strana
5
Abstrakt, Klíčová slova, Bibliografická citace
ABSTRAKT Tato diplomová práce se zabývá návrhem designu terénní čtyřkolky. Speciálně se jedná o typ terénní užitkové čtyřkolky, často označován jako ATV. K pohonu celého stroje jsou využity dva elektromotory. Konečný designérský návrh reaguje na společenské trendy značně podporující ekonomičnost a ekologičnost celého návrhu. Tyto parametry spolu s užitkovostí celého stroje představují netradiční řešení tohoto typu terénního stroje.
KLÍČOVÁ SLOVA terénní, čtyřkolka, ATV, design, elektrický pohon,
ABSTRACT This diploma thesis deals with design Quads. Specifically, a type of terrain utility quad, often referred to as the ATV. To drive the machine uses two electric motors. The ultimate designer's proposal responds to the significant social trends that support the economy and ecological design. These parameters together with the yield of the machines are non-traditional solutions to this type of field machinery.
KEY WORDS terrain, quad, ATV, design, electric power
BIBLIOGRAFICKÁ CITACE BROSTIKOVA, A. Design terénní čtyřkolky. Brno: Vysoké učení technické v Brně, Fakulta strojního inženýrství, 2011. 69 s. Vedoucí diplomové práce Ing. Dana Rubínová, Ph.D.
strana
5
strana
6
Čestné prohlášení
ČESTNÉ PROHLÁŠENÍ Prohlašuji, že jsem tuto diplomovou práci vypracovala zcela samostatně. Veškeré zdroje informací, ze kterých jsem čerpala, jsou uvedeny v seznamu na závěr této práce.
V Brně dne 26. května 2011 ............................................. Amálie Brostíková
strana
7
strana
8
Poděkování
PODĚKOVÁNÍ Na tomto místě bych chtěla poděkovat vedoucí mé diplomové Ing. Daně Rubínové, Ph.D. za její rady a připomínky vedoucí k finálnímu řešení diplomové práce. Chtěla bych poděkovat také rodině za podporu při studiu a v neposlední řadě také spolužákům za připomínky a návrhy, kterými mi přispěli k řešení této práce. Zvláštní poděkování patří společnosti MCAE Systems z Kuřimi, jež věnovala materiál na 3D tisk a přispěla k výrobě modelu.
strana
9
strana
10
Obsah
OBSAH ÚVOD.......................................................................................................................................... 14 1 VÝVOJOVÁ ANALÝZA ................................................................................................................ 15 1.1 Prvotní doprava po nerovném terénu ....................................................................................... 15 1.2 Vývoj prvních terénních automobilů ......................................................................................... 15 1. 3 Historie All-Terrain-Vehicles ..................................................................................................... 16 1. 3. 1 První oficiální ATV ............................................................................................................ 16 1. 3. 2 První čtyř-kolová ATV ...................................................................................................... 17 2 TECHNICKÁ ANALÝZA ............................................................................................................... 20 2.1 Typy terénních čtyřkolek ........................................................................................................... 20 2. 1. 1 Užitková terénní čtyřkolka - ATV (All Terrain Vehicle) .................................................... 20 2. 1. 2 Sportovní terénní čtyřkolka - QUAD ................................................................................. 20 2. 1. 3 Rekreační terénní čtyřkolka ............................................................................................. 21 2.2 Motor ......................................................................................................................................... 21 2. 2. 1 Spalovací motory.............................................................................................................. 21 2. 2. 2 Elektromotor .................................................................................................................... 22 2. 3 Tlumiče...................................................................................................................................... 23 2. 4 Způsob řazení ............................................................................................................................ 23 2. 4. 1 Manuální převodovka ...................................................................................................... 23 2. 4. 2 Poloautomatická převodovka .......................................................................................... 24 2. 4. 3 Plynule měnitelný převod ................................................................................................ 24 3. 5 Přídavná zařízení ....................................................................................................................... 24 3. 6 Rám ........................................................................................................................................... 25 3. 7 Ovládání a elektronika .............................................................................................................. 25 Ovládání plynu ............................................................................................................................ 25 Ovládání brzd .............................................................................................................................. 26 Řazení.......................................................................................................................................... 26 3 DESIGNERSKÁ ANALÝZA ........................................................................................................... 27 3.1 Design ATV v minulosti a dnes ................................................................................................... 27 3.2 Vliv Ergonomie na ATV............................................................................................................... 27 3.3 Design vybraných typu ATV ....................................................................................................... 28 4. 3. 1 Access MAX 5 400 ............................................................................................................ 28 4. 3. 2 Kymco Maxxer 450 ........................................................................................................... 29 4. 3. 3 Can-am Outlander 800 XT ................................................................................................ 30 4. 3. 4 Journeyman Gladiator X5 ................................................................................................. 31
strana
11
Obsah
4. 3. 5 Cectek Quadrift 500 EFI .................................................................................................... 32 4. 3. 6 Gamax AX 300................................................................................................................... 32 4. 3. 7 Yamaha Grizzly 700 (EFI) EPS ............................................................................................ 33 4. 3. 8 Cectek Kingcobra 500 EFI................................................................................................. 34 4 VARIANTNÍ STUDIE DESIGNU ..................................................................................................... 36 4.1 Varianta první............................................................................................................................. 36 4.2 Varianta druhá ........................................................................................................................... 37 4.3 Varianta třetí .............................................................................................................................. 38 5 ERGONOMICKÉ ŘEŠENÍ.............................................................................................................. 39 5. 1 Nakládání a vykládání nákladu .................................................................................................. 39 5. 2 Displej ........................................................................................................................................ 40 5.3 Sedadlo....................................................................................................................................... 41 5.4 Zorné podmínky ......................................................................................................................... 42 5. 5 Řídítka ....................................................................................................................................... 43 5. 6 Ovládání funkcí terénní čtyřkolky.............................................................................................. 44 5. 6. 1 Bezpečnostní prvek a startér ............................................................................................ 44 5. 6. 2 Ovládání výkonu přepínač směru jízdy ............................................................................. 44 5. 6. 3 Ovládání brzd .................................................................................................................... 44 5. 6. 4 Ovladače světel................................................................................................................. 45 5. 7 Nabíjení, výměna bateriových boxů .......................................................................................... 45 5. 8 Úložné prostory ......................................................................................................................... 45 5. 9 Nastupování a vystupování, podpora nohou ............................................................................ 46 6 TVAROVÉ ŘEŠENÍ ...................................................................................................................... 47 6.1 Přední maska, kapota světla ...................................................................................................... 47 6.2 Kryt rukou a panelu s displejem ................................................................................................. 48 6.3 Řidítka a ovládání ....................................................................................................................... 48 6.4 Sedadlo....................................................................................................................................... 49 6. 5. Nášlapy ..................................................................................................................................... 49 6. 6. Zadní nosná plocha .................................................................................................................. 49 6. 7. Blatníky ..................................................................................................................................... 49 6. 8. Přední nosič .............................................................................................................................. 50 6. 9. Krytování boxu baterií .............................................................................................................. 50 6. 10. Kompletní shrnutí finálního tvarového řešení ....................................................................... 51 7 BAREVNÉ A GRAFICKÉ ŘEŠENÍ.................................................................................................... 53 8. KONSTRUKČNĚ - TECHNOLOGICKÉ ŘEŠENÍ ................................................................................ 55
strana
12
Obsah
8. 1 Typ terénní čtyřkolky ................................................................................................................ 55 8. 2 Rám ........................................................................................................................................... 55 8.3 Motor a pohon kol ..................................................................................................................... 56 8.4 Akumulátory .............................................................................................................................. 57 8.5 Zavěšení a tlumení nárazů ......................................................................................................... 58 8. 6 Ovládání a elektronika v oblasti řidítek .................................................................................... 58 8. 8 Připojeni přídavných zařízení .................................................................................................... 59 8. 9 Základní technické údaje .......................................................................................................... 59 9 ROZBOR DALŠÍCH FUNKCÍ DESIGNÉRSKÉHO NÁVRHU ............................................................... 61 9.2 Ekonomická funkce .................................................................................................................... 61 9.3 Sociální funkce ........................................................................................................................... 62 9. 4 Estetické aspekty navrhovaného řešení ................................................................................... 63 ZÁVĚR ......................................................................................................................................... 64 Seznam použitých zdrojů ............................................................................................................. 66 Seznam citací ................................................................................................................................... 66 Seznam použitých zdrojů ................................................................................................................. 66 Seznam použitých zkratek, symbolů a veličin ............................................................................... 69 Seznam obrázků .......................................................................................................................... 70 Seznam tabulek........................................................................................................................... 72 Seznam příloh ............................................................................................................................. 73
strana
13
Úvod
ÚVOD Diplomová práce zpracovává téma návrhu designu terénní čtyřkolky. Před několika lety byla v České republice terénní čtyřkolka téměř neznámý dopravní prostředek. V současnosti se stále více rozšiřuje nejen mezi příznivce autokrosu, motokrosu a fanoušky terénních vozidel, ale stále více se začínají objevovat užitkové (pracovní) čtyřkolky využívané pro podnikatelské účely. Terénní čtyřkolka je malé motorové vozidlo, podobné motocyklu se čtyřmi koly. Kola jsou umístěná na dvou nápravách a ve dvou stopách stejně jako u automobilu. Terénní čtyřkolka, jak už samotný název říká je určena pro jízdu v terénu. Je vhodná například pro horské záchranáře, lesní pracovníky a farmáře. Čtyřkolky dělíme na sportovní, užitkové, rekreační. Téma zadání diplomové práce jsem dále specifikovala na řešení designu užitkové terénní čtyřkolky. Takováto čtyřkolka by neměla být poháněna klasickým benzínovým motorem, ale bude využívat alternativní pohon, jenž zaručí lepší efektivitu spotřeby paliva, nižší emise a celkově lepší ekologičnost a ekonomičnost celého stroje. Tvarové řešení by mělo odpovídat charakteru vozidla a jeho technickým parametrům. Musí zůstat zachovány funkční prvky čtyřkolky a dostatečná ergonomie. V počáteční části textu diplomové práce se budu zabývat historií a vznikem těchto dopravních prostředků. Vymezením technického problému a přehledem možností, jeho řešení. Zpracováním dosavadního designérského provedení a přístupu v oblasti terénních čtyřkolek. Následují tvarové varianty a vybraná konečná varianta návrhu tvarového řešení. Konečná varianta celkové tvaru je dále rozpracovaná na jednotlivé segmenty, jež jsou dále a podrobněji řešeny. Nechybí zde ani vlastní návrh řešení technického problému, popis řešení konceptu z hlediska ergonomie, psychologie, estetiky, sociálních a ekonomických aspektů navrženého designu.
strana
14
Vývojová analýza
1 VÝVOJOVÁ ANALÝZA
1.1 Prvotní doprava po nerovném terénu Již v časech, kdy doprava a cestování stále ještě byly velmi složitou záležitostí si lidé představovali, jak sami sebe i svá zavazadla přepravují lehce a pohodlně. Když chtěli lidé někam přesunout ohromný balvan, vlekli jej na primitivním vehiklu ze sroubených polen a sami se zapřahali do provazů. Primitivní vehikly byly velmi těžkopádné, ale právě z těchto polen vzniklo pravděpodobně kolo. Kola, byla objevena někdy kolem roku 3 000 př. n. l., Kola výrazně snížila tření a tím pádem ušetřila člověku sílu. Dlouhé věky stačili rolníkům neforemné a nepohodlné dvoukolky s velikými dřevěnými koly. Provoz s prostředky o čtyřech kolech s otočnou přední osou se poprvé uskutečnil ve středověku. V 16. a 17. století bylo možné sledovat na cestách krásné zdobené kočáry, které se později staly symbolem urozenosti a moci. S vynálezem pérování se pohodlí v kočárech ještě zlepšilo a brzy se mu dávala přednost před jízdou na koni.
Obr. 1 Nákres povozu
1.2 Vývoj prvních terénních automobilů V oblastech, kde nebyla dostatečně rozvinutá síť silnic a cest, byl jediným spolehlivým dopravním prostředkem kůň. Obchodníci s automobily tam dělali velmi špatné nebo vůbec žádné obchody. Díky této situaci vznikl na středozápadě Ameriky nový typ vozidla.
strana
15
Vývojová analýza
Pokud bychom hledali skutečného předchůdce dnešních terénních automobilů, čtyřkolek a buggy, byl by to pravděpodobně vůz vytvořený H. Roperem z roku 1865. Vycházel z konstrukce bryčky a byl opatřen plochým paralelním dvouválcovým parním motorem.
Obr. 2 Motorizovaná brička H. K. Holdsman
Po tomto typu vozidla následoval vůz architekta H. K. Holsmana z Chicaga, vytvořený v roce 1902. Z koňského jednospřežního vozu byla převzata celá konstrukce, která byla vybavena motorem tzv. motorizovaná bryčka. Byla to lehká a jednoduchá bryčka, vybavena vysokými loukoťovými koly o průměru 1200 až 1450 mm, opatřena řídící pakou místo volantu. Stejně jednoduché jako celé vozidlo bylo i hnací soustrojí. Motor zavěšený pod podlahou vozu, byl vzduchem chlazený dvouválec (boxer), velmi často dvoudobý. Vůz měl primární převod na předlohovou hřídel řetězem, sekundární převod z předlohové hřídele na zadní hnací kola z počátku konopným provazem, později ocelovým lanem a ještě později řetězem. Brzdy byly stejné jako u bryčky.
1. 3 Historie All-Terrain-Vehicles
1. 3. 1 První oficiální ATV První ATV byla oficiálně představena v Americe v roce 1970, US 90 o výkonu 7 koňských sil prostřednictvím redukce čtyřstupňové převodovky s automatickou spojkou. Prodával se za 595 dolarů. Následně byla vylepšena a přejmenována na ATC 90, ještě později na ATC 110. Honda vytvořila v 80. letech tři modely s označením Honda ATC. ATC 70 se pro mladší jezdce zmenšila a snížila, aby získali zkušenosti s verzí velkých balonových pneumatik. V roce 1979 Yamaha představuje svou první ATV-YT 125. Ačkoliv ATC bylo především rekreační vozidlo v 70. letech, zemědělci začali vidět ATC jako nástroj, jež by mohl jejich život výrazně zjednodušit.
strana
16
Vývojová analýza
V 80. letech se vyžití ATV zaměřovalo převážně na dvě odvětví trhu. Nejvíce se využívaly v zemědělství a terénním závodění. V důsledku aplikování užitkovosti na ATV, se v roce 1980 její prodejnost vyšplhala ještě vice. ATV už nebyla jen jednoúčelový stroj, nyní to byl stroj, který slouží pro rekreační i užitkové účely.
Obr. 3 Honda US 90
V roce 1980 byla představena ATC 185, byla populární mezi uživateli pracovních ATV. Měla větší válcované 25 palcové pneumatiky, které poskytovaly lepší přilnavost. ATC 185 představovala pětirychlostní převodovku s automatickou spojkou a 180 kubických centimetrů čtyřtaktní jednoválcový motor, který byl podstatně silnější než předchozí. Ačkoli navržený typ stroje rozdělit své povinnosti více nebo méně rovným dílem mezi práci a zábavu, ATC 185 připravila půdu pro první užitkovou ATV značky Honda. Účelně postavený nástroj spatří světlo světa o dva roky později. V roce 1981 Kawasaki představuje první ATV - KTL 200 A1. První vysoce výkonná ATC 250R byla poháněna vzduchem chlazeným dvoutaktním motorem o objemu 248 kubických centimetrů, s protiváhou ke snížení vibrací. V roce 1982 byla představena ATC 200E, a.k.a “Big Red”. Její motor o objemu 192 kubických centimetrů a pětirychlostní převodovka s redukcí poskytovaly více energie, a to zejména při nízkých otáčkách řemene. Díky tomu se práce, jako je tažení, postřikování, setí a hnojení výrazně zjednodušily. Elektrický startér spolu se standardním systémem zpětného rázu umožňuje tak snadné použití jako stisknutí tlačítka. Dvojité nosiče a úložný box o objemu 9,2 litrů slouží k přepravě nástrojů, balíků sena, oplocení a dalších zemědělských potřeb, jež by se jinak musely složitě přenášet. Nové zapouzdřené a utěsněné zadní bubnové brzdy přežily blátivé pole i průjezd přes vodní brod. Teleskopická vidlice, na které bylo zavěšeno přední kolo, poskytovala výrazně větší pohodlí při celodenní práci na tříkolce.
