2007 Chevrolet Volt Concept
Концептуальный седан Chevrolet Volt, оснащенный системой E-flex - электрической двигательной установкой нового поколения GM - может практически исключить поездки на заправочную станцию. Chevrolet Volt - это четырёх местный электромобиль , работающий на аккумуляторе, который использует бензиновый двигатель для создания дополнительного электричества для расширения своего диапазона. Volt опирается на предыдущий опыт GM по запуску современного рынка электромобилей, когда он запустил EV1 в 1996 году, по словам вице-председателя GM Роберта А. Латца. «EV1 был эталоном в аккумуляторной технологии и был огромным достижением», - говорит Лутц. «Несмотря на это, электромобили, как правило, имели ограничения. У них была ограниченная дальность, ограниченное пространство для пассажиров или багажа, они не могли подняться на холм или запустить кондиционер, не истощая батарею, и не имели устройства, чтобы доставить вас домой, когда заряд батареи разрядился. «Chevrolet Volt - это новый тип электромобиля. Он решает проблему дальности и имеет место для пассажиров и их вещей. Вы можете взобраться на холм или включить кондиционер и не беспокоиться об этом ».
Вольт можно полностью зарядить, подключив его к розетке примерно на несколько часов в день. Когда литий-ионная батарея полностью заряжена, Volt может проехать 40миль как чистый электромобиль. Когда батарея разряжена, трехцилиндровый двигатель с турбонаддувом объемом 1 л вращается с постоянной скоростью или оборотами в минуту (об / мин), чтобы вырабатывать электричество и пополнять батарею. По словам Лутца, это увеличивает экономию топлива и дальность хода. «Если бы вы жили в 30 милях от работы (60 миль в оба конца) и заряжали свой автомобиль каждую ночь, когда вы приходили домой или днем на работе, вы получали бы 150 миль за галлон», - говорит Лутц. «Более половины всех американцев живут в пределах 20 миль от места работы (40 миль в оба конца). В этом случае вы можете никогда не сжечь каплю газа в течение срока службы автомобиля. Кроме того, Chevrolet Volt предназначен для работы на E85, топливной смеси из 85 процентов этанола и 15 процентов бензина. При использовании E85 экономия топлива в 150 миль на галлон превратится в более чем 525 миль на нефтяной галлон.
В случае, если водитель забудет зарядить автомобиль или уедет в отпуск далеко, Вольт все равно получит 50 миль на галлон, используя двигатель для преобразования бензина в электричество и расширяя свой диапазон до 640 миль, что более чем вдвое превышает тот, который стоит сегодня. Технологическим прорывом, необходимым для реализации этой концепции, является большая литий-ионная батарея. Этот тип электромобиля, который техническое сообщество называет «расширителем дальности электромобилей», потребует аккумуляторную батарею, которая весит почти 400 фунтов (181 кг). Некоторые эксперты прогнозируют, что такая батарея - или аналогичная батарея - может быть готова к производству к 2010–2012 годам. Джон Лаукнер (Jon Lauckner), вице-президент GM по глобальному управлению программами, сказал, что Volt уникально создан для размещения ряда передовых технологических решений, которые могут дать GM конкурентное преимущество. «Сегодняшние машины были сконструированы вокруг механических силовых установок, которые используют нефть в качестве основного источника топлива.
Транспортные средства завтрашнего дня должны развиваться вокруг новой двигательной архитектуры с учетом электричества. Volt - первый автомобиль, разработанный на основе системы GM E-flex. «Вот почему мы также показываем вариант Chevrolet Volt с водородным топливным элементом вместо расширителя диапазона бензинового двигателя EV», - сказал Лаукнер. «Или у вас может быть дизельный двигатель, приводящий генератор в действие для выработки электроэнергии с использованием биодизеля. Наконец, в смесь может быть включен двигатель, использующий 100-процентный этанол. Дело в том, что все эти альтернативы возможны с системой E-Flex ».
По словам Лаукнера, концепт-кар Volt построен на модифицированной архитектуре будущего, аналогичной той, которую GM использует для современных небольших автомобилей, таких как Chevrolet Cobalt и HHR. По словам Ларри Бернса, вице-президента GM по исследованиям и разработкам и стратегическому планированию, растущий спрос на энергию в мире и его зависимость от нефти для транспортировки является общей темой сегодняшних заголовков. «Независимо от того, заботитесь ли вы об энергетической безопасности, глобальных изменениях климата, стихийных бедствиях, высоких ценах на бензин, неустойчивых ценах на баррель нефти и влиянии непредсказуемости на Уолл-стрит, - все эти проблемы указывают на необходимость энергетического разнообразия». сказал Бернс. «Сегодня в мире насчитывается более 800 миллионов легковых и грузовых автомобилей. Через 15 лет этот показатель вырастет до 1,1 миллиарда автомобилей. Мы не можем оставаться на 98 процентов зависимыми от нефти для удовлетворения наших транспортных потребностей. Что-то должно дать. Мы считаем, что Chevrolet Volt помогает добиться необходимого разнообразия. Если бы электричество удовлетворяло только 10 процентов мировых потребностей в транспортировке, влияние было бы огромным ».
Система E-flex GM продвигает автомобиль к новому электрическому веку
Система GM E-flex позволяет нескольким движительным системам встраиваться в общее шасси, используя электрический привод, чтобы помочь миру диверсифицировать источники энергии и установить электричество из сети в качестве одного из этих источников. «ДНК автомобиля не менялась более 100 лет», - сказал Бернс. «Автомобили по-прежнему работают почти так же, как когда в 1886 году Карл Бенц представил « карету без лошадей ». «Хотя механические двигатели будут с нами на протяжении многих десятилетий, GM видит рынок для различных видов электромобилей, включая топливные элементы и электромобили, использующие газовые и дизельные двигатели для расширения ассортимента. С нашей новой концепцией E-flex мы можем производить электроэнергию из бензина, этанола, биодизеля или водорода. «Мы можем адаптировать двигатели для удовлетворения конкретных потребностей и инфраструктуры данного рынка. Например, кто-то в Бразилии может использовать 100-процентный этанол (E100) для питания двигателя генератора и аккумулятора. Покупатель в Шанхае может получить водород от солнца и создать электричество в топливном элементе. Между тем, покупатель в Швеции может использовать древесину для создания биодизеля ».
