Краеугольный камень будущего предприятия: Разработка модели Puch G
24.02.2011 17:27 | 
Автор: Administrator | 
8 и 9 февраля 1979 г. группе отобранных журналистов из автомобильных журналов Австрии, Швейцарии и стран СЭВ, а также представителям дилерских компаний, для которых из Граца поставляются автомобили повышенной проходимости под маркой Puch, были представлены 4 варианта новых машин, и была предложена возможность обстоятельных тестовых поездок. При реализации совместного производства автомобиля повышенной проходимости марки "Puch-Mercedes G" был выбран также такой вид кооперации с другими производителями автомобилей, которая задала бы для автомобильного предприятия в Торндорфе надежное направление в будущее специального автомобилестроения. Уже во время выпуска модели "Haflinger" проводились интенсивные исследования относительно того, как же должна выглядеть следующая модель этого малолитражного внедорожника. Однако преимущество отдавалось поставкам модели "Pinzgauer", так что конкретные работы по преемнику машины "Haflinger" вошли в окончательную фазу только в 1972 г. Начало изготовления модели Puch G в январе 1979 г. на предприятии Грац-Торндорф.
Шасси и агрегаты модели Puch G.С самого начала следует заметить, что автомобиль "Pinzgauer" имел концепцию независимо разработанного транспортного средства с экстремально высокой проходимостью и с высокой полезной нагрузкой, однако ни в коем случае его не следует оценивать просто как “укрупненный” автомобиль "Haflinger", несмотря на определенное сходство по силуэту или концепции с этим автомобилем с кабиной, расположенной над двигателем.
Соединение экстремальной проходимости с высочайшими ходовыми качествами в одном автомобиле было основной задачей инженеров-разработчиков в начале разработки последующей модели Н 2 (Haflinger 2) этой машины. В автомобиле данного типа использованы многочисленные принципиально новые соображения, результатом чего должно было быть существенное отличие от таких традиционно известных видов автомобилей как лимузины, спортивные автомобили, грузовые автомобили и т.д.
Именно это было слабым местом и, соответственно, барьером для развития сети сбыта автомобилей в Европе и во всем мире. На базе многочисленных контактов в ходе военных и гражданских предпродажных показов все были прекрасно информированы, разумеется, о мнениях или уровнях разработок конкурирующих фирм по теме "Автомобиль повышенной проходимости". Поэтому нет ничего странного, что именно у фирмы "Даймлер-Бенц" (в настоящее время "Мерседес-Бенц"), например, сформировались подобные соображения по созданию автомобиля повышенной проходимости. А у фирмы "Даймлер-Бенц", естественно, была сеть сбыта по всему миру как в секторе легковых, так и грузовых автомобилей.
Таким образом, после подробных переговоров с целью установления контактов дело дошло до подписания соглашений о сотрудничестве при создании новой машины, которые нужно было понимать поистине как европейское решение с дальней перспективой. Сколь значительным и позитивным это решение было для обоих партнеров, говорит тот факт, что модель Puch G после основательной технологической переделки, сохраняя оригинальные качества, которые невозможно спутать ни с чем другим, выпускается уже двенадцатый год.Специальная продукция с компонентами крупносерийного производства: Философия и технология машины Puch G
На основании консультаций обоих партнеров "Steyr-Daimler-Puch AG" и "Daimler-Benz AG" и заключенного в 1973 г. принципиального соглашения о сотрудничестве обеих фирм было принято решение о совместных разработке и выпуске автомобиля повышенной проходимости.
C этой целью в 1977 г. в Граце была создана новая компания GFG (“Компания по выпуску автомобилей повышенной проходимости”), ее коммерческими директорами стали со стороны "Daimler-Benz" юрист д-р Зигфрид Соботта, а со стороны "Steyr-Daimler-Puch" бывший руководитель отдела разработок концерна д-р Фриц Эрхарт. Каждая из фирм стала владельцем 50% компании GFG.
Диплом-инженер д-р техн.наук Герфрид Цайхен, тогдашний руководитель Отделения фирмы по мотоциклам и машинам повышенной проходимости SDP АГ в Граце, заявил на представлении модели G прессе в феврале 1979 г.:
„При сегодняшнем представлении фирмами "Daimler-Benz" и "Steyr-Daimler-Puch" новой программы автомобиля повышенной проходимости вниманию присутствующих предлагается детально разработанный уже 4 года назад итоговый проект автомобиля, ставшего в последнее время исходной базой и прототипом для последующего возможного производства автомашин в Австрии.
Техническая и предпринимательская концепция определялась постановкой задачи о переходе на новые пути в развитии и производстве с целью обеспечения целенаправленного сотрудничества специалистов и придания динамичных импульсов прогрессу создания новых поколений автомобилей.
Благодаря основанию "Компании по выпуску автомобилей повышенной проходимости", в которой партнеры имеют по 50% капитала, достигается постоянный и непрерывный обмен опытом и относительно быстрая и экономичная реализация честолюбивых замыслов.
Выбор места производства пал по многим соображениям на заводы "Puch" в Грац-Торндорфе. Там уже в начале семидесятых годов были созданы мощности по производству автомобилей повышенной проходимости и достигнуто интересное с экономической точки зрения сочетание мелкосерийного производства специальных автомашин с крупносерийным производством мотоциклов. Основное понимание качественно высокого и надежного стандарта изготовления продукции компании “Mercedes“ гарантировалось в Граце характеристиками производимых там автомобилей повышенной проходимости типа "Haflinger" и "Pinzgauer".
Предприятия "Puch" в Граце с 4,5 тысячами сотрудников являются вторым по величине производством компании "Steyr-Daimler-Puch AG", они располагают транспортными и технологическими производственными площадями около 690.000 м2. В том числе после строительства нового цеха для выпуска новой продукции величина предназначенных для этого площадей возросла до 190.000 м2.
Как уже говорилось в начале, эти автомобили нового поколения и сотрудничество двух таких изготовителей высококачественных автомашин должны также придать новые масштабы стандартам качества и долговечности продукции.
Разумеется, примененные с самого начала агрегаты крупносерийного производства компании "Daimler-Benz" уже подняли планку качества очень высоко. Но новые детали, специфические для автомобилей высокой проходимости, также должны иметь исключительные качества. В частности, полностью синхронизированная раздаточная коробка облегченной конструкции выпускается с помощью производственных и измерительных установок нового типа.