1. 3. 2 První čtyř-kolová ATV Roku 1982 Suzuki představuje svou první čtyř kolovou ATV na světě - QuadRunner LT 125 s dvoutaktním motorem o objemu 250 kubických centimetrů. Má počítadlo kilometrů, pět rychlostí vpřed a zpátečku. QuadRunner 125 měla jasně obrovský strana
17
Vývojová analýza
dopad na průmysl ATV, představovala čtyř kolovou revoluci. Úspěch tohoto ATV byl brzy doplněn o široký sortiment vybavení s různými vymoženostmi čtyř kolové ATV technologie.
Obr. 4 Suzuki Quadraner
V roce 1984 byla představena první Yamaha čtyř kolová ATV. Měla čtyřtaktní motor o objemu 196 kubických centimetrů, pohon kardanem, elektrický startér, automatickou spojku, přední a zadní nosiče. Unikátní vlastností tohoto modelu byla účelná zpátečka. V roce 1984 Yamaha a Honda začínají prodávat své první čtyřkolky. Konstrukce čtyřkolek vydržela namáhání užitkových nástrojů. Toho se rozhodla dál využívat Honda, její výzkum a vývoj se zaměřil na užitkovost čtyřkolek. TRX 200 debutovala v roce 1984. Čtyřkolka byla jednoválec se čtyřmi ventily, systém pohonu byl přes kardan. Trh reagoval téměř okamžitě, takže v roce 1984 se Honda stala největším prodejcem ATV 370.000 zařízení dodaných v roce 1984, i nadále způsoboval vysoký příliv prodeje ATV pro značku Honda. Což bylo 69 procent z celkových tržeb ATV v USA za rok. Rozmach užitkovosti nástrojů a zavedení čtyř kolových TRX 200 byl také začátek konce pro Takeuchiho tři kolové ATV. Čtyř kolové ATV byly považovány zákazníky za více univerzální co se týkalo užitkovosti a práce s nástroji. Kawasaki uvedla na trh svou první čtyřkolku v roce 1985. Jednalo se o model Tecate 4 o obsahu motoru 250 kubických centimetrů. Roku 1986 se společnost Polaris Industries stává největší severoamerickou společností na trhu ATV a sněžných skútrů. Pomocí zavedení nových technologií
Obr. 5 Kawasaki Tescate 4
strana
18
Vývojová analýza
jako je automatická převodovka, která nahradila všude používaný manuál. Model, který předvedla se jmenuje Trail Boss o obsahu 250 kubických centimetrů. V roce 1986 představila firma Suzuki model QuadRacer 500 s největším obsahem ze všech ATV. Ostré desénové rysy, automatické časování výfukových ventilů AETC
Obr. 6 Honda FourTrax 300
systém, hydraulické kotoučové brzdy, nezávislé přední zavěšení, které se z pohledu dnešních závodů zdá zcela nesmyslné představoval tento model vlajkovou loď pro Suzuki. Díky své výjimečné specifikaci si toto sportovní ATV stále zachovává svůj apel pro závodní nadšence. Na závěr roku ukázala Honda to nejlepší, představila první ATV s pohonem všech čtyř kol. ATV FourTrax 350 4x4 byla okázale předvedena, když ji přinesl letící vrtulník tak, aby bylo vidět že jsou poháněna všechny čtyři kola. Ke konci 90. let Honda představila FourTrax 300 a FourTrax 300 4x4, revoluční pár tvrdých pracovních čtyřkolek, které se nakonec staly nejuniverzálnějšími a nejpopulárnějšími čtyřkolkami v historii. Jsou ideální kombinace rovnováhy mezi velikostí, hmotností, výkonem a kapacitou. Prodalo se jich více než 300 kusů za rok a 530.000 kusů během následujících 12. let. Pohání je vzduchem chlazený, čtyřtaktní jednoválcový motor o objemu 282 kubických centimetrů. FourTrax 300 poslal svých 20 koňských sil přes pětirychlostní převodovku, automatická spojka a hnací hřídel jsou díky tomu nenáročné na údržbu. Velmi nízký první rychlostní stupeň umožňuje čtyřkolce táhnout až 850 liber. Tuhé ocelové nosiče mají nosnost až 66 liber v přední a 132 liber v zadní části. Model KingQuadu z roku 1991 KingQuad byl vytvořen na základě populární a všestranné Suzuki QuadRunner 4WD. Její výkonný čtyřtaktní motor o objemu 280 kubických centimetrů pracoval výborně v nízkých a středních otáčkách. Osvědčený motor z QuadRunner 4WD byl zvětšen na větší obsah pro vyšší výkon, ten usnadnil cestování i na nerovném terénu. Kombinace většího motoru, plně nezávislé zavěšení a inovativní přední uzávěrka diferenciálu, dal KingQuad velkou všestrannost.
strana
19
Technická analýza
2 TECHNICKÁ ANALÝZA
2.1 Typy terénních čtyřkolek Terénní Čtyřkolka je malé motorové vozidlo. Podobné motocyklu se čtyřmi koly. Kola jsou umístěná na dvou nápravách a ve dvou stopách stejně jak u automobilu. Terénní čtyřkolka, jak už samotný název říká je určena pro jízdu v terénu. Je vhodná například pro horské záchranáře, lesní pracovníky a farmáře. Čtyřkolky dělíme na sportovní, užitkové, rekreační.
2. 1. 1 Užitková terénní čtyřkolka - ATV (All Terrain Vehicle) ATV je univerzální označení čtyřkolek, zejména pracovních. Užitková verze terénní čtyřkolky je velmi dobrý pomocník, ať už pracujete na poli nebo v lese. Jak je jí označení „užitková“ napovídá, je příhodná výslovně k nejrůznější práci. Odvezete a odtáhnete s ní bezmála cokoliv. Můžete k ní připojit sekačku, sněžný pluh, křovinořez, zahradní postřikovač nebo například nakládací radlici a sběrač zvířecích výkalů. Pracovní čtyřkolky nejsou stavěné pro rychlou jízdu, jejich maximální rychlost se pohybuje většinou mezi 70 - 90 kilometru za hodinu na silnici. Jízdní vlastnosti také budou o poznání horší než u sportovních čtyřkolek.
Obr. 7 ATV TGB Blade 550
2. 1. 2 Sportovní terénní čtyřkolka - QUAD QUAD je univerzální označení čtyřkolek, zejména sportovních. Sportovní terénní čtyřkolka je z pravidla velmi lehká, svižná a obvykle s výbornými jízdními vlastnostmi. Často je levnější, než podobná užitková čtyřkolka. Uživatel na ní muže jet vyšší rychlostí, může skákat, může zkusit závodní trať. Její nevýhodou je, že nic
strana
20
Technická analýza
moc neodtáhnete a ani přídavné nosiče nemají přílišnou nosnost a rozměry. Zkrátka, sportovní čtyřkolka je vytvořena především pro zábavu a radost. Sportovní terénní čtyřkolky dokážou vyvinout rychlost až 150 kilometrů za hodinu. Pro rychlou sportovní jízdu jsou určeny sportovní terénní čtyřkolky s náhonem zadní nápravy, s přenosem většinou řetězem. Používání sportovních čtyřkolek je nejlepší na pronajímaných areálech a tratích k tomu určených.
Obr. 8 Suzuki QuadRacer R450
2. 1. 3 Rekreační terénní čtyřkolka Čtyřkolka je používána také pro čas oddychu, k zábavě, ale i pro snadnější život pohybově handicapovaných. Tento typ terénní čtyřkolky často využívají invalidní lidé, kteří nemohou chodit. Rekreační terénní čtyřkolka je hybrid mezi čtyřkolkami. Je vytvořena kombinaci užitkové a sportovní čtyřkolky tak aby poskytovala co největší možnosti, zábavu a prostor uživateli.
2.2 Motor
2. 2. 1 Spalovací motory U čtyřkolek se nejčastěji používá čtyřdobý spalovací (čtyřtaktní motor). Je to pístový motor, který pracuje ve čtyřech pohybech pístu. Z nejnovějších spalovacích motorů pro čtyřkolky je zajímavý dvouválec 850 SOHC EFI který je nejvýkonnější motor své třídy. Má 4 ventily na válec, výkon 70 koní, vsazení do rámu pomocí gumových silentbloků což umožňuje minimální vibrace. Pro pracovní čtyřkolky se používají motory až do obsahu 800 kubických centimetrů. Motor Jumbo 700 od thaivanské společnosti Standard Motor Corporation. Je nezávisle zavěšený o objemu 720 kubických centimetrů. Motor je čtyřtaktní jednoválec nakloněný vpřed, kapalinou chlazený, SOHC (s jednou vačkovou hřídelí v hlavě válců) čtyři ventily. Maximální
strana
21
Technická analýza
krouticí moment je 57 Newtonů metrů za 5 500 otáček za minutu. Čtyřkolka tak muže dosáhnout rychlostí až 106 kilometrů za hodinu. Palivový systém je karburátor Mikuni BSR 42 milimetrů. Zapalování je CDI s elektrickým startérem.
Obr. 9 Motor ATV Artic cat
2. 2. 2 Elektromotor Elektromotory jsou zajímavé nejenom tím, že jsou šetrné k životnímu prostředí, ale především svou účinností. Ta se pohybuje okolo 90 procent, což je nesrovnatelně efektivnější na rozdíl od spalovacích benzínových motorů. Na vozidlech a dopravních prostředcích je spousta možností kam umístit elektromotor. Jedním takovým je zabudování rovnou do kol vozidla. Tento systém má výhodu v tom, že se efektivně ušetří prostor a převody. Na překážku je ale vysoká hmotnost kol, což způsobuje celou řadu problémů jako je například výměna a manipulace s koly, jejich zavěšení a odpružení. U dnešních čtyřkolek se používají stejnosměrné bezkontaktní (ventilové) elektrické motory. Jako příklad můžeme uvést elektromotory od společnosti D&D. Motor Dual Drive Sepex má 97,1771055 kilogramu za metr točivého momentu při jedné otáčce za minutu. Tyto motory jsou vyráběny sériově. Jejich systém spoléhá více na vinutý drát (cívku), než na magnety. Díky tomu není potřeba měnit směr proudu, pokud chceme měnit směr jízdy (couvat).
Obr. 10 Elektromotor 72 V GoldenMotor
strana
22
Technická analýza
Jako Akumulátor se používají lithium železo fosfátové baterie, které nevyužívají toxických kovů. Mají dvojnásobně vyšší hustotu energie než nikl- kadmiová baterie a rychle se nabíjejí. LiFePO4 baterie mohou absolvovat až 1500 nabíjecích cyklů s životností až 10 let. Na výběr je samozřejmě více druhu baterií jako třeba nikl kadmiové, nebo olověné AGM DC a další
2. 3 Tlumiče Jedním z nejdůležitějších dílů, pro jízdu na čtyřkolce, jsou tlumiče. Jejich vývoji a výrobě se věnuje celá řada firem a dnešní podvozky jsou na opravdu vysoké úrovni. Většina výrobců se drží osvědčeného modelu pružiny a olejového tlumiče.
2. 4 Způsob řazení
2. 4. 1 Manuální převodovka Manuální převodovka se často používá převážně u sportovních čtyřkolek. Je obdobná převodovkám motocyklů. Řadí se mnohdy nožní pákou za součinnosti manuálního ovládání spojky. Honda u modelu 450 ES používá systém elektronického ovládání mechanické převodovky, které je umístěno na řídítkách. K řazení rychlostí stačí pouze mačkat tlačítko nahoru a dolů. Tento systém se dá v upravené podobě namontovat jako příslušenství k většině čtyřkolek s manuálním řazením.
Obr. 11 CTV u ATV
strana
23
Technická analýza
2. 4. 2 Poloautomatická převodovka Dnes je tento způsob řazení také na ústupu. Čtyřkolka se rozjíždí pouze přidáním plynu. Rychlosti u čtyřkolky se řadí nohou, nebo tlačítkem, které se nachází na řídítkách. Není potřeba použití ruční spojky. 2. 4. 3 Plynule měnitelný převod Variátor je nejčastějším převodem dnešních užitkových čtyřkolek. Je to řemenový převod. Pomocí speciálního kónického soukolí s odstředivými elementy se plynule mění poměr mezi hnacím a hnaným kolem. Řidiči stačí pouze přidávat plyn a při takřka stejných otáčkách motoru jede čtyřkolka pořád rychleji. Plynule převádí výkon motoru na kola čtyřkolky. V dnešní době jsou variátory zcela bezúdržbové a s velmi dobrou životností všech součástí. Mnohé variátory mají dnes funkci EBS což je schopnost variátoru brzdit motorem při sjíždění prudkých svahů. Automatických převodů je na trhu celá řada. Můžeme je najit pod různými názvy například PVT, což je plynule měnitelný převod, který vyrábí firma Polaris a má pouze trochu jinou konstrukci od CTV.
3. 5 Přídavná zařízení K rekreačním a užitkovým čtyřkolkám je možné připojit velké množství přídavných zařízení od chráničů rukojetí, přes navijáky, ochranné rámy, přídavné nosiče a brašny až po přípojné vozíky, sněhové pluhy, sypače, sekačky. Obvyklý je přední a zadní nosič, objevují se i verze s korbou. Pomocí normálního tažného zařízení, jaké se využívá u automobilů pro tažení přívěsů o hmotnosti do 3,5 tuny, je možné za čtyřkolkou táhnout přívěs. V zimě nebo při používání čtyřkolky v bahnitém terénu je možné namontovat pásy. Na čtyřkolku můžete také nasadit radlici a shrnovat s ní sníh nebo jiné sypké hmoty. Dají se připojit rozmanité vleky nebo přívěsné sekačky s vlastním motorem. U čtyřkolek typu side by side jsou i malé výklopné korby, umožňují jednoduchý svoz nejrůznějšího materiálu.
Obr. 12 Přídavná zařízení na ATV
strana
24
Technická analýza
3. 6 Rám Tak jako motor je srdcem čtyřkolky, tak je rám její kostrou. A bez kostry by to nešlo. Rám je základem celé její konstrukce. K rámu se připevní všechny důležité součásti jako motor, u elektrických ATV box s akumulátory, nápravy, vidlice, sedlo, chladič, karoserie, a další. U rámů je důležité aby mněl dostatečnou pevnost, ale zároveň je nutno vybrat vhodnou slitinu s ohledem na budoucí využití čtyřkolky. Například užitkové čtyřkolky, u kterých se předpokládá oprava v domácím prostředí, by měly být rýmy vyrobeny z lehce svařitelné měkké slitiny oceli. Samotný rám je sestaven z několika sešroubovaných prvků. Český výrobce čtyřkolek VYX má rámovou konstrukci z trubek kruhového průřezu z materiálu chrom molybden.