Chevrolet Volt - это только первый вариант системы E-flex. Volt использует большую батарею и небольшой 1-литровый бензиновый двигатель с турбонаддувом, чтобы вырабатывать достаточно электричества, чтобы проехать до 640 миль и обеспечить трехзначную экономию топлива. GM покажет другие варианты движителей на будущих автосалонах. «GM строит вариант топливного элемента, который отражает двигательную систему в Chevrolet Sequel (концепция топливного элемента)», - пишет Бернс. «Вместо большой батареи и небольшого двигателя-генератора, используемого в Volt, мы бы использовали двигательную установку с топливным элементом с маленькой батареей для захвата энергии при торможении автомобиля. Поскольку Volt настолько мал и легок, нам понадобится только около половины запаса водорода в качестве сиквела, чтобы проехать 300 миль ». Будущие концепции могут включать дизель-генераторы, биодизель и E-100.
Экологически чистые транспортные средства могут быть эстетически привлекательными.
С внешними пропорциями, связанными больше с классическими спортивными автомобилями, Chevrolet Volt передает непосредственное сообщение проворства и изощренности. Двадцать один дюймовые колеса и чистые, туго натянутые поверхности подтверждают это утверждение. Спортивный дизайн Volt бросает вызов представлению о том, что экологически чистый автомобиль не может быть красивым и обладать эстетическим духом, соответствующим его характеристикам вождения. «Мы использовали наши ресурсы по всему миру для разработки эстетики дизайна для Volt», - сказал Эд Велберн, вице-президент GM Global Design. «Было важно, чтобы дизайн отражал лицо Chevrolet, признанного во всем мире». Верный наследию своей бабочки логотипу Chevrolet, внешний дизайн Volt предполагает энергичную производительность и завернут в стильную упаковку с классическими характеристиками Chevrolet, которые намекают как на Camaro, так и на Corvette. С внутренней стороны, краткосрочные технологии и инновационные материалы сочетаются с оригинальным использованием внешнего освещения для внутренней, легкой, продуманной среды. «В первую очередь, это автомобиль с передовыми технологиями, который практически не потребляет топлива. Но мы не видели никакой причины, по которой это могло бы поставить под угрозу его дизайн », - сказала Анн Асенсио, исполнительный директор GM Design. Asensio возглавлял команду дизайнеров, которая создала концепцию Volt, с проектами, запрошенными у студий GM по всему миру. «Мы хотели, чтобы размер был связан со всеми, поэтому мы разработали маленький автомобиль», - сказал Асенсио. «В конце концов, команда дизайнеров интерьера из Англии вдохновила на окончательное исполнение интерьера, а экстерьер - это работа передовой команды дизайнеров из Мичигана. «Наша работа заключалась в том, чтобы разработать автомобиль, который люди могли легко представить», - сказал Асенсио. «Это не может быть « научный проект », потому что это не то, чем занимается этот автомобиль. Он должен был быть реалистичным, выполнимым и нести суть бренда Chevrolet ».
Спортивный, смелый внешний вид.
Разработанный для городского образа жизни, концептуальный седан Volt имеет размеры, аналогичные Chevrolet Cobalt, с общей длиной приблизительно 170 дюймов (4318 мм), высотой 52,6 дюймов (1336 мм) и шириной 70,5 дюймов (1791). мм). Тем не менее, пропорции Volt, продиктованные компоновкой его электроприводной системы трансмиссии, заметно отличают его от основного кобальтового брата. «Конфигурация привода и энергетических компонентов требовали, чтобы мы толкали передние колеса вперед и наружу к углам», - сказал Боб Бонифаций, директор по дизайну GM Design и ведущий дизайнер экстерьера. «Мы хотели сохранить общие размеры относительно небольшими. Это автомобиль, ориентированный на городскую среду, поэтому он должен умещаться на небольших площадях ».
Пропорции Volt в сочетании с большими колесами, широкими передними и задними покрышками (64 дюйма / 163 мм, спереди и сзади) и жестким соотношением колес и кузова обеспечивают спортивную, уверенную стойку. Другие основные пропорциональные характеристики включают в себя длину от центра до оси, которая позиционирует водителя далеко назад от передних колес; большие 21-дюймовые на 7,5-дюймовые колеса; короткие передние и задние свесы и углы вылета, которые создают ощущение плотной и компактной энергии. Кроме того, смещения между верхними стеклянными элементами и плоскостями шин (стекло находится внутри поверхности шин) способствуют сбалансированной стойке седана и улучшают динамическое статические характеристики автомобиля, что приводит к чистым спортивным пропорциям. «Что прекрасно в пропорциях, так это то, что, когда вы думаете о некоторых конкурентах, вы склонны думать об этих автомобилях как о « разумной обуви », - сказал Бонифаций. «Люди покупают экологически чистые автомобили, потому что считают, что это правильно, а не обязательно из-за их внешнего вида или для того, чтобы заявить о себе. Но Вольт другой. Это то, что можно купить, потому что на него так интересно смотреть, и тот факт, что у него есть потенциал, чтобы никогда не сжигать бензин - это просто бонус ».
Прозрачная крыша и остекление.
Крыша, боковое стекло Volt изготовлены из прозрачного поликарбоната GE Plastics, который обеспечивает стойкость к царапинам и глянцевый внешний вид стекла в сочетании с формуемостью пластикового композита. В результате Volt обеспечивает водителю и пассажирам исключительную видимость, позволяя создать тему «городских огней», в которой внешний мир проникает в салон автомобиля. Также способствует видимости боковое тонированное боковое стекло, выполненное из того же поликарбонатного материала GE, которое обеспечивает двойную линию талии.
Дополнительные элементы внешнего дизайна.