Следующим важным вопросом стали меры антикоррозионной защиты. Хотя выбранный рамочный принцип конструкции уже сам по себе предполагает существенный скачок в отношении долговечности конструкции по сравнению с несущими кузовами, тем не менее, при обработке поверхностей применяются еще и новейшие научные достижения и методы ".
Назначенный со стороны фирмы "Daimler-Benz AG" диплом-инженер Вернер Брайтшвердт, который в 1979 г. стал еще и шефом Отдела общего развития и исследований, в связи с представлением серии автомобилей повышенной проходимости приводит движущие мотивы фирмы "Daimler-Benz" по продвижению данного проекта:
„В рамках наших усилий по минимизации предпринимательских рисков мы использовали разные соображения по диверсификации. При этом в итоге решили, что ничего хорошего из переключения на другие отрасли не вышло бы. Скорее, в исконно нашей области – выпуске двигателей и транспортном машиностроении – мы имеем еще достаточный спектр возможностей для расширения и дополнения нашей программы.
Анализ изучения нашего рынка в прошлом показал, что в будущем надо иметь в виду повышение требований к внедорожнику. Одновременно становится очевидным, что центр тяжести потребности приходится на автомобиль повышенной проходимости для перевозки людей и товаров, полностью подходящий к рельефу местности. Поэтому настоятельно рекомендуется перенести наш опыт строительства полноприводных грузовых автомобилей на заново разрабатываемую серию автомобилей повышенной проходимости, которая должна дополнить и усовершенствовать наш ассортимент.
В ходе реализации проекта автомобиля повышенной проходимости мы установили, что фирма "Steyr-Daimler-Puch AG" в Австрии имела сходные с нами намерения. Она располагает богатым накопленным опытом в отношении разработки и выпуска автомобилей повышенной проходимости.
Многим из Вас наряду с грузовыми автомобилями для стройплощадок и тракторами известны разработанные для специальных целей машины типа „Haflinger" и „Pinzgauer“. Поскольку и раньше наши концерны сотрудничали в других секторах, мы решили скоординировать наши действия и в секторе автомобилей повышенной проходимости. Сначала в 1973 г. было заключено первое принципиальное соглашение. В 1977 г. последовало основание совместной дочерней компании, в которой оба концерна имели по 50%. Она расположено в Граце и называется "Компания с ограниченной ответственностью по выпуску автомобилей повышенной проходимости".
Производитель новых автомобилей повышенной проходимости, также обладающий законным юридическим правом, – это компания с ограниченной ответственностью “Geländefahrzeug Gesellschaft mbH" в Граце (сокращенно именуемая GFG). Такие агрегаты как двигатели, оси, системы управления и т.д. поставляются в Австрию компании GFG различными заводами концерна "Даймлер-Бенц" из Германии. Рамы и кузова изготавливает в Граце сама "Компания GFG", где проводится последняя стадия сборки автомобилей."
Итак, обобщаем: Фирма "Steyr-Daimler-Puch AG" имела богатый опыт в области изготовления автомобилей высокой проходимости во всех категориях транспортных средств. Так, довоенные разработки полноприводных автомобилей фирмы "Steyr" в виде автомобилей высокой проходимости типа 640 почти одинаковы с машиной Austro-Daimler типа ADG 1936 г. выпуска. В этой связи следует указать на военные разработки, например, RSO (гусеничный тягач "Восток"), а также на полноприводную разработку грузового автомобиля фирмы "Steyr", корни которой прослеживаются уже во времена Второй мировой войны.
Сюда же следует добавить богатый опыт компании "Puch" при создании автомашин типов "Haflinger" и "Pinzgauer".Фирма "Daimler-Benz AG" имеет многолетние наработки в области грузовых полноприводных автомобилей повышенной проходимости, от тяжелого грузового автомобиля до внедорожников UNIMOG.
Решающим фактором для принятия общего документа о производстве нового совместного продукта было, прежде всего, наличие сходных соображений обеих фирм. В компании "Puch" речь шла о преемнике модели "Haflinger", фирма "Daimler-Benz" имела намерения расширить программу продаж автомобиля повышенной проходимости.
При этом со стороны "Daimler-Benz AG" модель G была отнесена к сектору грузовых автомобилей, а также было организовано Отделение грузовых автомобилей. Это слияние с сектором грузовых автомобилей было обусловлено различными внутрипроизводственными принципиальными доводами, прежде всего вопросами мощностей, но в начальной стадии работы над конструкцией была мысль о продаже машин через мировую сеть сбыта грузовых автомобилей Daimler-Benz в развивающиеся страны. А это принципиальное соображение вело также к характерной прямоугольной форме кузова модели G. К началу совместной работы над новым проектом тогда также имела место идея о том, чтобы в некоторые развивающиеся страны поставлять лишь высокотехнологичные компоненты машин, а производство кузова организовать в самой стране. По первоначальным соображениям это должно было осуществляться преимущественно с помощью дешевых листогибочных прессов вместо дорогих прессов глубокой вытяжки. Первые прототипы, изготовленные таким „листогибочным методом", не соответствовали ожиданиям обоих партнеров, поэтому форма кузова была "облагорожена" группой главного дизайнера компании “Daimler-Benz“ Бруно Закко до окончательного, характерного высокого силуэта.
Однако в то время при изготовлении имелось еще несколько проблем, связанных с доставшимися в наследство из начального периода прямолинейными поверхностями, например, с вертикальными рамами ветровых стекол. В случае кузовов нет ничего труднее в производстве, чем прямая кромка. Так как геометрически и технически безупречная прямая линия воспринимается человеческим глазом именно как кривая линия, то лишь реально придаваемая выпуклость делает ее для глаза прямой. Но эти минимальные выпуклости обходятся дороже (из-за оснастки пресса и жести кузова), чем изготовленные глубокой вытяжкой сильно выгнутые поверхности.
В случае упомянутых рам ветровых стекол требуется довольно высокая составляющая ручного труда по лужению, чтобы гарантировать „оптическое искривление" в соответствии с проверяемым заданным качеством.
Вообще, ход работ над общим проектом показал, что любой вид "простых" или очень "дешевых" решений применительно к модели G не всегда приводил к цели.
