Представляем вашему вниманию заключительную часть об инновационных технологиях Audi.

Стеклопластиковые винтовые пружины. Создание сверхлегких автомобильных конструкций – задача не только для инженеров Audi. Это идея, над которой работают все подразделения марки с четырьмя кольцами. Специалисты стремятся к тому, чтобы с точки зрения массы автомобиля оптимизировать даже самые незначительные элементы, причем не только в структуре кузова, но и в каждом узле или компоненте, входящем в его конструкцию.

Сверхлегкие конструкции особенно интересны для применения в области разработок шасси и подвески. Любое уменьшение неподрессоренных масс улучшает комфорт и управляемость транспортного средства. Концептуальный проект Йоахима Шмитта относится как раз к этой сфере. Он касается компонента, непримечательного на вид, но обязанного выдерживать значительные нагрузки. Компонента, который, казалось бы, уже вряд ли возможно будет заметно усовершенствовать: речь идет о винтовой пружине. Проект предлагает альтернативу – замену стальных пружин стеклопластиковыми.

Стеклопластиковые пружины, над которыми Шмитт работает с владельцами патента SOGEFI, значительно отличаются от традиционных стальных пружин. Они ярко-зеленого цвета, используемая в них "проволока" толще, общий диаметр пружины – больше, а количество витков – меньше. Но главное – пружины такого типа значительно легче. Главный инженер проекта Шмитт приводит факты: "Каждая из стальных пружин в передней подвеске Audi A4 весит 2,66 килограмма. Стеклопластиковая пружина работает так же хорошо, но при этом весит более чем на 40 процентов меньше – всего 1,53 килограмма".

Изготовленная из стеклопластика спираль способна исключительно хорошо воспринимать скручивающие нагрузки, если она разработана с учетом такого воздействия. Сердечник пружины изготавливается из длинных стеклянных нитей, переплетенных между собой и пропитанных эпоксидной смолой. Получившийся элемент имеет диаметр всего несколько миллиметров; специальный станок обматывает его дополнительными волокнами, расположенными в противоположных направлениях под углом плюс и минус 45 градусов относительно продольной оси. Эти слои укрепляют друг друга как при сжатии, так и при растяжении. Скручивающие нагрузки на элемент преобразуются в волокнах в деформацию растяжения и сжатия.

На следующем этапе изготовления "проволока", будучи еще сырой и мягкой, наматывается на сердечник из специального сплава, обладающего низкой температурой плавления; этот сердечник является как бы "негативом" пружины. После этого стеклопластик застывает в печи при температуре более 100 градусов, при этом металлический сердечник расплавляется. Сегодня таким способом изготавливаются прототипы компонентов. Позже процесс будет проходить намного быстрее и эффективнее: вначале будет изготовлена пробная партия, после чего начнется массовый выпуск пружин.

Новые стеклопластиковые пружины подвески будут впервые представлены в электромобиле Audi R8 e-tron до конца 2012 года. В 2013 году они постепенно будут внедряться в среднеразмерных автомобилях Audi, а также в больших люксовых моделях. В настоящее время проводятся дорожные испытания инновационной разработки, а также продолжительные тесты на специальном оборудовании, которое имитирует нагрузку на пружины, эквивалентную 300 000 километрам пробега при обычной эксплуатации.

"На этапе разработки идеи многие мои коллеги сомневались в успехе этого проекта, – вспоминает Йоахим Шмитт. – Но с самого начала работы над ним стеклопластик показал себя превосходным материалом. Он абсолютно не подвержен коррозии, даже будучи поврежденным ударами камней, а также эффективно противостоит таким химикатам, как составы для мойки колес. Кроме того, производство стеклопластиковых пружин менее энергозатратно по сравнению с процессом изготовления стальных пружин. Стоит отметить также, что они позволяют снизить вес автомобиля почти на 4 килограмма. Это значительный шаг вперед".

Шмитт и его коллеги уже могут настраивать стеклопластиковые пружины в соответствии с пожеланиями разработчиков шасси, учитывая параметры автомобиля, нагрузки на ось, а также характеристики комфорта и управляемости. Все что им нужно сделать, это изменить длину "проволоки", ее диаметр и количество витков. Инженеры в ближайшее время ожидают появления таких технологий производства, которые позволят увеличить нагрузку на стеклопластик, что в свою очередь сделает возможным изготовление стеклопластиковых пружин, не превышающих по размеру современные стальные.

Остается вопрос с необычным ярко-зеленым цветом компонентов, но инженеры Audi также работают над этой проблемой. "Если добавить определенное количество графита в состав материала стеклопластиковых пружин, они станут черными. А для поклонников яркого стиля мы разрабатываем красные и синие пружины" – говорит Йоахим Шмитт.

Взгляд в будущее от Audi. Часть 3

Органы управления Multitouch. Симулятор, установленный в центре Audi Electronics Center в Ингольштадте, представляет собой не просто кузов с сиденьями, а практически целый автомобиль Audi A8, у которого отсутствует только передняя часть и двигатель. Над крышей автомобиля располагается высокая конструкция, на которой установлены четыре больших проектора. Изображение с них проецируется на изогнутую стену, окружающую автомобиль и охватывающую угол в 240 градусов. Для формирования полного кругового изображения два дополнительных проектора направлены на экран, расположенный за автомобилем.