Obr. 13 Rám elektrické ATV
3. 7 Ovládání a elektronika Většina ovládacích prvků, jako je ovládání plynu, přední i zadní brzdy, světla, pohon náprav, jsou umístěny v těsné blízkosti řídítek často i na samotných řídítkách. Toto uspořádání je velmi výhodné z pohledu ergonomie jezdce, který na vše pohodlně dosáhne, aniž by výrazně pohnul rukou. Těsně pod řídítky je palubní deska. Konstrukce čtyřkolky umožňuje vytvořit palubní desky různých tvarů. Některé typy mají pouze malý displej, ukazující jen základní hodnoty. Jiné typy mají velkou palubní desku se třemi budíky a rozličnými údaji od rychlosti přes typ zapnutého pohonu až po aktuální čas a teplotu. Dnes se často setkáváme s tím, že se palubní desky mění v multifunkční displeje nesloužící jen k zobrazování ale také ovládání funkcí čtyřkolky. Ovládání plynu Nejčastěji bývá řešeno jako páčka na řídítkách ovládaná palcem. To zaručuje dostatečně stabilní sezení a maximální kontrolu nad ovládáním plynu.
strana
25
Technická analýza
Ovládání brzd Nejvíce se osvědčil systém tří brzd. Dvě ovládací páky jsou umístěny u řídítek tak, že stačí jen lehce posunout ruku a stisknout. Na každé straně je jedna páka. Třetí brzda je umístěna u nohou a sešlapává se jako pedál. Řazení I pokud je u čtyřkolky automat, je nutné řadit zpátečku. Pouze v případě elektrických ATV tento problém odpadá. Řazení bývá běžně na levé straně v podobě řadící páky. Zbylé ovládací prvky jako světla, blinkry, náhon kol, ohřev řídítek, a mnohé další funkce můžeme najít nejčastěji v blízkosti řídítek ale i na palubní desce a přilehlých prostorách.
Obr. 14 Ovládaní ATV Cam-am
strana
26
Designérská analýza
3 DESIGNERSKÁ ANALÝZA
3.1 Design ATV v minulosti a dnes První ATV byly tříkolky jak jsem se již zmínila v historické analýze. Inženýr společnosti Honda Osamu Takeuchi měl již před práci na první ATV bohaté zkušenosti s konstruováním a výrobou terénních vozidel. Honda ATC US 90. Toto vozítko má naprosto osobitý a nezaměnitelný design. Na první pohled upoutají obrovská kola balonové tvaru, které nejsou jen zajímavé ale také byly velmi účelné v terénu. Mnoho prvků ovládaní bylo přejato z motocyklů. Při podrobnějších testech z hlediska ergonomie a dobré stability řidiče bylo ovládání plynu přesunuto na malou páčku u řídítek, která se ovládá palcem. Dalším prvkem ovládání byla brzdová páka v blízkosti řídítek. V té době chybělo na vozidle jakékoliv lepší odpružení tak, že jediný komfort při sezení a jízdě zajišťovala široká kožená sedačka, na kterou se pohodlně vešli i dva jezdci. Postupem času se design měnil s nároky trhu a požadavky zákazníků. U dalších typů byly menší kola s disky. Blatníky už nebyly tak obrovské. V Americe se čtyřkolky používaly jako stroje pro zábavu a sport, a tomu se začal podřizovat i jejich vzhled. ATC 250 R od společnosti Honda je typickou sportovní tříkolkou své doby, je výrazně vyšší než předešlé typy. Agresivní terénní vzorek kol, výrazné tlumiče, blatníky posazené vysoko, to vše dodává tříkolce nezaměnitelný sportovní vzhled krosového vozidla. Celý dojem ještě dokreslují zvolené barvy, červená s modrým sedlem a červenými řídítky s pogumováním. První skutečná terénní čtyřkolka Quad Runner LT 125 od společnosti Suzuki byla vyrobena jako sportovní terénní stroj. Bohužel její design tomu vůbec nenasvědčoval. Její nízká světlá výška, blatníky ne příliš daleko od kol, nepřiznané odpružení, celkový hamatný dojem s tvrdými plasty. Design navržený spíše pro rekreační vyjížďky do přírody. Snad jen červená barva působí sportovně a agresivně. Na rozdíl od toho ale další model Suzuki QuadRacer LT 250 je odlehčený. Zakrytování a opláštění karoserie je na mnohem menší ploše, díky tomu jde vidět krása celého mechanismu čtyřkolky. Výrazné pružiny, široká náprava, tři velké otvory pro nasávání vzduchu dodávají vzhledu originalitu a sportovní punc. Vše skvěle umocňuje žluto modrá kombinace barev.
3.2 Vliv Ergonomie na ATV Ergonomie je velmi důležitým činitel při navrhování designu čtyřkolky, především užitkových ATV. Veškerý design ATV se točí okolo jejich užitkovosti a práce, kterou mají provádět. Při prvním pohledu na kteroukoliv užitkovou čtyřkolku vás do očí praští mohutné a většinou nevzhledné nosiče a ochranné rámy. Tyto rámy slouží svou členitostí k jednoduchému uložení a zafixování vezeného nákladu tak, aby se strana
27
Designérská analýza
člověk nemusel zbytečně ohýbat. Zároveň plní ochranou funkci plastů a ústrojí čtyřkolky. Všeobecně platí čím silnější nosič a rám tím lepší. Z hlediska užitkovosti jsou to skvělé věci, ale celkovému designu čtyřkolky to moc nepřidá. Vlivem pohodlného ovládání jsou řídítka a prostor kolem nich přeplácán nejrůznějšími páčkami, tlačítky a cuplíky. Celé to vypadá jako jeden velký chaos, v kterém se nezasvěcený člověk těžce orientuje. Další z hlediska ergonomie důležitou věcí je palubní deska. Tu lze v dnešní době minimalizovat na malý dotykový displej, ve kterém je důležité intuitivní ovládání softwaru. Řídítka bývají z pravidla potažené semišem nebo pogumované s vyhříváním aby neklouzaly, a v zimně neomrzaly ruce. Správný posed a držení těla při jízdě by mělo umožňovat sedadlo. Sedla mívají různá tvarování. Tvar sedací části by měl negativně kopírovat část lidského těla, která se bezprostředně dotýká sedadla. Při návrzích se vychází z proporcí průměrného člověka. Sedadlo nesmí být moc široké ani příliš úzké. Co se týče délky sedla, je ovlivněna určením modelu čtyřkolky. Čtyřkolka určená pro dva jezdce má sedadlo delší a zadní část bývá lehce vyvýšena. Některé sedla jsou na samém konci ještě ohraničena výrazným stupínkem, výběžkem, opěradlem nebo přepravním boxem. Neméně důležitým faktorem z hlediska správného držení těla je vzdálenost řídítek od sedadla, respektive od předpokládané sedací části řidiče. Vhodná výška řídítek pomáhá jezdci udržovat vhodnou polohu, aby příliš nezatěžoval páteř a ramena. Záleží také na šířce rozpětí řídítek. Musí zde být dostatečně velký prostor pro ovládání, ale zároveň by nemělo tělo řidiče blokovat ruku s řidítkem při zatáčení. Většina modelů čtyřkolek má řídítka umístěná relativně nízko asi ve výšce pasu a řidič se musí nahýbat přes benzínovou nádrž. Povrch sedadla bývá potažen kůži, koženkou nebo pogumovanou látkou, aby po něm jezdec neklouzal. Stupačky používáme při nastupování, vystupování a jako opěrky nohou. Nad jejich přední částí bývá umístěn pedál brzdy. Vyrábějí se z odolných plastů a vyztužují se ze spodu částí rámovou konstrukcí. Z vrchní části mívají protiskluzovou úpravu v podobě prolisů, vrypů nebo ocelových hřebenů. Jejich výškové umístění musí být zvoleno tak, aby byly dostatečně vzdálené od země a v členitém terénu se neničily, ale současně stále plnily funkci pohodlného pomocníka při nastupování.
3.3 Design vybraných typu ATV
4. 3. 1 Access MAX 5 400 Kdybych chtěla říct čím je MAX 5 400 zajímavá, bylo by to asi její obyčejností a všedním vzhledem. Potěší hlavně rekreační jezdce, kteří kladou důraz na nízké provozní náklady. Čtyřkolka MAX 5400 se vrací designem k osvědčeným základům a vychází z modelu Tomahawk. Celkový design je strohý a hranatý, výjimkou jsou snad jen kulatá světla. Hlavní slovo zde mají čisté geometrické tvary a přímé linie. „Co se týká lepšího jízdního komfortu, ten by měla zajistit geometrie odpružení, která je na zadní nápravě pod velkým úhlem. Poměrně kvalitně vytvořený podvozek
strana
28
Designérská analýza
s tlumiči dostatečně pohlcuje nerovnosti terénu a zabezpečuje tak pohodlnou jízdu.“ [1] Dostatečně velká sedačka je určena pro dva lidi. Zajímavou desénovou perličkou je čtveřice kulatých světel a blinkry zabudované v krytu. Přístrojová deska je umístěna mezi řídítky. Černě orámovaný displej je rozdělen na dvě části. Nejvýraznějším údajem je aktuální rychlost, na levé straně je ukazatel paliva. Horní řádek nad podsvícením, zobrazuje kontrolky blinkrů, neutrálu , zpátečky a chladící kapaliny. „Překvapivá je lehkost, se kterou se Access nechá vodit do zatáček. Není třeba žádné sportovní vysedání, zkrátka kam zatočíte, tam jede.“[2]
Obr. 15 Access Max 5400
4. 3. 2 Kymco Maxxer 450 Jde o sportovně laděnou čtyřkolku, jež je inovací předešlé verze Maxxeru 400. Vychází z konceptu „Dokonale zábavné čtyřkolky s variátorem pro jezdce, kteří se chtějí bavit bez velkých nákladů.“[3] Hlavním poznávacím znakem těchto typů je přední maska ve stylu BMW. Světla jsou vystrčená do boku a ze spodní strany nechráněná. To sice působí do jisté míry efektně ale u čtyřkolky je to celkem riskantní. Výrobce zřejmě spoléhá na to, že si každý uživatel dokoupí ochranný rám. Zajímavá je minimalistická přístrojová deska, která i přes svůj tvrdý a strohý design obsahuje všechny důležité údaje i ukazatele zařazené rychlosti. V zadní části se konstruktéři nijak nepředvedli a použili klasické řešení, umístili výfuk uprostřed nad zadní diferenciál. Řídítka jsou také dle běžných standardů. Čtyřkolka jako celek působí hodně lacině a nekvalitně. I přes její slušné technické zpracování ji design hodně ubírá na kráse a atraktivitě.
Obr. 16 Kymco Maxxer 450 strana
29
Designérská analýza
Jízdní vlastnosti také nejsou nic moc. „Na kluzkém prašném povrchu je ale díky nízké trakci sériových gum sem tam potřeba připnout náhon na všechna čtyři kola. S ním je čtyřkolka stabilní a nechá si líbit opravdu dost. Překvapivá je i lehkost zatáčení i při zařazeném pohonu všech kol.“ [4] Důsledkem příliš tvrdého podvozku a tlumičů je jízda i na sportovní čtyřkolku hodně nepohodlná, je ale dostatečně stabilní. „Překvapivě dobře se Kymco chová i ve vzduchu, kde si s ním díky přijatelné hmotnosti můžete dovolit hodně.“ [5]
4. 3. 3 Can-am Outlander 800 XT Outlander se svým designem neohromí, ale ani neodradí případného zákazníka. Vzhledově je to prostě taková běžná klasika, jež už na první pohled říká, jak je užitková a nic ostatní ji nezajímá. Výrazné ochranné rámy, tvrdé hrany široké mohutné tělo konstrukce to vše působí strohým a odměřeným dojmem. V zadní častí je stroj nejširší. Dominantními prvky jsou i mohutné kryty řídítek a silný náběh z kapoty na palubovou desku. Outlander je prostě obří a monumentální. Na přední i zadní kapotě v prostoru vymezeném rámy jsou dvířka praktických boxů, do kterých je možné uložit nejrůznější věci. Z předního boxu je přístup k provozním kapalinám. Ne příliš líbivá jsou zrcátka, jež působí hodně lacině a uměle. Problematické je i madlo z hliníku, které z vrchní strany zakrývá státní poznávací značku. Sedlo je pohodlné a ergonomicky tvarované. Je rozděleno na dvě části a to na přední část pro řidiče a zadní pro spolujezdce. Pokud jede na čtyřkolce jen jeden jezdec je možné jednoduše sedačku odepnout. Zadní sedačka slouží i jako opěrka pro řidiče. Od rekreačních čtyřkolek přejala zadní uchopovací madla pro spolujezdce. Pogumovaný povrch zajišťuje dostatečně pevné uchopení. Designéři se příliš nezajímali o umístění blinkrů, klaksonu a ovladačů nutných k provozu na silnici. I naprostý laik pozná, že tohle odflákli. Na standardní přístrojové desce je kulatý tachometr, v němž je zasazeno šest kontrolek. Kontrolky jsou ve veselých barvách. Potěší, že aspoň tady někdo popustil uzdu fantazii a hravosti. Dále je v tachometru zasazen palivoměr a ukazatel ujetých kilometrů, času a ukazatel zařazeného rychlostního stupně. Celý systém je přehledný a jednoduchý bez zbytečných funkcí a složitostí. Po pravé straně palubní desky je velký ovladač výstražných světel.
Obr. 17 Cam-am QuadLander 800XT strana
30
Designérská analýza
4. 3. 4 Journeyman Gladiator X5 Mezi milovníky čtyřkolky najdeme spoustu zájemců, kteří touží po spolehlivé čtyřkolce pro zábavu a vyžití v terénu. „X5 chytře zareagoval na požadavky trhu, který chce líbivé modely, a na základu předchozí úspěšné řady završené modelem Gladiator 530 přišel s designovou lahůdkou a celkově vylepšeným strojem.“ [6] I když se to na první pohled nezdá, patří tento stroj svým zařazením do skupiny užitkových čtyřkolek. X5 ohromí pro tento typ nezvyklou přední maskou a světlomety protaženými až do boků kapoty. V podobném duchu jsou i zadní blikry zapuštěné do blatníku. Ve středu krytu umístěné zadní světlo s nimi báječně koresponduje. Přední blinkry jsou situovány nezvykle nízko na plastovou lištu. Vypadá to skoro jako by se čtyřkolka smála. Od světel můžeme plynule přejít k plastovým lemům blatníku líbivého tvaru. Ty se dají vyměnit, tak, že můžete lehce oživit již ohleděný design. Pokud se jedná o tak skvěle designově vyšperkovaný stroj nesmí se zapomenout na kola. Moderní litá kola dotvářejí celkový cool dojem a pneumatiky se šípovým vzorem nezůstávají pozadu. Sedadlo je dostatečně široké a velice pohodlné. I když je X5 homologován pro dva jezdce, při jízdě se spolujezdcem na sedadle není moc místa. V neposlední řadě chybějí i zadní stupačky pro spolujezdce. Přístrojová deska vyčnívá mezi řídítky a je tvořena LCD displejem a ohraničena červeným krytováním. Zobrazují se na ní všechny potřebné údaje jako tachometr, ujeté kilometry, čas, chladící kapalina, palivoměr, typ pohonu náprav. Horní část displeje je tvořena čtvrt obloukem. Těsně pod horní hranou jsou vyskládané kontrolky blinkrů, světel, převodů a výstražných světel. Celkově shrnuto design X5 je mladiství a líbiví. Netradiční světla, litá kola, LCD displej to vše dodává stroji moderní punc.
Obr. 18 Journeyman Gladiator
strana
31
Designérská analýza
4. 3. 5 Cectek Quadrift 500 EFI Tahle čtyřkolka vypadá trochu jako miniatura Chevroletu Camaro bez střechy a s řídítky. Má opravdu nezvyklé křivky u čtyřkolky. Mohutná přední maska s kapotou dominuje celému stroji. Čtyři světla vsazená a ohraničená ostře řezanými linkami plastových krytů navazujících na oblí čumák s efektní síťkou průduchu vzduchu. Blinkry zapuštěné do předního nárazníku podtrhují a dotvářejí efekt přední masky. Quadrift je nízká, k tomu došlo vlivem podvozku konstruovaného speciálně pro použití na silniční komunikaci. Vyšperkované jsou i takové detaily jako na středech „liťáků“ v nerezu vyfrézováno logo firmy. V pravém zadním blatníku je uzamykatelné víčko nádrže. Při pohledu zezadu jsou po pneumatikách nejdominantnější rámy světel s efektními mřížkami uvnitř a trojicí světel na každé straně. Uprostřed je statní poznávací značka a hned vedle ní je schovaný výfuk. Co se tyče designu nezůstala pozadu ani palubní deska téměř ve výšce řídítek. V prolínajícím se tvaru kruhu a čtverce se slučuje klasický otáčkoměr s displejem v horní části je zapuštěná kontrolka výstražných světel. Pravý bok patří převodovým kontrolkám. Palubovka je dosti zajímavá ale snesla by víc kontrolek a stávající by mohly být větší a přehlednější. Naprosto nezvyklou věcí je řadící knoflík jež nahrazuje tradiční řadící páku. Stačí ho pouze stisknou a otočit na požadovanou rychlost. Tahle novinka působí velice efektně, problém ale může nastat v případě nezajetého stroje, kdy s řadící pákou stačí použít trošku větší sílu a rychlost zapadne.
