VESKO-TRANS.RU

АвтоНовости / Обзоры / Тесты

 

bugatti, совершенство, 3d-печати, точность

Французский люксовый бренд расширяет свое технологическое лидерство за счет разработки высокоточных компонентов, напечатанных на 3D-принтере, которые используются для изготовления Bugatti Bolide.

Этим новым проектом руководит Хенрик Хоппе, докторант отдела новых технологий компании Bugatti, который с 2017 года занимается разработкой инновационных металлических материалов и производственных процессов. Он написал магистерскую диссертацию по методологии расчета титанового тормозного суппорта, напечатанного на 3D-принтере.. который на 43 процента легче, чем уже сильно оптимизированный по весу производственный компонент Chiron1, и такой же жесткий. «Благодаря процессу, известному как селективное лазерное плавление, широко известному как 3D-печать, можно производить новые полые сверхсложные компоненты, жесткие изнутри, которые очень легкие, но при этом чрезвычайно жесткие и прочные. Мы используем эти преимущества для все большего количества компонентов в наших гиперспортивных автомобилях. поясняет Хоппе.

В своей докторской диссертации инженер-технолог идет еще дальше. Hoppe является пионером в разработке новой системы из-за высокой стоимости и затрат времени, связанных с полным циклом производственной цепочки от концепции до поставки. Hoppe использует эту систему для определения коммерческого и технологического потенциала функциональных металлических компонентов, напечатанных на 3D-принтере, для автомобилестроения и может повысить этот потенциал с помощью прикладного нацеливания на конкретные детали. Ранее эти типы компонентов использовались преимущественно в аэрокосмической отрасли.

Компоненты, напечатанные на 3D-принтере, со сложной структурой, напоминающей кости

Bugatti регулярно использует эту инновационную технологию 3D-печати для улучшения компонентов со сложной трехмерной структурой. Французский производитель предметов роскоши применяет принципы из области бионики, чтобы придать печатным компонентам структуру, напоминающую кости: тонкие стенки, полая внутренняя часть и мелкие разветвления. Именно поэтому компоненты приобретают исключительную жесткость, несмотря на небольшой вес. при толщине стенок всего до 0,4 миллиметра. «Мы продолжим снижать вес наших автомобилей, одновременно расширяя их инновационные функции во всех мыслимых областях». поясняет Хенрик Хоппе. От концепции до производства и установки в автомобиль инженер проектирует и планирует отдельные этапы, а также выполняет все расчеты. Это также включает оценку коммерческой осуществимости производства компонентов. «Хотя Bugatti требует высочайших стандартов качества в отношении материалов, производственных процессов и компонентов, они должны быть коммерчески жизнеспособными». добавляет он.

Bugatti. технологический лидер в области 3D-печати металлом. С момента начала производства Chiron этот гиперкар был оснащен первым в отрасли серийным металлическим функциональным компонентом, напечатанным на 3D-принтере: небольшой водопроводной консолью насоса высокого давления рядом с резервуаром трансмиссионной жидкости. В 2018 году компания Bugatti представила самый крупный в мире титановый компонент, напечатанный на 3D-принтере, титановый тормозной суппорт. Затем последовала крупнейшая в мире гибридная функциональная сборка, сделанная из титана и спирального углерода, напечатанного на 3D-принтере. «Эти компоненты чрезвычайно легкие, прочные и долговечные, поэтому они абсолютно подходят для использования в серийных автомобилях». говорит Франк Гётцке, глава отдела новых технологий Bugatti.

Читайте также:  Game On 2021 Ram TRX вырастет до 1200 л.с. Hennessey Performance Mammoth 6x6

Новые материалы и производственные процессы теперь используются в технологическом носителе Bugatti Bolide, мировая премьера которого состоялась в конце октября 2020 года. «Как экспериментальный автомобиль в форме гоночного автомобиля, Bolide. это не шоу-кар; это бескомпромиссно готовый к употреблению продукт полного технологического опыта Bugatti. Энтузиасты Bugatti также найдут эти передовые технологии в других автомобилях в будущем ». говорит Франк Гётцке.

Так же, как турбовентиляторные двигатели, обычно используемые в автоспорте, Bugatti нашла способ установить радиальные компрессоры на сверхлегкие кованые колеса из магния. Их внешний вид похож на обод колеса, но они выполняют несколько функций: они выкачивают воздух из колесных арок через тормоза и вытягивают теплый воздух наружу. Таким образом, турбовентиляторы охлаждают тормоза и минимизируют подъемную силу. В отличие от известных решений из мономатериалов, компоненты Bolide имеют гибридную структуру. Он состоит из центральной чаши, изготовленной из титана, напечатанного на 3D-принтере, толщиной 0,48 миллиметра и углеродной пластины толщиной 0,7 миллиметра с небольшими внутренними лопастями, также сделанными из углерода. Поперечины шириной 0,48 миллиметра дополнительно увеличивают жесткость центральной титановой чаши, которая весит всего 100 граммов. Все это дает общий вес менее 400 граммов для отдельного 18-дюймового ТРДД на задних колесах (17-дюймовые спереди). Это было бы невозможно с решением из мономатериала из-за того, что невозможно достичь удельного сопротивления продольному изгибу и жесткости на изгиб.

