Nic nowego? Z pozoru!

Motoryzacja rozwija się skokowo. Niedawno kamieniami milowymi były turbodiesle z Common Railem, system ESP czy reflektory z diodowymi i laserowymi źródłami światła. Czy faktycznie wszystkie rozwiązania są nowe?

Złośliwi twierdzą, że w motoryzacji dzieje się niewiele. Z jednej strony, nie sposób nie przyznać im racji. W końcu pierwszy samochód z napędem elektrycznym pojawił się na drogach w 1884 roku, a seryjnie produkowane auto ze – spopularyzowanym znacznie później – „nowoczesnym” napędem na przednie koła zadebiutował w ostatnich miesiącach XIX wieku. Ferdynand Porsche zaprezentował w pełni funkcjonalną, benzynowo-elektryczną hybrydę z możliwością jazdy w trybie całkowicie elektrycznym już w 1900 roku. Mankamentem pionierskiej konstrukcji była wysoka masa własna, wynikająca z ciężaru akumulatorów kwasowo-ołowiowych. Hybrydy powróciły na rynek dopiero w 1997 roku. Wówczas Toyota zaprezentowała pierwszą generację priusa, który dzięki niskim kosztom eksploatacji i w miarę rozsądnej cenie zakupu sukcesywnie przekonywał do siebie kolejnych klientów. Całkiem skutecznie – koncern Toyota sprzedał już osiem milionów hybryd.

W 1921 roku Mercedes przedstawił pierwszy samochód z mechanicznie doładowanym silnikiem. Powietrze tłoczył do cylindrów stosowany do dziś kompresor Rootsa. Z kolei oldsmobile jetfire z 1962 roku został pierwszym seryjnym samochodem osobowym z turbodoładowaniem. Maksymalne ciśnienie doładowania było niskie (0,35 bara), więc inżynierowie uznali, że modyfikowanie silnika jest zbędne. Wysoki stopień sprężania (10,2:1) sprawił jednak, że istotnym problemem stało się spalanie stukowe. Aby ograniczyć prawdopodobieństwo wystąpienia niszczącego procesu, przygotowano układ wtrysku wody i alkoholu metylowego do kolektora dolotowego. Parowanie cieczy ograniczało temperaturę mieszanki paliwowo-powietrznej. Dodajmy, że zaprezentowane w bieżącym roku BMW M4 GTS stało się pierwszym seryjnie produkowanym samochodem z wtryskiem wody do silnika.

W przypadku oldsmobile jetfire turbodoładowanie nie miało na celu śrubowania maksymalnej mocy – wzrosła symbolicznie ze 197 KM do 218 KM. Priorytetem było zoptymalizowanie krzywej przebiegu momentu obrotowego i podniesienie maksymalnej wartości. Skok z 320 do 410 Nm robił wrażenie. Po prezentacji BMW 2002 turbo (1973) i porsche 911 turbo (1975) turbodoładowanie zaczęło być utożsamiane z wysokimi mocami, turbodziurą oraz nieprzewidywalnym prowadzeniem. Udoskonalane na przestrzeni lat rozwiązania pozwoliły na powrót do korzeni. Aktualnie powszechnie stosowane turbodoładowanie ma na celu zwiększenie efektywności silników oraz uzyskanie możliwie przyjaznej, niskoobrotowej charakterystyki.

W 1936 roku Mercedes przedstawił model 260D, czyli pierwszego osobowego diesla w historii. Cztery dekady później poprzeczkę zawieszono wyżej. Koncern ze Stuttgartu złamał kolejne tabu, wprowadzając model 300 SD – pierwszy seryjnie produkowany samochód z turbodieslem. Wielu kręciło nosem, twierdząc, że montowanie silnika wysokoprężnego do klasy S było chybionym pomysłem. Aktualnie nawet w segmencie najdroższych samochodów diesle cieszą się dużym zainteresowaniem.

Po zakończeniu drugiej wojny światowej blacha stalowa była towarem deficytowym. Łatwiej było o aluminium – w zakładach lotniczych zostały arkusze, których po wojnie, z powodu zakazu produkcji, firmy nie mogły wykorzystać. Ferdynand Porsche uznał, że lekki stop będzie idealnie nadawał się do wykonania produkcji nadwozia sportowego samochodu. W ważącym 810 kilogramów porsche 356 z 1948 roku do zapewnienia niezłych osiągów wystarczył 40-konny silnik garbusa.

Z aluminium eksperymentowały także inne marki. 29 z 1400 wyprodukowanych egzemplarzy słynnego mercedesa 300SL miało aluminiowe nadwozia. Zredukowano w ten sposób masę o 80 kilogramów, tworząc idealną bazę do zbudowania samochodu do wyczynu. Produkowany w latach 1954 – 1957 gullwing zasłynął także innym rozwiązaniem z lotniczym rodowodem – mowa o bezpośrednim wtrysku benzyny.