Руководитель разработок грузовых автомобилей компании “Daimler-Benz AG“, диплом-инженер Артур Мишке, заявил по этому поводу:
„После тщательной оценки концепции было достигнуто единое мнение, что мы на правильном пути. Распределение задач было предпринято сообразно мощностям и имеющемуся опыту в отдельных областях, а также в соответствии с другими предпосылками обоих концернов. Разумеется, при этом были полностью использованы все возможности концерна “Daimler-Benz“ в области конструкции, в отношении дизайна, в оценке и, в значительной мере, в области экспериментального производственного участка.
Фирма "Steyr-Daimler-Puch" привнесла свой накопленный опыт по изготовлению автомобилей повышенной проходимости и получила для своих производственных мощностей, с одной стороны, в частности, в качестве главной задачи – конструктивную обработку неотделанных кузовов, с другой стороны, проведение основных сборочных работ по созданию автомобиля в целом. Агрегаты и все относящиеся к ним узлы, за исключением раздаточной коробки, разрабатывались фирмой “Daimler-Benz“.
В то время как основные задачи по испытательным работам и наладке реализовывались на предприятии в Унтертюркхайме вследствие того, что компания “Daimler-Benz AG“ располагает там современным испытательным и измерительным центром с новейшим компьютерным оборудованием, ходовые испытания проводились параллельно с этим в Граце."
Ну а раздаточная коробка, о которой здесь идет речь, действительно была абсолютной новинкой в автомобилестроении машин повышенной проходимости.
Это была изготовленная по принципу облегченной конструкции полностью синхронизированная раздаточная коробка с отшлифованными шестернями (для предельно легкого хода и наивысшей функциональной точности), что позволяло без остановки и без задействования сцепления подключать/отключать передний мост. Можно было также, не прерывая движения, включать групповой понижающий редуктор.
Тем самым фирмой "Puch" было создано третье поколение полного привода. В первом поколении (например, в случае джипа) автомобиль нужно было останавливать для каждого изменения типа привода, а затем заново начинать двигаться, из-за чего машина всегда застревала на местности. У машин второго поколения ("Pinzgauer") уже имелась возможность включения полного привода без прерывания движения, но все равно нужно было останавливаться для изменения групповой передачи.
Принципиальное соображение, оставляющее выбор вида привода за водителем, сохранялось у модели G вплоть до нового поколения в 1990 г. с постоянным полным приводом.
Технология модели Puch G
Позиционирование
Оптимальный автомобиль повышенной проходимости технически должен быть в состоянии полностью, согласно обоснованным ожиданиям пользователей таких автомашин, использовать, все физически заданные возможности для продолжения движения и вне дорог.
Это означает, в первую очередь, конкретное применение механизмов блокировки дифференциала, а не только так называемых блокируемых дифференциалов. Механизмы блокировки дифференциалов на задней и передней осях действуют путем кинематического замыкания, т.е. обеспечивают стопроцентную блокировку. Колесо движется в соответствии с физически заданным пределом сцепления даже тогда, когда ничто другое абсолютно не в состоянии обеспечивать тягу, как если бы Вы стояли на гладком льду, жидкой грязи или масле нефти. Иначе говоря, в автомобиле повышенной проходимости во много раз большие обычные блокируемые дифференциалы, напротив, до определенного процентного соотношения “блокируют” только динамически связанные, со всеми недостатками во всем, что касается тягового усилия.
Особенной является раздаточная коробка, которая полностью синхронизирована, т.е. может включаться во время движения, так что при переходе на более трудный участок местности просто нет необходимости останавливаться. Переключение происходит легко и бесшумно.
Благодаря понижающей передаче, заложенной в конструкцию, общее передаточное отношение увеличивается более чем два раза. Также при движении по дороге может быть без изменения передачи подключен передний привод. При включении переднего привода устанавливается прямое подсоединение обеих мостов, без действия дифференциала.
Неподвижные оси обеспечивают преимущество остающегося неизменным клиренса. В автомобилях повышенной проходимости с независимой подвеской колес просвет до земли зависит от состояния прогиба рессор. Если в момент преодоления препятствия возникает сильный прогиб рессор, то может возникнуть опасная ситуация контакта с грунтом, тогда как в случае модели G способность преодоления препятствия того же размера может быть оценена как более высокая.
Внешнюю форму также нужно было подчинить предназначению автомобиля повышенной проходимости. Использование на дорогах с препятствиями и в лесистой местности с узкими дорогами определило, в первую очередь, ширину автомобиля. Высота автомашины была жестко определена необходимым клиренсом, высотой сидений и достаточным свободным пространством над головой с учетов перевозки людей, в чем модель "Puch G", а точнее, задняя часть ее кузова, выгодным образом отличается от многих конкурентов.
Желание обеспечить хороший доступ ко всем сиденьям, а также к сиденьям в задней части кузова потребовало при длинной колесной базе предусмотреть боковые дверцы в задней части кузова, а также задние дверцы, что при требуемых габаритах предполагало разделить боковые поверхности и заднюю часть кузова.
На внешнюю форму кузова повлияли также требования стран-экспортеров по сборке из комплектующих частей и проекты промышленного производства в самих развивающихся странах, а также потребности простоты ремонта всего кузова, в том числе в очень трудных условиях стран со слабо развитой инфраструктурой.
Несмотря на то, что все упомянутые преимущества весьма существенно ограничивали творческую свободу проектировщиков, дизайнеры сумели найти своеобразную, очень выразительную и удачную для восприятия целевую форму. Понятно, что по указанным выше причинам автомобиль не мог иметь модный кузов для езды по городу, но зато новая форма его кузова существует вне времени и одновременно вместе с соответствующей внутренней отделкой отвечает всем требованиям и повышенным притязаниям к внедорожнику.
При определении предпосылок создания автомобиля, полностью и разносторонне пригодного, в том числе, например, для длительной езды по дороге до и после собственно бездорожья, были сформулированы следующие точки зрения:
Право пользователя автомобиля на максимально возможную надежность исключало компромиссы. Хороший внедорожник возникает не только потому, что на нем установлена мягкая подвеска. Этого может быть достаточно при езде по прямой или при медленной поездке по кривой, что демонстрирует целый ряд автомобилей, рассчитанных на дорожные ситуации с ограниченным регулированием.Внедорожник с хорошими дорожными качествами должен быть надежен при всех нагрузках на извилистых дорогах и при высоких скоростях, а еще более при непредвиденных неизбежных виртуальных маневрах расхождения, что проверялось в так называемом тесте на виляние. Затем определялись приоритетные параметры шасси, т.е. подвеска и амортизация, направляющая система подвески моста, рулевое управление и т.д. Необходимую плавность хода обеспечивают винтовые рессоры спереди и сзади – в данном случае применена подвеска с прогрессивной характеристикой упругости. Однако, она ограничивается требованием сохранения постоянных ходовых качеств и, соответственно, послушности автомобиля в управлении.
