Naprednu tehniku u suvremenim automobilima uzimamo zdravo za gotovo, kao da je oduvijek bila tu, no iza tih danas uobičajenih rješenja stajale su godine, pa čak i desetljeća promišljanja, razvoja, mukotrpnog inženjerskog rada i mudrosti prije nego što su stigli u masovnu serijsku proizvodnju.
Iako se čini da je automobilska industrija, posebno ona europska, pred novom velikom tehničko-tehnološkom revolucijom izazvanom prije svega enormnim pritiskom na smanjenje emisija ugljičnog dioksida i ostalih štetnih tvari, već su aktualni automobili prepuni iznimno naprednih tehničkih rješenja, koja predstavljaju ogroman napredak u odnosu na početak automobilske povijesti, tamo negdje na prijelomu 19. i 20. stoljeća.
Motor i dalje radi na istim temeljnim principima kao i tada, no većina sličnosti tu i završava. Koraci napretka nekad su bili brži, nekad sporiji, no težnja za boljim i inovacije nikada se nisu zaustavili. Naravno da ovdje nećemo spomenuti i opisati sve inovacije i sva svojedobno revolucionarna rješenja, od kojih su neka u međuvremenu i odbačena, a neka nisu ni došla dalje od prototipa ili eventualno primjene u automobilskom sportu.
Posvetit ćemo se onim temeljnim konstrukcijsko-mehaničkim značajkama koje su danas masovno prisutne u aktualnim automobilima, onima koje uzimamo zdravo za gotovo, kao nešto sasvim normalno i uobičajeno te pritom često zaboravljamo koliko su senzacionalne bile kada su se pojavile, pa čak nerijetko i odredile sudbinu marki koje su imale pameti i hrabrosti gurnuti ih u masovnu proizvodnju.
Jer, premda kupci, naravno, očekuju da svaki model nove generacije po većini parametara bude bolji od prethodnika, tržište se nemali broj puta pokazalo prilično konzervativnim i nesklonim revolucionarnim, još nedokazanim rješenjima. Napredak je, dakle, prihvatljiv, no strah od nepoznatog često je odgađao komercijalni uspjeh nekih genijalnih izuma. Ovo su oni koji su odredili izgled i konstrukciju većine modernih automobila.
Samonosiva karoserija
Prvi korak učinila je Lancia na prvoj Lambdi, ali u serijsku proizvodnju uveo ih je Citroen
Prvi automobili bili su zapravo kočije koje su dobile motor. A od kočije je stigao nosivi okvir (popularno zvan šasija), na koji se postavljala kabina. Tako je bilo i kod automobila; na nosivi okvir postavljao se pogonski sklop, ovjes, upravljački mehanizam, a gore su se učvršćivali karoserijski dijelovi, često posve odvojeni jedni od drugih.
Lancia - danas, nažalost, tvrtka na izdisaju - koja je mnogočime zadužila automobilski svijet, već je početkom 20-ih godina prošlog stoljeća na modelu Lambda podigla strukturalne dijelove do visine prozora, no krovni nosači i sam krov još su bili rasterećeni, pa se prvom pravom samonosivom karoserijom može pohvaliti Citroen Traction Avant iz 1934. godine, kod kojeg su strukturalni dijelovi karoserije bili spojeni zavarivanjem i činili su jednu nerazdvojivu cjelinu.
Tek malo kasnije samonosive karoserije pojavile su se i s druge strane Atlantika, no skeptika koji su sumnjali u čvrstoću strukture bilo je s obje strane, pa su doslovce karoserije bacali s visokih stijena u provalije i kasnije ih pokazivali da dokažu koliko je čvrst ‘kavez’.
Čini se da je skeptika ‘preko bare’ bilo više, jer je General Motors koristio šasije za osobna vozila sve do 90-ih (Buick Roadmaster, Chevrolet Caprice...), a do danas su se zadržale samo u ozbiljnim terencima i pick-upovima.
