Reklama
tani gap fakturowy i ubezpieczenie samochodów
A A A

Kierunki rozwoju konstrukcji samochodów

Wprowadzenie. Pomimo że pojazdy samochodowe osiągnęły już wysoki poziom techniczny, w biurach konstrukcyjnych i laboratoriach przemysłu motoryzacyjnego wciąż trwają intensywne prace nad ich ulepszaniem i dostosowywaniem do warunków, jakie przynosi współczesna cywilizacja. A oto zasadnicze problemy, nad których rozwiązaniem pracują wytwórnie pojazdów samochodowych. Toksyczność spalin. W spalinach opuszczających silniki pojazdów samochodowych znajdują się składniki szkodliwe dla człowieka i jego środowiska. Są.to przede wszystkim: tlenek węgla, tlenek azotu i nie spalone cząsteczki paliwa (nie spalone węglowodory). Chociaż zawartość tych składników w spalinach jest niewielka, wydalanie ich przez miliony pojazdów codziennie poruszających się po drogach powoduje niejednokrotnie, szczególnie w miastach, niedopuszczalne skażenie atmosfery. W wielu krajach opracowano normy czystości spalin i zażądano ich przestrzegania. Samochody nie spełniające tych norm nie są dopuszczane do ruchu. Toteż konstruktorzy pojazdów są zmuszeni do stosowania różnorodnych środków znacznie zmniejszających ilość zawartych w spalinach składników toksycznych. Najpowszechniej są stosowane: recyrkulacja spalin, polegająca na powracaniu części spalin do następnego cyklu spalania; katalityczne dopalacze toksycznych składników spalin w układzie wylotowym; ulepszone systemy spalania umożliwiające spalanie ubogich mieszanek itd. Nowe paliwa. Z roku na rok pogłębiający się na świecie kryzys paliwowy stał się bodźcem do konstruowania silników, które mogłyby pracować na paliwach innych niż tradycyjne. Zbudowano np. eksperymentalne pojazdy napędzane silnikami zasilanymi wodorem. Produktem spalania wodoru jest woda, a więc substancja zupełnie nieszkodliwa. Poważną przeszkodą na drodze upowszechnienia tego paliwa stanowią jednak na razie trudności w opanowaniu opłacalnej metody jego produkcji na skalę przemysłową. Coraz więcej wytwórni interesuje się metanolem jako paliwem silnikowym. Nad tym ostatnim zagadnieniem pracują również polskie instytuty, a uzyskane przez nie wyniki przedstawiają się dość obiecująco. Do napędu pojazdów coraz częściej są także stosowane paliwa gazowe. Niekonwencjonalne źródła napędu. Oprócz prac nad ulepszeniem tradycyjnych rozwiązań pojazdów samochodowych pro­wadzi się wiele prac mających na celu uzyskanie rozwiązań niekonwencjonalnych, a szczególnie —■ odmiennych źródeł napędu pojazdów. Ostatnio znaczny postęp poczyniono w budowie samochodów elektrycznych. Ten kierunek rozwoju motoryzacji jest podyktowany przede wszystkim ochroną środowiska. Przeszkodę na drodze upowszechnienia samochodów elektrycznych wciąż jeszcze stanowi brak pojemnego, a zarazem lekkiego źródła energii elektrycznej. Stosowane obecnie akumulatory są jeszcze zbyt ciężkie, a ich pojemność umożliwia przejechanie zaledwie kilkudziesięciu kilometrów. Problemy ochrony środowiska skłaniają także do prowadzenia prac nad silnikami zewnętrznego spalania. W takich silnikach spalanie paliwa stałego, ciekłego lub gazowego odbywa się poza cylindrem roboczym, na otwartym powietrzu. Nie istnieje wtedy niebezpieczeństwo niedomiaru powietrza, toteż spalanie jest zupełne, dzięki czemu spaliny są znacznie mniej toksyczne. Jedną ze znanych koncepcji tego rodzaju są silniki parowe. Inną koncepcję stanowi silnik Stirling, w którym czynnikiem roboczym jest czyste powietrze. Pod wpływem zewnętrznego źródła ciepła (spalanie zewnętrzne) w powietrzu zachodzą przemiany termodynamiczne, których efektem jest ruch tłoków i wykonywanie przez silnik pracy. Silniki takie są obecnie w trakcie badań. Automatyzacja. Do pełnego wykorzystania możliwości pojazdów samochodowych niezbędna jest precyzyjna kontrola ich zachowania się oraz kontrola procesów zachodzących w ich zespołach. Kierowca nie jest w stanie zapewnić takiej ciągłej kontroli, toteż coraz częściej jest wyręczany przez automatyczne urządzenia kontrolne i sterujące. Automaty