При этом большую роль играет характеристика поворачиваемости, под которой понимается самоуправление транспортного средства без использования рулевого управления после начала воздействия поперечных сил, например, при движении по кривой. На это влияют подвеска, направляющая система подвески моста, давление в шинах, перекос автомобиля и т. д.
Все модели G согласовывались после подробного анализа и систематических испытаний узлов таким образом, что ходовые качества всегда задавались от слегка пониженных до нейтральных. Водителя не застают врасплох отклоняющие реакции, например, внезапное самопроизвольное вхождение в кривую. Это – естественное для нас требование подлинной надежности, и лишь благодаря этому, а не только комфорту, автомобиль повышенной проходимости становится также хорошей дорожной машиной для безопасной и комфортабельной езды.
Однако модели автомобилей Puch G соответствуют более чем двум основным требованиям полной применимости на местности и на дорогах:
Наряду с постоянной реализацией общей концепции были предприняты усилия по достижению высокой надежности путем оптимизированной разработки.
Принцип проведения разработок был направлен на многократное повышение надежности. Это было реализовано за счет того, что на фазе конструирования и, соответственно, в ходе параллельно проводившейся фазы испытаний обеспечивалось взаимодействие трех следующих компонент:
• вычислительного анализа,
• исследований на испытательных стендах,
• испытаний на дорогах и на пересеченной местности.
На основании большого количества интенсивных исследований и расчетов был сделан только один вывод:
Уже на стадии разработки концепции проводилось математическое моделирование для имитации физических процессов, что в итоге давало хорошее приближение к реальности за счет применения сложных компьютерных программ. Обширные динамические исследования по методу конечных элементов, вместо обычных статических исследований, учитывали все нагрузки, а также высокочастотные колебания от проезжей части. Тем самым, уже на этапе конструирования стало возможным определить места с повышенной нагрузкой, требующие целенаправленного усиления, или же рационально ослабить места с пониженной нагрузкой. При проведении обширного теоретического анализа особое значение придавалось обеспечению фактической надежности.
Предусмотренные проектом приводные агрегаты подвергались специальным испытаниям на испытательных стендах для проверки пригодности их для применения на внедорожниках. После этого, в случае необходимости, двигатели в нужной степени модифицировались применительно к условиям применения.
Для определения прочности использовалась технология моделирования, которая много лет успешно применяется в области разработки грузовых автомобилей. При этом работающие по аналоговому принципу сервогидравлические испытательные установки с компьютерным управлением позволяли задавать в трехмерной системе координат силы, действующие в точках пересечения средней плоскости колеса и опорной поверхности.
В качестве простого примера здесь приводился результат гидроимпульсных испытаний, проведенных при оптимизации рамы автомобиля повышенной проходимости. Речь шла о части узлов на задней оси, воспринимающих силы подрессоривания и силы бокового увода поперечного рычага независимой подвески колеса. Пружинные консоли и консоли тяги Панара, сконструированные сначала как детали с загибкой кромок, затем как простые прессованные детали, на конечной стадии разработки выполнялись как прессованные детали с улучшенным приложением силы к раме и распределением нагрузки на две балки рамы. Благодаря этому стендовые ресурсные испытания показали сначала результат менее 50 часов, а под конец – свыше 750 ч. Этот последний вариант и пошел в серийное производство.
Подобным образом было усовершенствовано множество деталей как рамы, так и кузова.
Испытания на дорогах и на пересеченной местности преследовали двойную цель. Один раз должна была быть создана эмпирическая основа для математических исследований на испытательных стендах. Для этого определялась величина нагрузок, возникающих на определенном количестве преодолеваемых репрезентативных отрезков дорог и бездорожья. Однако обоснованием дальнейших ходовых испытаний было, естественно, получение непосредственных выводов по надежности машин при всех условиях их эксплуатации на основе фактического движения.Исследования функционирования
Решающим критерием качества моделей G, помимо срока службы машин, явилось также их функционирование в экстремальных условиях. В качестве примера можно указать на возможность использования машин в тяжелейших климатических условиях: в Африке, к северу от полярного круга и на наших испытательных стендах было подтверждено, что автомобили работают в условиях жары и пыли так же безупречно, как и в условиях холода, снега и льда и при температурах окружающей среды от -40 °C до +50 °C.Системный подход
В качестве еще одной важной отличительной черты автомобилей повышенной проходимости модели G следует упомянуть системный подход, который также называют модульным принципом. Автомобили полностью интегрированы в программу легковых и грузовых автомашин фирмы Daimler-Benz. Это означает, что очень большое количество деталей и агрегатов, частично со специфическими изменениями, может быть заимствовано из уже имеющихся массовых серийных производств. За счет системного подхода такое объединение с программой легковых машин и трейлеров фирмы "Даймлер-Бенц" обеспечивает хорошее снабжение запасными частями с помощью сервисной сети, охватывающего весь мир, а также упрощает техническое обслуживание и снижает стоимость ремонта.
Системотехника широко применялась и в рамках семейства автомобилей повышенной проходимости. В общей сложности путем комбинаций деталей кузовов получаются пять основных типов машин для двух - десяти человек. Разумеется, на шасси можно дополнительно монтировать кузова различного типа, например, для пожарной команды, санитарного транспорта или других специальных задач.
Шасси и агрегаты модели Puch G.С самого начала следует заметить, что автомобиль "Pinzgauer" имел концепцию независимо разработанного транспортного средства с экстремально высокой проходимостью и с высокой полезной нагрузкой, однако ни в коем случае его не следует оценивать просто как “укрупненный” автомобиль "Haflinger", несмотря на определенное сходство по силуэту или концепции с этим автомобилем с кабиной, расположенной над двигателем.
Соединение экстремальной проходимости с высочайшими ходовыми качествами в одном автомобиле было основной задачей инженеров-разработчиков в начале разработки последующей модели Н 2 (Haflinger 2) этой машины. В автомобиле данного типа использованы многочисленные принципиально новые соображения, результатом чего должно было быть существенное отличие от таких традиционно известных видов автомобилей как лимузины, спортивные автомобили, грузовые автомобили и т.д.