Prednji pogon
Prvi je 1931. bio BSA, ali u serijsku proizvodnju uveo ga je tek Citroen
Iako je stidljivih nastupa bilo od samih početaka, pa čak i primjena na trkaćim automobilima, prednji pogon još dugo nije zaživio kao standard. Prvi serijski proizvedeni auto s prednjim pogonom izrađivala je od 1929. danas već zaboravljena britanska manufaktura BSA, zatim se 1931. pojavio DKW-u F1, no Citroen Traction Avant (ponovo!) bio je zapravo prvi automobil koji je prednji pogon uveo u masovnu proizvodnju; uostalom, sam model tako se i zove – Traction Avant.
Ovaj vrlo uspješan model proizvodio se čak 23 godine, sve do predstavljanja legendarnog DS-a, popularne ‘žabe’. Zanimljivo je da je unatoč uspjehu Traction Avanta trebalo proći nekoliko desetljeća da prednji pogon zaživi u raznim automobilskom kategorijama, a prelomni je trenutak bio procvat kompaktne ‘Golf-klase’ krajem 70-ih i početkom 80-ih koji je omasovio prednji pogon, a zatim ga u sljedećih 10-ak godina gurnuo i nekoliko stepenica više.
Sprijeda poprečno ugrađen motor
Motori su se ugrađivali uzdužno do 1931. i DKW
Velika većina današnjih automobila ima prednji pogon i sprijeda poprijeko ugrađen motor. Takva konfiguracija omogućava u odnosu na druge daleko najveću iskoristivost prostora u automobilu, ali i veliku fleksibilnost u proizvodnji. No, tko je bio prvi?
Danas zaboravljeni njemački DKW je od 1931. proizvodio već spomenuti model F1 pokretan dvocilindarskim dvotaktnim sprijeda poprijeko ugrađenim motorom, a isti koncept koristio je, primjerice, i Trabant predstavljen 1957. godine.
Ipak, kao začetnik moderne koncepcije smatra se Morris Mini Minor iz 1959., ubrzo preimenovan u Austin Mini, jer je kod njega po prvi puta sprijeda poprijeko ugrađen vodom hlađeni četverocilindarski motor, dakle, upravo ono što ćete danas ugledati pod prednjim poklopcem većine automobila.
Genijalnost i vizionarstvo Sir Alexandera Issigonisa, dizajnera i inženjera englesko-grčkog porijekla koji je osmislio koncept Minija, tako tek danas dobiva pravo priznanje kroz konfiguraciju koju koriste deseci milijuna automobila različitih klasa proizvedenih svake godine.
Transaxle
Postoji od 1898., ali serijski je stigao tek u Alfetti
Mnogi sportski automobili visokih performansi sa sprijeda ugrađenim motorom, koji primarno imaju stražnji pogon, ali i neki s pogonom na sva 4 kotača (npr. Nissan GT-R), zbog boljeg rasporeda težine imaju mjenjač ugrađen straga, ispred stražnje osovine koji dijeli kućište sa stražnjim diferencijalom. Takva konstrukcija naziva se transaxle.
Zvuči gotovo nevjerojatno da njeni korijeni sežu sve do kraja 19. stoljeća, točnije 1898., kada ju je koristio De Dion-Bouton. Ipak, kada bismo gledali (veliko)serijsku proizvodnju i masovniju primjenu - iako su transaxle u međuvremenu koristile i Škoda 30-ih i Lancia 50-ih godina 20. stoljeća - poštenije bi bilo sjetiti se Alfa Romeo Alfette, predstavljene 1972. i svih izvedenica sa stražnjim pogonom (GT/GTV, Giuliette, 75/90, SZ) koje su sljedećih 20 godina koristile istu temeljnu arhitekturu.
