Polityka prywatności - poznaj szczegóły » [ X ]
PODZIEL SIĘ



OCEŃ
5.0

Przód samochodu: Techniczny mikrokosmos

Ma zapewnić bezpieczeństwo, chronić pieszych, pomieścić silnik oraz układ napędowy i oczywiście atrakcyjnie wyglądać. Między tablicą rejestracyjną a przednią szybą sporo się dzieje.  

Roman Popkiewicz 2014-12-17
Mazda, Shinari, Paryż 2010 Mazda Shinari

Przód auta ma pogodzić tyle fundamentalnych wymagań, że trudno wskazać, które jest najważniejsze. Musi na przykład zapewnić odpowiednią sztywność konstrukcji, która jest kluczowa dla współpracy z układem zawieszenia. Od współczesnych, wielowahaczowych, zaawansowanych zawieszeń wymaga się precyzji i przewidywalności parametrów zawsze i wszędzie (np. ściśle określonej zmiany zbieżności). Dlatego nadwozie musi być możliwie najbardziej sztywne, ale ponieważ jak by nie było sztywne i tak będzie się „giąć” (mówimy o dziesiątych częściach milimetra), ma to robić w przewidywalny sposób. Ta „praca” nadwozia jest zharmonizowana z zawieszeniem i ma kluczowe znaczenie dla zapewnienia przewidywalnego i stabilnego zachowania samochodu.

Przód auta skrywa też jeden z najważniejszych elementów konstrukcyjnych we współczesnym samochodzie, jakim jest strefa kontrolowanego zgniotu. Oby nikt nigdy nie musiał z niej korzystać. Niestety, często musi. W trakcie wypadku, specjalnie zaprojektowane elementy ulegają zniszczeniu pochłaniając energię w procesie zaprogramowanego (nieprzypadkowego) zgniatania. W poważnych wypadkach zniszczeniu ma ulec jak największa część przodu, przyjmując siłę uderzenia na siebie, dzięki czemu mniejszym opóźnieniom będą poddani pasażerowie.

Przód ma spełnić tysiąc wymagań technicznych i dobrze wyglądać

Do konstrukcji elementów składających się na strefę zgniotu używa się specjalnej stali (o wysokiej lub bardzo wysokiej wytrzymałości), coraz częściej wykorzystuje się blachy o stopniowanym przekroju (jeden arkusz ma kilka różnych grubości), a w droższych autach dość powszechne są aluminium i materiały kompozytowe. Jednocześnie, po stosunkowo niedużych uderzeniach naprawa ma być możliwie prosta, szybka i mało kosztowna. To też jest brane pod uwagę.

W ostatnich latach coraz większy nacisk kładzie się na ochronę pieszych, czyli na poprawienie szans przeżycia człowieka w gwałtownym, bliskim spotkaniu z samochodem. Przód auta musi być pozbawiony ostrych krawędzi, a pomiędzy pokrywą silnika a tym, co pod nią twarde, powinna być wolna przestrzeń. Ważne są takie detale jak np. mocowanie reflektorów, które w razie czego mają się urywać i zapadać do środka, a nie rozbijać.

Wśród tych stref zgniotu – za miękkim przodem i nierozbijającymi się reflektorami – w większości współczesnych aut osobowych siedzi silnik z całym układem przeniesienia napędu. Położenie silnika i skrzyni biegów ma fundamentalne znaczenie dla rozkładu masy auta, czyli także dla zachowania na drodze i dla komfortu resorowania. Na dodatek wszystko musi być zamontowane w taki sposób, który zapewni dobre warunki do serwisu i napraw.

W Audi A4 przesunięcie przedniej osi o 80 mm dało same korzyści
 

Nietypowego, a ciekawego przykładu dostarcza tu Audi A4. Auto ma silnik umieszczony wzdłużnie, bo tak jest lepiej dla zrealizowania napędu czterech kół, ale w wielu wersjach napędzane są tylko koła przedniej osi. Audi dokonało wielkiej technicznej ekwilibrystyki, przesuwając przednią oś o 80 mm do przodu. Zyskały na tym rozkład masy i ochrona pieszych, więcej swobody mają też styliści (patrz ramka obok). Kolejna sprawa to aerodynamika.

Przy czym nie chodzi tylko o opływ powietrza z zewnątrz nadwozia, czyli o to, jak strumień zostanie skierowany w górę, na boki oraz ile powietrza i jak dostanie się pod samochód. Tak samo ważne jest co stanie się z powietrzem, jakie wpadnie do środka. To temat stosunkowo świeży, któremu dokładniej inżynierowie przyglądają się od kilkunastu lat. Dziś przepływ powietrza w komorze silnika to przedmiot oddzielnej dziedziny samochodowej wiedzy, ważnej z uwagi na osiągi i aerodynamiczne właściwości pojazdu.

