Projektowanie samochodów - nadwozie [cz. 1]

Pewnego dnia Pierre Boulanger, dyrektor generalny Citroena, żądając od swoich konstruktorów projektu nowego samochodu, powiedział: „Cztery koła pod parasolem. Chcę, aby w aucie mogły wygodnie pomieścić się cztery osoby wraz z koszykiem zawierającym 60 jaj i by podczas jazdy z prędkością 50 km/h  nie zrobiła się jajecznica”.  A potem… powstał Citroen 2CV.

Pewnego dnia Pierre Boulanger, dyrektor generalny Citroena, żądając od swoich konstruktorów projektu nowego samochodu, powiedział: „Cztery koła pod parasolem. Chcę, aby w aucie mogły wygodnie pomieścić się cztery osoby wraz z koszykiem zawierającym 60 jaj i by podczas jazdy z prędkością 50 km/h  nie zrobiła się jajecznica”.  A potem… powstał Citroen 2CV.

Ta krótka historia, choć może przesadnie okrojona, stanowi dobry wstęp do teorii projektowania samochodów osobowych. Początkiem jest bowiem cel, wskazanie do czego auto ma służyć. Podstawę stanowią więc przede wszystkim założenia funkcjonalne projektu, które dalej konfrontowane są m.in. z nakładami finansowymi, profilem potencjalnego odbiorcy, a także klimat czy stan dróg terytorium, po którym domyślnie pojazd ma się poruszać. Wachlarz elementów, z którymi musi się liczyć producent, jest bardzo szeroki.

W dzisiejszych czasach nowy model jest przeważnie następcą poprzedniego lub reaktywacją pewnych udanych projektów, jak w przypadku Mini czy Fiata 500. I choć tego typu wznowienia wiążą się w sposób oczywisty z nawiązaniem stylistycznym do pierwowzoru, to proces tworzenia koncepcji designu auta rzadko kiedy odbywa się z pominięciem jakiegoś etapu projektowego - jakby samochód zawsze tworzony był od nowa. W późniejszym czasie poprzez akcje serwisowe eliminuje się pewne poważne błędy konstrukcyjne. W międzyczasie samochód przechodzi tak zwany face lifting lub restyling, który ma za zadanie odmłodzenie stylizacji poprzez delikatne przemodelowanie pewnych elementów. Face lifting to niewielka zmiana w kształcie nadwozia/wnętrza w detalach typu klamki czy światła. Z kolei restyling to poważniejsza ingerencja w design pojazdu: często modernizowane są palety silników i poprawiane są błędy konstrukcyjne, które znaleziono w toku eksploatacji poprzedniego modelu. Zakres zmian w kolejnej wersji samochodu określa się na podstawie analizy ekonomicznej, amortyzacji linii technologicznej, zainteresowania nabywców, a także jako odzew na posunięcia konkurencji rynkowej.

Ogólna budowa nadwozi

Pierwszy krok do skonstruowania kompletnej koncepcji pojazdu, to praca bardziej artystyczna niż techniczna. Do przyjętych jako bazę do dalszej pracy założeń funkcjonalnych, a następnie bierzemy pod uwagę aspekty związane ze stylem. Szczegóły dotyczące przebiegu kształtowania się formy stylistycznej samochodu opisałem już w relacji z warsztatów Gdynia Design Days. W tym miejscu, aby dać obraz ogółu projektowania, przypomnę jednak, jak mogą kształtować się wytyczne związane ze stylem. Przykład dotyczy zewnętrznej bryły samochodu dostawczego do 3,5 t:

• do produkcji za pięć lat, a więc wizualnie wyprzedzający dzisiejsze trendy,
• wizytówka firmy – reprezentuje ją i jest narzędziem pracy,
• użytkowy, praktyczny, łatwy w manewrowaniu,
• wizualnie zharmonizowany z otoczeniem, miejską zabudową,
• przykuwający uwagę.

Nadwozie, według Janusza Pawłowskiego, to:

Forma użytkowa służąca do przemieszczania ludzi, towarów lub usług w sposób odpowiedni to techniki budowy samochodów i technologii transportu oraz przepisów drogowych.

Karoseria jest wynikiem pracy stylistów (projektantów wzornictwa przemysłowego), specjalistów z dziedziny ergonomii i biomechaniki, a także być może dość ogólnie brzmiącej, ale niezwykle pojemnej kategorii inżynierów (aerodynamików, obliczeniowców i konstruktorów). Ostateczny kształt blach samochodu jest wypadkową opartej na kompromisach współpracy wielu ludzi, którzy muszą brać pod uwagę również takie czynniki, jak obowiązujące w danym czasie trendy czy przelotna moda. Producenci starają się wyrobić pewne cechy wspólne danej marki i konsekwentnie trzymają się stylów charakterystycznych dla swoich produktów. Co ciekawe, stylizacja może się wydawać drugoplanowa z technicznego punktu widzenia, lecz jest stawiana na pierwszym miejscu ze względów marketingowych, przez co stanowi w procesie projektowania wartość nadrzędną.

Cechą współczesnego świata jest zastępowanie jednych przedmiotów innymi – tak jest z komputerami, telefonami czy telewizorami. Temu mechanizmowi nie oparł się również design samochodów. Żywotność jednego modelu wynosi około 4-7 lat, po których przychodzi kolejna jego generacja. W zależności od sukcesu poprzedniej wersji (a konkretnie działu marketingu) zmienia się lub zostaje nazwa. Czas między poszczególnymi modelami skraca się, samochody są coraz bardziej „jednorazowe”, a rola żmudnych badań drogowych i testów zostaje sukcesywnie przerzucona na odbiorców, co potania koszty i bardzo skraca czas produkcji.

Źródło: Podstawy aerodynamiki pojazdów, J. Piechna • Samochody osobowe i pochodne, J. Jackowski, J. Łęgiewicz i M. Wieczorek • Auto Sukces, nr 3/2000 • J. Gierej Budowa nadwozi - poradnik