Модульная платформа автомобиля

Мир автомобилей достаточно динамично меняется. Требования к производимым машинам постоянно меняются, появляется все больше разнообразных технологий, да и любой, даже самый современный дизайн очень быстро устаревает. В таких условиях для того, чтобы не отстать от конкурентов и своевременно выпускать модели, интересные для покупателей, производителям необходимо решить проблему оперативной разработки и наладки выпуска нового продукта.

Первым шагом в этом направлении стало использование автомобильных платформ. Стратегия использования базового набора конструкторских и инженерных решений для производства автомобилей разных классов и марок оказалась достаточно удачной для производителей, но не идеальной.

В чем суть модульной платформы?

Следующий этап развития платформенной стратегии производства автомобилей стала модульная платформа. Сейчас она достаточно активно разрабатывается многими автопроизводителями, но в целом, она еще только на стадии доводки, поэтому автомобилей, построенных с использованием этого типа платформы не так уж и много.

Модульное шасси Toyota TNGA

Суть модульной платформы сводится к тому, что для создания авто разных классов используются унифицированные узлы и детали – модули. Она напоминает собой конструктор, позволяющий из одних и тех же составных элементов создавать совершенно разные модели – от компактных городских авто до крупногабаритных кроссоверов.

Составными элементами платформы – модулями, являются:

1. Силовая установка
2. Трансмиссия
3. Подвеска
4. Рулевое управление
5. Электрооборудование

На деле модульная платформа выглядит примерно так – производитель выпускает линейку силовых установок с самыми разными рабочими характеристиками, но имеющие одинаковые точки крепления. Также поступают и с остальными модулями. А далее просто составные части компонуются между собой, чтобы получить на выходе «тележку» с требуемыми показателями и характеристиками. А далее полученную «тележку» остается только оснастить всем недостающим и автомобиль готов.

MQB – первая платформа из модулей

Отметим, что каждый автопроизводитель по-своему подходит к созданию модульной платформы. Первопроходцем в ее использовании считается концерн VAG, который уже начал выпускать некоторые свои модели (Audi A3) с использованием модулей. Также производитель заявил о полном переходе на такое построение автомобилей в ближайшее время.

Свою первую модульную платформу VAG обозначил как MQB. Применима она для автомобилей с поперечным расположением силовой установки. Примечательно, что ее также можно использовать и для создания гибридных версий, а также электрокаров.

Основной особенностью MQB является возможность изменения габаритных параметров тележки в достаточно широком диапазоне, что и позволяет создавать авто самых разных классов. Так, размеры салона, колесная база, ширина между колесами, передние и задние части кузова запросто могут меняться. Но есть один параметр, который неизменен – расстояние от передней оси до блока педалей. Обусловлено это за счет того, что конструкция предусматривает единое положение силовой установки для всех авто, построенных из модулей.

Но MQB не подходит для авто с иными видами компоновки. Ее невозможно использовать для машин с продольным положением силового агрегата, а также версий с задним приводом. Для таких авто VAG создает свои модульные платформы – MLB и MSB.

Достоинства и недостатки

Для производителей внедрение модульной платформы обеспечивает немало выгоды:

• снижение затрат на разработку новых версий авто;
• быстрота наладки производства моделей;
• возможность оперативного переноса производства между заводами;
• унификация составных частей;
• уменьшение номенклатуры деталей.

Все это позволяет оптимизировать и удешевить производство автомобилей, но при этом на стоимости конечного продукта это практически не сказывается. Все потому, что разработка модульной платформы обходится очень дорого, и такие затраты могут себе позволить только крупнейшие концерны.

Недостатки в такой постройке авто также имеются:

• поскольку платформа используется для постройки различных классов авто, в нее изначально закладывается значительный запас прочности, что для некоторых моделей (малого и среднего класса) не особо нужно, а на стоимости это сказывается;
• невозможность использования технологий и наработок, появившихся после начала постройки авто;
• унифицирование узлов снижает индивидуальность автомобиля;
• из-за обнаружения технологической ошибки в конструкции платформы отзыву будут подлежать все авто, построенные на ней и успевшие выйти с конвейера.

В общем, для внедрения модульной платформы в производство авто, автоконцернам следует очень серьезно подходить к ее разработке, ведь она должна себя хорошо зарекомендовать как на маленьких городских авто, так и 7-местных кроссоверах. Любые ошибки для производителей будут выливаться в очень серьезные затраты.

