■Проектирование началось с разработки требований

Компания
Еще в детстве у меня проявилась страсть к авиационным и техническим инновациям, и мне посчастливилось реализовать свою детскую мечту в профессиональной карьере. Компания Aero-Service была основана в Польше в 2005 г. Она специализируется в области проектирования, производства и ремонта металлических ультралегких самолетов. В 2014 г. я решил расширить наши предложения рынку и начать с производства небольшого четырехколесного автотранспорта, который получил название EV4. Все знания и опыт, накопленные в авиации, я использовал в его проектировании и строительстве. Поэтому EV4, начиная с проекта, применяемых материалов и завершая используемыми технологическими процессами имеет авиационное происхождение.

Проект EV4
С самого рождения я живу в Европе, в столице Польши Варшаве. Дорожное движение в таком мегаполисе из года в год становится все более и более загруженным.
До недавнего времени у меня не было альтернативного транспортного средства, которое могло бы легко преодолевать уличные пробки. Но я просто не мог согласиться с ежедневной бессмысленной и дорогостоящей пустой тратой времени.
Поэтому начал думать о создании инновационного автотранспорта, который позволил бы мне быть мобильней в городе. Прежде всего, я составил список моих ожиданий и пришел к выводам о том, что новое транспортное средство должно:
– быть быстрее, чем велосипед;
– иметь собственную тягу;
– быть продуктом высокого качества;
– иметь большой пробег без дозаправки или подзарядки;
– быть дешевым в эксплуатации;
– не требовать обслуживания;
– быть компактным и удобным для перевозки в лифте, метро, для хранения в офисе, дома, и т.д.;
– создавать минимальный шум;
– быть надежным;
– быть малогабаритным, чтобы ездить по велосипедным дорожкам, в парках, по лесам и т.д.;
– быть экологически чистым;
– доставлять удовольствие от вождения;
– быть более устойчивым, чем классические двухколесные транспортные средства, такие, как велосипед или скутер.
При поиске решений, которые позволили бы выполнить все эти требования, я пришел к заключению о том, что масса нового транспорта должна быть около 50 кг, а габариты – близкими к размерам велосипеда, в том числе и с электроприводом. Но одной из ключевых проблем при этом оставалась проблема повышения устойчивости нового автотранспорта по сравнению с велосипедом. Как обеспечить устойчивость четырехколесного транспорта, сохраняя при этом размеры велосипеда и исключая любую тенденцию к опрокидыванию на поворотах? Я начал искать технические решения, которые объединили бы в себе преимущества однопутного и двупутного транспортного средства. По примеру авиации, где сегодня используют специальные блоки управления даже в небольших самолетах, я решил разработать инновационную систему подвески, которая в настоящее время реализована в EV4.
Таким образом, EV4 спроектирован как четырехколесный транспорт, который может наклоняться так же, как традиционный двухколесный.

■На EV4 можно ездить по тротуарам и велодорожкам
■Он устойчив на поворотах...
■… и даже на лестницах

От редакции: В тексте на английском языке автор использует термин vehicle, который переводится на русский язык в зависимости от контекста как транспортное средство, летательный аппарат, автомобиль. Автомобиль (от греч. αuto – сам и лат. mobilis – движущийся), автотранспортное средство, – моторное безрельсовое дорожное транспортное средство минимум с тремя колесами. Термин включает легковой автомобиль, грузовой автомобиль, автобус, троллейбус, бронетранспортер, но не применяется к сельскохозяйственным тракторам и мотоциклам. Мы привыкли к тому, что автомобиль имеет закрытую кабину и четыре колеса. Но первые автомашины были открытыми, затем появились кабриолеты, потом автомобили с закрытыми салонами. В автомобилестроении выпускали как четырех-, так и трехколесные автомобили.
Мотоцикл от автомобиля отличает вертикальная посадка водителя (мотоциклиста), наличие боковых ножных упоров (площадок, подножек), прямое (безредукторное) управление передним поворотным колесом. Мотоциклы могут быть двух- и трехколесными. Велосипеды, которые также могут быть как двухколесными, так и трехколесными, приводятся в движение мускульной силой.
Сопоставляя EV4 c каждым из традиционных транспортных средств, можем найти общее как с автомобилем (четыре колеса), так и с мотоциклом (вертикальная посадка водителя). То есть по совокупности признаков традиционных транспортных средств EV4 – гибрид, который, все-таки, ближе к автомобилю.
Не стоит забывать о том, что совсем недавно на городских дорогах стали популярными скутеры – двух-, трех- и даже четырехколесные транспортные средства с вертикальной посадкой водителя и пассажира и приводом от электродвигателя или бензомотора небольшой мощности. Кроме того, появились еще более оригинальные гироскутеры – одноосные двухколесные одноместные транспортные средства с интеллектуальным управлением. Общее, что объединяет скутеры – удобство перемещения в современном мегаполисе. С этих позиций ЕV4 правильней называть электроскутером. Но, уважая мнение автора, будем использовать в статье наряду с термином транспортное средство и его синоним – автомобиль.