Obr. 19 Cectek Quafrift 500 EFI
4. 3. 6 Gamax AX 300 AX 300 patří k typům pracovní čtyřkolky. Její design není nijak převratný ale rozhodně nikoho neurazí. Červená barva převládající na karoserii a odpružení by měla navodit agresivnější vzhled. Přední masce dominují velké kulaté světla a
strana
32
Designérská analýza
robustní černý nárazník ve spodní části. Jemnější narušovat koncept stroje.
rám
se
snaží
minimálně
Při pohledu z boku uvidíte klasické hranaté tvary blatníků přecházející ve stupačky. Zadní část je hodně subtilní. Díky tomu se naskýtá pohled na celou zadní nápravu, odpružení a převody. V krátkých lemech blatníku jsou vnořeny světla a blinkry, vše bezpečně ohraničeno plastem. AX 300 je homologován pro dva jezdce. Ovládáni lze vytknou snad jen strohou grafiku, která je ale u pracovních strojů běžná. Jinak je vše v dostatečné vzdálenosti od řídítek tak, aby jezdec pohodlně dosáhl kam potřebuje. Přístrojový panel nijak neuchvátí. Klasický půlkruh s tachometrem a jen nejzákladnější kontrolky. Na pravé straně pod řídítky je řadící páka s neatraktivním hmatníkem.
Obr. 20 Gamax AX 300
4. 3. 7 Yamaha Grizzly 700 (EFI) EPS Grizzly 700 je typickým zástupcem řady pracovních čtyřkolek od Yamahy. Na rozdíl od staršího typu Grizzly 350 je její design mnohem dynamičtější a agresivní. Při čelním pohledu vás zaujmou nezvykle velké světlomety zasazené v žebrování a utopené v přední karoserii. Mohutný přední rám sloužící i jako nárazník dodává čtyřkolce nekompromisní výraz. Báječně se vydařilo i zasazení navijáku, který vypadá jako by byl do čtyřkolky vrostlý. Jednoduchý horní rám plynně navazuje a nenarušuje. Zadek Grizzlyho je velmi jednoduchý. Najdeme na něm jedno velké světlo umístěné na středu v plastovém rámu a obehnané kovovým rámem, který ho chrání před porušením. Zadní blinkry jsou umístěny na vrchní straně kovového rámu, což nepůsobí moc kompaktně. Grizzly 700 má širokou a krátkou sedačku. Především je ale nutné ocenit příkladnou ergonomii čtyřkolky. Neocenitelné je i zakrytování všech důležitých částí na podvozku, současně ale není problém přístupu k potřebným místům. Mnoho uživatelů jistě ocení vodotěsný box s kruhovým uzávěrem, který je situován pod pravé řidítko. Hojně využívaná bude i 12 V napájecí zásuvka. Dobrý dojem z celkového designu stroje nezklame ani přístrojová deska. Skvělý LCD displej poskytuje nadmíru užitečných informací. Zajímavý tvar displeje strana
33
Designérská analýza
doplňují boční lišty na levé straně s tlačítky, na pravé pak s kontrolkami. Kromě tachometru, ujetých kilometrů a stavu paliva vám displej prozradí typ zapnutého pohonu, převod, aktuální čas a tripy. Jediné co kazí dobrý dojem jsou nápisy na spodní straně displeje, které nezapadají do harmonie tvarů. U jízdních vlastností je Grizzly 700 často vytýkáno příliš tuhé řazení, oproti tomu je ale nad míru opěvován posilovač řízení, který výrazně pomáhá při otáčení řídítky a zároveň funguje jako tlumič řízení.
Obr. 21 Yamaha Grizzly 700
4. 3. 8 Cectek Kingcobra 500 EFI Tahle čtyřkolka je fakt drsná už od pohledu. Trochu mi připomíná naštvaného trola nebo kudlanku. Okamžitě zaujme zešikmená přední maska véčkového tvaru, pod níž jsou utopené čtyři světla usazené v mřížkování. Efektní mřížka v barvě karoserie je i na průduchu vzduchu. Agresivní červeno bílé pružiny dodávají sportovní šmrnc. Plynulý vzestup k přístrojové desce zároveň kontrastuje s černou barvou a odlišným druhem materiálu. Tahle kombinace dokáže rozproudit krev v žilách ihned, jak ji spatříte. Díky nízkému vykrojení sedadla se muže řidič lepe vzpřímit a zaujmout tak ergonomicky výhodnější polohu. Kingcobra je homologován pro dva jezdce, sedlo by tak mohlo být o něco delší a neškodila by i opěrka se stupačkami pro spolujezdce. Při bočním pohledu je možné vidět, jak zadní blatníky krásně tvarově korespondují s předními a nekazí celkový image stroje. Osobně si myslím, že takhle krásný zadek nemá žádná jiná čtyřkolka. Ostré ohraničení světel zdobí zadní šasí blatníků, dva kosočtvercové výfuky ( z toho jeden falešný, ale to laik nemusí vědět ), centrální brzdové světlo, ostré přechody tvarových linií a pružiny zvýrazněné bílou barvou navozují dynamický a divoký dojem. Řídítka a zrcátka nejsou nijak úchvatné, taková normální klasika, která nijak nenarušuje celkový koncept vozidla. Extrémně malinkatá přístrojová deska tvarem plynule navazuje na přední kapotáž. Kruh s vetknutým čtvercem v sobě kombinuje analogový tachometr s digitálním displejem. V horní části je zapuštěná kontrolka výstražných světel. Pravý bok patří převodovým kontrolkám. Palubovka je na vlas stejná jako u typu Quadrift, snesla by víc kontrolek a stávající by mohly být větší.
strana
34
Designérská analýza
Pohled na Kingcobru zkrátka uchvátí, a je jedno jestli se díváte ze předu nebo zezadu. Její nádherně tvarované plasty s agresivně sportovním vzhledem svádí k nasednutí a divoké jízdě.
Obr. 22 Cectek kincobra 500
strana
35
Variantní studie designu
4 VARIANTNÍ STUDIE DESIGNU K dosažení požadovaného výsledku je kromě podrobné analýzy současného stavu vyráběných strojů a možností také nutné najít odpovídající tvar a hmotové řešení. K tomu slouží variantní studie. Výsledkem této studie jsou pak jednotlivé varianty, ze kterých se vybere finální návrh, který se podrobněji rozpracuje. V rámci předdiplomového projektu byly vytvořeny tři návrhy. Samotnému zkoumaní požadovaného tvaru, předcházel výběr technických parametrů, které významným podílem ovlivňují design každého stroje, a je tedy nutné na ně brát dostatečný zřetel. Je také důležité připomenout si všechny vytýčené cíle, které by měl design stroje splňovat. Jako je jeho praktické využití, kompatibilita s přídavnými zařízeními, vzhled vyznačující pohon stroje. V základní koncepci byl zvolen typ užitkové čtyřkolky poháněné dvěma elektromotory s pohonem všech čtyřech kol. Konstrukce rámu a umístění motoru bylo převzato z již vyráběného typu elektrické čtyřkolky (EUV) M-1 od společnosti Barefoot Motors prodávané převážně v USA. Počáteční návrhy a skici byly do značné míry ovlivněny stávajícími modely terénních čtyřkolek . jejich tvarovaní vychází z technických parametru klasických benzínových čtyřkolek, kde jejich tvar udává tvar a velikost motoru, nádrže a chladiče. U elektrické čtyřkolky zabírá nejvíce prostoru box na baterie. Nádrž zde zcela odpadá a výrazně menší elektrické motory rozloží svůj objem nad diferenciál. V prvotním skicováni jsem se věnovala zejména přední masce, která je na stroji nejvýraznější a určuje hlavní dojem. Snažila jsem se najít optimální tvar, který by měl praktické využití a zároveň přinášel do tohoto odvětví něco nového. Většina návrhů však byla dosti klasická a nepřinášeli žádnou inovaci.
Obr. 23 Variantní návrhy
4.1 Varianta první Společným znakem pro obě první varianty je výrazná snaha omezit až minimalizovat potřebu využití přídavných rámů a nosičů, které jsou už téměř automaticky strana
36
Variantní studie designu
montovány na užitkové čtyřkolky. I přes nesporně velmi praktické využití těchto rámů nelze popřít, že až příliš ovlivňují design vozidla a mnohdy i v jeho neprospěch. Obě varianty mají také nevýrazný přístrojový panel. U první varianty jsem se snažila o maximální využití nosných ploch čtyřkolky. Nosné rámy jsem integrovala do přední i zadní karosérie stroje. Samotná kapota je zesílená tak, aby udržela případný náklad. Při použití takového řešení by nebylo nutné na čtyřkolku dále montovat přídavné rámy, jež svým složitým tvarováním velmi ovlivňují vzhled celého stroje. Nosné plochy jsou rovné jen s lehkými prolisy pro oživení tvaru. Světla a další komponenty jsou v obdélníkovém tvaru navrženy tak, aby ladily s celkovým jednoduchým tvarem.
Obr. 24 Varianta 1
4.2 Varianta druhá Další varianta je postavena na obdobném řešení jako ta první. Také využívá rovných ploch, které jsou nejvýhodnější k převážení nákladu a manipulaci s ním. Hmotová kompozice je však více geometrizována. Rámové trubky jsou integrovány přímo do kapotáže a už nejsou položeny na vnější části karoserie jako v předchozí variantě. Světla jsou zde v podobě LED diodových pásku, čímž podtrhují povahu elektropohonu. Kompletní hmota čtyřkolky je snížená a přístrojový panel je minimalizovaný tak aby nenarušoval celkový design.
Obr. 25 Varianta 2 strana
37
Variantní studie designu
4.3 Varianta třetí Vzhledem k nespokojenosti s předchozími řešeními jsem se u třetí varianty rozhodla výrazně změnit přístup způsobu vytváření komplexního tvaru čtyřkolky. Ustoupila jsem od snahy potlačovat nosné a přídavné rámy čtyřkolky. Naopak jsem se jich rozhodla plně využít a udělat z nich dominantní a nepostradatelný prvek tvaru. Díky povaze pohonu stroje může byt odebrán chladič, který je umístěn u benzínových čtyřkolek pod přední kapotou. Takovou redukcí odpadá potřeba krytovat tento prostor a tím vznikají nové možnosti tvarování přední masky a kapoty. Další změnou v postupu návrhu designu je tvar přístrojového panelu, který už není potlačen tak aby nebyl vidět, ale je naopak přiznaný a výrazně hmotný. Plošně navazuje na přední část karoserie a významně tak uzavírá její hmotu. Přední maska je rozdělená do dvou „ klů“ čímž vytváří prostor pro průduch vzduchu a zároveň zpevněnou část, o kterou se zapře naviják. Blatníky nejsou nijak tvarované, jsou pouze vykrojené v místě spoje. Taktéž nášlapy mají výkroj v místě, kde není nutná opora, disky čemuž rychleji odteče případná voda, která se tam dostane. Sedadlo je olemováno lištou, která ho odděluje od krytu bateriového boxu. Tvar sedadla je zatím jen předběžně naznačen a později bude do konečné podoby dotvořen také s přihlédnutím na hlediska ergonomie. Zadní část kapoty stroje je v rovině s koncem sedadla. Vzniká tak velká rovná plocha, kterou je možné využit k nakládání a převážení břemen.
strana
38
Ergonomické řešení
5 ERGONOMICKÉ ŘEŠENÍ Výrazný vliv ergonomie při navrhování jakéhokoliv designu je nesporný. Ani terénní čtyřkolka nebude výjimkou. Naopak ergonomie je jedním z hlavních prvků, které určují finální podobu tohoto stroje.
5. 1 Nakládání a vykládání nákladu Je důležité, aby prostor pro umístění nákladu byl v dostatečné výšce tak, aby bylo možné náklad pohodlně naložit i vyložit. Výška zadní manipulační roviny je 950 milimetrů, což odpovídá ergonomické normě pro optimální výšku pracovní roviny ve stoje u průměrné ženy. Přední úložnou plochu tvoří nosný rám. Výška jeho manipulační roviny je 1030 milimetru. Je tedy o něco vyšší než manipulační rovina v zadní části. Je to způsobeno potřebou dostatečného prostoru pro přední světla a jejich úhlu rozptylu na úkor výšky nosného rámu. Díky své členitosti umožňuje širokou škálu způsobů ukotvení a zajištění převáženého nákladu. Do přední části není vhodné nakládat příliš objemná břemena. Mohl by se tím totiž značně omezit nebo zcela znemožnit výhled řidiče dopředu. Pokud není ale na rámu umístěn žádný náklad poskytuje optimální výhled pro řidiče.
Obr. 26 Nakládání
Obr. 27 Nakládání
strana
39
Ergonomické řešení
5. 2 Displej Do části zorného pole zasahuje horní úsek displeje. Toto zvýšení je provedeno za účelem lepší kontroly sdělovačů při samotné jízdě. Pohledová plocha displeje je nakloněná tak, aby svírala kolmý úhel s osou pohledu mírně skloněné hlavy řidiče. Zorné pole se ještě částečně zmenší, pokud si řidič nasadí helmu. Ale i v případě takto zhoršených zorných podmínek by měla být horní plocha displeje dostatečně viditelná. Samotný doplej je navržen jako dotykový LCD panel. Při jeho tvorbě jsem vycházela z ergonomických zásad jak ovladačů: „Ovladače na stroji je třeba umístit tak, aby byly přehledné a snadno dostupné, při umístění ovladačů na ovládacím pultu či panelu bereme v úvahu jejich důležitost, četnost, dobu použití, pořadí použití apod. Manipulace s ovladači nesmí vyžadovat nadměrný svalový výkon člověka nebo nepříznivě působit na stabilitu, ovladače je nutno zabezpečit proti samovolnému vychýlení a zapnutí, musí být snadno rozlišitelné tvarem, velikostí, barvou apod. Jejich funkční polohy mají být dobře rozeznatelné popř. graficky označené. „ [9] tak z i sdělovačů: „informace musí být předloženy srozumitelně, počet a charakter sdělovaných informací nesmí přesahovat schopnosti vnímání jednoho smyslového orgánu, sdělovače musí být co nejjednodušší. Umístění musí také respektovat důležitost sdělované informace, četnost čtení, vazbu na odpovídající prvek stroje atd.“ [10] LCD displej v sobě tedy kombinuje jak sdělovače tak i některé méně četně používané ovladače jako je výstražný trojúhelník, nebo změna pohonu náprav ze 4WD na 2WD. Většina použitých symbolů jak pro sdělovače, tak i ovladače je použita v již známém a běžném grafickém provedení tak, aby bylo ovládání a přijímání informací co možná nejvíce intuitivní a přirozené. Při rozmísťování jednotlivých kontrolek jsem dbala na dodržování ergonomických vazeb mezi ovladači a sdělovači. Příbuzné kontrolky informující o vazebně podobných sděleních, jsou seskupovány do určitých částí stroje např. kontrolky potkávacích a dálkových světel jsou umístěny společně ve spodní části panelu.
