در واقع پلت فرم ماشین چیست؟

یکی از چیزهایی که صنعت خودرو به آن معروف است، اصطلاحات صنفی است – و مشکل اصطلاحات این است که بسته به اینکه چه کسی از آنها استفاده می کند، می توان اصطلاحات را متفاوت تفسیر کرد.

موتورهای کششی خودروهای برقی نمونه ای از این دست هستند. آیا آنهایی که از استفاده از آهنرباهای دائمی اجتناب می کنند موتورهای سنکرون به طور جداگانه برانگیخته می شوند یا ماشین های سنکرون با تحریک خارجی؟ شما انتخاب می کنید، زیرا صنعت هرگز در توافق بر سر استانداردها خوب نبوده است.

اصطلاح «پلتفرم» مثال دیگری است. در طول دهه گذشته از یک نادر بودن نسبی در چت های ماشینی به رایج بودن عبارات مورد علاقه قدیمی “وزن بدون فنر” و “نسبت قدرت به وزن” تبدیل شده است.

انصافاً، دلیلی وجود دارد که چرا «پلتفرم» و «معماری» آن اکنون بسیار مورد استفاده قرار می‌گیرند، و آن هم به این دلیل است که هر دو روش طراحی مهندسی برای اکثر خودروهای رایج امروزی اعمال می‌شوند. تفاوت بین این دو می تواند کمی مبهم باشد و شاید به این دلیل است که آنها بسیار به هم مرتبط هستند. اما استفاده از هر دو رویکرد به عنوان مبنایی برای حمایت از خودروسازی، نه تنها به تولیدکنندگان اجازه می‌دهد تا این کار را به نحو سودآور انجام دهند، بلکه در تئوری باید به خودروهای بهتری منجر شود.

یک مهندس ارشد تفاوت این دو را به شرح زیر بیان کرد. یک معماری برای طراحی و ساخت اجزایی مانند سازه‌ها، پیشرانه‌ها و شاسی (یک طراحی رایج و طراحی فرآیند در مهندسی) رویکرد مشابهی دارد. از سوی دیگر، یک پلتفرم را می‌توان به عنوان پلتفرمی با پایه‌های مشترک، شاسی و عناصر پیشرانه توصیف کرد که می‌توانند در زیر چندین «کلاه بالا» یا سبک بدنه قرار گیرند.

بنابراین، به عنوان مثال، دو پلت فرم – برای مثال پلت فرم های سدان و SUV – می توانند با همان معماری ساخته شوند. یا برای تغییر این وضعیت، یک معماری واحد می تواند بیش از یک پلتفرم ایجاد کند – به عنوان مثال، پلتفرم های سدان و کراس اوور.

در سال 2012، معماری D7a جگوار لندرور دقیقاً این کار را انجام داد و پایه و اساس خانواده ای از وسایل نقلیه کاملاً متفاوت با دو برند مختلف را تشکیل داد: جگوار XE و XF و رنج روور لندرور ولار نمونه هایی هستند.

پلتفرم‌ها جدید نیستند، اما انعطاف‌پذیرتر هستند و ابزار قدرتمندی هستند که تولیدکنندگان می‌توانند از آن استفاده کرده و به اشتراک بگذارند. از نظر تاریخی، این می تواند به معنای اشتراک زیر بدنه و شاسی باشد، زیرا فولکس واگن کارمان غیا بر اساس بیتل ساخته شده است. بسیاری از نام‌های بزرگ این صنعت طی سال‌ها از پلتفرم‌های اروپا، ژاپن و آمریکا به روش‌های مشابهی استفاده کرده‌اند و به اشتراک گذاشته‌اند.

در اروپا در دهه 1980، پلتفرم تیپو کواترو دیفرانسیل جلو فیات نمونه خوبی از “اشتراک گذاری پلتفرم” بود که زیربنای فیات ساب کروما، لانچیا تم، ساب 9000 و آلفارومئو 164 بود. اگرچه فاصله بین محورهای چهار خودرو یکسان بود، اما از جنبه های دیگر، به خصوص از جنبه های قدرتی، موتورهای چهارگانه کاملا متفاوت بودند. به V8 فراری (در لانچیا)، بنابراین این به دور از یک تمرین مهندسی “نشان” بود.

از آن زمان به بعد، و به خصوص در دهه گذشته، پلتفرم ها به طور قابل توجهی پیشرفت کرده اند. بیش از ده سال از زمانی که فولکس واگن ماتریس عرضی مدولار (MQB) خود را معرفی کرد می گذرد. «مژولار» یکی دیگر از واژه‌های پرطرفدار است که این روزها زیاد مطرح می‌شود، اما درک آن راحت‌تر از «پلتفرم» یا «معماری» است. این واقعیت را برجسته می کند که پلت فرم های مدولار و ابعاد خودروهایی که زیر آنها قرار می گیرند را می توان با انتخاب بین اجزای اصلی که قابل تعویض هستند تغییر داد، مانند بخش های مرکزی که برای افزایش فاصله بین دو محور طولانی تر هستند یا کف عقب برای قرار دادن باتری هیبریدی. از این نظر، درست مانند یک کیت برای کودکان، ماشین های مختلفی را می توان با انتخاب اجزای کلیدی جایگزین از جعبه ابزار که یک پلت فرم مدولار است، ساخت.