В дополнение к верхнему отверстию дневного света и крыше ключевые внешние панели выполнены из композита GE Plastics, и каждая из них - сама по себе - выполнена в виде хитрой формы, которая может быть отображена сама по себе. В результате внешние панели соединяются вместе, как хорошо продуманная головоломка, с плавными линиями разрезов от поверхности к поверхности, которые привносят утонченную композицию и общую гармонию во внешний вид Volt. Петли передней двери обеспечивают улучшенный вход/выход из автомобиля, а также изящную линию прорези передней двери. Фрезерованные из заготовок из нержавеющей стали, петли служат конструктивными элементами, простирающимися в передние боковые крылья и снабженными съемным отверстием для подзарядки с обеих сторон автомобиля. Лицо транспортного средства - разработанное, чтобы нести серьезный, уверенный внешний вид - Chevrolet с передней решеткой с двумя портами, расположенной по центру бабочкой эмблемы и более низким воздухозаборником. Горизонтальные фары с алюминиевыми рамками придают дорогойвнешний вид, что приводит к появлению полупрозрачных светодиодных (LED) элементов передней подсветки. Нижняя часть автомобиля состоит из плоской композитной отлитой формы , которая интегрирована с панелями и кулисами для чистого, лаконичного и законченного внешнего вида. Поддон нижней части кузова- который вносит значительный вклад в коэффициент сопротивления Volt 0,30 - вносит свой вклад в общее впечатление об изысканности седана и демонстрирует, что дизайн днища был столь же важен, как и верхняя часть тела.
Продуманный интерьер.
По словам Уэйда Брайанта, директора по дизайну GM Design Уэйда Брайанта, внутренняя обстановка Volt была разработана для городского жителя, который хочет иметь умный автомобиль для повседневного использования. «В салоне Volt вы найдете технологии, материалы и окружающую среду, которые позволяют автомобилю сделать жизнь проще для человека, который заботится об окружающей среде и ведет городской образ жизни», - сказал Брайант. «Он эргономически правильный, обеспечивает связь с миром и демонстрирует разумную ответственность благодаря использованию легких, пригодных для переработки материалов». Два таких примера - это верхняя часть приборной панели и рулевое колесо, изготовленные с использованием GE Plastics. Брайант сказал, что внутренняя среда Вольта с четырьмя пассажирами определяется множеством современных или краткосрочных технологий и материалов в сочетании с оригинальным использованием внешнего освещения. «Это определенно основано на реальности. Все, что вы увидите в интерьере, будет доступно в ближайшие несколько лет ». По словам Брайанта, команда создававшая интерьер и дизайнеры экстерьера тесно сотрудничали, чтобы Volt выглядел как одно целое. Двумя примерами их сотрудничества являются двойной пояс кузова и петля двери, которая видна снаружи автомобиля. «Мы разработали это как один элемент, который входит внутрь двери и становится внутренней дверной ручкой», - сказал Брайант. «Все дело в интеграции, утонченности и продуманности».
Приборная панель Super Imaging.
Super Imaging - это инновационный двухрежимный технологический дисплей, который обеспечивает два визуальных уровня информации о транспортном средстве для водителя в комбинации приборов. Это конструкторское новшество, разработанное для обеспечения основного интерфейса между водителем и главной особенностью транспортного средства: двигательной системой нового поколения с электрическим приводом. «Комбинация двухрежимных приборов была разработана для того, чтобы подчеркнуть возможность подключения автомобиля», - сказал Брайант. «Технология трансмиссии является ключевой особенностью, поэтому мы хотели, чтобы интерьер сообщал об этом, и водитель имел бы сложное, веселое и полезное взаимодействие с системой электропривода». Первый уровень информации, сконфигурированный аналогично традиционной комбинации приборов, предоставляет традиционные данные в виде аналоговых трехмерных (3D) светодиодных дисплеев, включая три датчика уровня топлива, спидометр, одометр, уровень заряда аккумулятора и трансмиссию PRNDL. ' показатель. Второй уровень информации - прозрачный экран, расположенный перед трехмерными светодиодными дисплеями, - предоставляет цветные анимированные данные, относящиеся к усовершенствованной силовой установке Volt с голографическим внешним видом. Super Imaging работает с использованием невидимых флуоресцентных чернил, которые напечатаны на прозрачном экране. При освещении ультрафиолетовым (ÚV) лазерным проектором, расположенным за комбинацией приборов (с точки зрения водителя), чернила возбуждаются и обеспечивают четырехцветное освещение и анимацию.
Отделка поверхностей / ткани.
Прессованная пена с поверхностным слоем с текстильным рисунком наносится на всю нижнюю панель приборов, нижние панели обивки дверей и области отделки задней четверти. Материал позволяет мягким, тактильным, глянцевым поверхностям по всей внутренней части салона, которые выглядят сделанными вручную и специально адаптированы к автомобилю.
Этот материал, используемый в некоторых последних конструкциях багажа, обеспечивает доступ на молнии к традиционным местам хранения, таким как перчаточный ящик, двери и т. Д. Материал очень недорогой, износостойкий и обеспечивает гибкость конструкции.
Композитные панели.
Формованные пластиковые панели GE обеспечивают тонкие, структурные внутренние поверхности, которые можно закрепить в пространстве. Материал наносится на верхнюю панель приборов, спинки сидений, боковины центральной консоли и дверные вставки. Легкие, прочные, доступные по цене и пригодные для вторичной переработки, панели обшиты из реконструированной лома, чтобы получить мягкую поверхность ручной работы.
Из окружающего света.
Аспект света - снаружи и внутри автомобиля - воспроизводится во всем интерьере. Основные моменты включают прозрачную понарамную крышу, которая обеспечивает большое количество естественного света и усилена более тонкими столбами и секциями рельса; Gelcore® LED непрямое освещение по периметру крыши, которое освещает во время въезда / выезда в вечернее время и видно снаружи автомобиля; Светодиодное функциональное освещение для хранения, которое проходит через прозрачные молнии и обеспечивает окружающее освещение в вечерние часы; и проводящие средства управления чернилами, расположенные на внутренней поверхности стеклянной крыши, которые обеспечивают сенсорный доступ к источникам света, кнопкам OnStar и многим другим. «Все складские помещения освещены изнутри, и свет проникает сквозь прозрачные молнии, поэтому вы всегда сможете найти свои вещи ночью», - говорит Брайант §äid. «Все это добавляет немного приятного окружающего эффекта, и освещение будет окрашено в цвет подсветки приборов. Он функциональный и прохладный, и когда вы его открываете, свет из внутреннего хранилища выливается наружу. «Большим фактором является прозрачная понарамная крыша. Она обеспечивает Volt больше естественного света, чем в большинстве других транспортных средств. Это очень характерно и привлекательно ».
Стоимость разработки Chevrolet Volt включает
• Инженеры-аккумуляторщики разрабатывают новую процедуру компьютерного тестирования, используют глобальные ресурсы для ускорения разработки электромобилей повышенной дальности (E-REV).