mogą sterować procesami zachodzącymi w silniku, mogą w znacznym stopniu zastąpić kierowcę w prowadzeniu pojazdu. We współczesnych samochodach coraz więcej zespołów jest sterowanych przez urządzenia działające samoczynnie (zasilanie silników, dobór przełożeń itd.). Działanie kierowcy jest także wspomagane lub kontrolowane przez takie urządzenia (wspomaganie kierownicy, urządzenia przeciwpoślizgowe hamulców itp.). Istnieje tendencja, żeby coraz więcej czynności prowadzenia i kontroli pojazdów powierzyć urządzeniom automatycznym; mogą one bowiem z powodzeniem zastąpić człowieka, ułatwiając mu pracę, a w dodatku działają precyzyjniej niż najbardziej sumienny nawet kierowca. Bezpieczeństwo. Wzrastająca z roku na rok liczba ofiar wypadków drogowych skłoniła konstruktorów do zwrócenia uwagi na zagadnienia bezpieczeństwa jazdy. Prace nad tymi zagadnieniami są prowadzone w dwóch kierunkach. Pierwszy ma na celu zabezpieczenie ludzi podczas wypadku (bezpieczeństwo bierne), natomiast drugi — zmniejszenie prawdopodobieństwa wystąpienia wypadku (bezpieczeństwo czynne). W zakresie bezpieczeństwa biernego prowadzi się prace nad konstrukcją nadwozi absorbujących energię zderzenia, konstruuje się tzw., bezpieczne" kierownice, doskonali się urządzenia zabezpieczające jadących (np. pasy bezpieczeństwa, zagłówki) itd. Bezpieczeństwo czynne zwiększają coraz doskonalsze rozwiązania podwozi samochodów, a przede wszystkim mechanizmów prowadzenia. Bezpieczeństwem czynnym zajmują się nie tylko konstruktorzy samochodów, ale również budowniczowie dróg (np. bezkolizyjne skrzyżowania, autostrady) oraz organizatorzy ruchu drogowego (pasy na jezdniach, sygnalizacja świetlna itd.). Ergonomia. Pracom nad poprawą własności użytkowych pojazdów towarzyszy dążenie do poprawy warunków jazdy pa­sażerów, polepszenia warunków pracy kierowców, zwłaszcza w samochodach ciężarowych, słowem — takie konstruowanie wnętrz pojazdów, żeby jazda wymagała jak najmniejszego wysiłku. Sprzyjają temu wygodne fotele, dobra izolacja nadwozia od drgań i hałasu, poręczne rozmieszczenie wszelkich urządzeń, których kierowca używa podczas prowadzenia pojazdu itp. Tymi właśnie zagadnieniami zajmuje się nauka zwana ergonomią. Trwałość i niezawodność. Wiele prac prowadzi się nad zwiększeniem trwałości i niezawodności pojazdów, a szczególnie — samochodów ciężarowych i autobusów. Dzięki temu podczas gdy samochody osobowe w okresie do pierwszej naprawy głównej przejeżdżają 100-r-200 tysięcy kilometrów, duże samochody ciężarowe mogą bez naprawy głównej przejechać 500-J-600 tysięcy kilometrów. Prowadzone prace mają na celu dalsze wydłużenie tego przebiegu. Istotnym zagadnieniem jest niezawodność działania zespołów poazdu. Jest to jedna z zasadniczych cech branych pod uwagę przy wyborze pojazdu przez kupującego, toteż wytwórnie poświęcają wiele uwagi temu problemowi. Bezobsługowość. Wobec ogromnej i nadal szybko rosnącej liczby samochodów jeżdżących po drogach problemem staje się zapewnienie im obsługi. Toteż są prowadzone prace, których celem jest wyeliminowanie konieczności obsługi wielu elemen- tów pojazdów oraz zmniejszenie częstotliwości obsługi tych zespołów, których obsługi nie można wyeliminować całkowicie. W nowoczesnych samochodach całkowicie wyeliminowano np. konieczność smarowania wielu połączeń ruchowych w podwoziu, co znacznie wydłużyło bezobsługowe przebiegi tych pojazdów. Specjalizacja. Ostatnio coraz silniej zarysowuje się tendencja do zwiększania liczby typów pojazdów specjalizowanych przy­stosowanych do wykonywania określonych zadań. Zastępuje się nimi pojazdy uniwersalne, które w tych zastosowaniach nie mogły być w pełni wykorzystane, a więc były nieekonomiczne. Dokonujący się "współcześnie dynamiczny rozwój konstrukcji pojazdów samochodowych stwarza perspektywy stopniowego zmniejszenia niekorzystnych zjawisk towarzyszących motoryzacji, a także pozwala sądzić, że samochody będą w przyszłości coraz łatwiejsze w prowadzeniu, bezpieczniejsze oraz że coraz lepiej będą zaspokajać nasze potrzeby.