Izravno ubrizgavanje kod dizelaša
Prvi je bio Fiat i to još 1987. na Cromi Turbo D
Iako je izravno ubrizgavanje kod velikih dizelskih motora bilo prisutno praktički od početka, kod automobilskih dizelaša se koristilo ubrizgavanje u pretkomore, svjesno žrtvujući nešto učinkovitosti za veću kultiviranost rada. Iako će mnogi pomisliti da je izravno ubrizgavanje kod automobila počelo s VW/Audijevim TDI, prvi ga je nekoliko godina ranije primijenio Fiat u modelu Croma Turbo D i.d. iz 1987.
Mehanički kompresor
Mercedes ga je uveo još dvadesetih godina
Prvi je mehanički kompresor koristio Mercedes 6/25/40 hp i takav je način podizanja snage postao prilično popularan među sportskim i trkaćim automobilima 20-ih i 30-ih godina, da bi potom zamro i ponovno se pojavio 80-ih u modelima Fiatove grupacije, a 90-ih ponovno i u Mercedesu. Danas ga serijski koriste tek rijetki (npr. Jaguar), a za dodatnu snagu većinom se koristi učinkovitiji način turbo-prednabijanja.
Pogon na sva četiri kotača
Britanci su 4x4 za cestu prilagodili 1966.
Nemali broj modernih automobila snagu na cestu prenosi preko sva četiri kotača. Prva primjena seže više od stoljeća unazad, kada je američka tvrtka Four Wheel Drive Auto Company počela proizvoditi razna vozila za posebne namjene, gdje je 4x4 bio nužan. Ni rani terenski automobili, poput Land Rovera, ne bi bez pogona na sva četiri kotača mogli osvajati bespuća. No, prvi pogon na sva četiri kotača namijenjen isključivo cestovnoj uporabi pripisuje se britanskom Jensenu Interceptoru FF iz 1966., a masovnu proizvodnju pokrenut će tek rally-uspjesi legendarnog Audija Quattro.
Pri omasovljenju pogona na sve kotače ne treba zanemariti ni utjecaj japanskog Subarua, no veliki korak prema pristupačnijoj izvedbi napravljen je s predstavljanjem VW Golfa Syncro 1986. godine (II generacija), koji je prvi imao potpuno automatizirano priključiv dodatni pogon na stražnje kotače pomoću visko-spojke.
Sustav je razvio austrijski Steyr-Daimler-Puch, isti onaj koji je stvorio Mercedes G, a mogao je gotovo polovicu okretnog momenta uputiti straga kada bi prednji kotači izgubili prianjanje. Većina automobila koji danas imaju pogon na sva četiri kotača koristi evoluiranu i usavršenu verziju takvog sustava – naravno, s bržom spojkom i više senzora.
Automatski mjenjač
Amerikanci ne šaltaju još od 1939.
Korijeni automatiziranog mijenjanja stupnjeva sežu u sam početak 20-og stoljeća – točnije 1904. godinu – kada su braća Sturtevant iz Bostona u SAD-u osmislila sustav koji je ‘kočiji bez konja’ uz pomoć svojevrsne centrifugalne spojke pri većim brzinama vrtnje uključivao dulji prijenosni omjer.
Kroz sljedeća desetljeća bilo je raznih pokušaja automatiziranja bilo rada spojke, bilo mjenjača, razvijeni su i usavršeni planetarni prijenosnici, a prijeloman trenutak zbio se 1939., kada je General Motors predstavio svoj Hydra-Matic, koji je imao hidrauličnu spojku i nekoliko planetarnih prijenosnika za četiri stupnja za vožnju prema naprijed i jedan za vožnju unazad te time postavio temelje konstrukcije koju i danas koriste automatski mjenjači.
