Kaip keitėsi svarbiausia automobilio dalis

Ką derėtų vadinti svarbiausia automobilio dalimi? Skirtingas vairavimo vertybes išpažįstantys žmonės greičiausiai pateiktų ir skirtingas versijas, tačiau objektyvų atsakymą sufleruoja skaičiai: naujos kėbulo platformos sukūrimui didžiosios automobilių kompanijos išleidžia milijardus eurų, dolerių ir jenų.

Nuo konstruktorių darbo šiame mašinos kūrimo etape sėkmės priklauso daugybė dalykų, susijusių su automobilio elgsena kelyje ir žmonių saugumu. Su Vilniaus Gedimino technikos universiteto doktorantu Vidu Žurauliu pokalbis apie tai, kai kaip kito inžinierių požiūris į geležį.

Iki praėjusio amžiaus vidurio buvo manoma, kad mašinos kėbulo tvirtumas yra kokybės sinonimas. Pagrindinė geležinių automobilio griaučių misija – laikyti visus svarbiausius mechanizmus, keleivius ir krovinį. Vertybių inventorizacija įvyko maždaug penktajame dešimtmetyje, analizuojant avarijų metu patiriamas traumas. Pasirodo, jog tokia konstrukcija fatališko incidento metu labai dažnai tampa keleivių įkapėmis. Net tais atvejais, kai po incidento kelyje automobilis išoriškai atrodo pakankamai sveikas, viduje buvę žmonės žūsta nuo patiriamų perkrovų.

„Kaip sarkastiškai yra pasakęs garsusis britų televizijos laidos „TopGear“ vedėjas Jeremy Clarksonas – avarijose žmonės žūsta ne todėl, kad labai greitai važiuoja, o todėl, kad automobiliai labai staigiai sustoja. Naivu tikėtis, kad tokiais atvejais, kai mašina atsitrenkia į nejudančią ar lėčiau judančią kliūtį, vairuotoją ir keleivius gali išgelbėti saugos oro pagalvės. Jos tik sušvelnina smūgį, bet nesugeria visos kinetinės energijos, atsirandančios susidūrimo metu. Pastaroji problema sprendžiama kuriant specialias deformacines kėbulo zonas, lemiančias, kaip avarijos metu pakis keleivių saugos celė. Tiksliau – užtikrinant, kad ši erdvė liks nepakitusi“, – akcentavo V. Žuraulis.

Dėmesys į šiuos dalykus buvo atkreiptas beveik iškart po to, kai automobiliai liovėsi būti išskirtinės prabangos atributu ir tapo įkandami viduriniojo visuomenės sluoksnio atstovams, t. y. kai didysis kapitalistas Henris Fordas 1913-aisiais įsigudrino mašinas surinkinėti konvejeriniu būdu. Netrukus kas penkta amerikiečių šeima galėjo pasigirti turinti savo automobilį, todėl natūralu, kad tragiškų incidentų skaičius gatvėse ir keliuose pradėjo pastebimai augti.

Būtent amerikiečiai pirmieji pradėjo rūpintis mašinų saugumu, dar 1885-aisiais patentavę saugos diržą (pirmiausia jį naudoti pradėjo lakūnai; automobilininkai saugos diržus ignoravo dar kelis dešimtmečius), o 1934-aisiais pradėję analizuoti, kas nutinka susidūrimo metu. „General Motors“ inžinieriai ryžosi sukulti keletą savo kūrinių, nedideliu greičiu taranavę stacionarias kliūtis. Šių eksperimentų svarba labiau simbolinė, nes įvertinti mašinos saugumą buvo keblu vien dėl krūvos techninių rebusų. Tarkime, kokiu greičiu pasmerktasis automobilis turėtų judėti prieš susidūrimą ir kaip tą greitį pasiekti? Amerikiečiai į talką pasikvietė kaskadininkus, kurie paskutinę akimirką turėdavo iššokti iš mašinos. Tuo tarpu prancūzai, nenorėdami pernelyg rizikuoti, tų pačių 1934-ųjų birželį „Citroen 7CV Traction Avant“ nurideno nuo 8 metrų skardžio.