Именно это было слабым местом и, соответственно, барьером для развития сети сбыта автомобилей в Европе и во всем мире. На базе многочисленных контактов в ходе военных и гражданских предпродажных показов все были прекрасно информированы, разумеется, о мнениях или уровнях разработок конкурирующих фирм по теме "Автомобиль повышенной проходимости". Поэтому нет ничего странного, что именно у фирмы "Даймлер-Бенц" (в настоящее время "Мерседес-Бенц"), например, сформировались подобные соображения по созданию автомобиля повышенной проходимости. А у фирмы "Даймлер-Бенц", естественно, была сеть сбыта по всему миру как в секторе легковых, так и грузовых автомобилей.
Таким образом, после подробных переговоров с целью установления контактов дело дошло до подписания соглашений о сотрудничестве при создании новой машины, которые нужно было понимать поистине как европейское решение с дальней перспективой. Сколь значительным и позитивным это решение было для обоих партнеров, говорит тот факт, что модель Puch G после основательной технологической переделки, сохраняя оригинальные качества, которые невозможно спутать ни с чем другим, выпускается уже двенадцатый год.Специальная продукция с компонентами крупносерийного производства: Философия и технология машины Puch G
На основании консультаций обоих партнеров "Steyr-Daimler-Puch AG" и "Daimler-Benz AG" и заключенного в 1973 г. принципиального соглашения о сотрудничестве обеих фирм было принято решение о совместных разработке и выпуске автомобиля повышенной проходимости.
C этой целью в 1977 г. в Граце была создана новая компания GFG (“Компания по выпуску автомобилей повышенной проходимости”), ее коммерческими директорами стали со стороны "Daimler-Benz" юрист д-р Зигфрид Соботта, а со стороны "Steyr-Daimler-Puch" бывший руководитель отдела разработок концерна д-р Фриц Эрхарт. Каждая из фирм стала владельцем 50% компании GFG.
Диплом-инженер д-р техн.наук Герфрид Цайхен, тогдашний руководитель Отделения фирмы по мотоциклам и машинам повышенной проходимости SDP АГ в Граце, заявил на представлении модели G прессе в феврале 1979 г.:
„При сегодняшнем представлении фирмами "Daimler-Benz" и "Steyr-Daimler-Puch" новой программы автомобиля повышенной проходимости вниманию присутствующих предлагается детально разработанный уже 4 года назад итоговый проект автомобиля, ставшего в последнее время исходной базой и прототипом для последующего возможного производства автомашин в Австрии.
Техническая и предпринимательская концепция определялась постановкой задачи о переходе на новые пути в развитии и производстве с целью обеспечения целенаправленного сотрудничества специалистов и придания динамичных импульсов прогрессу создания новых поколений автомобилей.
Благодаря основанию "Компании по выпуску автомобилей повышенной проходимости", в которой партнеры имеют по 50% капитала, достигается постоянный и непрерывный обмен опытом и относительно быстрая и экономичная реализация честолюбивых замыслов.
Выбор места производства пал по многим соображениям на заводы "Puch" в Грац-Торндорфе. Там уже в начале семидесятых годов были созданы мощности по производству автомобилей повышенной проходимости и достигнуто интересное с экономической точки зрения сочетание мелкосерийного производства специальных автомашин с крупносерийным производством мотоциклов. Основное понимание качественно высокого и надежного стандарта изготовления продукции компании “Mercedes“ гарантировалось в Граце характеристиками производимых там автомобилей повышенной проходимости типа "Haflinger" и "Pinzgauer".
Предприятия "Puch" в Граце с 4,5 тысячами сотрудников являются вторым по величине производством компании "Steyr-Daimler-Puch AG", они располагают транспортными и технологическими производственными площадями около 690.000 м2. В том числе после строительства нового цеха для выпуска новой продукции величина предназначенных для этого площадей возросла до 190.000 м2.
Как уже говорилось в начале, эти автомобили нового поколения и сотрудничество двух таких изготовителей высококачественных автомашин должны также придать новые масштабы стандартам качества и долговечности продукции.
Разумеется, примененные с самого начала агрегаты крупносерийного производства компании "Daimler-Benz" уже подняли планку качества очень высоко. Но новые детали, специфические для автомобилей высокой проходимости, также должны иметь исключительные качества. В частности, полностью синхронизированная раздаточная коробка облегченной конструкции выпускается с помощью производственных и измерительных установок нового типа.
Следующим важным вопросом стали меры антикоррозионной защиты. Хотя выбранный рамочный принцип конструкции уже сам по себе предполагает существенный скачок в отношении долговечности конструкции по сравнению с несущими кузовами, тем не менее, при обработке поверхностей применяются еще и новейшие научные достижения и методы ".
Назначенный со стороны фирмы "Daimler-Benz AG" диплом-инженер Вернер Брайтшвердт, который в 1979 г. стал еще и шефом Отдела общего развития и исследований, в связи с представлением серии автомобилей повышенной проходимости приводит движущие мотивы фирмы "Daimler-Benz" по продвижению данного проекта:
„В рамках наших усилий по минимизации предпринимательских рисков мы использовали разные соображения по диверсификации. При этом в итоге решили, что ничего хорошего из переключения на другие отрасли не вышло бы. Скорее, в исконно нашей области – выпуске двигателей и транспортном машиностроении – мы имеем еще достаточный спектр возможностей для расширения и дополнения нашей программы.
Анализ изучения нашего рынка в прошлом показал, что в будущем надо иметь в виду повышение требований к внедорожнику. Одновременно становится очевидным, что центр тяжести потребности приходится на автомобиль повышенной проходимости для перевозки людей и товаров, полностью подходящий к рельефу местности. Поэтому настоятельно рекомендуется перенести наш опыт строительства полноприводных грузовых автомобилей на заново разрабатываемую серию автомобилей повышенной проходимости, которая должна дополнить и усовершенствовать наш ассортимент.
В ходе реализации проекта автомобиля повышенной проходимости мы установили, что фирма "Steyr-Daimler-Puch AG" в Австрии имела сходные с нами намерения. Она располагает богатым накопленным опытом в отношении разработки и выпуска автомобилей повышенной проходимости.