Wloty i wyloty powietrza to efekt także wielu godzin pracy w tunelach aerodynamicznych. Współczesny samochód musi wykarmić powietrzem całe stado chłodnic. Oprócz samego układu chłodzenia silnika, mamy chłodnicę oleju silnikowego, niekiedy również chłodnicę oleju skrzyni biegów, chłodnicę recyrkulowanych spalin (standard np. w najnowszych turbodieslach), chłodnicę powietrza doładowującego (w silnikach z doładowaniem mechanicznym lub turbo) oraz chłodnicę (skraplacz) układu klimatyzacji. Każda wystawia dziób po powietrze i żadnej nie wolno pozostawić na głodzie. A na koniec, gorące powietrze w sposób zorganizowany trzeba wypuścić na zewnątrz.

Ogólnie, mniejsze dziury w osłonie chłodnicy i zderzaku są zawsze lepsze niż większe, dlatego – dotyczy to aut ze stosunkowo niedużymi silnikami – często to, co sugeruje, że jest wlotem, okazuje się atrapą. Niektórzy producenci zaczynają stosować specjalne klapy, które samoczynnie zasłaniają część wlotów, kiedy te nie są potrzebne (jest tak np. w BMW serii 1 coupé i w X6).

Ekstremalnym przykładem zapotrzebowania na powietrze jest Audi R8 V12 TDI – prototyp, ale w pełni sprawny, którym można wyjechać na tor i osiągnąć ponad 300 km/h. „Kiedy przyszli do nas inżynierowie mówiąc jaki wlot powietrza jest im potrzebny, nasza odpowiedź brzmiała: jak niby mamy zaprojektować samochód wokół takiej dziury?” – mówi szef stylistów Audi Stefan Sielaff. „Jeśli chodzi o przód, 12-cylindrowy R8 jest jednym wielkim wlotem powietrza. Dodatkowy otwór jest na dachu. Musieliśmy poszerzyć nadwozie i zaprojektować specjalne osłony podwozia, na wzór tych z wyścigów. To klasyczny przykład kiedy budowa przedmiotu wynika z jego funkcji”.

I wreszcie, dźwigający te wszystkie wymagania konstrukcyjne przód musi porządnie wyglądać. Twarz auta to obok proporcji nadwozia najważniejszy stylizacyjny element. Niektóre wymagania konstrukcyjne czy aerodynamiczne są na bakier z niezłym wyglądem, dlatego styliści mają pełne ręce roboty. Bo między tablicą rejestracyjną a przednią szybą ma być jeszcze atrakcyjnie.

 

Twarz jest ważna. Główny stylista Audi Stefan Sielaff o tym, co trzeba, co wolno, a czego unikać.

Podstawowa rzecz w wyglądzie przodów?
Przede wszystkim potrzebna jest jednolita, spójna strategia dotycząca twarzy samochodów. W Audi mamy np. twarz podstawową oraz linie S i RS. Trzeba zachować konsekwencję, np. A4 S-Line i A5 S-Line różnią się szczegółami, ale są utrzymane w jednolitym stylu.
Jakie zabiegi dają najlepsze efekty?
Zawsze chcemy uzyskać wrażenie, że auto jest szerokie, rozpłaszczone. Bardzo dobrze podkreśla to dynamikę pojazdu. Mamy więc szeroki grill, u dołu zaś zamiast jednego szerokiego wlotu staramy się nakreślić kilka mniejszych, które przy okazji też będą mogły dostarczyć sporo powietrza. Te po bokach zwykle służą chłodnicy powietrza doładowującego, spełniają więc ważną funkcję.
Jakie są główne ograniczenia?
Ważny problem to ochrona pieszych. Największe ograniczenie polega na tym, że teraz nie możemy zastosować tak płaskiej maski jak byśmy chcieli, zwłaszcza w sportowych modelach, bo tuż pod nią znalazłyby się twarde elementy silnika. Dlatego w nowej rodzinie B8 – modele A4, A5, Q5 – stworzyliśmy nowy layout, przesuwając silnik do tyłu. Mamy więc krótszy przedni zwis, co nam stylistom bardzo odpowiada. Ostatnia rzecz jakiej chcesz, to ogromny nos z przodu. Dla Audi był to zawsze problem. A przy obecnych wymaganiach dotyczących ochrony pieszych Audi ryzykowało, że przód byłby jeszcze bardziej masywny niż do tej pory. Podwozie o takiej jak w A4 konstrukcji to kosztowna sprawa, ale zyskują wszyscy – ochrona pieszych, rozkład masy oraz my, styliści.

 

Komentarze

 
 

Wypełnij to pole:

  • avatar
    zgłoś
    <p>Przód samochodu ma być nie tylko wizytówką marki, ale musi też spełniać szereg technicznych wymagań, narzucanych przez trendy i wymogi.</p><br /><br /><a href="/technika/technika-bezpieczenstwo,18631,1">Zobacz artykuł</a>
    auto motor i sport, 2014-12-17 14:20:46
ZOBACZ RÓWNIEŻ Zamknij