Obr. 28 Detail displej
Rozmístění jednotlivých kontrolních celků je uspořádáno s ohledem na důležitost a četnost jejich čtení. V horní polovině jsou umístěny číselné údaje o aktuální rychlosti stroje v kilometrech za hodinu, počet ujetých kilometrů, teplota motoru a stav baterií. Největším a nejčastěji čteným údajem je aktuální rychlost zobrazovaná digitálně
strana
40
Ergonomické řešení
číslicí ve středové části horní poloviny LCD panelu. Pod ukazatelem počtu najetých kilometrů se zobrazuje volitelný údaj času, aktuální spotřeby energie, dojezdu, zbylá doba práce v minutách při aktuální spotřebě energie. Z obou boků ji ohraničují grafické sdělovače teploty motoru a stavu baterie v podobě gradientně zbarvených sloupců, jež zasahují až do spodní poloviny displeje. Další sdělovačě nemají takovou četnost čtení, proto mohou být umístěny ve spodní části panelu. Jsou to kontrolky dálkových a potkávacích světel,směrových světel, ruční brzdy, a zpáteční rychlosti. Kontrolky světel jsou umístěny v levé části. Tato poloha je převzatá ze zažitého vzoru osobních automobilů a měla by vyhovovat zvyklostem uživatele. Sdělovače ruční brzy a směru jízdy (lze zvolit buď zpáteční rychlost nebo jízdu dopředu) jsou v pravé spodní části displeje. Zpětný pohon je označen písmenem R jako reversing, pohon v před značí písmeno F jako forward, parkovací brzda nese klasické označení P jako parking. Kontrolky směrových světel jsou každá podle vazby na ovládání umístěny na pravé a levé boční straně. Ovladače situovány na LCD panel jsou méně často používané a tudíž není nutné je umísťovat v těsném kontaktu s řídítky. Jsou to voliče ukazatele času, aktuální spotřeby energie, dojezdu, zbylá doba práce v minutách při aktuální spotřebě energie. Ovladač přepínání je zároveň i sdělovačem požadované funkce. Ovládá se dotykem. Ovladače pohonu náprav, jež jsou graficky znázorněny symbolem povozku se zvýrazněním poháněné nápravy. V případě pohonu jen zadní nápravy svítí spodní část kontrolky žlutě, pokud jsou hnané obě nápravy rozsvítí se kontrolka žlutě celá. V nejnižším bodě displeje je ovladač kombinovaný se sdělovačem výstražného trojúhelníku. V případě sepnutím dotykem začnou současně s výstražným trojúhelníkem blikat směrových světel a jejich kontrolky. Barvy zvolené pro zobrazování kontrolek na displeji jsou volené v kontrastu s tmavým podkladem, aby byla zachovaná co nejsnadnější čitelnost. Celý displej by měl být potažen antireflexní folií, která sníží množství odraženého světla a zachová tak dobrou čitelnost displeje i při přímém oslnění. K zastínění slouží i kšilt vytvořený odskokem plochy panelu od plochy krytu řídítek.
5.3 Sedadlo „ Jedním ze základních ergonomických problémů je zajištění vhodného sezení, vztah člověk – sedadlo. Na sedadla jsou kladeny speciální nároky, jejichž splněním docílíme fyziologicky vhodnou a příjemnou polohu člověka. “ [11] Sedadlo je konstruováno tak, aby se na něm mohli pohodlně usadit dva jezdci. Výška sedací plochy pro řidiče od nášlapů je vysoká 500 milimetrů. Vystouplá sedací plocha pro spolujezdce je ještě o 50 milimetrů výše. Šířka sedadla je v nejužším bodě 270 milimetrů, taková vzdálenost by měla pohodlně umožňovat obkročný sed. V nejširší části má pak sedadlo 400 milimetrů. Je to v úseku vyhrazeném pro spolujezdce, který svým rozšířením zabraňuje spolujezdci klouzat směrem dopředu a omezovat tak sedací prostor řidiče. Samotný sedák má mírné prolnutí, které se zdvihá směrem dopředu. Celé sedadlo je čalouněné a ošetřené protiskluzovou, voděodolnou povrchovou úpravou. Jako materiál jsem zvolila syntetickou kůži. Výplň sedadla je pro vetší komfort a rozložení váhy jezdců zhotovena z gelu. Dostatečnou stabilitu celého sedadla zajišťuje jeho ukotvení ke třídovému krytu čtyřkolky. Kompletní
strana
41
Ergonomické řešení
zadní sedací plocha je odpružená pomocí zadního tlumiče, spolujezdec tak nemusí snášet tvrdé nárazy způsobené terénem.
Obr. 29 Ergonomie sezení
5.4 Zorné podmínky Zorné podmínky jsem již zde zmiňovala v kombinaci s pohledem na displej a možnosti umístění objemnějšího nákladu na přední nosič. Ještě jednou se k nim vrátím, abych je podrobněji shrnula a doplnila zbývající informace. Dostatečný výhled na terén před čtyřkolkou zajistí optimální uhel pohledu, který nebude narušovat žádná z část stroje. To by měla zajistit dostatečná výška sedadla a vhodná výška horní hrany přístrojového panelu. Pokud uvažujeme normální polohu hlavy a oka spolu se shrnutím všech nastalých podmínek, vzniká u sedícího člověka pohledový úhel 50 stupňů, jež je ze spodní strany v rozmezí deseti stupňů omezen přístrojovým panelem. 4Oti stupňový úhel by měl být dostatečný pro náležité sledování terénu před čtyřkolkou. Zorné pole řidiče by nemělo být narušeno žádným komponentem čtyřkolky vlivem výšky sedadla a od něj následně odvozené výšky oka by ani menší osoby neměly mít problém s rozhledem.
Obr. 30 Pohledový úhel strana
42
Ergonomické řešení
5. 5 Řídítka Vlivem posunutí přístrojového panelu tak, aby byl dostatečně dobře viditelný pouhým sklopením očí, musela být zvýšena i poloha řídítek a k nim přilehlých ovladačů. Výška řídítek tak lehce přesahuje optimální hodnotu pracovní roviny pro sed u 50ti percentilního muže. Toto mírné zvýšení by ale nemělo nijak závažně narušovat ergonomii celého řízení a ovládání. Inovační novinkou, která by mohla být značně zajímavá a přínosná z hlediska ergonomie ovládání, je zabudování ovládání směrových světel do boků madel řídítek. Samotný ovladač je tvořen kruhovou plochou tlačítka lehce vyčnívající přes samotný hmatník řídítek. Směrová světla se spustí stisknutím tohoto tlačítka. To umožňuje ovládat směrová světla jen lehkým posunem některého z krajních prstů. Tvar řídítek je navržen tak, aby jejich hmatník měl fyziologicky vhodný tvar. Kruhový průřez se ve středu a na konci hmatníku plynule rozšiřuje. Takové tvarovaní by mělo zaručit dostatečně ergonomické a pohodlné držení. Rozšíření na konci řídítek zabrání sklouznutí rukou mimo hmatník. Samozřejmostí je protiskluzová úprava a pogumování hmatníku. Řídítka se drží obchvatem a je možné s nimi otáčet v úhlu 50 stupňů kolem středové osy řídící tyče. Komplet řídítek je konstruován tak, aby nevyžadoval nadměrný svalový výkon a nezpůsoboval nestabilitu při jízdě. K tomu dopomáhá i EPS, neboli Electric Power Steering jedna z nejvýznamnějších modernizací poslední doby z hlediska komfortu řidiče. Je to elektrický posilovač řízení. Posilovač především minimalizuje sílu vynakládanou na ovládání řídítek, a zároveň pracuje i jako tlumič nárazů do řídítek.
Obr. 31 Ergonomie řídítek
strana
43
Ergonomické řešení
5. 6 Ovládání funkcí terénní čtyřkolky
5. 6. 1 Bezpečnostní prvek a startér Myslela jsem i na ochranu stroje před odcizením. Jako náhrada za klíček a zapalovaní, které jsou používány u klasických typů, je zde zvolen systém čipové karty. Karta se vsune do drážky ze spodní strany panelu a aktivuje displej čtyřkolky. K uvedení elektromotoru do provozu slouží ovládací tlačítko startéru zelené barvy umístěné pod displejem.
5. 6. 2 Ovládání výkonu přepínač směru jízdy Téměř veškeré ovládací prvky podle četnosti používaní jsou řazené do bezprostředního prostoru u samotných řídítek. Nejblíže je samozřejmě podle důležitosti ovládání brzd a výkonu (plynu). Jako ovládač výkonu jsem zvolila tradiční systém používaný u všech benzínových terénních čtyřkolek. Těsně vedle hmatníku řídítek je přichyceno ovládání plynu v podobě malé černé krabičky, kde hmatník představuje páčka těsně vedle řídítek ovládaná palcem. To zaručuje dostatečně stabilní sezení a maximální kontrolu nad ovládáním plynu. Je to lety osvědčený a zažitý způsob, který by nebylo vhodné měnit. Ovladač výkonu lze podle individuální potřeby praváků nebo leváků připevnit na kteroukoliv stranu řídítek. Těsně vedle ovladače výkonu je přepínač směru jízdy, lze zvolit buď jízdu dopředu nebo do zadu. Jako odezva na zvolený režim se na displeji rozsvítí příslušná kontrolka. Pohon v před značí písmeno F jako forvard, zpětný pohon je označen písmenem R jako reversing.
5. 6. 3 Ovládání brzd Z hlediska bezpečnosti se nesmí podceňovat ovladače brzd. Nejvíce se osvědčil systém tří brzd. Dvě ovládací páky představující hmatník brzdového ovladače, jsou umístěny u řídítek mezi hmatníkem řídítka a jejich krytem. Takže stačí jen lehce posunout ruku a stisknout paku. Vlivem odporového mechanismu by se měla dostavit odpovídající silová odezva. Na každé straně řídítek je umístěna jedna páka. Je nanejvýš důležité zachovat dostatečný prostor v blízkosti brzdových pák pro přívod brzdové kapaliny a konstrukčně technických prvků potřebných pro správnou funkci brzd. Třetí brzda je umístěna u nohou, sešlapává se jako pedál. Také ta poskytuje obdobnou silovou odezvu jako ruční brzdové páky. Zajištěním pedálu páky se aktivuje parkovací brzda a rozsvítí se její kontrolka na displeji.
strana
44
Ergonomické řešení
5. 6. 4 Ovladače světel Na levé straně u řídítek je umístěno ovládání světel. Jako způsob ovládání jsem vybrala prstový posunovač. Je možné přepínat mezi režimem bez světel, potkávacími světly a dálkovými. Zvolenou možnost potvrdí rozsvícená kontrolka ve spodní levé části displeje. U ovladače světel je situováno i tlačítko klaksonu. Které jako jediný prvek na čtyřkolce využívá sluchový (auditivní) sdělovač.
5. 7 Nabíjení, výměna bateriových boxů K dobíjení energie slouží elektrický prodlužovací kabel uschovaný v prostoru pod řídícím panelem, kde se běžně u benzínových čtyřkolek nachází nadrž. V této schránce se rovněž nachází přívodka, na kterou se připojí spojka prodlužovacího kabelu. Na druhé straně prodlužovacího kabelu se nachází klasická vidlice neboli zástrčka. Zástrčka se připojí do klasické síťové zásuvky v elektrorozvodné síti, a nabíjení muže začít. Přibližná doba nabíjení předpokládaného počtu elektrických boxů by měla být asi 8 hodin. Plně nabité baterie by měly vydržet až 8 hodin práce a zvládnout ujet 72 kilometrů. Vzhledem k tomu, že vývoj a rychlá inovace elektromobilů a jejich baterií počítá s rychlou výměnou boxu, byl původní jeden velký box rozdělen na několik menších. Menší boxy jsou váhově přijatelnější pro ruční nebo poloautomatickou výměnu. V budoucnu by tedy bylo možné se čtyřkolkou zajet do dokovací stanice a vyměnit baterie. K rychlému přístupu baterií slouží otvor ve středovém krytování bateriových boxů nebo mít nachystané náhradní baterie přímo v místě garážování stroje.
5. 8 Úložné prostory Jako úložné prostory slouží již zmiňované nosné rámy umístěné ve předu a v zadu na karoserii terénní čtyřkolky. Rámová konstrukce nosičů poskytuje širokou možnost ukotvení převáženého nákladu. Další možností získání úložného prostoru je umístění přídavného kufru na zadní nosný rám. Tyto kufry jsou volně v prodeji a jsou vyráběny v mnoha variantách a typech. Další výhodou použití takového zařízení je, že vznikne opěrná plocha zad pro spolujezdce. Některé typy jsou vyráběny přímo již s polstrovanou opěrkou zad. V místě pod přístrojovým panelem vznikl absencí nádrže také další úložný prostor, který je standardně využit pro uschování prodlužovacího kabelu, ale je možné zde umístit jakékoliv drobné předměty nebo věci osobní potřeby. V prostoru předních blatníků pod řídítky vznikly další menší úložné plochy. Ty lze využít například k uschování lahve s pitím nebo ručního nářadí.
strana
45
Ergonomické řešení
5. 9 Nastupování a vystupování, podpora nohou Stupačky neboli nášlapy jsou využívané především k nastupování nebo vystupování a jako opěrka nohou při jízdě. Důležitým činitelem pro správné plnění jejich funkce jsou jejich rozměry. Především jejich šířka a vzdálenost od země. Vzdálenost navržených nášlapů od země je 300 milimetrů. Pro běžného 50-ti precentilního muže či ženu by měla být taková výška dostatečná k vysednutí a sesednutí z terénní čtyřkolky. Nášlapy jsou ve středové části zúžené na 200 milimetrů a směrem ke koncům se rozšiřují až na šířku blatníků. Dostatečnou stabilitu a pevnost nášlapu zajišťuje jejich rámová podpěra. Důležité je opatření nášlapů drážkami a perforací pro odtok vody. Kovové hřebeny zabraňují klouzání nohou po jinak kluzkém a často značně znečištěném povrchu opěrek nohou.
strana
46
Tvarové řešení
6 TVAROVÉ ŘEŠENÍ Konečný návrh designu terénní užitkové čtyřkolky vyšel z variantního návrhu číslo tři. Zachovává původní myšlenku třetího návrhu, ale konečná verze se podstatně změnila. Naskicované řešení jsem musela značně přizpůsobit reálným proporcím a technickým základům, na kterých stroj stoji. Při samotném tvarování jsem se nažila docílit co nejplynulejších přechodů. Zároveň ale zachovat jasné členění jednotlivých částí a jejich funkčních ploch.
Obr. 32 Návrhy tvarového řešení
6.1 Přední maska, kapota světla Prvotní skica přední masky nastiňuje jen velmi mírný rozdíl v přechodu obloukového tvaru karoserie v blatníky. Celá přední kapotáž je extrémně zkrácená tak, že skoro ani nezasahuje nad kola. Obdélníkové vybrání přední masky zasahuje těsně pod světla, jež jsou zapuštěná téměř u vrcholu přední části karoserie. Klasické světlomety mají mírně protáhlý kosočtvercový tvar. Ještě během skicování se přední kapota protáhla tak, aby končila nad nápravou předních kol. Toho bylo dosaženo za pomocí zvýšení rozdílu mezi blatníky a středovou vystouplou částí. Místo klasických světel jsem zvažovala použít LED diodové orámování vybraného tvaru kosočtverce. Ke konečné fázi se pření část blatníků posunula více dozadu a celá přední karoserie tak získala šípový tvar. Spodní ukončení masky přešlo z vytaženého výkroje přes rovinnou křivku do obloukovitého tvaru. Vzhled světel jsem z kosočtverce přetvořila na trojúhelníkovou linku, jež se značně zaoblila a přeformátovala do více organičtějšího tvaru.
Obr. 33 Tvarové řešení přední masky strana
47
Tvarové řešení
6.2 Kryt rukou a panelu s displejem S počátku malý přístrojový panel tvořící jen úzký ochranný kryt rukou, se začal v průběhu dalších skic značně rozšiřovat a nabírat na objemu ve středové části. K takovýmto změnám bylo nutné přistoupit k získání optimálního pohledového úhlu na displej, jež je součástí panelu. Pro finální řešení zůstala zachovaná návaznost středové plochy přední karoserie na střed přístrojového panelu. Chrániče řidítek ze středu vystupují ve zúženém tvaru a směrem ke konci se rozšiřují aby vytvořily dostatečně velkou ochrannou plochu pro ruce řidiče. Konečný tvar kopíruje s optimálním odskokem plochu ruky na řídítkách. Samotné krytování celého přístrojového panelu pak bylo zredukováno a omezeno pouze na vysunutý LCD panel kde převážnou hmotu tvoří displej a zbytek krytu je odstraněn.
