¿Cómo se diseña un automóvil desde cero?

Answer 1

Lo que está preguntando es la descripción completa y detallada de las obras de ingeniería automotriz, incluido su negocio subcontratado. Puede que no sea posible responder a ese nivel en las limitaciones de este foro. Así que intentaré dar una visión general de los principales hitos que yo sepa.

1. Encuestas de mercado y clínicas de clientes: estas conducen la decisión sobre qué segmento, qué volumen, qué costo, qué línea de tiempo y otros detalles generales del automóvil. Esto a veces se llama VoC (Voz del cliente). Alrededor de este tiempo, se dibujan estimaciones financieras y se hacen argumentos comerciales para el desarrollo de este automóvil desde cero.

2. VoC a especificaciones técnicas: los clientes rara vez definen métricas de rendimiento. Incluso si lo hacen, nunca se sabe cuándo es irrelevante lo que podría suceder incluso antes de lanzar el vehículo. Entonces, en base a VoC y definiciones de alto nivel del n. ° 1, las personas derivan las especificaciones del automóvil.

3. Diseño: puede comenzar con el concepto o el estilo. Esto define la piel o el casco del automóvil dentro del cual se deben empaquetar otros componentes y subsistemas. A veces este es un proceso iterativo y algunos aspectos del estilo pueden no ser realistas. Es por eso que a veces se ve mucha racionalización de un auto concepto de auto show a una versión de producción. Luego, utilizando estas restricciones espaciales y especificaciones técnicas del n. ° 1, los subsistemas y componentes están diseñados para su función, resistencia para soportar cargas máximas, confiabilidad para soportar cargas promedio para una vida útil, etc.

4. Validación – Rediseño – Circuito de validación – El primer diseño está sujeto a varias validaciones funcionales contra los objetivos en las especificaciones técnicas, a nivel de componente, subsistema y vehículo. Los problemas o deficiencias identificadas se tratan con iteraciones de diseño adicionales. Se pueden hacer algunas iteraciones de diseño para optimizar el diseño y evitar el desperdicio. Es casi seguro que el diseño final que salga de este ciclo cumpla con todos los objetivos.

5. Verificación y homologación: un automóvil debe cumplir ciertos requisitos reglamentarios para ser “apto para circular”. Las agencias gubernamentales de certificación supervisan / realizan estas pruebas y otorgan una licencia condicional para producción y ventas.

Gracias por A2A, ¡espero que esto ayude!

Answer 2

Si bien ni siquiera podía comenzar a guiarte a través de todo el proceso de principio a fin, me gustaría compartir una anécdota. Esta historia cambió por completo la forma en que veía el diseño de automóviles.

Comenzó cuando tuve la oportunidad de recorrer la fábrica * de un amigo que diseñó tanques de gas. Cuando escuché por primera vez sobre su trabajo, tuve dificultades para no burlarme de la ridiculez del diseño de tanques de gas. Nadie habla nunca del tanque de gasolina, a menos que explote demasiado o sea demasiado pequeño. Es un tanque, entra gas, sale gas, ¿qué tan interesante podría ser?

Resulta que la respuesta es “Muy interesante”. En términos generales, los fabricantes de automóviles enviarán a las personas del tanque de gas las dimensiones del espacio del tanque de gas en el marco y dirán “coloque un tanque aquí”.

La gente del tanque de gas pasará más de 10,000 horas diseñando y probando el tanque de gas.

1. Deben asegurarse de que el tanque se llene y drene correctamente. Esto es más difícil de lo que parece, porque tienen que asegurarse de que la boquilla de la bomba se cierre cuando el tanque esté correctamente lleno, pero no demasiado.
2. Deben asegurarse de que el tanque ventile adecuadamente los gases acumulados. Los automóviles a menudo están estacionados en ángulos bastante pronunciados, por lo que los respiraderos deben colocarse de tal manera que no dejen salir el gas, sino que dejen salir el aire, independientemente de la forma en que esté estacionado. Es completamente posible que un tanque de gasolina sobrecargado libere gases en un día caluroso. Si los gases no pueden escapar, el tanque se expandirá y destruirá la parte inferior del automóvil.
3. El tanque debe poder sobrevivir a impactos relativamente severos sin doblarse ni romperse.
4. El tanque debe poder sobrevivir a un gran incendio durante varios minutos antes de explotar. Aparentemente, esta prueba se requiere para tanques de plástico, pero no para tanques de metal, y es el resultado del lobby de tanques de metal y gas en Europa. ¿Sabía que la lucha de poder del lobby del tanque de gasolina en Europa estaba afectando el diseño de su automóvil? (Estaba realmente decepcionado porque no pude encontrar fotos de esta prueba)

Ha pasado un tiempo desde que hice la gira, estoy seguro de que me he olvidado bastante. Aún así, la gira me abrió los ojos. Este es el tanque de gasolina. La mayoría de las partes del automóvil están diseñadas por fabricantes externos con un aporte relativamente mínimo por parte del propio fabricante. Miles y miles de horas de diseño que se dedican a todas y cada una de las partes no apreciadas que hacen que su automóvil haga lo que hace. La transmisión, neumáticos, ruedas, frenos, suspensión, amortiguadores, columna de dirección, asientos, juntas homocinéticas, radiador, ventilador, correa del ventilador y volante. Los faros, la tapa de la gasolina, el arnés de cableado eléctrico, los interruptores y los diales interiores, los soportes que mantienen todo junto, el sistema de entrada sin llave, la alarma, el odómetro.

¿Realmente GM diseñó el interruptor de encendido que resultó en 19 muertes? No sé, el fabricante de estas piezas rara vez se publica, pero dudo que lo hayan hecho. Por lo general, es mucho más barato externalizar el diseño y la fabricación de esas piezas.

No pretendo disminuir el papel del diseñador de automóviles. Ellos deciden las partes, a dónde van y cómo trabajan juntos. Diseñan el exterior y el interior del automóvil y consideran importantes compensaciones. Tienen la autoridad final y la responsabilidad del funcionamiento del automóvil. Simplemente quiero expresar la enormidad del diseño de todas las partes de un automóvil.

* Esta fábrica estaba en Tailandia. Es completamente posible que las regulaciones y / o procesos sean diferentes en otras partes del mundo.