با این حال، محدودیت هایی وجود دارد: اگرچه ابعاد بخش مرکزی یا قسمت دم را می توان تغییر داد، اما باید محدودیت هایی وجود داشته باشد، مانند فاصله از پدال گاز تا خط محور جلو در مورد MQB. این برای گنجاندن طیف وسیعی از موتورها در نظر گرفته شده است که همگی ابعاد بزرگ یکسانی دارند و بخشی از یک پلت فرم هستند، خواه بنزینی، دیزلی یا هیبریدی.

چیزی که خیلی سریع مشخص شد (و در واقعیت هم همیشه همینطور بود) این بود که وسایل نقلیه الکتریکی به معماری و پلتفرم خود نیاز دارند. اگر خودرویی موتور احتراق داخلی، مخزن سوخت یا سیستم اگزوز نداشته باشد، آنچه در زیر هر چیزی که می بینیم می تواند بسیار متفاوت باشد. به راحتی می توان با نصب یک موتور الکتریکی در دو انتها به چهار چرخ متحرک دست یافت و خودروهای برقی دو چرخ متحرک فعلی به هر حال از جلو یا عقب حرکت می کنند. باتری ها را می توان به راحتی در زیر – یا بهتر است بگوییم: به عنوان بخشی از – کف قرار داد.

به راحتی می توان فهمید که چگونه پیشرانه های کاملاً الکتریکی با اجزای کلیدی مانند اینورترهای ادغام شده در ماشین های الکتریکی که ماشین را تغذیه می کنند، خود را به پلت فرم های مدولار اختصاصی، فقط الکتریکی و ماژولار می خورند، و این همان چیزی است که اتفاق افتاده است.

جعبه ابزار الکتریکی مدولار فولکس واگن یا MEB از MQB پیروی کرد. این برای موتورهای عقب، محرک چرخ عقب و گزینه موتور جلو برای چهار چرخ طراحی شده است. در بین آن صاف است، یک باتری کف و یک محفظه مسافر را بدون ضربه تشکیل می دهد. از آن زمان با فورد و همچنین با سایر برندهای گروه فولکس واگن مانند آئودی و اشکودا به اشتراک گذاشته شده است که همیشه برای آنها در نظر گرفته شده است.

Stellantis با طیف وسیعی از پلتفرم‌های دارای مارک STLA: بزرگ، متوسط، کوچک و فریم رویکرد محتاطانه‌تری را در پیش گرفته است (این مورد برای پیکاپ‌ها و خودروهای تجاری است). اگرچه آنها به‌عنوان «BEV-by-design» نام‌گذاری می‌شوند، این شرکت با عبارت «مولتی انرژی» به این معنی است که از پیشرانه هیبریدی نیز پشتیبانی می‌کند – بنابراین رویکرد کاملاً واضح سایرین مانند پلت فرم E-GMP گروه هیوندای و پلت فرم جدید SPA3 ولوو تحت EX60 نیست.

آنچه ما تا کنون در مورد آن بحث کرده‌ایم واقعاً جنبه مکانیکی پلت‌فرم‌ها است: اینکه چگونه آن‌ها ماژولار شده‌اند، که شامل مجموعه‌ای از بلوک‌های ساختمانی است که از قطعات بدنه و پیشرانه از یک جعبه ابزار از پیش طراحی‌شده و ساخته شده استفاده می‌کند. اما از نظر برق و الکترونیک نیز کلمه «معماری» را زیاد می شنویم. معماری الکتریکی خودروهای برقی به صورت 400 ولت، 800 ولت یا هر دو توصیف می شود. اگرچه “معماری” در این مورد به اجزا و عملکرد آنها اشاره دارد، ولتاژ بالاتر قطر کابل کمتر، وزن سبک تر و شارژ سریع تر را امکان پذیر می کند.

متوجه خواهید شد که به این دو به عنوان “سکو” نیز گفته می شود تا پایه و اساس ساخت خودرو را توصیف کنند. این یک داستان مشابه برای معماری سیستم های سرگرمی اطلاعاتی است، زیرا این اصطلاح به سخت افزار و نرم افزار اشاره دارد. سیستم‌های اطلاعات سرگرمی از اجزای منفرد مانند «رادیو» یا «یک پخش‌کننده سی‌دی» به شبکه‌های پیچیده با کنترل‌کننده‌های متمرکز تبدیل شده‌اند که شامل مواردی مانند سرگرمی، ناوبری، کنترل‌های خودرو و غیره است.