Obr. 34 Ovládací panel
6.3 Řidítka a ovládání Samotné řidítka z počátku měli jednoduchý tvar s úzkým průřezem na konci. Předpokládala jsem použití běžných gripů jež by zabránili klouzání rukou a zajistily dostatečně komfortní držení. Rám řidítek vychází z přístrojového panelu, jenž je na rámu ukotven. Během celkového vývoje tvaru se hmatník řídítek změnil na kruhový průřez, jenž se ve středu a na konci řidítek rozšiřuje. Přibyl zde ovládací prvek směrových světel ve formě vystouplého kruhového tlačítka. Jednotlivé ovladače, jako plyn, brzdy, světla atd. byli již od počátku přesně technicky a konstrukčně stanovené tudíž v jejich tvaru ani umístění nedošlo k žádné změně. Pouze umístění ovladačů pohonu náprav a výstražného trojúhelníku bylo přesunuto na LCD displej.
Obr. 35 Detail řidítka strana
48
Tvarové řešení
6.4 Sedadlo Tvar sedadla byl již od počátku zcela jasný. Jeho koncepce došla jen drobných změn z hlediska správných proporcí a ergonomie. Finální návrh sedadla se ve středové části, kde by měl sedět obkročmo řidič, zužuje. Směrem do zadu se rozšiřuje. Na horní sedací ploše je odskok rozdělující sedací plochu řidiče a spolujezdce. Odskok zároveň slouží jak mírná opěrka pro řidiče v prudších zatáčkách. Ve předu sedadlo stoupá a navazuje na vyšší středové krytování. V zadu pak v rovině přechází v nosnou plochu.
6. 5. Nášlapy Původní tvar nášlapů počítal s ostrým výkrojem, který šetří výrobní materiál a umožní rychlejší odtok nečistot, které se dostanou do prostoru nášlapů. Samotné nášlapy lehkým zaoblením v jedné ploše přecházejí v blatníky. Výrazný obdélníkový výkroj příliš neladil se zvolenými tvary čtyřkolky. Proto jsem zkusila plynulejší tvarování. Půdorysný tvar nášlapu přechází v oblouku od jednoho blatníku ke druhému. Zajistí se tak menši spotřeba materiálu i rychlejší odtok vody ale plocha už nebude tak tvrdá a násilná. V návrhu jsem uvažovala o zvýšených nášlapech pro spolujezdce, které by zajistily lepší jízdní komfort. U finálového řešení nášlapné plochy je zachován plynulý přechod a zúžení ve středové části. Okrajová část je prohnutá směrem dolů a tvoří tak žlábky pro odtok nečistot. Návaznost linky nášlapů na blatníky je ve zkosených lomech.
6. 6. Zadní nosná plocha Zadní nosná plocha byla již od počátečních náčrtů skicovaná jako rovina. Plocha tvořící přechod mezi zadním blatníkem a nosnou plochou se u vrcholu ostře láme. Středová rovina je orámovaná lištou a mírně zahloubená oproti bokům. Během dalšího tvarování a 3D modelování se středová ploch vyvýšila nad boky, aby se získal úložný a nosný prostor současně.
6. 7. Blatníky Stejně jako celá přední maska došli i blatníky mnoha výrazným tvarovým změnám. Původní jednolité souvislé plochy výraznějšímu natvarovaní které značně podpoří jejich funkci. Přední i zadní blatníky jsou rozdělené na dvě části. Plochy v místech spoje jsou ostře zkosené a společně tak tvoří výsek trojúhelníkového tvaru. Takové tvarovaní by nebylo vhodné z hlediska ochrany před nečistotami a odlétávajícím blátem od kol stroje. Proto jsem o něj v dalších návrzích upustila a spojila přední i
strana
49
Tvarové řešení
zadní blatník v jedné plynulé linii bez výkrojů. Dalším krokem v návrhu této části terénní čtyřkolky bylo vytvarování bočních lemů blatníku. Ty musí byt konstruované tak, aby veškeré nečistoty odletující od kol, byli zachyceny a nasměrovány mimo cestující a náklad.
6. 8. Přední nosič Tvar předního nosiče vychází z konstrukce běžných předních nosných rámu čtyřkolky . Je to vlastně jakési propojení předního mohutnějšího rámu, jež slouží jako přední nárazník, s horní nosnou rámovou konstrukcí vytvořenou svařením trubek menšího průřezu. Výraznější tvarovou změnou prošla už jen horní nosná část. Zde bylo oproti původnímu návrhu provedeno zúžení ve předu, které podpoří celkový tvar čtyřkolky.
Obr. 36 Přední nosič
6. 9. Krytování boxu baterií Původní návrh s myšlenkou otvoru pro výměnu baterií vůbec nepočítal. Jednolitá středová plocha karoserie je pouze barevně rozčleněná. V dalších variantách z tohoto barevného rozlišení vznikl otvor pro snadný přístup k bateriovým boxům. Z praktického a funkčního hlediska bylo nutné, aby spodní hrana otvoru co možná nejlépe navazovala na rovinu nášlapů. To umožní podpěru vytahovaného bateriového boxu při jeho manipulaci.
strana
50
Tvarové řešení
6. 10. Kompletní shrnutí finálního tvarového řešení Jak už bylo řečeno u popisu varianty číslo tři, vlivem odstranění chladiče muže být přední kapota výrazně zkrácena. Vzniká tím oblouková křivka tvořící hlavní linii přední části čtyřkolky. Aby zůstala zachovaná nosná a funkční plocha pření kapoty nahradila jsem tento úsek karoserie rámem. Takovéto řešení má hned několik výhod. Odstraněním této části a zkrácením karoserie získává jezdec lepší výhled na terén před sebou. Odpadá údržba a výrobní náklady spojené s touto partií. Obdobný systém zkrácení přední karoserie můžeme vidět u sportovních strojů tohoto terénního typu. Obloukovou křivku vycházející z přední kapoty opisuje i mohutný přístrojový panel, jež v sobě skrývá několik funkcí. Samotný přístrojový panel je propojen s krytem řídítek. Kryt řidítek koresponduje s odsazením s tvarem rukou držících řídítka. Mezi brzdovou pákou a stěnou krytu je zachován dostatečný prostor pro prsty.
Obr. 37 Celkový tvar
Samotné řídítka mají v sobě integrovaný ovladač směrových světel a tvarově jsou řešeny tak, aby měli fyziologicky vhodný tvar pro ruce, ale nekopírovaly přesně tvar a rozmístění prstů. Samotný displej pak ostře vystupuje z chrániče řídítek. Pohledová plocha je nakloněna tak, aby s úhlem pohledu řidiče byla kolmá, ale zároveň výška panelu neomezovala výhled dopředu. Absencí nádrže na palivo vzniká další volný prostor, který lze využít například pro odkládání osobních věcí nebo kabel napájení přístroje. Sedadlo je ergonomicky tvarované tak, aby po něm řidič při jízdě neklouzal dopředu ani do zadu. V zadní polovině je mírný schodek, který poslouží jako lehká opora jezdci a současně rozdělí prostor řidiče a spolujezdce. S pomocí vyvýšení sedací plochy získává spolujezdec výrazně lepší výhled na terén před sebou, než když by seděl ve stejné výšce jako řidič. Sedadlo je ukotveno na středním krytu, pod kterým je největší a nejtěžší část elektrické terénní čtyřkolky, a to baterie. Boxy s bateriemi zabírá významnou část stroje a značně ho také ovlivňuje po hmotnostní stránce. Koncové křivky blatníků a nášlapů jsou mírně zakřiveny dolu. Takový tvar zajistí, že případné nečistoty jako bahno budou směřovány od kol směrem dolů a nikoliv na pasažéry. Samotné nášlapy pak mají obloukové vybraní, které také napomáhá rychlejšímu odvodu vody. Blatníky přední a zadní kapotáže přecházejí plynule po jedné křivce do středových blatníků a lemů. Je zde pouze mírný odskok, strana
51
Tvarové řešení
proveden z ryze technických a praktických důvodu. Díky nejednotnosti lze jednotlivé díly blatníku jednoduše vyměnit, pokud se poškodí. V zadní části pak oblouk blatníku přechází do roviny, aby vytvořil zadní funkční plochu, která je zakončena ostrým lomením prostoru zadních světel.
Obr. 38 Tvar zadní karoserie
strana
52
Barevné a grafické řešení
7 BAREVNÉ A GRAFICKÉ ŘEŠENÍ Použitá finální barevná kombinace je stejně důležitá jako celkový tvar. Už při prvním zamyšlení nad barvou stroje bylo pro mě jednoznačné, že by měla dobře maskovat nečistoty, které na stroji takového typu vznikají neustále. Dále by měla vyjadřovat hlavní účel, ke kterému vozidlo slouží. Tím je myšleno zemědělství, lesnictví a další práce v terénu. Barva čtyřkolky by ale také měla být dobře viditelný v běžném pracovním prostředí, tedy v přírodě. Žádná ze známých barev tuto kombinaci požadavků nesplňoval, a proto bylo nutné přejít k řešení pomocí kombinace několika barev. „Účinky barev na člověka jsou značně individuální a závislé na osobní zkušenosti, pohlaví, kulturních zvyklostech atd. Přesto však je nepochybné, že mají určitý vliv na emocionální stav člověka a na pocit komfortu.“[7] Vzhledem k uvedenému tvrzení jsem vytvořila několik barevných variant. Snažila jsem se účelově kombinovat různé bary a barevně odlišovat různé části tak, aby vznikl požadovaný efekt. Následně jsem řešení zúžila na kombinaci základní tmavé barvy přírodního odstínu, jež bude doplněna výraznou reflexní barvou. Toto barevné řešení umožní dostatečné krytí každodenních nečistot vzniklých na laku terénní čtyřkolky, a současně budě stroj dobře viditelný pomocí reflexní barvy na určitých prvcích vybraných z celku. Dalším krokem bylo vybrání jednotlivých částí, kterým bude přiřazena reflexní barva. Barevné rozlišení by nemělo narušovat a rozbíjet celkový tvar čtyřkolky a mělo by podtrhovat odlišnost funkčních částí.
Obr. 39 Barevna varianta
V první z barevných variant jsem vybrala lemy blatníků a přiřadila jim reflexní barvu. Vzniklo tak boční orámování čtyřkolky. Tyto lemy jsou snadno odnímatelné a vyměnitelné, díky tomu by nebylo nijak výrobně náročné přiřadit jim požadovanou barvu. Toto použití výraznější barvy na nejchoulostivější časti vozidla mělo ale celou řadu nevýhod. Především bylo ale vizuálně značně nepřesvědčivé. Nejzávažnější vadou byl asi důsledek, že partie stroje, které jsou nejvíce zasažené nečistotou, mají světlejší reflexní barvu, na které jde vše dobře vidět. Takové řešení není vhodné. Další zvolenou možností bylo vybrání středových částí karoserie. Reflexní barva byla použitá na středové ploše přední kapoty a středu krytu rukou, který plynule přechází a kopíruje předešlou plochu. Dále na středovém krytu bateriového boxu a středové zadní plochy. Vznikl tak optický pruh reflexní barvy rozdělující stroj půl ale strana
53
Barevné a grafické řešení
zároveň podtrhující jeho hlavní plochy a tvarování. Takovéto barevné řešení
Obr. 40 Barevná varianta
jednotlivých části bylo vybrané jako konečné. Zbývalo už jen přesně určit barvy a jejich odstíny. Z vytvořených variant jsem vybrala tmavě zelenou barvu s reflexní zelenou, jelikož tato kombinace nejlépe odpovídala zadaným požadavkům a byla nejpříjemnější z hlediska psychiky.
Obr. 41 Barevná varianta
strana
54
Konstrukčně-technologické řešení
8. KONSTRUKČNĚ - TECHNOLOGICKÉ ŘEŠENÍ Hned v počátku této diplomové práce bylo nutné vyřešit několik základních technických problémů, které se k tomuto tématu pojí. Celkový technický problém byl vytvořit design a konstrukci stroje, který by byl ekologický, měl nulové emise a byl dostatečně bezpečný. V současné době se u terénních čtyřkolek nejčastěji používají spalovací motory a to jak u sportovních tak u užitkových verzí. Trendy budoucnosti ale především samotní uživatelé pracovních čtyřkolek tlačí tuto problematiku jinam. Jsou snahy vytvářet ekologické vozidla s nulovými emisemi, jejíž provoz by nebyl finančně náročný. Vlivem těchto požadavků vyvstávají specifické problémy mého technického řešení. A to jaký typ terénní čtyřkolky budu navrhovat? Jestli sportovní, užitkovou nebo rekreační verzi. Jaká slitina rámu a tvar bude nejvhodnější. Jaký typ motoru bude stroj pohánět. Jestli je nutné uvažovat o pohonu všech čtyř kol nebo nikoliv. Pokud zvolím spalovací nebo hybridní motor, tak jaký způsob řazení použiji. Jestli že, vyberu elektromotor, jaký typ baterií budu potřebovat.
8. 1 Typ terénní čtyřkolky Při výběru typu jsem se rozhodla pro variantu užitkové terénní čtyřkolky. Tento typ momentálně zažívá na našem trhu velký rozkvět hlavně pro komerční využití. Toto tvrzeni, lze podpořit citací ze serveru Novinky.cz který v roce 2008 uvedl: „Prodej motorových čtyřkolek v posledních letech roste tempem v desítkách procent ročně. Každý rok na českých silnicích podle odhadů prodejců přibude 4000 až 6000 strojů. Velkou část ale tvoří nejlevnější modely od čínských výrobců. Přesná statistika prodeje neexistuje. "Tady je problém, čtyřkolky jsou evidovány buď jako dva druhy motocyklů, anebo jako zvláštní vozidlo. Z registru tak nevyčteme, co jsou čtyřkolky," uvedl mluvčí ministerstva dopravy Karel Hanzelka.“ [8] Proto lze předpokládat, že nové technologie a návrhy v tomto odvětví by měly mít úspěch a vyhovět podmínkám trhu. Užitková terénní čtyřkolka je nejvhodnější typ pro řešení alternativních pohonů.