325 граммов на 1,8 тонны

Сложные компоненты 3D-принтера также используются в скрытых местах. Монтажный кронштейн для переднего крыла, на котором переднее крыло может быть установлено на трех разных высотах, отпечатан на титане Bugatti. Благодаря полой внутренней части и толщине стенок 0,7 миллиметра монтажный кронштейн может выдерживать аэродинамическую прижимную силу до 800 кг. при весе всего 600 граммов. Прижимная сила заднего крыла, которая может достигать 1,8 тонны при скорости 320 км / ч, передается через центральное карбоновое ребро Bolide в верхнюю структурную матрицу, которая образует верхнюю оконечность задней рамы из высокопрочной нержавеющей стали. Внутри этого центрального киля находится ламинированный титановый элемент с нанесенным рисунком для соединения киля с крылом, угол наклона которого можно регулировать с помощью соединительной тяги. Несмотря на свою жесткость, он весит всего 325 граммов. Инженеры также используют титан для печати кронштейна для крепления рулевой колонки, которая включает интегрированную поддержку приборной панели, опорный выступ для проходных рулевой колонки, а также два вентиляционных отверстий в салоне автомобиля. Все компоненты выполнены в виде легких полых конструкций с равномерной толщиной стенок 0,5 миллиметра.

Читайте также:  Замена Прокладки ГБЦ Granta 8 Кл

Bolide оснащен системой управления колесами, основанной на кинематике на двойных поперечных рычагах, как на передней, так и на задней оси. На задней оси пружинные демпфирующие элементы имеют вертикальную конфигурацию, а на передней оси они расположены горизонтально под прямым углом к ​​направлению движения. Пружины изготовлены из титана, а амортизаторы оснащены механизмом регулировки и резервуаром, который встроен внутри амортизаторов передней оси. В случае горизонтальных пружинных демпфирующих элементов на передней оси вертикальные контактные силы передаются посредством рычажного механизма, расположенного непосредственно рядом с шарнирными опорами на нижних поперечных рычагах через толкатели и коромысла. Кронштейны, управляющие качелями, имеют толщину стенок всего 0,4 миллиметра и весят всего 95 граммов каждая. Каждый рокер весит чуть менее 195 граммов. Поскольку воздух полностью проходит через переднюю ось Bolide, его кинематические компоненты. как титановые компоненты, напечатанные на 3D-принтере, так и высокопрочные поперечные рычаги из нержавеющей стали. чрезвычайно легкие, жесткие и аэродинамически оптимизированные. Предел прочности на разрыв этого и всех других элементов, напечатанных на 3D-принтере, составляет 1250 Н / мм2. «Используя специальный процесс термообработки, разработанный нашей компанией, мы достигаем такой высокой прочности на разрыв при одновременно высокой деформации разрушения, составляющей не менее 19 процентов». поясняет Гётцке.

Толкатель весит всего 100 грамм.

Разработчики особенно гордятся толкателями Bolide. «Они передают на коромысла усилие, которое в зависимости от маневра при вождении эквивалентно весу до 3,5 тонн. Тем не менее, благодаря воплощению нескольких идей, они весят всего лишь плитку шоколада, то есть по 100 граммов каждая ». поясняет Хенрик Хоппе. Впервые разработчики Bugatti изменили толщину стенок тонкостенных полых стержней. Они становятся толще к центру, а затем снова тоньше, что означает, что они оптимально адаптированы к локальному стрессу. Подобно человеческой кости, компонент имеет внутреннюю структуру. Эта особая конструкция также недавно была зарегистрирована как патент.

Читайте также:  Fisker Details Advanced; Интеллектуальный пилот; Автономная технология

В накладке на выхлопную трубу, гибридном компоненте из титана и керамики, напечатанном на 3D-принтере, Bugatti снизил вес примерно вдвое по сравнению с уже оптимизированными по весу титановыми накладками на выхлопную трубу, хорошо известными из серийного производства. Компонент имеет длину более 280 миллиметров и постоянную толщину стенок всего 0,5 миллиметра, поэтому весит менее 750 граммов. Поскольку керамический материал является значительно менее эффективным проводником тепла, чем титан, Bugatti представила специальные керамические элементы, которые встроены в титановый корпус и центрируют крышку относительно углеродной внешней оболочки, так что внешняя оболочка не повреждается даже при сильном выхлопе. температуры. Этот тепловой экран также поддерживается встроенным соплом Вентури: когда горячий выхлопной газ попадает в обшивку выхлопной трубы, свежий воздух втягивается внутрь, тем самым создавая рубашку из холодного воздуха вокруг потока горячего выхлопного газа. В целом это изобретение, на которое Bugatti подала заявку на патент.

Легкие компоненты в Bolide

С запуском Bolide. ориентированного на трек гиперспортивного автомобиля. несколько месяцев назад компания Bugatti представила экстраординарную технологическую концепцию. Знаменитый 8,0-литровый двигатель W16 мощностью до 1850 л.с. приводит в движение автомобиль весом всего 1240 кг4. Это означает невероятное соотношение веса и мощности 0,67 кг / л.с., максимальную скорость более 500 км / ч5, идеальную управляемость и максимальную маневренность. «Многие технологические новинки делают Bolide особенным. Но они также могут быть перенесены на серийные автомобили. Это то, над чем мы продолжаем развиваться и над чем работать, потому что Bugatti выделяется своими впечатляющими инновациями уже более 110 лет. и будет продолжать делать это в будущем. говорит Франк Гётцке.