• Инженеры интегрируют Т-образный аккумулятор в конструкцию автомобиля
• Дизайнеры улучшают аэродинамику, чтобы снизить потребление энергии
Инженеры на испытательных стендах GM разработали новый компьютерный алгоритм для ускорения испытаний на долговечность современных литий-ионных аккумуляторов, необходимых для питания Chevrolet Volt до 64 миль (64 км) только для электрического вождения.
Эта передовая компьютерная программа дублирует реальную скорость транспортного средства и условия перевозки груза и объединяет 10-летнее всестороннее тестирование батареи в график быстрой разработки Volt.
Аккумуляторное оборудование круглосуточно используется на испытательных установках GM в Уоррене, Мичиган и Майнц-Кастеле, Германия. Он заряжает и разряжает энергию от прототипа аккумуляторов на основе примерно 40-мильного электрического цикла Volt. Результаты этих тестовых данных помогут предсказать долговечность батареи.
Время производства Volt напрямую связано с нашей способностью предсказать, как эта батарея будет работать в течение срока службы автомобиля. Задача состоит в том, чтобы предсказать 10 лет автономной работы и чуть более двух лет испытаний », - сказал Фрэнк Вебер, главный инженер по транспортным средствам систем Chevrolet Volt и E-Flex. «Батарея может использовать человеческие и технические ресурсы по всему миру, чтобы сократить время тестирования». Тестирование батарей в лаборатории обеспечивает предсказуемую среду для сравнения технологий в контролируемых ситуациях. Батареи скоро будут интегрированы в «мул» тестовые автомобили с другими компонентами системы E-Flex для дорожных испытаний. «Обширный анализ в наших лабораториях батарей является важным шагом в доказательстве этой технологии. Мы ожидаем дальнейшей проверки этих батарей, когда они будут интегрированы в транспортные средства для разработки », - сказал Вебер. «Условия в транспортном средстве - где аккумулятор подвергается воздействию сотрясений, влаги и быстро меняющихся температурных условий - гораздо более экстремальные, чем контролируемые настройки лаборатории».
Автомобильная техника.
Создание электромобиля с аккумулятором длиной около 6 футов (1,8 м) и весом более 375 фунтов (170 кг) требует инноваций. Т-образная батарея будет расположена в центральном туннеле автомобиля и под задними сиденьями. Эта интеграция требует, чтобы аккумулятор рассматривался как часть конструкции автомобиля. Данные моделирования также указывают на то, что расположение по центру обеспечивает большую защиту батареи. «Батарея - это больше, чем просто энергоноситель; это структурный компо
нент, который влияет на многие другие аспекты автомобиля », - сказал Вебер. «Это неотъемлемая часть автомобиля, которая взаимодействует с системами защиты от перегрева, системой безопасности и компонентами шасси». Инженерные инновации также необходимы для максимизации 40-мильного электрического диапазона Volt и минимизации использования расширяющего диапазон двигателя внутреннего сгорания. Чтобы уменьшить массу, Вольт разрабатывается с относительно небольшим топливным баком. Это уменьшает вес, но все же обеспечивает дальность пробега свыше 400 миль между заправками.
Дизайн интерьера .
Размещение батареи создало определённые условия дизайна интерьера, что привело к нескольким креативным решениям, которые улучшают аэродинамику и общий комфорт.
Мы приняли сознательное решение сделать Volt четырехместным транспортным средством для поддержания низкой крыши, что является важным аэродинамическим фактором, - сказал Боб Бонифаций, директор по дизайну E-Flex. «Как дизайнеры, мы должны быть чувствительны к повышению энергоэффективности, которое может быть достигнуто за счет оптимизации аэродинамики, будь то посадка пассажиров или общий стиль. Это не только способствует улучшению экономии топлива или расширению ассортимента, но и позволяет создавать красивые формы кузова и инновационные интерьеры ».
Батарея выдвинула пассажиров за борт или по бокам автомобиля, поэтому команда разработчиков должна была проявить творческий подход к участкам конструкции крыши, чтобы обеспечить аэродинамику и обеспечить достаточное пространство для головы. В салоне комфортно разместится 6-футовый 2-дюймовый (99-процентный) мужчина на передних и задних сиденьях.
«Имея батарею посередине, мы смогли раздвинуть пассажиров и дать им больше места», - сказал Тим Грейг, менеджер по дизайну интерьера Chevrolet Volt. «Мы также утеплили интерьер, особенно двери, для комфорта и простора. Там нет потерянного пространства.
«Быть электромобилем с аккумулятором посередине дало уникальную возможность нашей команде дизайнеров», - сказал он. «Чистый результат - очень креативный и инновационный дизайн, подходящий для электромобиля».
Уменьшение аэродинамического сопротивления .
Аэродинамическое сопротивление, или сопротивление ветра, составляет около 20 процентов энергии, потребляемой средним транспортным средством, что напрямую снижает эффективность использования топлива.
Лаборатория аэродинамики GM, расположенная в Уоррене, является центром экспертизы для оптимизации воздушного потока. Помимо экономии топлива, аэродинамическое сопротивление влияет на дальность хода, выбросы и ускорение. Охлаждение таких компонентов, как тормоза, зависит от воздушного потока, а также от прохождения поворотов, реакции при боковом ветре, курсовой устойчивости и управляемости в центре. Аэро лаборатория GM позволяет проводить испытания и разработку каждой из этих характеристик.
Развитие аэродинамики начинается с модели в масштабе 1/3, в которой определены базовая форма и основные характеристики. Модель включает в себя высоко детализированный днище и моторный отсек. Радиатор и охлаждающий поток под капотом разработаны на основе вычислительных гидродинамических моделей. Одновременно происходит разработка вычислений для определения аэродинамического сопротивления проектных альтернатив. Продолжается разработка полномасштабных моделей, в которых форма улучшается и оптимизируется для снижения шума ветра. Процесс разработки завершается проверкой прототипа транспортного средства на основе математического анализа и физических испытаний.
«После обширных аэродинамических испытаний Volt у автомобиля теперь коэффициент лобового сопротивления на 30 процентов ниже, чем у оригинальной концепции», - сказал Эд Велберн, вице-президент GM по глобальному дизайну. «Это не легко, но это необходимость».
