гайки; шайбы; стяжки.

· Проводка по месту

· Труба из нержавеющей стали толщина стенки 2 мм (150 мм)

· Шпаклевка со стекловолокном и финишная шпаклевка

· Наждачная лента 80-180 и абразивные диски 180-320

· Подшипники роликовые

Преимущества стеклопластиковых изделий:

· эксклюзивность;

· прочность в 4 раза выше, чем ABS пластики, применяемые для заводских изделий;

· на 30% легче заводских изделий;

Недостатки стеклопластиковых изделий:

· высокая цена относительно заводских деталей;

· время изготовления.

Технология заключается в создании макета из температуростойких, не пористых материалов. На макет наносится кистью или специальным резьбовым валиком слой полеэфирной смолы. Полеэфирная смола - это уникальный материал, получаемый в результате поликонденсации между ненасыщенными дикарбоновыми кислотами и определёнными спиртами. Время полного застывания 24 часа, в зависимости от температуры и количества отвердителя. После застывания наносится слой стекловолокна. Стекловолокно - волокно или комплексная нить, формуемые из стекла. В такой форме стекло демонстрирует необычные для себя свойства: не бьётся и не ломается, а вместо этого легко гнётся без разрушения. Это позволяет ткать из него - стеклоткань. Пропитывая полиэфирными смолами, равномерно распределяя вещество по материалу, раскатывая валиком и выгоняя излишки воздуха, можно воспользоваться вакумной камерой. Каждый новый слой создает наибольшую прочность и герметичность, правильное расположение ребер жесткости отразится на прочности изделия. В среднем на изготовление одного изделия расходуется 2-3 литра полеэфирных смол и 10-12 кв. метров стеклоткани.

Изучая свойства и особенности материалов, я разрабатывал серию эскизов и выполнял рабочие чертежи на тему «Разработка транспортных средств». Широкий спектр возможностей и применения стало основополагающим фактором в формовании и эскизировании будущего изделия. Компоновкой рулевого узла и посадкой водителя стал образ мотоциклов, выполненных в «Bobber-style».

На изготовление изделия потребуются следующие навыки:

· анализ будущего изделия;

· разработка эскизов и вариантов компоновки;

· анализ слабых мест конструкции и пути решения;

· техника изготовления макета для формования стеклопластика;

· подготовка стеклопластика к покраске;

· методы обработки и инструменты производства.

Изготовление рамы мотоцикла из композитных материалов требует опыта и оборудования.

Технология создания рамы для мотоцикла отличается от изготовления других изделий в ряде аспектов;

· изготовление производится без наличия тыльной стороны, все элементы крепятся изнутри;

· установка металлических элементов в местах повышенного трения для предотвращения усталости материалов;

· в местах повышенной нагрузки изготавливаются дополнительные ребра жесткости и слой слеклопластиковой массы увеличивается в сторону нагрузки постепенным набором объема;

· волокна стеклоткани накладываются в противоположные стороны по отношению ниже лежащего слоя;

· слои материала укрывают большую площадь для распределения давления по всей конструкции;

· укладка стеклоткани происходит во всех плоскостях, что приводит к увеличению времени армирования макета.

4.2 Техническая карта промышленного производства

Материалы для создания кузова учитываются с расчетом эксплуатации мотоцикла в городской среде, для передвижения по асфальтированным покрытиям. Основной материал для конструкции стал стеклопластик с элементами металлических деталей для укрепления конструкции в местах неподрессоренных масс и подверженных быстрому износу участков рамы. Стеклопластик даст необходимую герметичность, сократит вес конструкции, так как он не уступает по многим показателям алюминию, придаст необходимую прочность и маневренность, так необходимую в городских условиях. Минимальная подверженность коррозии увеличивает срок эксплуатации, а стоимость кузова позволяет в случае поломки заменить его целиком.

Изготовление кузова требует минимум трудозатрат по готовым матрицам, а сборка готового изделия в условиях производства займет от 10 до 14 дней. Большинство элементов мотоцикла могут функционировать самостоятельно и не привязаны к конкретному изделию, позволяя заменять их на более дешевые или мощные комплектующие.

Производство делится на три этапа: создание монокока и дополнительных деталей; окраска готовых деталей; сборка изделия, калибровка и тестирование.

На изготовления требуется следующее оборудование:

· вакуумная камера для формования изделий из стеклопластика с регулировкой температуры объемом более 1 кв. м;

· оборудование для подготовки к окраске готового изделия;

· ЧПУ фрезерный станок;

· магнитный измеритель толщины лакокрасочного покрытия.

На изготовление одной пространственной рамы затрачивается менее 30% себестоимости мотоцикла. Сборка изделия из готовых деталей занимает менее 12 часов. Хранение и транспортировка в разобранном состоянии. Окончательное тестирование заключается в проверке всех цепей электронного оборудования и создания искусственной нагрузки на изделие.

Технология изготовления для промышленного предприятия

По готовым чертежам и моделям фрезеруется все элементы мотоцикла:

· элементы из ДСП. Детали рамы участвующие в формовке изделия;

· алюминиевые детали для установки в наиболее подверженные усталости места рамы;

· изготовление на 5-ти координатном станке седла мотоцикла.

После получения всех основных элементов будущего изделия происходит сборка рамы. Она провидится в несколько этапов.

Этап первый. Сборка плоской формы для будущей рамы. Реализуется это путем соединения деталей через шпильки, которые в свою очередь проходят через дополнительные металлические вставки, установленные в местах повышенной нагрузки. Создающие необходимое усиление между элементами мотоцикла.

Этап второй. Изготовление формы будущего мотоцикла. По готовым матрицам закладывается стеклопластиковая масса, предварительно смазав их гелькуотом и автомобильным воском (для дальнейшего внимания изделия из слепка). И закрепляется на плоскостной раме мотоцикла, после чего выкачивается воздух из матрицы и помещается в печь при температуре +40 градусов на 6 часов.

Этап третий. Вынимание из тепловой камеры и отделение матрицы от изделия. Процесс трудоемкий и требующий предельной осторожности в отношение к производственной матрице.