Пользователи
EV-4 – оригинальный инновационный продукт, созданный для особых клиентов, которые ценят высокое качество, функциональность и незабываемые впечатления. Он отлично подходит для поездок на работу, демонстрирует сенсационную маневренность в городских джунглях, отличается уникальной подвеской для поездок в любой, даже пересеченной местности. Вождение EV4 идеально подходит для отдыха и времяпрепровождения в экологически чистых условиях. Это отличный инструмент для людей, передвигающихся в местах, где использование традиционных моторов запрещено.
EV-4 могут применять для поездок по городу, использовать пожилые люди и люди с ограниченными физическими возможностями, он удобен для патрулирования и обеспечения общественной безопасности, в целях рекламы и для отдыха и туризма, для курьеров, почтальонов, дистрибьюции ресторанов, для перевозки спортивного снаряжения во время игры в гольф.

Описание
С самого начала я проектировал и строил EV4 так же, как самолет.
Следовательно, усилия были сосредоточены на снижении веса (по техническим требованиям масса конструкции должна быть около 50 кг – Ред.). Поэтому почти все компоненты автомобиля изготовлены из особо прочных авиационных алюминиевых сплавов. Интересно, что несущая рама EV4 – клепаной конструкции, такая же, как у современных ультралайтов. Такой подход делает ее более прочной и легкой.
Рычаги, на которых смонтированы оси колес, сварные. Для удобства в эксплуатации кресло и руль управления можно регулировать по высоте.
Благодаря электрическим двигателям постоянного тока, момент с которых передается на редукторы ведущих колес с помощью эластичных зубчатых ремней, уровень шума EV4 близок к нулю, что положительно сказывается на комфорте вождения. Небольшой вес автомобиля и использование эффективных современных литий-ионных батарей (предлагаются две опции: 20 Ач и 40 Ач) создают беспрецедентные возможности для вождения. Гидравлические дисковые тормоза на всех четырех колесах обеспечивают очень короткий тормозной путь, делая EV4 исключительно безопасным.
Значительно расширяет диапазон применения EV4 независимая адаптивная система подвески колес. Она предназначена для адаптации автомобиля к рельефу дороги в любой момент времени. Независимо от формы ее поверхности и угла наклона, колеса EV4 равномерно касаются земли. Ударные нагрузки на ведущие задние и передние колеса поглощают два велосипедных амортизатора. Они соединены с рычагами навески колес с помощью системы тяг и качалок. В результате четыре колеса EV4 даже при небольшой колее обеспечивают высокую устойчивость, превосходящую устойчивость однопутных транспортных средств, и плавность хода. Конструкция шасси оказалась настолько необычной, что обеспечивает автомобилю не только устойчивость и высокую мобильность, но и позволяет без проблем преодолевать такие препятствия, как лестница или уступ на склоне.
EV4 легко страгивается, плавно и быстро разгоняется и тормозит, отличается чрезвычайной маневренностью и стимулирует невероятные впечатления во время вождения.

■EV-4 отличает инновационная подвеска (опытная конструкция)
■Главные особенности конструкции EV-4 – электропривод и подвеска
■Система тяг и качалок позволяет наклонять EV4
■В конструкции использованы решения, освоенные в авиации
■Создатель EV4 Jack Skopinski

От редакции: Надо отметить, что в «АОН» №2’2013 на примере голландского трансформера PAL-V ONE был описан один из вариантов решения проблемы динамического управления кренами наземного транспортного средства с небольшой базой шасси – DVC™.
Смысл системы DVC™ – в автоматическом изменении крена корпуса аппарата при прохождении поворотов шоссе: чем выше скорость, тем больше крен, направленный в сторону центра дуги, которую трансформер описывает на повороте.
При повороте на шоссе, в зависимости от скорости и радиуса, от которых, очевидно, зависит угловое ускорение, датчики системы дают команду исполнительным органам, которые меняют положение корпуса аппарата.
Исполнительными органами являются гидроцилиндры. Выдвигая или втягивая штоки, они меняют высоту амортизатора и положение корпуса: на внешней стороне шток выдвигается, на внутренней – втягивается. При этом наклоняются в сторону поворота и сами диски задних колес. Одновременно происходит перераспределение крутящего момента между ними. Интересно, что наклоняется в сторону поворота и диск переднего рулевого колеса (шасси PAL-V ONE трехколесное).
В его подвеске используются два полурычага: горизонтальный и вертикальный. К горизонтальному крепится амортизатор. Этот полурычаг может вращаться относительно поперечной оси, демпфируя неровности поверхности. На вертикальном полурычаге закреплена ось носового колеса. Интересно, что к горизонтальному полурычагу он крепится выше оси колеса. Таким образом, конструкция крепления носового колеса позволяет менять его положение относительно вертикальной и продольной оси (поворачивать плоскость колеса для изменения направления движения и наклонять ее при прохождении кренов). Очевидно, что при создании независимой подвески EV4 использованы подобные решения.
Но четырехколесное шасси более практично.

Возможности EV4 хорошо показаны в фильме



(авторы Lukasz Byskinlewicz Tomasz Burdal, компания tvn TURBO).
Jack Skopinski

Характеристика / Ед. изм. / Значение
Длина м 1,5
Ширина м 0,6
Количество двигателей 2
Электродвигатели постоянного тока
Мощность Вт 2х500
Тип аккумулятора Литий-ионный
Емкость аккумулятора Ач 20/40
Масса без аккумулятора кг 41
Масса с аккумулятором 20 Ач кг 47
Масса с аккумулятором 40Ач кг 53
Максимальная скорость км/ч 40
Максимальная дальность с аккумулятором 20Ач км 50
Максимальная дальность с аккумулятором 40Ач км 100
Основные характеристики EV4