جدیدترین احتمالاً «وسیله نقلیه تعریف‌شده نرم‌افزاری» است که برای مثال، الکترونیک شخصیت شاسی و نحوه رانندگی خودرو را تعیین می‌کند تا اجزای سخت‌افزاری سنتی. تامین‌کننده قطعات ZF می‌گوید پلت‌فرم‌های نرم‌افزار CubiX آن نشان‌دهنده یک “تغییر پارادایم در توسعه شاسی” است، زیرا در جایی که مهندسان از قطعات برای تعریف ویژگی‌های شاسی خودرو استفاده کرده‌اند، اکنون برعکس است. عملکردهای الکترونیکی نحوه رفتار شاسی را با کنترل اجزاء کنترل می کنند. پلتفرم نرم افزار همچنین به هیچ سخت افزار خاصی وابسته نیست و می تواند با اجزای شخص ثالث و ZF استفاده شود.

همانطور که بیشتر و بیشتر جنبه‌های خودرو به سمت سیم حرکت می‌کنند، این پلت‌فرم‌های کنترل الکترونیکی متمرکز احتمالاً نقش بسیار بزرگ‌تری در نوعی سناریوی کلی «plug and play» ایفا می‌کنند که باعث می‌شود تولید و اصلاح خودرو از همین چند دهه پیش غیرقابل تشخیص باشد.

پلتفرم هایی وجود دارد که باید بدانید

گروه فولکس واگن ماژولار Querbaucabinets

گروه فولکس واگن حدود 50 میلیارد پوند برای توسعه پلت فرم MQB و اولین وسایل نقلیه ای که از آن استفاده کردند، به رهبری Mk7 فولکس واگن گلف افسانه ای 2012 هزینه کرد. این پول به خوبی خرج شد: پلت فرم بسیار ماژولار به شرکت اجازه داد تا بسیاری از پیچیدگی های تولید را از بین ببرد و برای بیش از 70 خودروی با اندازه های مختلف در اندازه های مختلف استفاده شده است. تا به امروز بیش از 32 میلیون خودرو با استفاده از این پلت فرم ساخته شده است.

مدل های اصلی: فولکس واگن گلف، صندلی ایبیزا، آئودی TT، فولکس واگن تیگوان، اشکودا سوپرب، اشکودا کودیاک، کوپرا فورمنتور

خانواده ماژول های رایج رنو-نیسان

CMF که در سال 2013 معرفی شد، زمانی که اتحاد رنو-نیسان هنوز در حال شکوفایی بود، در واقع خانواده ای از پلتفرم ها از CMF-A (مورد استفاده برای خودروهای بخش A مانند رنو Kwid) تا CMF-C/D (برای رنو رافال، نیسان قشقایی مورد استفاده قرار می گیرد) است. همچنین دو نسخه الکتریکی وجود دارد: CMF-B EV (برای رنو 5 و نیسان میکرا، در میان دیگر استفاده می شود) و CMF-EV (برای رنو مگان E-Tech و نیسان آریا استفاده می شود). رنو در توسعه CMF-B EV پیشگام شد و نیسان بر CMF-EV تمرکز کرد. همچنین در مورد نام این پلتفرم ها سردرگمی زیادی وجود دارد: رنو آنها را به ترتیب Ampr Small و Ampr Medium می نامد، اما اکنون آن را به RGEV Small و RGEV Medium تغییر داده است، در حالی که نیسان هنوز از عناوین اصلی خود استفاده می کند.

مدل های اصلی: رنو کلیو، رنو 5، نیسان جوک، نیسان قشقایی، میتسوبیشی اوتلندر، رنو سنیک ای-تک، آلپاین A390

مدیوم STLA

Stellantis دارای چهار پلتفرم اصلی برای برندهای متعدد خود است، به نام های STLA Small، STLA Medium، STLA Large و برای کامیون های وانت و خودروهای تجاری، STLA Frame. در قلب طیف اروپایی آن، اولین STLA Medium برقی است که ریشه در پلتفرم مدولار کارآمد 2 (EMP2) دارد که توسط گروه PSA توسعه یافته و در سال 2013 راه اندازی شد. STLA Medium برای بخش های C و D طراحی شده است، جایی که Stellantis بیش از بیست مدل به فروش می رساند – یکی از دلایلی که می تواند سالانه تا دو میلیون خودرو تولید کند. در فرم الکتریکی، STLA Medium می تواند دو اندازه مختلف باتری و سیستم های جلو و چهار چرخ متحرک را بپذیرد.

مدل های اصلی: پژو 3008، واکسهال گرندلند، جیپ قطب نما، DS N°7