Nagy feladatokra nagy teljesítményű kocsi szükséges (ZIZ 110)

Az automobilizmus egyik központi problémája, mely a szakembereket foglalkoztatja: a legnagyobb gazdaságosság elérése. Ennek biztosítására törekszenek a gépkocsikat előállító gyárak, – a követelményeknek és az adott viszonyoknak megfelelően. A mult század végével befejezősött az automobil őskorszaka, a „Ló nélküli kocsi” ideje. Az évszázad elejével a gépkocsi korszerű közlekedési eszköz lett s használói olyan teljesítményeket várnak tőle, amelyeket csak a legnagyobb technikai felkészültséggel rendelkező gyárak valósíthatnak meg.

Korszerű önhordókarosszériás megoldás (Pobjeda M-20)

A gépkocsiszerkesztők feladatai
A gyárak, mielőtt egy új modell sorozatgyártására rátérnek, hosszas és körültekintő munkával kísérletezik ki azokat a megoldásokat, melyek egy gépkocsi gazdaságosságát eredményezhetik. Az előző gyártmányoknál elért tapasztalatok s az új gépkocsitól megkívánandó követelmények határozzák meg a szerkesztők feladatait. A gyárak kísérleti üzemei nagyszerű felszereléssel rendelkeznek, mind az alkatrészek, mind a kocsi egészének megvizsgálására. A technika már ismert és teljesen megbízhatónak ígérkező eredményei azonban sok esetben nem jutnak túl a kísérleti műhelyek falain. A sorozatgyártásra kerülő gépkocsiknál ugyanis a gazdaságosság a legfontosabb szempont és így kizárólag az új műszaki elgondolások nem képezhetik az új személy- vagy tehergépkocsi megtervezésének alapját. A várható megbízhatóság s az előállítási és üzemeltetési költségek csökkentése határozza meg már előre a gyártandó gépkocsi népszerűségét. A legkiválóbb műszaki tulajdonságokkal rendelkező gépkocsik sem töltenék be igazi feladatukat, ha előállítási költségük magas lenne és használatuk nem mutatkozna gazdaságosnak.

Eredeti négyüléses alvázra épített kétüléses kocsi (Škoda 1102)

A legmagasabb fokú gazdaságosság műszaki feltételei
A kocsi használatának gazdaságosságát legszemléltetőbben számokban tudjuk kifejezni. E számítások alapjául a személyautóknál és autóbuszoknál egy személynek, teherautóknál és traktoroknál 1 tonnának 1 km-re eső szállítási költségét vehetjük. Két azonos csoportba tartozó járműnek egyforma körülmények közötti használatánál tényleges számértéket kapunk. Így sokkal megbízhatóbban állapíthatjuk meg az üzembentartási kiadásokat, mintha két jármű műszaki tulajdonságait egyeztetjük. Gyakran két, szerkezeti formában merőben különböző gépkocsi hasonló, vagy teljesen azonos számértéket ad. Ez főleg személyautónál észlelhető, ahol gyakran előfordul, hogy a különböző műszaki berendezéseknél lényeges eltérés mutatkozik, gazdaságosság tekintetében azonban egyenlő értékűeknek bizonyulnak. A kilométerköltség megállapításának módszere a személy- és tehergépkocsiknál azonos, de figyelemmel kell lenni a benzin, nyersolaj vagy másfajta üzemanyag használatára. A gazdaságosság első követelménye olyan motor szerkesztése, amelyik a legjobban használja ki a benzinben rendelkezésünkre álló, viszonylag kevés kalóriát. Továbbiakban a motor és az áttételek között olyan összhangot kell létesíteni, amely lehetővé teszi a benzin hőenergiájából a legnagyobb mechanikus erő kiváltását. Ki kell küszöbölni az összes energiapazarló tényezőket és korlátozni a kihasználatlan súlyterheléseket. Ebből következik az alacsony önsúly elérésére való törekvés, amely hatással van a kocsi teljes szerkezetére és alakjára, tekintetbevéve a levegő ellenállását is. Az üzemanyagfogyasztás csökkentése mellett figyelembe kell venni a karbantartási és javítási költségeket. A gépjármű minden alkatrésze tartót, üzembiztos és könnyen pótolható legyen.