Antroji esminė problema – kaip įvertinti besideformuojančio metalo galimas grėsmes vairuotojui ir keleiviams, jei daužomas tuščias automobilis? Idėja pasodinti į saloną manekeną-savižudį pirmiesiems į galvą atėjo JAV kompanijos „Sierra Engineering Co“ vyrukams, atlikinėjusiems įvairius eksperimentus Amerikos ginkluotųjų pajėgų užsakymu. 1949-aisiais jie pristatė suaugusio vyro dydžio lėlę Siera Samą, kurio galūnės turėjo sąnarius imituojančias jungtis. Keletą vėlesnių dešimtmečių manekenai buvo nuolat tobulinami, kol visos jų korpuso charakteristikos – ūgis, svoris, proporcijos, elastingumas, „kaulų“ trapumas ir t. t. – galėjo būti lyginamos su vidutiniu statistiniu vairuotoju. Dabar jų galvoje, kakle, krūtinėje, rankose bei kojose sumontuojama daugybė brangių daviklių, fiksuojančių manekeną veikiančias jėgas ir perduodančių visą informaciją į krūtinės ląstoje esantį autonominį atminties bloką. Šiuolaikiniai manekenai paprastai atlaiko iki 10 daužymo seansų, todėl yra labai brangūs – sudėtingiausi egzemplioriai įkainojami net keliais šimtais tūkstančių litų.

Esminės permainos kuriant automobilius prasidėjo tuoj po Antrojo pasaulinio karo, kai 1944-aisiais švedai pristatė saugumo požiūriu visiškai naują mašiną „Volvo PV 444“ modelį su šiuolaikinio saugos karkaso prototipu. Tačiau tokią revoliucinę kėbulo konstrukciją užpatentavo vokiečiai. 1952-aisiais „Mercedes Benz“ mokslinių tyrimų centre dirbęs vengrų kilmės inžinierius Bela Barenyi pristatė sedano prototipą, kuriame keleiviams skirta erdve trasi kokonas buvo pagaminta iš itin tvirto plieno, o priekinė ir galinė dalis – iš palyginti lengvai gniuždomo metalo. Avarijos metu jos būdavo deformuojamos ir sugerdavo kinetinę energiją, gerokai sumažindami mašinoje esantiems žmonėms tenkančias perkrovas. Pirmasis serijinis automobilis, turintis keleivių saugumo celę – „Mercedes Benz W111“ nuo konvejerio nuriedėjo 1959-aisiais.

Pasak VGTU doktoranto V. Žuraulio, šis principas išliko praktiškai nepakitęs iki mūsų dienų. Susidūrimo metu smūgio energija paskirstoma keliais virtualiais kanalais kėbulo viršutinėje dalyje, centre ir apačioje. Išoriniai automobilio sluoksniai yra minkščiausi, o arčiau salono esantis plienas tvirčiausias. Tokia konstrukcija leidžia sumažinti automobilio svorį ir sugerti susidūrimo jėgą anksčiau, kol ji dar nėra pasiekusi keleivių. Po prietaisų skydu esantis plieninis strypas neleidžia dalims iš variklio skyriaus patekti į saloną ir saugo kojas. Saugiausios mašinos projektuojamos taip, kad stipraus priešpriešinio smūgio atveju variklis nuslenka po automobilio apačia, o ne į keleivių celę.

Išganingosios pasyviosios saugos sistemos turi tik vieną esminį trūkumą: kartą padirbėjusios jos turi keliauti į metalo laužą. Kuo baigiasi bandymai sudaužytą automobilį reanimuoti naudojant mirusias detales, jas tiesinant, pjaustant ir virinant, praėjusiais metais atskleidė projekto „Geležiniai spąstai“ komanda, kartu su saugaus eismo ekspertais, ir partneriais atlikusi unikalų eksperimentą. Jo metu Vokietijos automobilininkų klubo ADAC centrinėje laboratorijoje Landsbergo miestelyje pagal „Euro NCAP“ metodiką buvo sudaužytas iš 8 dalių suvirintas BMW. T. y. buvo patikrinta, kokių grėsmių eismo dalyvių gyvybei kelia šiurkščiausios įmanomos intervencijos į automobilio konstrukciją, kai mašinų sąvartynai tampa svarbiausiais detalių tiekėjais, o remonto darbai atliekami nepaisant technologinių reikalavimų. Oficialūs ADAC ekspertų atsakymai išsklaidė abejones – automobiliai su išprievartauta kėbulo konstrukcija yra mirtinai pavojingi.

Sužinok, kokia tikroji tavo automobilio būklė

Šią savaitę pradedamas naujas projekto „Geležiniai spąstai“ etapas, kurio metu bus suteikta galimybė visiems norintiems išsklaidyti abejones dėl jau eksploatuojamo automobilio pasyvaus saugumo sistemų būklės. Sekite informaciją portale DELFI portale ir registruokitės nemokamai patikrai Jums patogiomis sąlygomis. Kiekvieną savaitę bus galima registruotis skirtingų automobilių markių šeimininkams. Projektas pradedamas nuo „Renault“ markės automobilių patikros – registruotis apžiūrai galite paspaudę šią nuorodą.