Prva primjena bila je godinu dana kasnije u Oldsmobileu, ubrzo i u Cadillacu, a potom su Hydra-Matic preuzeli i drugi proizvođači nevezani za GM. Kod suvremenih izvedbi hidraulična spojka u međuvremenu je zamijenjena učinkovitijim hidrodinamičkim pretvaračem okretnog momenta, broj stupnjeva narastao je danas do čak deset, mijenjanjem stupnjeva upravlja najnaprednija elektronika, a za veću efikasnost pogonska i gonjena strana povezuju se izravno čim automobil krene, zaobilazeći tako pretvarač momenta. No, bazično, mehanički je sve isto kao pred 70 godina.
Disk-kočnice
Bubnjeve je diskovima zamijenio Chrysler
U suvremenim su automobilima disk-kočnice postale standard, no još 70-ih bilo je mnogo automobila s manje učinkovitim bubanj-kočnicama na sva četiri kotača. Postupno su se diskovi počeli ugrađivati na prednje kotače, koji su opterećeniji pri kočenju, dok su kod sportskih automobila boljih performansi ugrađivani i straga.
Danas svi automobili imaju sprijeda disk-kočnice, a samo se kod laganih modela nižih kategorija straga mogu naći bubnjevi. Prvi je disk-kočnice imao Chrysler Crown Imperial iz 1948. godine i to na sva četiri kotača.
Turbopunjač
Prednabijanje je patent General Motorsa
Prvi serijski model koji je imao turbo prednabijanje bio je Oldsmobile F-85 (Turbo Jetfire) iz 1962. godine. Zanimljivo, s druge strane Atlantika turbo se nije primio, no u Europi je nakon nekoliko hrabrih pokušaja 70-ih (BMW 2002 Turbo, Saab 99 Turbo, Porsche 911 turbo), u 80-ima je već bilo mnogo turbo-jurilica i među nižim, dostupnijim kategorijama automobila.
Pomalo kao kuriozitet zvuči da je prvi turbo-punjač varijabilne geometrije – koji je danas vrlo uobičajen kod dizelaša, a vrlo rijedak kod benzinaca – prva primijenila Honda na modelu Legend Wing Turbo na benzinskom motoru, tri godine prije Fiata, koji ga je ugradio u model Croma s dizelskim motorom. Prvi model s dva turbo-punjača bio je Maserati Biturbo iz 1981.
Ručni mjenjači sa 5/6 stupnjeva
5 stupnjeva prvi smo put vidjeli na Lanciji
Do 50-ih godina 20-og stoljeća većina automobila s ručnim mjenjačem imala je samo tri stupnja, do 60-ih se udomaćilo četiri i to se dugo smatralo – dovoljnim. Prva je u serijsku proizvodnju 5-stupanjski mjenjač uvela Lancia u 3. seriji modela Ardea 1948. godine, no već je nasljednica Appia ponovno imala 4 stupnja. Tako se 5 stupnjeva sljedećih 30-ak godina mogla naći samo u maloserijskim egzotičnim sportskim automobilima, uz tek pokoju iznimku, poput modela Alfa Romea.
No, prekretnica prema omasovljenju 5-stupanjskih ručnih mjenjača zbila se početkom 80-ih, točnije 1982. predstavljanjem 2. generacije Toyote Starlet. Mali, razmjerno pristupačni automobil dokazao je prednost usko posloženih prijenosnih omjera kroz bolja ubrzanja i sniženu potrošnju, pa je do kraja desetljeća većina automobila neovisno o klasi imala 5 stupnjeva. Približno u to vrijeme, početkom 90-ih, pojavom većeg broja modela visokih performansi stigli su i prvi ručni mjenjači sa 6 stupnjeva.
Istina, prvi je 6-stupanjski ručni mjenjač imao Alfa Romeo 33 Stradale, no s ukupno 18 proizvedenih primjeraka teško bismo ga mogli nazvati serijskim. Prvi ručni mjenjač sa sedam stupnjeva predstavio je Porsche u modelu 911 (serija 991) 2011. godine, a tri godine kasnije i 7. generacija Corvette.