Разработки других производителей

И все же, существующие риски не останавливают концерны. О решении перехода на модульные платформы уже заявили:

• Альянс Reno-Nissan (платформа CMF);
• Fuji Heavy Industries, выпускающая Subaru (SGP);
• Концерн PSA, производящий Peugeot и Citroen (EMP2);
• Компания Volvo (платформа SPA для крупных и CMA для более мелких автомобилей);
• Фирма Toyota (с платформой TNGA);
• Mercedes-Benz (с пакетом модульных платформ MFA, MRA, MHA, MSA);
• Корпорация GM (E2XX, с вариациями P2XX, C2XX, D2XX);
• Компания Honda со своей Compact Global Platform.

Концепция CMF от Reno-Nissan

И у каждого из производителей свои взгляды на модульную архитектуру построения авто. К примеру, у Reno-Nissan платформа CMF подразумевает использование 5 модулей (моторный отсек, салон, передние и задние составляющие шасси, электрика и электроника) каждый из которых будет включать в себя несколько вариаций. Все модули между собой полностью сочетаемы, что и позволяет создавать автомобили разных классов.

Что в дальнейшем?

Продолжением модульной концепции построения автомобилей является разработка силовых установок по такому же принципу. Максимальная унификация составных частей силовых агрегатов позволит значительно сократить затраты на их выпуск. При этом предусматривается, что использование модулей не приведет к уменьшению линейки силовых установок, предлагаемых к той или иной модели.

В модульной разработке силовых установок тоже лидирует концерн VAG. При этом он действует сразу в двух направлениях – создании модульных бензиновых моторов (MOB) и дизелей (MDB). Также над использованием модулей для постройки силовых агрегатов работает BMW.

Разработка концерна VAG

В общем, модульная архитектура построения автомобилей — новое направление, которая активно начала разрабатываться автопроизводителями, хотя в ней и имеется множество нюансов и негативных сторон. К тому же, все достоинства больше относятся к самим производителям, покупатели от этого не особо выигрывают.

Виды и описание автомобильных платформ

Рынок автомобилестроения постоянно меняется. Производителям необходимо успевать за современными тенденциями: разрабатывать новые модели, производить много и быстро. На этом фоне появились автомобильные платформы. Многие водители даже не догадываются, что одна и та же платформа может использоваться для совершенно разных марок.

Что такое платформа автомобиля

По сути, платформа – это база или основа, на которой могут производиться десятки других автомобилей. И это необязательно одна марка. Например, на платформе Ford C1 производятся такие модели как Mazda 3, Volvo c30, Ford Focus и другие. Нельзя точно определить, какой будет будущая автоплатформа. Отдельные конструктивные элементы определяет сам производитель, но база все же есть.

Платформа автомобиля

Она позволяет унифицировать производство, что значительно экономит деньги и время на разработку новых моделей. Можно подумать, что автомобили на одной платформе совсем не отличаются друг от друга, но это не так. Они могут отличаться внешним дизайном, отделкой салона, формой сидений, руля, качеством комплектующих, но основная база будет идентична или почти идентична.

Эта общая база обычно включает следующие элементы:

• основа днища (несущая часть);
• ходовая часть (рулевое управление, подвеска, тормозная система);
• колесная база (расстояние между осями);
• компоновка трансмиссии, двигателя и других основных элементов.

Немного истории

Унификация автомобильного производства произошла не на современном этапе, как это может показаться. В начале своего развития автомобильной платформой считалась рама, с установленным двигателем, подвеской и другими элементами. На эти универсальные «тележки» устанавливали разные по форме кузова. Производством кузовов занимались отдельные ателье. Богатый клиент мог заказать свой уникальный вариант.

В конце 30-х годов крупные автопроизводители вытеснили с рынка мелкие кузовные ателье, поэтому пик разнообразного дизайна пошел на спад. В послевоенные годы они и вовсе исчезли. Выдержали конкуренцию лишь немногие, среди них Pininfarina, Zagato, Karmann, Bertone. Уникальные кузова в 50-е годы уже выпускались за огромные деньги по спецзаказам.

В 60-е годы крупные автопроизводители стали постепенно переходить на несущие кузова. Разработать что-то уникальное стало ещё труднее.

Сейчас существует огромное количество марок, но не многие знают, что все они производятся всего несколькими крупными концернами. Их задача как можно больше удешевить производство, не теряя качества. Только крупные автокорпорации могут разработать новый кузов с правильной аэродинамикой и уникальным дизайном. Например, крупнейшему концерну Volkswagen Group принадлежат марки Audi, Skoda, Bugatti, Seat, Bentley и несколько других. Не удивительно, что многие комплектующие разных марок подходят друг к другу.

Во времена СССР также производились автомобили на одной платформе. Это всем известные «Жигули». База была одна, поэтому детали подходили впоследствии к разным моделям.