Концептуальный седан Chevrolet Volt, оснащенный системой E-flex - электрической двигательной установкой нового поколения GM - может практически исключить поездки на заправочную станцию. Chevrolet Volt - это четырёх местный электромобиль , работающий на аккумуляторе, который использует бензиновый двигатель для создания дополнительного электричества для расширения своего диапазона. Volt опирается на предыдущий опыт GM по запуску современного рынка электромобилей, когда он запустил EV1 в 1996 году, по словам вице-председателя GM Роберта А. Латца. «EV1 был эталоном в аккумуляторной технологии и был огромным достижением», - говорит Лутц. «Несмотря на это, электромобили, как правило, имели ограничения. У них была ограниченная дальность, ограниченное пространство для пассажиров или багажа, они не могли подняться на холм или запустить кондиционер, не истощая батарею, и не имели устройства, чтобы доставить вас домой, когда заряд батареи разрядился. «Chevrolet Volt - это новый тип электромобиля. Он решает проблему дальности и имеет место для пассажиров и их вещей. Вы можете взобраться на холм или включить кондиционер и не беспокоиться об этом ».
Вольт можно полностью зарядить, подключив его к розетке примерно на несколько часов в день. Когда литий-ионная батарея полностью заряжена, Volt может проехать 40миль как чистый электромобиль. Когда батарея разряжена, трехцилиндровый двигатель с турбонаддувом объемом 1 л вращается с постоянной скоростью или оборотами в минуту (об / мин), чтобы вырабатывать электричество и пополнять батарею. По словам Лутца, это увеличивает экономию топлива и дальность хода. «Если бы вы жили в 30 милях от работы (60 миль в оба конца) и заряжали свой автомобиль каждую ночь, когда вы приходили домой или днем на работе, вы получали бы 150 миль за галлон», - говорит Лутц. «Более половины всех американцев живут в пределах 20 миль от места работы (40 миль в оба конца). В этом случае вы можете никогда не сжечь каплю газа в течение срока службы автомобиля. Кроме того, Chevrolet Volt предназначен для работы на E85, топливной смеси из 85 процентов этанола и 15 процентов бензина. При использовании E85 экономия топлива в 150 миль на галлон превратится в более чем 525 миль на нефтяной галлон.
В случае, если водитель забудет зарядить автомобиль или уедет в отпуск далеко, Вольт все равно получит 50 миль на галлон, используя двигатель для преобразования бензина в электричество и расширяя свой диапазон до 640 миль, что более чем вдвое превышает тот, который стоит сегодня. Технологическим прорывом, необходимым для реализации этой концепции, является большая литий-ионная батарея. Этот тип электромобиля, который техническое сообщество называет «расширителем дальности электромобилей», потребует аккумуляторную батарею, которая весит почти 400 фунтов (181 кг). Некоторые эксперты прогнозируют, что такая батарея - или аналогичная батарея - может быть готова к производству к 2010–2012 годам. Джон Лаукнер (Jon Lauckner), вице-президент GM по глобальному управлению программами, сказал, что Volt уникально создан для размещения ряда передовых технологических решений, которые могут дать GM конкурентное преимущество. «Сегодняшние машины были сконструированы вокруг механических силовых установок, которые используют нефть в качестве основного источника топлива.
Транспортные средства завтрашнего дня должны развиваться вокруг новой двигательной архитектуры с учетом электричества. Volt - первый автомобиль, разработанный на основе системы GM E-flex. «Вот почему мы также показываем вариант Chevrolet Volt с водородным топливным элементом вместо расширителя диапазона бензинового двигателя EV», - сказал Лаукнер. «Или у вас может быть дизельный двигатель, приводящий генератор в действие для выработки электроэнергии с использованием биодизеля. Наконец, в смесь может быть включен двигатель, использующий 100-процентный этанол. Дело в том, что все эти альтернативы возможны с системой E-Flex ».
По словам Лаукнера, концепт-кар Volt построен на модифицированной архитектуре будущего, аналогичной той, которую GM использует для современных небольших автомобилей, таких как Chevrolet Cobalt и HHR. По словам Ларри Бернса, вице-президента GM по исследованиям и разработкам и стратегическому планированию, растущий спрос на энергию в мире и его зависимость от нефти для транспортировки является общей темой сегодняшних заголовков. «Независимо от того, заботитесь ли вы об энергетической безопасности, глобальных изменениях климата, стихийных бедствиях, высоких ценах на бензин, неустойчивых ценах на баррель нефти и влиянии непредсказуемости на Уолл-стрит, - все эти проблемы указывают на необходимость энергетического разнообразия». сказал Бернс. «Сегодня в мире насчитывается более 800 миллионов легковых и грузовых автомобилей. Через 15 лет этот показатель вырастет до 1,1 миллиарда автомобилей. Мы не можем оставаться на 98 процентов зависимыми от нефти для удовлетворения наших транспортных потребностей. Что-то должно дать. Мы считаем, что Chevrolet Volt помогает добиться необходимого разнообразия. Если бы электричество удовлетворяло только 10 процентов мировых потребностей в транспортировке, влияние было бы огромным ».
Система E-flex GM продвигает автомобиль к новому электрическому веку
Система GM E-flex позволяет нескольким движительным системам встраиваться в общее шасси, используя электрический привод, чтобы помочь миру диверсифицировать источники энергии и установить электричество из сети в качестве одного из этих источников. «ДНК автомобиля не менялась более 100 лет», - сказал Бернс. «Автомобили по-прежнему работают почти так же, как когда в 1886 году Карл Бенц представил « карету без лошадей ». «Хотя механические двигатели будут с нами на протяжении многих десятилетий, GM видит рынок для различных видов электромобилей, включая топливные элементы и электромобили, использующие газовые и дизельные двигатели для расширения ассортимента. С нашей новой концепцией E-flex мы можем производить электроэнергию из бензина, этанола, биодизеля или водорода. «Мы можем адаптировать двигатели для удовлетворения конкретных потребностей и инфраструктуры данного рынка. Например, кто-то в Бразилии может использовать 100-процентный этанол (E100) для питания двигателя генератора и аккумулятора. Покупатель в Шанхае может получить водород от солнца и создать электричество в топливном элементе. Между тем, покупатель в Швеции может использовать древесину для создания биодизеля ».