Производитель новых автомобилей повышенной проходимости, также обладающий законным юридическим правом, – это компания с ограниченной ответственностью “Geländefahrzeug Gesellschaft mbH" в Граце (сокращенно именуемая GFG). Такие агрегаты как двигатели, оси, системы управления и т.д. поставляются в Австрию компании GFG различными заводами концерна "Даймлер-Бенц" из Германии. Рамы и кузова изготавливает в Граце сама "Компания GFG", где проводится последняя стадия сборки автомобилей."
Итак, обобщаем: Фирма "Steyr-Daimler-Puch AG" имела богатый опыт в области изготовления автомобилей высокой проходимости во всех категориях транспортных средств. Так, довоенные разработки полноприводных автомобилей фирмы "Steyr" в виде автомобилей высокой проходимости типа 640 почти одинаковы с машиной Austro-Daimler типа ADG 1936 г. выпуска. В этой связи следует указать на военные разработки, например, RSO (гусеничный тягач "Восток"), а также на полноприводную разработку грузового автомобиля фирмы "Steyr", корни которой прослеживаются уже во времена Второй мировой войны.
Сюда же следует добавить богатый опыт компании "Puch" при создании автомашин типов "Haflinger" и "Pinzgauer".Фирма "Daimler-Benz AG" имеет многолетние наработки в области грузовых полноприводных автомобилей повышенной проходимости, от тяжелого грузового автомобиля до внедорожников UNIMOG.
Решающим фактором для принятия общего документа о производстве нового совместного продукта было, прежде всего, наличие сходных соображений обеих фирм. В компании "Puch" речь шла о преемнике модели "Haflinger", фирма "Daimler-Benz" имела намерения расширить программу продаж автомобиля повышенной проходимости.
При этом со стороны "Daimler-Benz AG" модель G была отнесена к сектору грузовых автомобилей, а также было организовано Отделение грузовых автомобилей. Это слияние с сектором грузовых автомобилей было обусловлено различными внутрипроизводственными принципиальными доводами, прежде всего вопросами мощностей, но в начальной стадии работы над конструкцией была мысль о продаже машин через мировую сеть сбыта грузовых автомобилей Daimler-Benz в развивающиеся страны. А это принципиальное соображение вело также к характерной прямоугольной форме кузова модели G. К началу совместной работы над новым проектом тогда также имела место идея о том, чтобы в некоторые развивающиеся страны поставлять лишь высокотехнологичные компоненты машин, а производство кузова организовать в самой стране. По первоначальным соображениям это должно было осуществляться преимущественно с помощью дешевых листогибочных прессов вместо дорогих прессов глубокой вытяжки. Первые прототипы, изготовленные таким „листогибочным методом", не соответствовали ожиданиям обоих партнеров, поэтому форма кузова была "облагорожена" группой главного дизайнера компании “Daimler-Benz“ Бруно Закко до окончательного, характерного высокого силуэта.
Однако в то время при изготовлении имелось еще несколько проблем, связанных с доставшимися в наследство из начального периода прямолинейными поверхностями, например, с вертикальными рамами ветровых стекол. В случае кузовов нет ничего труднее в производстве, чем прямая кромка. Так как геометрически и технически безупречная прямая линия воспринимается человеческим глазом именно как кривая линия, то лишь реально придаваемая выпуклость делает ее для глаза прямой. Но эти минимальные выпуклости обходятся дороже (из-за оснастки пресса и жести кузова), чем изготовленные глубокой вытяжкой сильно выгнутые поверхности.
В случае упомянутых рам ветровых стекол требуется довольно высокая составляющая ручного труда по лужению, чтобы гарантировать „оптическое искривление" в соответствии с проверяемым заданным качеством.
Вообще, ход работ над общим проектом показал, что любой вид "простых" или очень "дешевых" решений применительно к модели G не всегда приводил к цели.
Руководитель разработок грузовых автомобилей компании “Daimler-Benz AG“, диплом-инженер Артур Мишке, заявил по этому поводу:
„После тщательной оценки концепции было достигнуто единое мнение, что мы на правильном пути. Распределение задач было предпринято сообразно мощностям и имеющемуся опыту в отдельных областях, а также в соответствии с другими предпосылками обоих концернов. Разумеется, при этом были полностью использованы все возможности концерна “Daimler-Benz“ в области конструкции, в отношении дизайна, в оценке и, в значительной мере, в области экспериментального производственного участка.
Фирма "Steyr-Daimler-Puch" привнесла свой накопленный опыт по изготовлению автомобилей повышенной проходимости и получила для своих производственных мощностей, с одной стороны, в частности, в качестве главной задачи – конструктивную обработку неотделанных кузовов, с другой стороны, проведение основных сборочных работ по созданию автомобиля в целом. Агрегаты и все относящиеся к ним узлы, за исключением раздаточной коробки, разрабатывались фирмой “Daimler-Benz“.
В то время как основные задачи по испытательным работам и наладке реализовывались на предприятии в Унтертюркхайме вследствие того, что компания “Daimler-Benz AG“ располагает там современным испытательным и измерительным центром с новейшим компьютерным оборудованием, ходовые испытания проводились параллельно с этим в Граце."
Ну а раздаточная коробка, о которой здесь идет речь, действительно была абсолютной новинкой в автомобилестроении машин повышенной проходимости.
Это была изготовленная по принципу облегченной конструкции полностью синхронизированная раздаточная коробка с отшлифованными шестернями (для предельно легкого хода и наивысшей функциональной точности), что позволяло без остановки и без задействования сцепления подключать/отключать передний мост. Можно было также, не прерывая движения, включать групповой понижающий редуктор.
Тем самым фирмой "Puch" было создано третье поколение полного привода. В первом поколении (например, в случае джипа) автомобиль нужно было останавливать для каждого изменения типа привода, а затем заново начинать двигаться, из-за чего машина всегда застревала на местности. У машин второго поколения ("Pinzgauer") уже имелась возможность включения полного привода без прерывания движения, но все равно нужно было останавливаться для изменения групповой передачи.
Принципиальное соображение, оставляющее выбор вида привода за водителем, сохранялось у модели G вплоть до нового поколения в 1990 г. с постоянным полным приводом.
Позиционирование
Оптимальный автомобиль повышенной проходимости технически должен быть в состоянии полностью, согласно обоснованным ожиданиям пользователей таких автомашин, использовать, все физически заданные возможности для продолжения движения и вне дорог.
