تاریخچه طراحی خودرو (قسمت اول)

نخستین  وسیله ی نقلیه ، برای جابجایی انسان و بار در سال ۱۷۶۷ توسط نیکلاس جورف کان فرانسوی طراحی و تولید شد. این خودرو توانایی حمل ۴ تن بار به همراه ۲ سرنشین را با نهایت سرعت ۷/۸ کیلومتر بر ساعت را داشته است.
در سال ۱۸۶۰ یک بلژیکی موتور احتراقی را اختراع کرد و بعد از آن این صنعت کم کم تکامل پیدا کرد و اختراعات زیادی در صنعت خودرو سازی اروپا انجام شد. تولید خودرو های مدرن از سال ۱۸۸۶ می باشد.

در ابتدا خودرو ها با موتور های برون سوز عرضه شد این مدل خودروها موتور کوچکی بودند که روی گاری کوچک  قرار داشتند و بعد از آن موتور درون سوز برای خودروها عرضه شد، که نیکلاس اتو اولین نمونه آن را ساخت. موتور خودرو های  تولید امروز نیز نمونه تکمیل شده از همین موتور درون سوز هستنند.

روند طراحی خودرو

“طراحی خودرو” شامل طراحی ظاهری و ارگونومیک است، کار طراحی خودروهای امروزی بسیار پیچیده شده و به گروهی از مهندسین و افراد متخصص در کنار هم نیازمند است .اصل کار طراحی و شکل خودرو مربوط به طرح ، طراح می باشد که البته با هماهنگی سایر افراد متخصص انجام می شود.
با پیشرفته شدن خودروها ، طراحی ظاهر و کابین خودرو نیز وارد فاز پیشرفته تری می شود که در این زمان علاوه بر طراحی خودرو ، طراحی کابین ، ارم و لگوی خودرو ، تزئینات داخلی و خارجی و سیستم های کامپیوتری و حتی رنگ خودرو نیز نیاز به طراحی دارند. اولین طرح های وسیله نقلیه که مفهوم کلی خودرو های این دوره را داشتند ، از سال ۱۸۸۰ شکل گرفتند. در طول ۱۰۰ سال گذشته طراحی خودرو نیز مانند صنعت های دیگر تغییرات بسیاری داشته است. به دلیل این تغییرات ، میان خودروهای اولیه که طراحی و تولید شده اند با خودرو های عصر حاضر تفاوت های چشمگیری  دیده می شود و کاملا متفاوت از طرح های اولیه هستند. در این مقاله به بررسی طراحی و صنعت خودرو از ۱۲۰ سال گذشته می پردازیم و اینکه چگونه از طرح های اولیه به شکل امروزی خودروها رسیدیم.

طراحی خودروهای اولیه

اولین خودروهایی که در قرن ۱۹ تولید شدند ، مانند یکسری از قطعات بودند که  به همدیگر متصل شده اند و طراحی خاصی نداشتند. مانند خودرو فیات . فیات در سال ۱۸۹۹ با مدیریت جیووانی آنیلی در تورین ایتالیا تاسیس شد. اولین خودرویی را که شرکت تولید کرد ، فیات نام گرفت . این خودرو مجهز به موتوری ۲ سیلندر و ۳٫۵ اسب بخار بود. اولین خط تولید این خودرو در سال ۱۹۰۰ شکل گرفت و در آن زمان قادر به تولید ۲۴ خودرو در سال بودند که از موتورهای ۳ سیلندر با ۱۲اسب بخار استفاده می شد که این نمونه از خودروها هیچ گونه شباهتی به خودروهای امروز نداشته و بیشتر شبیه گاری های موتوردار بودند.

در سال ۱۹۰۴ انریکو یکی از مهندسین شرکت موفق به طراحی خودرو ۴ سیلندر با حجم ۴٫۲ لیتر شد که در آن زمان طرح پیشرفته ای محسوب می شد و جیووانی آنجلو با این مدل خودرو در مسابقات اتومبیل رالی برنده شد و این آغاز موفقیت فیات در موتور اسپرت بود . بدین ترتیب در سال ۱۹۰۴ سال موفقیت فیات بود . در سال ۱۹۰۶ نیز فیات با تغییرات اعمال شده بیشتر به سمت شرکت های مدرن پیش رفت ، در این سال خودروهایی با ۴ سرنشین (که مقابل هم می نشستند) و توانایی حمل ۱۰۰ کیلو بار ، را تولید کرد .در سال ۱۹۱۰ ، موفق به صادرات خودرو به خارج از مرزهای ایتالیا شدند . در بین خودرو های جهان ، بالاترین رکورد دار برنده شدن جایزه ی خودرو سال اروپا نیز مربوط به مدل های خودرو فیات می باشد .