Chevrolet Volt - это только первый вариант системы E-flex. Volt использует большую батарею и небольшой 1-литровый бензиновый двигатель с турбонаддувом, чтобы вырабатывать достаточно электричества, чтобы проехать до 640 миль и обеспечить трехзначную экономию топлива. GM покажет другие варианты движителей на будущих автосалонах. «GM строит вариант топливного элемента, который отражает двигательную систему в Chevrolet Sequel (концепция топливного элемента)», - пишет Бернс. «Вместо большой батареи и небольшого двигателя-генератора, используемого в Volt, мы бы использовали двигательную установку с топливным элементом с маленькой батареей для захвата энергии при торможении автомобиля. Поскольку Volt настолько мал и легок, нам понадобится только около половины запаса водорода в качестве сиквела, чтобы проехать 300 миль ». Будущие концепции могут включать дизель-генераторы, биодизель и E-100.
Экологически чистые транспортные средства могут быть эстетически привлекательными.
С внешними пропорциями, связанными больше с классическими спортивными автомобилями, Chevrolet Volt передает непосредственное сообщение проворства и изощренности. Двадцать один дюймовые колеса и чистые, туго натянутые поверхности подтверждают это утверждение. Спортивный дизайн Volt бросает вызов представлению о том, что экологически чистый автомобиль не может быть красивым и обладать эстетическим духом, соответствующим его характеристикам вождения. «Мы использовали наши ресурсы по всему миру для разработки эстетики дизайна для Volt», - сказал Эд Велберн, вице-президент GM Global Design. «Было важно, чтобы дизайн отражал лицо Chevrolet, признанного во всем мире». Верный наследию своей бабочки логотипу Chevrolet, внешний дизайн Volt предполагает энергичную производительность и завернут в стильную упаковку с классическими характеристиками Chevrolet, которые намекают как на Camaro, так и на Corvette. С внутренней стороны, краткосрочные технологии и инновационные материалы сочетаются с оригинальным использованием внешнего освещения для внутренней, легкой, продуманной среды. «В первую очередь, это автомобиль с передовыми технологиями, который практически не потребляет топлива. Но мы не видели никакой причины, по которой это могло бы поставить под угрозу его дизайн », - сказала Анн Асенсио, исполнительный директор GM Design. Asensio возглавлял команду дизайнеров, которая создала концепцию Volt, с проектами, запрошенными у студий GM по всему миру. «Мы хотели, чтобы размер был связан со всеми, поэтому мы разработали маленький автомобиль», - сказал Асенсио. «В конце концов, команда дизайнеров интерьера из Англии вдохновила на окончательное исполнение интерьера, а экстерьер - это работа передовой команды дизайнеров из Мичигана. «Наша работа заключалась в том, чтобы разработать автомобиль, который люди могли легко представить», - сказал Асенсио. «Это не может быть « научный проект », потому что это не то, чем занимается этот автомобиль. Он должен был быть реалистичным, выполнимым и нести суть бренда Chevrolet ».
Спортивный, смелый внешний вид.
Разработанный для городского образа жизни, концептуальный седан Volt имеет размеры, аналогичные Chevrolet Cobalt, с общей длиной приблизительно 170 дюймов (4318 мм), высотой 52,6 дюймов (1336 мм) и шириной 70,5 дюймов (1791). мм). Тем не менее, пропорции Volt, продиктованные компоновкой его электроприводной системы трансмиссии, заметно отличают его от основного кобальтового брата. «Конфигурация привода и энергетических компонентов требовали, чтобы мы толкали передние колеса вперед и наружу к углам», - сказал Боб Бонифаций, директор по дизайну GM Design и ведущий дизайнер экстерьера. «Мы хотели сохранить общие размеры относительно небольшими. Это автомобиль, ориентированный на городскую среду, поэтому он должен умещаться на небольших площадях ».
Пропорции Volt в сочетании с большими колесами, широкими передними и задними покрышками (64 дюйма / 163 мм, спереди и сзади) и жестким соотношением колес и кузова обеспечивают спортивную, уверенную стойку. Другие основные пропорциональные характеристики включают в себя длину от центра до оси, которая позиционирует водителя далеко назад от передних колес; большие 21-дюймовые на 7,5-дюймовые колеса; короткие передние и задние свесы и углы вылета, которые создают ощущение плотной и компактной энергии. Кроме того, смещения между верхними стеклянными элементами и плоскостями шин (стекло находится внутри поверхности шин) способствуют сбалансированной стойке седана и улучшают динамическое статические характеристики автомобиля, что приводит к чистым спортивным пропорциям. «Что прекрасно в пропорциях, так это то, что, когда вы думаете о некоторых конкурентах, вы склонны думать об этих автомобилях как о « разумной обуви », - сказал Бонифаций. «Люди покупают экологически чистые автомобили, потому что считают, что это правильно, а не обязательно из-за их внешнего вида или для того, чтобы заявить о себе. Но Вольт другой. Это то, что можно купить, потому что на него так интересно смотреть, и тот факт, что у него есть потенциал, чтобы никогда не сжигать бензин - это просто бонус ».
Прозрачная крыша и остекление.
Крыша, боковое стекло Volt изготовлены из прозрачного поликарбоната GE Plastics, который обеспечивает стойкость к царапинам и глянцевый внешний вид стекла в сочетании с формуемостью пластикового композита. В результате Volt обеспечивает водителю и пассажирам исключительную видимость, позволяя создать тему «городских огней», в которой внешний мир проникает в салон автомобиля. Также способствует видимости боковое тонированное боковое стекло, выполненное из того же поликарбонатного материала GE, которое обеспечивает двойную линию талии.
Дополнительные элементы внешнего дизайна.