В данный момент на этом большом экране изображено четырехполосное шоссе с умеренным движением. "Мы просим испытуемого следовать за впереди идущим автомобилем, – рассказывает Кристин Деттмер, участвующая в проекте Development Operating Concept и отвечающая за разработку новейшей сенсорной панели. – Затем передний пассажир просит его выполнить определенные действия: набрать номер телефона, выбрать новый маршрут в навигационной системе или выбрать музыкальную композицию из списка".

Эти несложные задачи на каждом этапе выполнения требуют определенной концентрации внимания. Водитель использует очки с интегрированными в них двумя миниатюрными камерами: одна из них фиксирует окружающую обстановку, другая отслеживает движение глаз водителя. Позже команда разработчиков Audi с помощью специального программного обеспечения анализирует записанные изображения. Это дает им детальную информацию о том, как долго на каждом этапе водитель смотрит на дисплей MMI и как часто – на панель управления.

Специалисты марки Audi уделяют особое внимание органам управления автомобилем. Десять лет назад, когда система MMI была впервые представлена в автомобиле Audi A8, марка заняла лидирующее положение в этой сфере. В 2010 году сенсорная панель MMI touch впервые появилась в Audi A8. Это стало еще одним большим шагом вперед – теперь этот элемент сочетается с вращающимся контроллером в новом Audi A3. Целью проекта является поддержание лидирующих позиций этой системы: в настоящее время появляется множество новых функций, особенно в информационно-развлекательной сфере, которые потребуют гораздо более интеллектуальных концепций управления.

Все разработки в этой области базируются на неизменном принципе Audi: работа органов управления должна быть интуитивно понятной и призвана облегчать, а не усложнять задачу водителя. Тем же принципом руководствуется и Кристин Деттмер в ходе работы над своим проектом, где она занимается дальнейшим усовершенствованием сенсорной панели и внедрением технологии Multitouch для управления системой несколькими пальцами.

Сенсорные панели, доступные в настоящее время для многих моделей Audi, предназначены для работы одним прикосновением и поэтому особенно удобны для ввода букв и цифр одним пальцем. Но для будущих поколений этих устройств Audi планирует использовать технологию Multitouch. Такая возможность открывает совершенно новые перспективы. В настоящее время система уже способна распознавать прикосновения двух пальцев для быстрого поиска на навигационной карте, а также трех пальцев для перелистывания длинных списков медиафайлов. Размер сенсорной панели составляет 12 на 8 сантиметров, большинство пользователей находят его достаточным.

Взгляд в будущее от Audi. Часть 3

"Для новой системы управления мы пересмотрели структуру меню и графику, – рассказывает Кристин Деттмер. – До сегодняшнего дня все базировалось на управлении вращающимся контроллером. В новой системе будет сделан более явный акцент на горизонтальных и вертикальных элементах, хотя мы и не собираемся полностью отказаться от вращающегося контроллера, являющегося идеальным инструментом для выбора определенных функций".

Результаты множества тестов на симуляторе, цифровом "сенсорном столе" и Audi A7 Sportback, использовавшемся для дорожных тестов, внесли свой вклад в успех разработки, над которой специалисты трудятся уже три года. Но насколько быстро испытуемые освоятся с принципами управления Multitouch?

"Публика узнала об этом принципе с выходом iPad и iPhone, – говорит Кристин Деттмер. – Конечно, участвующие в эксперименте водители очень разные: в частности, люди старшего возраста испытывают некоторые затруднения при работе с органами управления Multitouch. Поэтому система в основном все же ориентирована на управление одним пальцем. Многие люди, опробовавшие новый принцип, обнаруживают, насколько легко можно перемещаться по разделам меню. "Удовольствие от использования" – именно над этим мы работаем".

Audi изучает перспективные концепции систем управления с различных сторон. В первом случае исследуется инновационная технология сенсорной панели, реализующая тактильную обратную связь с пальцами пользователя. В ходе другого проекта совершенствуется голосовое управление, третий реализует инновационную идею управления жестами для дисплеев на ветровом стекле (head-up). Здесь команда разработчиков под руководством Бернарда Зеннера работает над новейшей концепцией, уже реализованной в виде модели. Для водителя и переднего пассажира предусмотрены индивидуальные дисплеи head-up, при этом на дисплее пассажира отображаются подсказки цифрового путеводителя, новости и изображения при звонках видеотелефона. Предусмотрен также третий, центральный проекционный дисплей, видимый всем пассажирам; появляющиеся на нем изображения также проецируются на ветровое стекло.

Дисплей водителя отображает необходимую информацию в виде символов, статичных изображений и простейшей анимации. Некоторые из них, например, указатели навигационной системы, отображаются с помощью оригинальной технологии и выглядят так, будто они находятся непосредственно над реальными объектами. Для дисплея пассажира доступны все видеофункции. В этом случае используется новая технология цифровой обработки света DLP (Digital Light Processing), усиливающая яркость и контрастность изображения.

Бернард Зеннер описывает пример, иллюстрирующий идею нового технологического принципа. "Если передний пассажир находит в цифровом путеводителе интересный объект, например, ресторан, он может простым движением переместить информацию в виде статичного изображения на центральный экран. Если после этого водитель сделает аналогичный жест, перемещая данные об объекте на свой дисплей, он может внести информацию о нем в маршрут движения". При этом миниатюрная камера отслеживает движения руки и передает соответствующие сигналы в систему.

Взгляд в будущее от Audi. Часть 3