8. 2 Rám Rám čtyřkolky je jednou z nejdůležitějších částí. Připevňují se k němu všechny důležité součásti. Tvoří jakousi kostru stroje. U užitkové čtyřkolky lze předpokládat opravu rámu v domácím prostředí. Materiál rámu by tedy měl být tvořen z lehce svařitelné měkké slitiny oceli. Vzhledem k tomu že většina rámů užitkových čtyřkolek je vyrobeno z chrom molybdenových trubek zvolila jsem i já tento typ. Tvarově jsem vyšla z konstrukce rámu již vyráběného typu elektrické čtyřkolky (EUV) M-1 od společnosti Barefoot Motors z Oregonu v USA. Konstrukce rámu počítá s umístěním dvou elektromotorů, bateriového boxu přídavných zařízení a přídavných nosičů. Tato kostra prošla už jen z hlediska designu drobnými změnami, jako změna umístění nášlapů rozdílné tvarování přístrojového panelu a uchycení předního rámu.
strana
55
Konstrukčně-technologické řešení
Obr. 42 Konstrukce hlavního rámu
8.3 Motor a pohon kol Pokud jde o pohon, mohla jsem vybírat mezi nepřeberným množstvím nejrůznějších variant. Od klasických spalovacích motorů přes hybridní motory a elektromotory po plynové a vodíkové motory. Z těchto druhů jsem vybrala tři nejvhodnější, což byly spalovací motory, hybridní motory a elektromotory. Zadaným požadavkům na ekologičnost a ekonomičnost provozu nejlépe vyhověl elektromotor. Čtyřkolka má dva elektromotory. Jeden motor je umístěný nad přední nápravou napevno přichycený k hlavnímu rámu čtyřkolky rozebíratelným šroubovým spojením. K přenosu pohybu na diferenciál používá řetěz. Druhý motor na zadní nápravě je umístěn přímo na diferenciálu. Uvedený princip je pro pohon všech čtyř kol. v případě pohonu jen zadní nápravy stačí jeden motor. Nevýhodou elektromotorů je jejich možné přehřátí k tomu slouží kontrolní čidla v motoru. Elektromotory od společnosti Golden Motor jsou schopné poskytnout výkon až 20 kilowatt s napětím 24, 36, 48, 72 voltů. Jejich účinnost je 88 procent a hmotnost v rozmezí 11 až 20 kilogramu. Motor s takovými parametry je vhodný pro aplikaci v elektromobilu, golfovém vozíku či čtyřkolce. Pro pohon přední nápravy jsem zvolila elektromotor o výkonu 5 kilowatt. Zadní nápravu pohání silnější motor o výkonu 15 kilowatt. Zvolené typy motoru jsou běžně dostupné s napětím 72 voltů. Elektrické motory se ale mohou přehřát. Aby se tomu předešlo, je nutné zajistit dostatečný přístup vzduchu, který bude motor chladit pomocí ventilátoru. Je také důležité připojit k motoru regulátor s čidlem, který bude hlídat teplotu v motoru a v případě možného přehřátí motoru ho automaticky vypne. Informace o teplotě motoru jsou zobrazovány na displeji čtyřkolky, aby mohl uživatel včas snížit využívání motoru a zabránit tak úplnému vypnutí a dočasnému odstavení stroje. Vzhledem k použitému typu pohonu je zde uplatněna možnost rekuperace elektrické energie při brzdění. S ohledem na variabilitu celého designu, jsem mezi pohonem pouze zadní a pohonem obou náprav, vybrala druhou variantu. Tedy pohon všech čtyř kol. Do takto navrženého designu lze lehkou úpravou aplikovat i typ pohonu pouze zadní nápravy. Pro užitkovou čtyřkolku používanou pro těžkou práci je pohon všech čtyř kol nepostradatelný.
strana
56
Konstrukčně-technologické řešení
8.4 Akumulátory Přísun elektrické energie do motoru zajišťují lithium železo fosfátové baterie, které nevyužívají toxických kovů. Mají dvojnásobně vyšší hustotu energie než nikl kadmiová baterie a rychle se nabíjejí. Zvolené parametry závisí ale především na typu použitého elektromotoru. V případě mého řešení jsem uvažovala o šesti boxech s bateriemi. Jednotlivé boxy by měli dát dohromady kapacitu 80V /200 AH. Jejich celková váha by byla 120kg. Jejich životnost je až 1000 nabíjecích cyklů s životností až 10 let. Rozměry jednoho boxu jsou 502x262x242 mm. Je možné také využít menších boxů s menší kapacitou o rozměrech 331x171x221 mm a poloviční váze. Vlivem rozložení baterií do jednotlivých boxů vzniká možnost snadnější manipulace a připadnou výměnou. Pokud například nebude možné rychlé dobíjení, stačilo by vyměnit některé boxy. Tohoto systému využívají také mnohé studie pro elektromobily. Efektivní využití energie baterií zaručuje systémy kontroly a řízení spotřeby. K dobíjení slouží elektrický prodlužovací kabel a přívodka jež je uschována ve schránce pod LCD displejem. Do přívodky se zapojí spojka prodlužovacího kabelu. Zástrčka prodlužovacího kabelu se připojí do klasické síťové zásuvky v elektrorozvodné síti a započne nabíjeni. Je možné využít i turbonabíjení. Přibližná doba nabíjení předpokládaného počtu elektrických boxů by měla být asi 7 hodin. Plně nabité baterie by měli vydržet až 8 hodin práce a zvládnout ujet 72 kilometrů. Zde uvedené hodnoty vycházejí z již použitého a sériově vyráběného stroje EUV M-1.
Obr. 43 Schéma rozmístění hlavních částí strana
57
Konstrukčně-technologické řešení
8.5 Zavěšení a tlumení nárazů Pro zavěšení zadních kol jsem zvolila systém TTI, neboli torsional mailing independent. Jde o zavěšení zadních kol, u něhož jsou kola zavěšena na vlečených ramenech. Kola se pohybují jenom nahoru a dolů, nikoli po kružnici jako u dvojitých A-ramen, čímž se při nadskoku zachovává stále stejný rozchod. Tím se méně rozrývá terén a šetří se pneumatiky. Zavěšení předních kol využívá systém dvojitých nezávisle odpružených A-ramen. Jako mírný nadstandard jsem použila ještě pátý tlumič a to pro sedadlo v části pro spolujezdce. U tlumičů je z hlediska designu nejdůležitější výška zdvihu. S počátku jsem počítala s klasickou variantou osvědčeného modelu pružinového tlumiče, který vypadá značně efektně a dodává designu ten správný říz. Po důkladné analýze jsem ale upustila od původního záměru a rozhodla se použít vzduchový tlumič. Při reálné výrobě by mohla být alternativní možnost firma Fox Která vzduchové tlumiče pro ATV vyrábí a od niž jsem převzala jejich parametry. Vzduchový podvozek má oproti klasickému výrazně nižší hmotnost, což je důležitá výhoda. Jeden přední tlumič váží okolo 2,5 kg. Klasický tlumič s běžnou pružinou je přibližně třikrát těžší. Vzduch jako pružící prvek je také podstatně progresivnější. Předností vzduchového tlumiče Float X je jeho spolehlivost. Princip, na kterém pracuje tlumič, je celkem jednoduchý. Tlumiče se skládají ze samostatné pístnice, pouzdra a dvou přepouštěcích komor. V obou komorách je plovoucí pístek. Jedna z komor se stará o odskok a druhá o kompresi tlumiče. Velká nádoba je naplněná dusíkem, zatímco spodní malá vzduchem, který přetlačuje píst tlumiče. Tlumič je možné nastavit ve všech směrech. Místo utahování kroužku u pružiny, jak je tomu u klasických tlumičů, se tlumič dofukuje pumpičkou. Životnost by měla být zhruba 100 motohodin.
8. 6 Ovládání a elektronika v oblasti řidítek Řidítka a veškeré ovladače k nim přilehlé jsou umístěny na horní části tyče řízení. Ta je konstruovaná jako odlitek z lehké slitiny. Z Technologického pohledu je nutné zachovat dodatek prostoru mezi kovovou tyčí řídítek a tělem přístrojového panelu. Tento prostor bude využit pro instalaci elektrických rozvodů, přívodu brzdové kapaliny a dalších nezbytných technických prvků nutných ke správné funkci ovladačů. 8. 7 Světla Původní návrh celkového designu předpokládal klasická žárovková světla hojně používaná u všech typů dopravních prostředků. Postupem vývoje návrhu jsem ale od tohoto záměru upustila a zvolila Led diodové světla které lépe korespondují s elektropohonem a jejich nižší energetická spotřeba umožňuje využití elektřiny pro jiné funkce stroje. Široká variabilita Led diod a jejich aplikace pomocí nejrůznějších pásku poskytuje různorodé tvarové řešení světel. Technicky problematičtější by snad mohlo bít jejích chlazení, což by mohl umožňovat rám čtyřkolky. Tvar předních světel kopíruje karoserii a tvoří tvar nedokončeného trojúhelníku se zaoblenými
strana
58
Konstrukčně-technologické řešení
rohy. Hloubka světel je jen lehce zapuštěná dovnitř karoserie. Přední světla jsou rozděleny do částí směrových, potkávacích a dálkových světel. Zadní světla v sobě kombinují potkávací, koncová a brzdová světla.
8. 8 Připojeni přídavných zařízení Je nanejvýš důležité, aby celkové tvarování a návrh designu užitkové terénní čtyřkolky zachovával její schopnost a variabilitu co se týče přídavných zařízení. Tento aspekt totiž určuje míru její užitkovosti. Pokud by čtyřkolka ztratila tuto vlastnost stal by se z ní sportovní nebo rekreační typ, který není už tak dobře využitelný pro práci. Základní přídavná zařízení jako naviják nebo nosné rámy mohou byt jednoduše umístěny na rám čtyřkolky. Základní koncepce rámu zůstala zachovaná a s tím i možnost připojit jakékoliv další zařízení od navijáku přes radlici až po hydraulická ramena a sekačky. Za přídavnou část lze i považovat samotné nosné rámy a nárazníkový rám. Navržený design ale předpokládá tyto rámy v přední části stroje jakou nepostradatelné komponenty celého návrhu. Veškeré přídavné rámy jsou k základnímu rámu připojeny rozebíratelným šroubovým spojem.
Obr. 44 Rovor náprav
8. 9 Základní technické údaje Navržená terénní čtyřkolka je dlouhá 2200 mm, 1200 mm široká a 1300 mm vysoká, rozvor náprav je 1600 mm. Přibližná hmotnost v nenaloženém stavu by měla být okolo 400kg. Předpokládaná tažná síla 560kg. Nosnost předního rámu 90 kg. Nosnost zadního rámu 130 kg.
strana
59
Konstrukčně-technologické řešení
Obr. 46 Délka čtyřkolky
Obr. 45 Rozměry čtyřkolky
strana
60
Rozbor dalších funkcí designérského návrhu
9 ROZBOR DALŠÍCH FUNKCÍ DESIGNÉRSKÉHO NÁVRHU Řešení návrhu v sobě nese i další funkce a to psychologickou, ekonomickou a sociální stránku věci, a tedy to, jak stroj působí na člověka, možnosti jeho užití, ale i úvaha nad vyrobitelností spojenou s výrobními náklady. 9.1 Psychologická funkce Psychologické působení celého stroje značnou měrou zasahuje do ergonomických aspektů navrženého designu. Psychologie zkoumá psychické a duševní procesy, jež se týkají člověka. Každý člověk má schopnost odrážet působení, kterým na něj účinkuje jeho vnější i vnitřní prostředí. Proto není psychologické působení stroje nijak zanedbatelné. Největší dopad na psychiku uživatele bude mít pravděpodobně celkový dojem čtyřkolky. Největší podíl na vnímání stroje jako celku mají dominantní tvarové, barevné a materiálové prvky. Kvalita a dobré zpracování konstrukčního a materiálového řešení již na první pohled sdělí uživateli, v jaké cenové relaci se stroj nachází a zda-li lze předpokládat, že bude spolehlivý či nikoliv. Rozporuplné pocity může u jednotlivců vyvolávat užití elektrického pohonu a přizpůsobení designu stroje technickým aspektům. V našich podmínkách takové stroje nejsou ještě vyzkoušené a zažité. Proto pro zaryté milovníky silných spalovacích motorů mohou být až nepřijatelné. Značně negativní mohou být také reakce na zkrácení a tvarování přední masky a její kombinaci s nosným rámem. Tento přístup je nový a může být špatně snášen. Hlavní barevné provedení v kombinaci tmavě zelené a výrazně žluté barvy osvěžuje, navozuje pocit bezpečí a sebevědomí současně ale povzbuzuje ke kreativitě a činnosti. Značnou měrou je přihlédnuto k prostředí, ve kterém se bude stroj nejčastěji používat. Tímto je myšleno: přírodní terén, oblast lesu a zemědělských farem. Barva a tvary ladí k tomuto prostředí a korespondují s ním. Důležitým činitelem z hlediska psychologie je grafika a rozvržení displeje. To je navrženo tak, aby bylo zcela intuitivní. Veškeré možné kontrolky jsou zpracovány do grafických symbolu a je tak snadno zjistitelné, čeho se která kontrolka týká. Číselné údaje jsou dostatečně velké a snadno čitelné a tak by provedení a zpracování displeje nemělo vyvolávat žádné negativní emoce. Převládá zde žlutá barva, jež působí živě, povzbudivě až antidepresivně a podporuje kreativitu. Navržený terénní stroj by měl působit na člověka tak, aby už na první pohled poznal, k jakému účelu byl stroj vyroben. V uživateli by měla terénní čtyřkolka budit dojem kvalitního a spolehlivého pracovního stroje, jež spolehlivý a výkonný.
9.2 Ekonomická funkce I když technické zázemí stroje vychází z reálného a již běžně vyráběného typu terénní užitkové čtyřkolky, je ekonomická náročnost výroby a konečná cena stroje velmi těžce určitelná. Sériově vyráběná užitková terénní čtyřkolka s obdobným užitím základního rámu, dvou elektromotorů a baterií se pohybuje v cenové relaci 12,900 amerických dolarů za verzi 4WD a 11,900 amerických dolarů za verzi 2WD. Lze tedy předpokládat, že konečná cena stroje by mohla být obdobná. Ekonomickým přínosem pro uživatele jsou nízké provozní náklady, odpadá nákup drahého paliva jako je benzín, není nutné doplňovat olej a mnoho dalších funkčních kapalin a filtrů, které souvisí se spalovacím motorem. Chrom-molybdenová konstrukce rámu
strana
61
Rozbor dalších funkcí designérského návrhu
umožňuje běžné svaření a opravu kdekoliv, kde se nachází svařovací zdroj. Tím se ušetří výdaje za autorizovaný servis a dopravu. Kompletní výrobní náklady se sníží o spotřebu materiálu na kryt přední masky a převodovky. Naopak navýšení může nastat vlivem použití LED světel a mohutnějšího krytu přístrojového panelu a použití moderních technologií, jako je dotykový LCD panel. V mnoha zemích Evropské unie by byl nákup stroje dotovaný díky svým nulovým emisím.
Obr. 47 Návrh Terénní čtyřkolky
9.3 Sociální funkce Před několika lety byla v České republice terénní čtyřkolka téměř neznámý dopravní prostředek. V současnosti se stále více rozšiřuje nejen mezi příznivce autokrosu, motokrosu a fanoušky terénních vozidel, ale začínají se objevovat užitkové (pracovní) čtyřkolky využívané pro podnikatelské účely. Již základní koncepce designérského řešení byla výrazně ovlivněna nastalými společenskými trendy a silnému ekologickému a ekonomickému smýšlení široké společnosti v celosvětovém měřítku. Reakcí na takzvané zelené myšlení bylo striktní zadání využití alternativního pohonu, který bude produkovat co nejnižší emise. Terénní užitkové čtyřkolky jsou na našem trhu, čím dále tím více žádané, což potvrzují i neoficiální statistiky prodejců. Kombinace nízké ekonomické spotřeby, ekologie a čisté užitkovosti, kterou v sobě stroj skýtá, by měla zaujmout a zapůsobit na dobré přijetí návrhu z hlediska široké veřejnosti. Z mého pohledu je navržené řešení společensky přínosné a přispívá k vývoji ekologických strojů v tomto odvětví.
strana
62
Rozbor dalších funkcí designérského návrhu
9. 4 Estetické aspekty navrhovaného řešení Hlavním cílem mé diplomové práce je vytvořit funkční a inovativní design terénní čtyřkolky využívající alternativní pohon. Vzhled celého stroje by měl odpovídat jeho určení a předpokládanému využití. Také by mělo být na první pohled jasné, že to není tradiční benzínový typ užitkové terénní čtyřkolky, ale že navržený stroj využívá elektrický pohon. Mým záměrem bylo oprostit se od zažitého klasického tvaru užitkových čtyřkolek a najít cestu k nového způsobu tvarování tohoto technicky netradičně řešeného stroje. Tvarování každé části vozidla je nastavené tak, aby splňovalo veškeré funkční a ergonomické nároky kladené na design. Organické linie tvaru přecházejí v plynulých plochách a snaží se vytvářet co nejmenší počet ostrých přechodů u jednotlivých částí. Oblouková plocha přední karoserie a její následná návaznost na přístrojový panel přispívá k aerodynamice jízdy. Půdorysný šípový tvar stroje naznačuje a opticky podporuje směr jízdního pohybu. Celé tvarovaní je zdůrazněno barevným rozdělením ploch.Barevná kombinace je volena s ohledem na okolní a pracovní prostředí, ve kterém se bude stroj s největší pravděpodobností nacházet. Důležitým prvkem vzhledu je zde kontrastní barevné odlišení, jež umožňuje snadnější lokalizaci stroje v přirozeném prostředí.