В дополнение к верхнему отверстию дневного света и крыше ключевые внешние панели выполнены из композита GE Plastics, и каждая из них - сама по себе - выполнена в виде хитрой формы, которая может быть отображена сама по себе. В результате внешние панели соединяются вместе, как хорошо продуманная головоломка, с плавными линиями разрезов от поверхности к поверхности, которые привносят утонченную композицию и общую гармонию во внешний вид Volt. Петли передней двери обеспечивают улучшенный вход/выход из автомобиля, а также изящную линию прорези передней двери. Фрезерованные из заготовок из нержавеющей стали, петли служат конструктивными элементами, простирающимися в передние боковые крылья и снабженными съемным отверстием для подзарядки с обеих сторон автомобиля. Лицо транспортного средства - разработанное, чтобы нести серьезный, уверенный внешний вид - Chevrolet с передней решеткой с двумя портами, расположенной по центру бабочкой эмблемы и более низким воздухозаборником. Горизонтальные фары с алюминиевыми рамками придают дорогойвнешний вид, что приводит к появлению полупрозрачных светодиодных (LED) элементов передней подсветки. Нижняя часть автомобиля состоит из плоской композитной отлитой формы , которая интегрирована с панелями и кулисами для чистого, лаконичного и законченного внешнего вида. Поддон нижней части кузова- который вносит значительный вклад в коэффициент сопротивления Volt 0,30 - вносит свой вклад в общее впечатление об изысканности седана и демонстрирует, что дизайн днища был столь же важен, как и верхняя часть тела.
Продуманный интерьер.
По словам Уэйда Брайанта, директора по дизайну GM Design Уэйда Брайанта, внутренняя обстановка Volt была разработана для городского жителя, который хочет иметь умный автомобиль для повседневного использования. «В салоне Volt вы найдете технологии, материалы и окружающую среду, которые позволяют автомобилю сделать жизнь проще для человека, который заботится об окружающей среде и ведет городской образ жизни», - сказал Брайант. «Он эргономически правильный, обеспечивает связь с миром и демонстрирует разумную ответственность благодаря использованию легких, пригодных для переработки материалов». Два таких примера - это верхняя часть приборной панели и рулевое колесо, изготовленные с использованием GE Plastics. Брайант сказал, что внутренняя среда Вольта с четырьмя пассажирами определяется множеством современных или краткосрочных технологий и материалов в сочетании с оригинальным использованием внешнего освещения. «Это определенно основано на реальности. Все, что вы увидите в интерьере, будет доступно в ближайшие несколько лет ». По словам Брайанта, команда создававшая интерьер и дизайнеры экстерьера тесно сотрудничали, чтобы Volt выглядел как одно целое. Двумя примерами их сотрудничества являются двойной пояс кузова и петля двери, которая видна снаружи автомобиля. «Мы разработали это как один элемент, который входит внутрь двери и становится внутренней дверной ручкой», - сказал Брайант. «Все дело в интеграции, утонченности и продуманности».
Приборная панель Super Imaging.
Super Imaging - это инновационный двухрежимный технологический дисплей, который обеспечивает два визуальных уровня информации о транспортном средстве для водителя в комбинации приборов. Это конструкторское новшество, разработанное для обеспечения основного интерфейса между водителем и главной особенностью транспортного средства: двигательной системой нового поколения с электрическим приводом. «Комбинация двухрежимных приборов была разработана для того, чтобы подчеркнуть возможность подключения автомобиля», - сказал Брайант. «Технология трансмиссии является ключевой особенностью, поэтому мы хотели, чтобы интерьер сообщал об этом, и водитель имел бы сложное, веселое и полезное взаимодействие с системой электропривода». Первый уровень информации, сконфигурированный аналогично традиционной комбинации приборов, предоставляет традиционные данные в виде аналоговых трехмерных (3D) светодиодных дисплеев, включая три датчика уровня топлива, спидометр, одометр, уровень заряда аккумулятора и трансмиссию PRNDL. ' показатель. Второй уровень информации - прозрачный экран, расположенный перед трехмерными светодиодными дисплеями, - предоставляет цветные анимированные данные, относящиеся к усовершенствованной силовой установке Volt с голографическим внешним видом. Super Imaging работает с использованием невидимых флуоресцентных чернил, которые напечатаны на прозрачном экране. При освещении ультрафиолетовым (ÚV) лазерным проектором, расположенным за комбинацией приборов (с точки зрения водителя), чернила возбуждаются и обеспечивают четырехцветное освещение и анимацию.
Отделка поверхностей / ткани.
Прессованная пена с поверхностным слоем с текстильным рисунком наносится на всю нижнюю панель приборов, нижние панели обивки дверей и области отделки задней четверти. Материал позволяет мягким, тактильным, глянцевым поверхностям по всей внутренней части салона, которые выглядят сделанными вручную и специально адаптированы к автомобилю.
Этот материал, используемый в некоторых последних конструкциях багажа, обеспечивает доступ на молнии к традиционным местам хранения, таким как перчаточный ящик, двери и т. Д. Материал очень недорогой, износостойкий и обеспечивает гибкость конструкции.
Композитные панели.
Формованные пластиковые панели GE обеспечивают тонкие, структурные внутренние поверхности, которые можно закрепить в пространстве. Материал наносится на верхнюю панель приборов, спинки сидений, боковины центральной консоли и дверные вставки. Легкие, прочные, доступные по цене и пригодные для вторичной переработки, панели обшиты из реконструированной лома, чтобы получить мягкую поверхность ручной работы.
Из окружающего света.
Аспект света - снаружи и внутри автомобиля - воспроизводится во всем интерьере. Основные моменты включают прозрачную понарамную крышу, которая обеспечивает большое количество естественного света и усилена более тонкими столбами и секциями рельса; Gelcore® LED непрямое освещение по периметру крыши, которое освещает во время въезда / выезда в вечернее время и видно снаружи автомобиля; Светодиодное функциональное освещение для хранения, которое проходит через прозрачные молнии и обеспечивает окружающее освещение в вечерние часы; и проводящие средства управления чернилами, расположенные на внутренней поверхности стеклянной крыши, которые обеспечивают сенсорный доступ к источникам света, кнопкам OnStar и многим другим. «Все складские помещения освещены изнутри, и свет проникает сквозь прозрачные молнии, поэтому вы всегда сможете найти свои вещи ночью», - говорит Брайант §äid. «Все это добавляет немного приятного окружающего эффекта, и освещение будет окрашено в цвет подсветки приборов. Он функциональный и прохладный, и когда вы его открываете, свет из внутреннего хранилища выливается наружу. «Большим фактором является прозрачная понарамная крыша. Она обеспечивает Volt больше естественного света, чем в большинстве других транспортных средств. Это очень характерно и привлекательно ».
Стоимость разработки Chevrolet Volt включает
• Инженеры-аккумуляторщики разрабатывают новую процедуру компьютерного тестирования, используют глобальные ресурсы для ускорения разработки электромобилей повышенной дальности (E-REV).