Это означает, в первую очередь, конкретное применение механизмов блокировки дифференциала, а не только так называемых блокируемых дифференциалов. Механизмы блокировки дифференциалов на задней и передней осях действуют путем кинематического замыкания, т.е. обеспечивают стопроцентную блокировку. Колесо движется в соответствии с физически заданным пределом сцепления даже тогда, когда ничто другое абсолютно не в состоянии обеспечивать тягу, как если бы Вы стояли на гладком льду, жидкой грязи или масле нефти. Иначе говоря, в автомобиле повышенной проходимости во много раз большие обычные блокируемые дифференциалы, напротив, до определенного процентного соотношения “блокируют” только динамически связанные, со всеми недостатками во всем, что касается тягового усилия.
Особенной является раздаточная коробка, которая полностью синхронизирована, т.е. может включаться во время движения, так что при переходе на более трудный участок местности просто нет необходимости останавливаться. Переключение происходит легко и бесшумно.
Благодаря понижающей передаче, заложенной в конструкцию, общее передаточное отношение увеличивается более чем два раза. Также при движении по дороге может быть без изменения передачи подключен передний привод. При включении переднего привода устанавливается прямое подсоединение обеих мостов, без действия дифференциала.
Неподвижные оси обеспечивают преимущество остающегося неизменным клиренса. В автомобилях повышенной проходимости с независимой подвеской колес просвет до земли зависит от состояния прогиба рессор. Если в момент преодоления препятствия возникает сильный прогиб рессор, то может возникнуть опасная ситуация контакта с грунтом, тогда как в случае модели G способность преодоления препятствия того же размера может быть оценена как более высокая.
Внешнюю форму также нужно было подчинить предназначению автомобиля повышенной проходимости. Использование на дорогах с препятствиями и в лесистой местности с узкими дорогами определило, в первую очередь, ширину автомобиля. Высота автомашины была жестко определена необходимым клиренсом, высотой сидений и достаточным свободным пространством над головой с учетов перевозки людей, в чем модель "Puch G", а точнее, задняя часть ее кузова, выгодным образом отличается от многих конкурентов.
Желание обеспечить хороший доступ ко всем сиденьям, а также к сиденьям в задней части кузова потребовало при длинной колесной базе предусмотреть боковые дверцы в задней части кузова, а также задние дверцы, что при требуемых габаритах предполагало разделить боковые поверхности и заднюю часть кузова.
На внешнюю форму кузова повлияли также требования стран-экспортеров по сборке из комплектующих частей и проекты промышленного производства в самих развивающихся странах, а также потребности простоты ремонта всего кузова, в том числе в очень трудных условиях стран со слабо развитой инфраструктурой.
Несмотря на то, что все упомянутые преимущества весьма существенно ограничивали творческую свободу проектировщиков, дизайнеры сумели найти своеобразную, очень выразительную и удачную для восприятия целевую форму. Понятно, что по указанным выше причинам автомобиль не мог иметь модный кузов для езды по городу, но зато новая форма его кузова существует вне времени и одновременно вместе с соответствующей внутренней отделкой отвечает всем требованиям и повышенным притязаниям к внедорожнику.
При определении предпосылок создания автомобиля, полностью и разносторонне пригодного, в том числе, например, для длительной езды по дороге до и после собственно бездорожья, были сформулированы следующие точки зрения:
Право пользователя автомобиля на максимально возможную надежность исключало компромиссы. Хороший внедорожник возникает не только потому, что на нем установлена мягкая подвеска. Этого может быть достаточно при езде по прямой или при медленной поездке по кривой, что демонстрирует целый ряд автомобилей, рассчитанных на дорожные ситуации с ограниченным регулированием.Внедорожник с хорошими дорожными качествами должен быть надежен при всех нагрузках на извилистых дорогах и при высоких скоростях, а еще более при непредвиденных неизбежных виртуальных маневрах расхождения, что проверялось в так называемом тесте на виляние. Затем определялись приоритетные параметры шасси, т.е. подвеска и амортизация, направляющая система подвески моста, рулевое управление и т.д. Необходимую плавность хода обеспечивают винтовые рессоры спереди и сзади – в данном случае применена подвеска с прогрессивной характеристикой упругости. Однако, она ограничивается требованием сохранения постоянных ходовых качеств и, соответственно, послушности автомобиля в управлении.
При этом большую роль играет характеристика поворачиваемости, под которой понимается самоуправление транспортного средства без использования рулевого управления после начала воздействия поперечных сил, например, при движении по кривой. На это влияют подвеска, направляющая система подвески моста, давление в шинах, перекос автомобиля и т. д.
Все модели G согласовывались после подробного анализа и систематических испытаний узлов таким образом, что ходовые качества всегда задавались от слегка пониженных до нейтральных. Водителя не застают врасплох отклоняющие реакции, например, внезапное самопроизвольное вхождение в кривую. Это – естественное для нас требование подлинной надежности, и лишь благодаря этому, а не только комфорту, автомобиль повышенной проходимости становится также хорошей дорожной машиной для безопасной и комфортабельной езды.
Однако модели автомобилей Puch G соответствуют более чем двум основным требованиям полной применимости на местности и на дорогах:
- Они – в самом подлинном смысле слова – являются всесторонне пригодными легковыми автомобилями с экономически оптимальной возможностью их применения. В то же время это настоящие грузовые автомобили, задуманные для использования по всему земному шару, от арктического севера до жарких африканских стран, от Южной Америки до Восточной Азии и Австралии. Такое целевое использование определило разнообразие показателей вместимости и величин полезной нагрузки, разные колесные базы и различные типы кузовов. Понятно, что все эти соображения нашли также свое отражение в характерных стилистических чертах автомобилей.
- Модели "Puch G" представляют семейство автомобилей повышенной проходимости, которые изготавливаются с широким спектром моторизации для конкретных вариантов применения – для городских условий, междугородних и дальних перевозок, и которые по своей мощности справляются также с любыми трудностями рельефа местности, с любым подъемом, со всеми видами грязи, песка и снега до тех пор, пока хоть одно колесо обеспечивает тягу, имея сцепление с поверхностью.
- Это семейство автомобилей повышенной проходимости стилистически характерного вида очень сильно определяется особым подчеркиванием назначения, как для удовольствий в свободное время, так и одновременно для коммерческого использования, для туризма в самом широком смысле этого слова, охоты, частных и промышленных перевозок, а также для использования вне дорог и шоссе, не в последнюю очередь в качестве второй машины с „особыми характерными чертами".