Obr. 48 Konečný návrh
strana
63
Závěr
ZÁVĚR V této diplomové práci je prezentován návrh designu terénní čtyřkolky. Téma zadání diplomové práce jsem dále specifikovala na řešení designu užitkové terénní čtyřkolky. Tento typ by měl být převážně využíván jako pomocník při práci v lesnictví, nejrůznějších odvětvích zemědělství nebo horských služeb. Kostru celé čtyřkolky tvoří základní rám, jehož konstrukce byla převzata z již vyráběného typu elektrické užitkové čtyřkolky. K rámu jsou připojeny veškeré důležité části stroje. Po podrobné analýze alternativních pohonů byly vybrány dva elektromotory o celkovém výkonu 20 kilowatt, které slouží k pohonu stroje. Slabší motor o výkonu 5 kilowatt je umístěn nad přední nápravou a ukotven k rámu. Druhý motor pohánějící zadní nápravu je výkonnější a nachází se přímo nad zadním diferenciálem. Jako Akumulátory slouží lithium železo fosfátové baterie rozděleny do několika boxů umístěné ve středové části rámu. Zvolený počet baterií by se měl nabíjet přibližně 7 hodin a poskytnout dostatečnou energii pro pracovní výkon motorů trvající 8 hodin nebo dojezdu 72 kilometrů. Design celého stroje došel postupným vývojem značných změn oproti běžně vyráběným benzínovým typům. V kompletu řešení je nejvýraznějším vzhledovým prvkem přední nosný rám a nárazníkový rám. Zkrácením přední kapoty a jejím následným nahrazením rámem se značně zlepšil výhled řidiče na terén před čtyřkolkou, současně ale zůstává zachována nosná a ochranná plocha kterou nyní tvoří jen rám. Přední kapota se obloukovitě svažuje a zužuje směrem dolů a vytváří tak šípovitý tvar ve směru jízdy. Na středovou plochu přední karoserie navazuje ve stejné linii přístrojový panel spojený s chrániči rukou. Funkční plochu přístrojového panelu tvoří vysunutý dotykový LCD displej. Na displeji jsou umístěny jak sdělovače a kontrolky tak ovladače výstražného trojúhelníku, pohonu kol a volba funkcí. Oslňování a odrazu světla od displeje brání jeho antireflexní úprava a jakýsi kšilt vzniklí zasunutím horní části těla displeje hlouběji do krytu panelu. Pod displejem je umístěno startovací tlačítko. Z panelu vybíhají řídítka, v jejichž těsné blízkosti jsou umístěny ovladače výkonu, brzd, světel, klaksonu a zpětného chodu. Hmatníky řídítek mají kruhový průřez rozšiřující se ve středové části a na konci. Tento tvar je fyziologicky optimální pro pohodlné řízení. Samozřejmostí je i protiskluzová úprava a pogumování povrchu. Do samotného těla řídítek jsou integrované ovladače směrových světel v podobě kruhových tlačítek vystupujících za okraje řídítek. Přední blatníky jsou tvarově spojeny s přední kapotou a v lomené křivce přecházejí dolů směrem k nášlapům. Všechny blatníky jsou opatřeny lemy, které zabraňují odletu nečistot od kol na cestující. K pohodlnějšímu nastupování a vystupování pomáhají nášlapy, jež současně plní i funkci opěrky nohou při jízdě. Plocha nášlapů se zužuje směrem ke středu a následně se vrací zpět k šířce blatníku. Takovéto tvarováni šetří materiál, ale zároveň zachovává dostatečně velkou plochu pro chodidla jezdců. Nášlapy jsou taktéž opatřeny lemy, které zde plní funkci žlábků pro rychlejší odtok nečistot jež se sem dostanou vlivem nastupování a vystupování. Ve středu karoserie čtyřkolky je vytvořený otvor sloužící k snadnému přístupu k bateriovým boxům. Lze předpokládat, že v budoucnu budou elektricky poháněné vozidla využívat dokovací stanice a tak by měl být přístup pro výměnu baterií co nejsnazší. Samotné nabíjení baterií probíhá pomocí prodlužovacího kabelu a přívodky umístěné v prostoru pod LCD panelem. Na tvar sedadla měla vliv především ergonomie. Sedadlo je konstruováno tak, aby se na něm mohli pohodlně usadit dva jezdci. Rozměry sedadla
strana
64
Závěr
jsou zvoleny tak aby pohodlně umožňovali obkročný sed. Sedací plocha je rozdělena vyvýšeným stupínkem který odděluje prostor řidiče a spolujezdce zároveň slouží jako podpora řidiče při prudší průjezdu zatáčky. sedák má mírné prolnutí které se zdvíhá směrem dopředu. Dostatečnou stabilitu celého sedadla zajišťuje jeho tvarové ukotvení ke středovému krytu čtyřkolky. Za sedadlem je funkční rovina plocha, kterou lze využít k převážení nákladu nebo umístění přídavného kufru či rámu. V celkovém tvaru je výrazná snaha o co nejplynulejší přechody a minimalizaci ostrých hran. Finální návrh zachovává veškeré funkční plochy a prvky klasické užitkové čtyřkolky a splňuje základní ergonomické požadavky kladené na tento typ stroje. Tato designován studie neřeší jednotlivé části terénní čtyřkolky zcela do detailu je to pouze nástin celkového tvarového pojetí s ohledem na praktickou funkčnost a ergonomii. Širší a detailnější řešení jednotlivých prvků by mohlo být předmětem další podrobnější studie.
strana
65
Seznam použitých zdrojů
SEZNAM POUŽITÝCH ZDROJŮ Seznam citací [1] Access Max 5 400, OLIVA Matěj, [online] 10. 9. 2010 [citováno 2010/11/14] Dostupné z: http://www.quadmania.cz/detail-clanku/access-max-5-400-13043.html [2] Access Max 5 400, OLIVA Matěj, [online] 10. 9. 2010 [citováno 2010/11/14] Dostupné z: http://www.quadmania.cz/detail-clanku/access-max-5-400-13043.html [3] Kymco Maxxer 450, OLIVA Matěj, [online] 10. 9. 2010 [citováno 2010/11/14] Dostupné z: http://www.quadmania.cz/detail-clanku/kymco-maxxer-450-13070.html [4] Kymco Maxxer 450, OLIVA Matěj, [online] 10. 9. 2010 [citováno 2010/11/14] Dostupné z: http://www.quadmania.cz/detail-clanku/kymco-maxxer-450-13070.html [5] Kymco Maxxer 450, OLIVA Matěj, [online] 10. 9. 2010 [citováno 2010/11/14] Dostupné z: http://www.quadmania.cz/detail-clanku/kymco-maxxer-450-13070.html [6] Journeyman Gladiator X5, TICHÝ FILIP, [online] 10. 10. 2010 [citováno 2010/11/16] Dostupné z: http://www.quadmania.cz/detail-clanku/journeymangladiator-x5-12863.html [7] RUBÍNOVÁ, Dana. Ergonomie. Vyd. 1., Brno: Akademické nakladatelství CERM, 2006. 62 s. ISBN:80-214-3313-2 [citováno 2011/04/16] [8] Prodej čtyřkolek v Česku vzrostl o desítky procent, [online] 10. 03. 2011 [citováno 2011/04/16] Dostupné z: http://www.novinky.cz/auto/144719-prodejctyrkolek-vzrostl-v-cesku-o-desitky-procent.html [9] RUBÍNOVÁ, Dana. Ergonomie. Vyd. 1., Brno: Akademické nakladatelství CERM, 2006. 62 s. ISBN:80-214-3313-2 [citováno 2011/04/16] [10] RUBÍNOVÁ, Dana. Ergonomie. Vyd. 1., Brno: Akademické nakladatelství CERM, 2006. 62 s. ISBN:80-214-3313-2 [citováno 2011/04/16] [11] RUBÍNOVÁ, Dana. Ergonomie. Vyd. 1., Brno: Akademické nakladatelství CERM, 2006. 62 s. ISBN:80-214-3313-2 [citováno 2011/04/16]
Seznam použitých zdrojů [1] KRÁL,Václav. Stavba automobilů pro autokros. Vyd. 1., Praha: SNTL, 1977. 179 s. [2] VACEK, Zdenek. Pryč s ropou! Alternativní motory. Vyd. 1., Brno: Cerm, 2004. 55 s. ISBN: 1214-4754.
strana
66
Seznam použitých zdrojů
[3] Degelmann, René, . Dokonalá jizdana čtyřkolce. Vyd. 1. České Budějovice :Kopp,2009. 139 s. ISBN: 78-80-7232-384 [4] VLK, František. Alternativní pohony motorových vozidel . Vyd. 1. Brno: Cerm, 2004. 234 s. ISBN: 80-239-1602-5. [5] Electric All Terrain Vehicle the E-Force ATV, [online] 10. 9. 2010 [citováno 2010/11/14] Dostupné z: http://www.ecoeatv.com/ [6] 2010 Barefoot Motors EUV M-1 ATV Review, [online] 10. 10. 2010 [citováno 2010/11/20] Dostupné z: http://www.motorcycle-usa.com/23/4753/MotorcycleArticle/2010-Barefoot-Motors-EUV-M-1-ATV-Review.aspx [7] Electric ATV maker hopes to tap farmers market, [online] 10. 11. 2010 [citováno 2010/11/20] Dostupné z: http://www.ddmotorsystems.com/homeblog.php [8] První reportáž z výstavy čtyřkolek , [online] 10. 11. 2010 [citováno 2010/11/20] Dostupné z: http:// http://www.quadmania.cz/detail-clanku/prvni-reportaz-z-vystavyctyrkolek-12822.html [9] Čtyřkolka se tváří jako motorka, ale je to auto, [online] 10. 11. 2010 [citováno 2010/11/20] Dostupné http://www.rozhlas.cz/motozurnal/radce/_zprava/756322 [10] ATV transmision United States Patent US6533060 , [online] 15. 11. 2010 [citováno 2010/11/27] Dostupné z: http://www.freepatentsonline.com/6533060.pdf [11] BLDC Motors and Controllers , [online] 20. 11. 2010 [citováno 2010/11/27] Dostupné z: http://www.goldenmotor.com/ [12] Lithiové baterie - LiFePO4 , [online] 24. 11. 2010 [citováno 2010/11/29] Dostupné z: http://www.fg-forte.cz/cz/kategorie/241-lithiove-baterie--lifepo4.aspx [13]Články podle typu čtyřkolky , [online] 10. 12. 2010 [citováno 2010/12/15] Dostupné z: http://www.quadmania.cz/clanky/?mid=8 [14] Lube-injection Auto-geared Electric Motor Installation and Oil Maintenance [online] 5. 12. 2010, [citováno 2010/12/05], Dostupné: http://www.valuride.com/pdf_files/gt-motor_maintenance.pdf [15] AC Motor vs DC Motor, [online] 15. 11. 2010 [citováno 2010/11/20] Dostupné http://gallantmotor.com/acvsdc [16] 1984 Honda ATC 110, [online] 10. 11. 2010 [citováno 2010/11/15] Dostupné http://www.moitozo.com/s2/honda/84ATC110/ [17] RUBÍNOVÁ, Dana. Ergonomie. Vyd. 1., Brno: Akademické nakladatelství CERM, 2006. 62 s. ISBN:80-214-3313-2
strana
67
Seznam použitých zdrojů
[18] Encapsulated LiFePO4 Battery modules with BMS for Electric Cars [online] 10. 3. 2011 [citováno 2010/11/20] Dostupné z: http://www.goldenmotor.com/
strana
68
Seznam použitých zkratek, symbolů a veličin
SEZNAM POUŽITÝCH ZKRATEK, SYMBOLŮ A VELIČIN mm – jednotka délky A – jednotka elektrického proudu V – jednotka elektrického napětí kg – jednotka hmotnosti km – jednotka délky
strana
69
Seznam obrázků
SEZNAM OBRÁZKŮ Obr. 1 Nákres povozu ............................................................................................... 15 Obr. 2 Motorizovaná brička H. K. Holdsman ........................................................... 16 Obr. 3 Honda US 90.................................................................................................. 17 Obr. 4 Suzuki Quadraner .......................................................................................... 18 Obr. 5 Kawasaki Tescate 4 ....................................................................................... 18 Obr. 6 Honda FourTrax 300...................................................................................... 19 Obr. 7 ATV TGB Blade 550 ..................................................................................... 20 Obr. 8 Suzuki QuadRacer R450................................................................................ 21 Obr. 9 Motor ATV Artic cat ..................................................................................... 22 Obr. 10 Elektromotor 72 V GoldenMotor ................................................................ 22 Obr. 11 CTV u ATV ................................................................................................. 23 Obr. 12 Přídavná zařízení na ATV ........................................................................... 24 Obr. 13 Rám elektrické ATV .................................................................................... 25 Obr. 14 Ovládaní ATV Cam-am ............................................................................... 26 Obr. 15 Access Max 5400 ......................................................................................... 29 Obr. 16 Kymco Maxxer 450 ..................................................................................... 29 Obr. 17 Cam-am QuadLander 800XT ...................................................................... 30 Obr. 18 Journeyman Gladiator .................................................................................. 31 Obr. 19 Cectek Quafrift 500 EFI .............................................................................. 32 Obr. 20 Gamax AX 300 ............................................................................................ 33 Obr. 21 Yamaha Grizzly 700 .................................................................................... 34 Obr. 22 Cectek kincobra 500 .................................................................................... 35 Obr. 23 Variantní návrhy .......................................................................................... 36 Obr. 24 Varianta 1..................................................................................................... 37 Obr. 25 Varianta 2 ..................................................................................................... 37 Obr. 26 Varianta 3................................................. Chyba! Záložka není definována. Obr. 27 Nakládání ..................................................................................................... 39 Obr. 28 Nakládání ..................................................................................................... 39 Obr. 29 Detail displej ................................................................................................ 40 Obr. 30 Ergonomie sezení......................................................................................... 42 Obr. 31 Pohledový úhel ............................................................................................ 42 Obr. 32 Ergonomie řídítek ........................................................................................ 43
strana
70
Seznam obrázků
Obr. 33 Návrhy tvarového řešení .............................................................................. 47 Obr. 34 Tvarové řešení přední masky........................................................................ 47 Obr. 35 Ovládací panel .............................................................................................. 48 Obr. 36 Detail řidítka ................................................................................................. 48 Obr. 37 Přední nosič .................................................................................................. 50 Obr. 38 Celkový tvar ................................................................................................. 51 Obr. 39 Tvar zadní karoserie ..................................................................................... 52 Obr. 40 Barevna varianta ........................................................................................... 53 Obr. 41 Barevná varianta ........................................................................................... 54 Obr. 42 Barevná varianta ........................................................................................... 54 Obr. 43 Konstrukce hlavního rámu ........................................................................... 56 Obr. 44 Schéma rozmístění hlavních částí ................................................................ 57 Obr. 45 Rovor náprav ................................................................................................ 59 Obr. 46 Rozměry čtyřkolky ....................................................................................... 60 Obr. 47 Délka čtyřkolky ............................................................................................ 60 Obr. 48 Návrh Terénní čtyřkolky .............................................................................. 62 Obr. 49 Konečný návrh ............................................................................................. 63
strana
71
SEZNAM TABULEK
strana
72
Seznam příloh
SEZNAM PŘÍLOH Náhledy zmenšených posterů Sumarizační poster Designérský poster Ergonomický poster Technický poster Model v měřítku 1:1 CD s digitální podobou diplomové práce
strana
73
strana
74
Seznam příloh
strana
75
strana
76
Seznam příloh
strana
77
strana
78