• Инженеры интегрируют Т-образный аккумулятор в конструкцию автомобиля
• Дизайнеры улучшают аэродинамику, чтобы снизить потребление энергии
Инженеры на испытательных стендах GM разработали новый компьютерный алгоритм для ускорения испытаний на долговечность современных литий-ионных аккумуляторов, необходимых для питания Chevrolet Volt до 64 миль (64 км) только для электрического вождения.
Эта передовая компьютерная программа дублирует реальную скорость транспортного средства и условия перевозки груза и объединяет 10-летнее всестороннее тестирование батареи в график быстрой разработки Volt.
Аккумуляторное оборудование круглосуточно используется на испытательных установках GM в Уоррене, Мичиган и Майнц-Кастеле, Германия. Он заряжает и разряжает энергию от прототипа аккумуляторов на основе примерно 40-мильного электрического цикла Volt. Результаты этих тестовых данных помогут предсказать долговечность батареи.
Время производства Volt напрямую связано с нашей способностью предсказать, как эта батарея будет работать в течение срока службы автомобиля. Задача состоит в том, чтобы предсказать 10 лет автономной работы и чуть более двух лет испытаний », - сказал Фрэнк Вебер, главный инженер по транспортным средствам систем Chevrolet Volt и E-Flex. «Батарея может использовать человеческие и технические ресурсы по всему миру, чтобы сократить время тестирования». Тестирование батарей в лаборатории обеспечивает предсказуемую среду для сравнения технологий в контролируемых ситуациях. Батареи скоро будут интегрированы в «мул» тестовые автомобили с другими компонентами системы E-Flex для дорожных испытаний. «Обширный анализ в наших лабораториях батарей является важным шагом в доказательстве этой технологии. Мы ожидаем дальнейшей проверки этих батарей, когда они будут интегрированы в транспортные средства для разработки », - сказал Вебер. «Условия в транспортном средстве - где аккумулятор подвергается воздействию сотрясений, влаги и быстро меняющихся температурных условий - гораздо более экстремальные, чем контролируемые настройки лаборатории».
Автомобильная техника.
Создание электромобиля с аккумулятором длиной около 6 футов (1,8 м) и весом более 375 фунтов (170 кг) требует инноваций. Т-образная батарея будет расположена в центральном туннеле автомобиля и под задними сиденьями. Эта интеграция требует, чтобы аккумулятор рассматривался как часть конструкции автомобиля. Данные моделирования также указывают на то, что расположение по центру обеспечивает большую защиту батареи. «Батарея - это больше, чем просто энергоноситель; это структурный компо
нент, который влияет на многие другие аспекты автомобиля », - сказал Вебер. «Это неотъемлемая часть автомобиля, которая взаимодействует с системами защиты от перегрева, системой безопасности и компонентами шасси». Инженерные инновации также необходимы для максимизации 40-мильного электрического диапазона Volt и минимизации использования расширяющего диапазон двигателя внутреннего сгорания. Чтобы уменьшить массу, Вольт разрабатывается с относительно небольшим топливным баком. Это уменьшает вес, но все же обеспечивает дальность пробега свыше 400 миль между заправками.
Дизайн интерьера .
Размещение батареи создало определённые условия дизайна интерьера, что привело к нескольким креативным решениям, которые улучшают аэродинамику и общий комфорт.
Мы приняли сознательное решение сделать Volt четырехместным транспортным средством для поддержания низкой крыши, что является важным аэродинамическим фактором, - сказал Боб Бонифаций, директор по дизайну E-Flex. «Как дизайнеры, мы должны быть чувствительны к повышению энергоэффективности, которое может быть достигнуто за счет оптимизации аэродинамики, будь то посадка пассажиров или общий стиль. Это не только способствует улучшению экономии топлива или расширению ассортимента, но и позволяет создавать красивые формы кузова и инновационные интерьеры ».
Батарея выдвинула пассажиров за борт или по бокам автомобиля, поэтому команда разработчиков должна была проявить творческий подход к участкам конструкции крыши, чтобы обеспечить аэродинамику и обеспечить достаточное пространство для головы. В салоне комфортно разместится 6-футовый 2-дюймовый (99-процентный) мужчина на передних и задних сиденьях.
«Имея батарею посередине, мы смогли раздвинуть пассажиров и дать им больше места», - сказал Тим Грейг, менеджер по дизайну интерьера Chevrolet Volt. «Мы также утеплили интерьер, особенно двери, для комфорта и простора. Там нет потерянного пространства.
«Быть электромобилем с аккумулятором посередине дало уникальную возможность нашей команде дизайнеров», - сказал он. «Чистый результат - очень креативный и инновационный дизайн, подходящий для электромобиля».
Уменьшение аэродинамического сопротивления .
Аэродинамическое сопротивление, или сопротивление ветра, составляет около 20 процентов энергии, потребляемой средним транспортным средством, что напрямую снижает эффективность использования топлива.
Лаборатория аэродинамики GM, расположенная в Уоррене, является центром экспертизы для оптимизации воздушного потока. Помимо экономии топлива, аэродинамическое сопротивление влияет на дальность хода, выбросы и ускорение. Охлаждение таких компонентов, как тормоза, зависит от воздушного потока, а также от прохождения поворотов, реакции при боковом ветре, курсовой устойчивости и управляемости в центре. Аэро лаборатория GM позволяет проводить испытания и разработку каждой из этих характеристик.
Развитие аэродинамики начинается с модели в масштабе 1/3, в которой определены базовая форма и основные характеристики. Модель включает в себя высоко детализированный днище и моторный отсек. Радиатор и охлаждающий поток под капотом разработаны на основе вычислительных гидродинамических моделей. Одновременно происходит разработка вычислений для определения аэродинамического сопротивления проектных альтернатив. Продолжается разработка полномасштабных моделей, в которых форма улучшается и оптимизируется для снижения шума ветра. Процесс разработки завершается проверкой прототипа транспортного средства на основе математического анализа и физических испытаний.
«После обширных аэродинамических испытаний Volt у автомобиля теперь коэффициент лобового сопротивления на 30 процентов ниже, чем у оригинальной концепции», - сказал Эд Велберн, вице-президент GM по глобальному дизайну. «Это не легко, но это необходимость».