Coraz bardziej surowe normy emisji spalin i walka o redukcję zużycia paliwa sprawiły, że w ostatniej dekadzie bezpośredni wtrysk paliwa stał się powszechny. Zrezygnowano jednak z mechanicznego sterownika na rzecz elektroniki, która pozwala na nieustanne korygowanie wielkości podawanych porcji benzyny. Na popularności zyskały także lekkie materiały. Niektóre firmy (np. Audi, Jaguar, Land Rover i Mercedes) postawiły na aluminium, inne eksperymentują z kompozytami i tworzywami sztucznymi (np. BMW i Renault). Na popularności zyskuje też stal o wysokiej i ultrawysokiej wytrzymałości. Skoro jest mniej podatna na działanie sił, wykonywane z niej profile mogą być cieńsze. Mimo to karoserie stają się lżejsze, sztywniejsze i bardziej bezpieczne od dotychczas oferowanych.

W 1966 roku brytyjski jensen FF został pierwszym w historii samochodem z ABS-em oraz autem osobowym z napędem na cztery koła. Koncepcja dwusprzęgłowej skrzyni zrodziła się pod koniec lat 30. XX wieku, a w pełni funkcjonalne rozwiązania zadebiutowały na początku lat 80. w wyścigowych porsche 956 i rajdowych audi sport quattro. Aktualnie system przeciwdziałający blokowaniu kół jest standardem w najtańszych nawet samochodach. Popularność zyskały także dwusprzęgłowe skrzynie oraz napęd na cztery koła. Oba rozwiązania wciąż pozostają jednak wyróżnikiem samochodów z wyższej półki.

W 1990 roku Mazda przedstawiła luksusowe coupé. Model eunos cosmo imponował nie tylko trzycylindrowym silnikiem Wankla z dwiema turbosprężarkami. Równie duże wrażenie robiła wbudowana w deskę nawigacja satelitarna z dotykowym ekranem! Wyświetlacz służył także do obsługi systemu audio, komputera pokładowego, wentylacji oraz klimatyzacji, a wybranymi funkcjami można było sterować za pomocą przycisków na wielofunkcyjnej kierownicy. Po ćwierćwieczu takie rozwiązania są dostępne w popularnych modelach (np. w peugeocie 308), jednak fala krytyki i ergonomiczne niedociągnięcia pozwalają przypuszczać, że na popularyzację wirtualnej konsoli środkowej będziemy musieli poczekać.

Niektórzy zauważają, że wbudowane w deskę nawigacje pracują wolnej od przenośnych urządzeń, a grafika na nich wyświetlana jest w niższej rozdzielczości. Także ekrany komputerów pokładowych nie nadążają za najnowszymi trendami – wprowadzono kolory i animacje, jednak na tle rozwiązań znanych z najprostszych nawet smartfonów prezentują się siermiężnie. Powodem nie jest bynajmniej lenistwo inżynierów. Trzeba pamiętać, że projektowanie samochodu zaczyna się kilka lat przed wprowadzeniem go na rynek. Nim auto zostanie zmodernizowane, pozostaje w produkcji przez trzy – cztery lata. Siłą rzeczy pokładowe rozwiązania multimedialne nie mogą zachwycać nowoczesnością – elektronika ewoluuje błyskawicznie. Istotną rolę odgrywa też stabilność systemów operacyjnych i aplikacji. Telefon czy tablet może się zawiesić. W samochodzie zawieszenie się elektroniki jest niedopuszczalne, gdyż może mieć negatywny wpływ na bezpieczeństwo – wystarczy wyobrazić sobie, jakie konsekwencje mogłoby mieć zawieszenie się wirtualnego panelu wskaźników ze wszystkimi kontrolkami, prędkościomierzem i obrotomierzem.

Świat motoryzacji ewoluuje od przeszło stu lat. Niektóre nowinki przyjmowały się błyskawicznie. Inne, początkowo drogie i skomplikowane, trafiały do sejfów. Musiały poczekać na lepszy czas. Świetnym przykładem jest turbodoładowanie i bezpośredni wtrysk paliwa. Przyjrzano się im ponownie, gdy dalsze zwiększanie wydajności wolnossących silników z benzyną podawaną do kolektora stało się niemożliwe. Ostatnich piętnaście lat upłynęło pod znakiem skokowego rozwoju pokładowej elektroniki. Jak wiele zrobiono widać chociażby na przykładzie nawigacji – od monochromatycznych wyświetlaczy, pojedynczych komend na nich oraz niewygodnego sterowania przeszliśmy do kolorowych ekranów z mnogością informacji oraz dotykowym i głosowym sterowaniem. Radykalnie wzmocniono także struktury nadwozia. W latach 90. stal o podwyższonej wytrzymałości była używana jedynie do produkcji pojedynczych wzmocnień. Aktualnie wykonywane są z niej praktycznie wszystkie podłużnice, wzmocnienia i przetłoczenia konstrukcyjne.

Łukasz Szewczyk