A különböző műszaki megoldások vázlatai

Fentiek alapján a kocsi szerkesztőinek a következő megoldásra váró szempontokra kell tekintettel lenniök:
1. Az összes berendezések tökéletes technikai működése.
2. A teljes építmény alacsony súlya.
3. Tartósság és alacsony üzembentartási költség.
4. A vezető és az utasok kényelme, biztonsága.
A fenti alapvető tényezők jellemzik a korszerű személy- és tehergépkocsikat.

Önhordó-karosszériás nagykocsi (ZIM)

Súly és teljesítmény
Az utastér tervezése már előre meghatározza a készítendő jármű formáját. Az eddig gyártott gépkocsik között legelterjedtebbek azok, amelyek 4 személynek biztosítanak kényelmes utazást. Az utastér számításnál átlagban minden típusnál az 1700 mm magas és 450 mm széles utasméretek az irányadók. Igen gyakran a négyüléses kocsik alvázméreteinek változtatása nélkül készítenek, módosított felépítménnyel, 2-3 személyes gépkocsit. A hat, vagy ennél több ülőhellyel rendelkező személygépkocsik alváz- vagy önhordó karosszéria alapméretei szélességben is, de hosszában feltétlenül nagyobbak, mint a négyüléses modellnél. Igen elterjedtek a négyüléses kocsik csoportjában azok a típusok, amelyek 750-900 kg súlyhatár között 7-9 literes fogyasztás mellett elfogadható utazási kényelmet és sebességet nyújtanak. A középkocsik 900-1300 kg önsúllyal 11-14 literes fogyasztás mellett fokozott kényelmet biztosítanak 5 személy utazásához. A 750-900 kg önsúlyú kocsikat 2800-3200 mm-es tengelytávok jellemzik. A főbb átlagos méretek középkocsiknál: 4100 mm teljes hossz, 1500 mm szélesség és 1500 mm magasság.

Alacsony építésű farmotoros középkocsi (Tatraplan)

A szükséges teljesítmény elérését vagy lassújáratú, nagyobb hengerűrtartalmú, vagy csökkentett hengerűrtartalmú, de magas fordulatszámú motor biztosítja. A motorok elhelyezése a meghajtott tengelyhez képest többféle lehet. Különösen a kis- és középkategóriába tartozó gépkocsiknál találjuk meg a különböző módozatokat. Gyakori az elől elhelyezett motor első-, vagy hátsókerékmeghajtásra, de nem ritkaság a hátsótengelyt közvetlenül meghajtó ú. n. farmotor sem.
A motor rugalmassága határozza meg a teljesítmény és kocsisúly viszonyát. Ennek az arányszámnak a megjavítására fokozottan törekednek a gépkocsikat előállító gyárak. Ez rendszerint kétféleképpen érhető el: a motor teljesítményének növelése és az építési súly csökkentése útján. A két tényező megfelelő összhangolása nyújtja a legkielégítőbb hatásfokot. Mindkét területen jelentős eredmények mutatkoznak, különösen az önhordó-rendszerű karosszériák elterjedése óta. Ez az arányszám, az átlagos középkocsik teljesítményeit összehasonlítva, teljes terhelésű kocsinál 19-25 lóerő tonnánként.

Hathengeres elsőkerékmeghajtású kiskocsi (Minor)

Ha példának veszünk egy olyan gépkocsit, melynek üres súlya 950 kg, terhelve 1280 kg, motorja 31 lóerős, egy tonnára 24,1 lóerőteljesítmény jut. A legelterjedtebb autótípusok tanulmányozásakor megállapíthatjuk, hogy a kiskocsiknál 30-60 lóerő teljesítmény jut egy tonna terhelésre. A kocsik gazdaságosságának kiszámításához szükségünk van a hengerűrtartalom és a terheletlen kocsisúly arányának megismerésére is. A három főcsoportot vizsgálva megállapítható, hogy az átlag 550-650 kg közötti kiskocsik általában 550-750 kcm hengerűrtartalmú, a középkocsik 750 kg-tól 1300 kg önsúlyig 900-2000 kcm hengerűrtartamú motorokkal rendelkeznek. Ezenkívül ismertek a sport- és nagykocsik a legváltozatosabb hengerűrtartalom mellett. A motorrendszerek, futóművek és erőátviteli szervek fejlődésének iránya ugyancsak a gazdaságosság felé való törekvésre mutat. Ezeknek ismertetésével a jövőben foglalkozunk.

A gépkocsi méretei határozzák meg a motor hengerűrtartalmát