- Рамочная конструкция является логическим следствием задуманного спектра вариантов применения. Она позволяет практически неограниченное варьирование надстроек – от открытого автомобиля с тентом над многодверным кузовом с жесткой конструкцией и до шасси с возможностью создания различных специальных конструкций. Этот тип конструкции особенно выгоден для стран с тропическим климатом, для сложных вариантов применения, в том числе и потому, что рамочные конструкции очень стойки к коррозии.
- Излишне говорить в этой связи о преимуществах, связанных с упрощением ремонта, что особенно важно в развивающихся странах.
- Автомобили повышенной проходимости – это не легковые машины с типичными для их вида формами, к которым просто добавлен привод на все четыре колеса. Они являются чистокровными внедорожниками не только с максимальной проходимостью, но и с оптимальной скоростью на бездорожье, благодаря рессорам и кинематике подвески моста. Это означает: преодоление трудных, неровных участков с высокой скоростью и при как можно более бережном отношении к пассажирам.
- Трудности в отношении реализации целей разработки заставили снабдить эти машины всеми положительными дорожными качествами, несмотря на их шины с рисунком протектора повышенной проходимости и большие неподрессоренные массы, обусловленные самой концепцией машины. Дополнительно нужно было принимать во внимание большую разность массы пустого и полностью нагруженного автомобиля, полную массу до 2,8 т, а также сильно отличающиеся высоты расположения центров тяжести.
- Универсальность применения машины обеспечивается также антропотехнически оптимизированным местом водителя, расположенным позади рулевого колеса и имеющим хороший обзор во всех направлениях, с функционально удобным обслуживанием всех элементов управления и отсутствия каких-либо помех обзора приборов. Вертикальная посадка водителя на сидении и свободное пространство над головой особенно удобны при жесткой езде по бездорожью.
Наряду с постоянной реализацией общей концепции были предприняты усилия по достижению высокой надежности путем оптимизированной разработки.
Принцип проведения разработок был направлен на многократное повышение надежности. Это было реализовано за счет того, что на фазе конструирования и, соответственно, в ходе параллельно проводившейся фазы испытаний обеспечивалось взаимодействие трех следующих компонент:
• вычислительного анализа,
• исследований на испытательных стендах,
• испытаний на дорогах и на пересеченной местности.
На основании большого количества интенсивных исследований и расчетов был сделан только один вывод:
Уже на стадии разработки концепции проводилось математическое моделирование для имитации физических процессов, что в итоге давало хорошее приближение к реальности за счет применения сложных компьютерных программ. Обширные динамические исследования по методу конечных элементов, вместо обычных статических исследований, учитывали все нагрузки, а также высокочастотные колебания от проезжей части. Тем самым, уже на этапе конструирования стало возможным определить места с повышенной нагрузкой, требующие целенаправленного усиления, или же рационально ослабить места с пониженной нагрузкой. При проведении обширного теоретического анализа особое значение придавалось обеспечению фактической надежности.
Предусмотренные проектом приводные агрегаты подвергались специальным испытаниям на испытательных стендах для проверки пригодности их для применения на внедорожниках. После этого, в случае необходимости, двигатели в нужной степени модифицировались применительно к условиям применения.
Для определения прочности использовалась технология моделирования, которая много лет успешно применяется в области разработки грузовых автомобилей. При этом работающие по аналоговому принципу сервогидравлические испытательные установки с компьютерным управлением позволяли задавать в трехмерной системе координат силы, действующие в точках пересечения средней плоскости колеса и опорной поверхности.
В качестве простого примера здесь приводился результат гидроимпульсных испытаний, проведенных при оптимизации рамы автомобиля повышенной проходимости. Речь шла о части узлов на задней оси, воспринимающих силы подрессоривания и силы бокового увода поперечного рычага независимой подвески колеса. Пружинные консоли и консоли тяги Панара, сконструированные сначала как детали с загибкой кромок, затем как простые прессованные детали, на конечной стадии разработки выполнялись как прессованные детали с улучшенным приложением силы к раме и распределением нагрузки на две балки рамы. Благодаря этому стендовые ресурсные испытания показали сначала результат менее 50 часов, а под конец – свыше 750 ч. Этот последний вариант и пошел в серийное производство.
Подобным образом было усовершенствовано множество деталей как рамы, так и кузова.
Испытания на дорогах и на пересеченной местности преследовали двойную цель. Один раз должна была быть создана эмпирическая основа для математических исследований на испытательных стендах. Для этого определялась величина нагрузок, возникающих на определенном количестве преодолеваемых репрезентативных отрезков дорог и бездорожья. Однако обоснованием дальнейших ходовых испытаний было, естественно, получение непосредственных выводов по надежности машин при всех условиях их эксплуатации на основе фактического движения.Исследования функционирования
Решающим критерием качества моделей G, помимо срока службы машин, явилось также их функционирование в экстремальных условиях. В качестве примера можно указать на возможность использования машин в тяжелейших климатических условиях: в Африке, к северу от полярного круга и на наших испытательных стендах было подтверждено, что автомобили работают в условиях жары и пыли так же безупречно, как и в условиях холода, снега и льда и при температурах окружающей среды от -40 °C до +50 °C.Системный подход
В качестве еще одной важной отличительной черты автомобилей повышенной проходимости модели G следует упомянуть системный подход, который также называют модульным принципом. Автомобили полностью интегрированы в программу легковых и грузовых автомашин фирмы Daimler-Benz. Это означает, что очень большое количество деталей и агрегатов, частично со специфическими изменениями, может быть заимствовано из уже имеющихся массовых серийных производств. За счет системного подхода такое объединение с программой легковых машин и трейлеров фирмы "Даймлер-Бенц" обеспечивает хорошее снабжение запасными частями с помощью сервисной сети, охватывающего весь мир, а также упрощает техническое обслуживание и снижает стоимость ремонта.
Системотехника широко применялась и в рамках семейства автомобилей повышенной проходимости. В общей сложности путем комбинаций деталей кузовов получаются пять основных типов машин для двух - десяти человек. Разумеется, на шасси можно дополнительно монтировать кузова различного типа, например, для пожарной команды, санитарного транспорта или других специальных задач.