استفاده از پیشرانه بزرگتر قدرت بیشتر

در طراحی نمونه‌های ابتدایی خودرو مهم‌ترین راه برای افزایش قدرت خودرو استفاده از پیشرانه بزرگتر بود این طرح با بالا رفتن حجم موتور اندکی تغییر در شاسی و بدنه خودرو به وجود آمد تا بتوانند این پیشرانه را در جلوی خودرو قرار دهند .  طراحی موتور در جلو خودرو به این دلیل انجام گرفت که مهندسین تنها راه افزایش قدرت خودرو را ، در افزایش حجم پیشرانه دیدند و از آنجایی که این موتور های حجیم در عقب خودروها جایی نداشتند، بهترین محل برای قرارگیری را بین راننده و چرخ جلو قرار دادند . طراحی موتور در جلو خودرو باعث تغییراتی در طراحی خودرو شد که نمونه آن استفاده از کاپوت یا درب موتور بود با افزایش سیلندرها و بالارفتن حجم موتور طول کاپوت نیز افزایش می یافت .ورود خودروهای آیرودینامیک پس از جنگ جهانی

طراحی آیرودینامیک خودرو ها

در جنگ جهانی اول ، نمایش برتری هواپیماها ، آغاز استفاده از علم آیرودینامیک بود ، که این طرح به خودروها هم رسید .
حال می‌خواهیم بدانیم که آیرودینامیک چیست و چه تاثیری در طراحی خودروها دارد؟؟؟
آیرودینامیک در هوافضا بیشترین کاربرد را دارد ، اما کم کم در طراحی خودروها نیز از این دانش استفاده شد . آیرودینامیک ، علم مطالعه نیروها و نتایج حاصل از حرکت اجسام سه بعدی در ذرات معلق هوا می باشد . در این زمان ، دانشمندان از چگونگی “طراحی آیرودینامیک” خودروها آگاهی داشتند . اما اجرایی شدن اصول طراحی ، زمان زیادی طول کشید . در طراحی های اولیه خودروها اصل آیرودینامیکی نداشتند ، که البته بسیاری از این خودروها به دلیل حرکت آهسته و سرعت پایین نیازی به این تکنولوژی نداشتند .

در اوایل سال ۱۹۰۰خودروهای مسابقه ای با طراحی مخروطی شکل اولین ویژگی های آیرودینامیکی را داشتند ، در “طرح های اولیه خودروها” با ویژگی آیرودینامیک برای کاهش حداقل نیرویی که خودرو برای حرکت نیاز داشت (درگ)، فرم ظاهری خودرو را تغییر داده و بر اساس استریم لاینینگ طراحی می شدند .
یکی از اصول آیرودینامیک فرم بدنه خودرو می باشد ، که بر اساس تحقیقات بهترین فرم خودرو برای کاهش درگ نیروی اولیه فرم اشک یا قطره آب است و به همین دلیل اولین خودروها با این فرم طراحی و تولید می شدند که با اعمال تغییراتی چون کاهش و حذف لبه های تیز در بدنه ، شیبدار کردن قسمت جلو پنجره یا قوس دار کردن آن ، کاهش سطح پشت خودرو ، کوچک کردن قسمت صندوق عقب ، تغییر شکل آینه های کناری و…….. نیروی درگ را کاهش دادند .

در دهه ۱۹۲۰ ، طراحان هواپیما این بار دست به طراحی مدل های آزمایشی خودرو با طراحی آیرودینامیک زدند و یری پل ، یکی از مشهورترین این افراد بود . یری پل هواپیما و کشتی هوایی را طراحی میکرد ، او موفق شد چندین طرح آیرو دینامیک خودرو را با همکاری شرکت های تاترا ، کرایسلر ، مرسدس بنز ، میباخ ، آپولو ، دیسکی ، آئودی و فورد عرضه کردند .

از معروف ترین طرح هایی که پل ارائه کرد خودرو آئودی بود ، البته این مدل از خودرو به دلیل طرح و ظاهر متفاوت و جدید نسبت به مدل های پر طرفدار خودرو چندان مورد استقبال قرار نگرفت . با گذشت چندین سال و با آغاز دهه ی ۱۹۳۰ طراحی خودرو ها تغییر کرد و نمونه های جدیدی با طراحی آیرودینامیک به بازار عرضه شد .
در سال ۱۹۳۴ نیز کرایسلر خودرویی را با این مدل طراحی و به بازار عرضه کرد که این خودرو نیز مورد توجه قرار نگرفت و به همین دلیل کرایسلر تا دهه ی ۱۹۵۰ تولید خودرو با طراحی  آیرودینامیک را کنار گذاشت اما تاثیر زیادی در تغییر طراحی خودروهای دیگر شرکت ها گذاشت .

در نمونه های جدید کرایسلر ، علاوه بر طراحی بدنه ای جدید ، تغییری بزرگ را در طراحی خودرو ایجاد کرد. در مدل های قدیم تر چراغ ها به صورت کاسه ای در جلوی اتومبیل طراحی شده بودند اما در طرح جدید چراغ ها در بدنه خودرو فرو رفته بود . شرکتهای دیگر خودرو نیز کم کم این ایده را در خودروها به کار بردند .

مثلاً شرکت پژو با استفاده از این طرح سبک جدیدی را ، طراحی کردند و در مدل پژو ۲۰۲ و پژو ۴۰۲ چراغ ها را در پشت جلو پنجره نصب کردند ، که البته مدل ۲۰۲ پژو ، در سالهای ۱۹۳۸ تا ۱۹۴۹ بیش از ۱۴۰ هزار خودرو را عرضه کردند .