Современные автоплатформы

Так как одна база может быть основой для большого числа автомобилей, набор конструктивных элементов варьируется. Производители заранее закладывают в разработанную платформу возможный потенциал. Подбирается несколько типов двигателей, лонжеронов, моторных щитов, форм пола. На эту «тележку» затем устанавливают различные кузова, двигатели, трансмиссии, не говоря уже об электронной начинке и салоне.

Платформа B0 от концерна Renault-Nissan

Моторы у соплатформенных автомобилей могут быть как разными, так и совершенно одинаковыми. Например, на известной платформе Ford С1 построены Mazda 3 и Ford Focus. Они имеют абсолютно разные двигатели. А вот Nissan Almera и Renault Logan имеют одинаковые двигатели.

Часто у соплатформенных автомобилей совпадает подвеска. Ходовая часть унифицируется, как и рулевое управление и тормозная система. Разные модели могут иметь разные настройки этих систем. Более жесткая подвеска достигается за счет подбора пружин, амортизаторов и стабилизаторов.

Виды платформ

В процессе развития появились несколько видов:

• обычная платформа;
• бейдж-инжиниринг;
• модульная платформа.

Обычные платформы

Обычные автоплатформы развивались с развитием автомобилестроения. Например, на платформе от Фольксваген PQ35 было построено 19 автомобилей, включая Volkswagen Jetta, Audi Q3, Volkswagen Touran и другие. Трудно поверить, но это так.

Также взять отечественную платформу Lada C. На ней были построены многие автомобили, включая модельный ряд Lada Priora, Lada Vesta и другие. Сейчас от этого производства уже отказались, так как эти модели устарели и не выдержали конкуренции.

Бейдж-инжиниринг

В 70-е годы на автомобильном рынке появился бейдж-инжиниринг. По сути, это создание клона одного автомобиля, но под другой маркой. Зачастую отличия состоят только в нескольких деталях и эмблеме. Особенно много таких примеров в современном автомобилестроении. Самым близким к нам можно назвать автомобили-бейджи Lada Largus и Dacia Logan MCV. Внешне они отличаются только формой решетки радиатора и бампером.

Subaru BRZ и Toyota GT86

Также можно назвать автоклоны Subaru BRZ и Toyota GT86. Это действительно автомобили-братья, которые внешне совсем не отличаются, только логотипом.

Модульная платформа

Модульная платформа стала дальнейшим развитием автоплатформ. Такой подход позволяет создавать автомобили разных классов и комплектаций на основе унифицированных модулей. Это значительно снижает стоимость и время на разработку и производство. Сейчас это новая тенденция на автомобильном рынке. Модульные платформы уже разработали и используют все ведущие автоконцерны мира.

Первой модульную платформу Modular Transverse Matrix (MQB) разработала компания Volkswagen. На ней будет выпускаться более 40 моделей автомобилей разных марок (Seat, Audi, Skoda, Volkswagen). Разработка позволила значительно снизить вес и расход топлива, открылись новые перспективы.

Модульная платформа состоит из следующих узлов:

• двигатель;
• трансмиссия;
• рулевое управление;
• подвеска;
• электрооборудование.

На базе такой платформы могут создаваться автомобили разных габаритов и характеристик, с разными силовыми установками, включая электродвигатели.

Например, на базе MQB может меняться расстояние и габариты колесной базы, кузова, капота, но остается неизменным расстояние от оси переднего колеса до педального узла. Двигатели могут быть разными, но имеют общие точки крепления. Так же и с другими модулями.

Платформа MQB

На MQB применимо только продольное положение двигателя, поэтому есть фиксированное расстояние до педального узла. Также на этой базе выпускаются только переднеприводные автомобили. Для другой компоновки у Volkswagen есть базы MSB и MLB.

Хотя модульная платформа снижает затраты и время на производство, но есть и свои недостатки, которые также касаются всего платформенного производства:

• так как на одной базе будут построены различные автомобили, в нее изначально закладывается большой запас прочности, в чем иногда нет необходимости;
• после начала сборки невозможно внести изменения;
• автомобили теряют индивидуальность;
• если будет обнаружен брак, то отзывать придется всю выпущенную партию, как это уже случалось.

Несмотря на это, именно в модульной платформе все производители видят будущее мирового автомобилестроения.

Можно подумать, что с появлением платформ автомобили потеряли свою индивидуальность. Но это касается в большинстве своем только машин с передним приводом. Унифицировать автомобили с задним пока не удается. Есть только несколько похожих моделей. Платформы позволяют производителям экономить деньги и время, а покупатель может экономить на запчастях от «родственных» автомобилей.