10 فناوری که تاریخ خودروسازی را تغییر داد +تصاویر

در ادامه‌ی این مقاله به معرفی ۱۰ فناوری و سیستم جدید که در طول تاریخ، نقش مهمی در پیشرفت صنعت خودروسازی داشته‌اند، می‌پردازیم.

کمربند ایمنی؛ ایده‌ی برتر سوئدی‌ها

بدون شک، با اخترع کمربند ایمنی رانندگی به سطح جدیدی وارد شد و این فناوری جان بسیاری از انسان‌ها را نجات داد. برای بررسی اولین کمربندهای ایمنی، باید به هواپیما‌های اوایل قرن بیستم مراجعه کنیم. اما کمربندهای سه نقطه‌ای خودروها اولین بار توسط مهندسان شرکت خودروساز سوئدی ولوو به‌کار برده شد. مدل آمازون ولوو در سال ۱۹۵۸ میزبان اولین کمربندهای سه نقطه‌ای صنعت خودروسازی بود.

کیسه هوا؛ طرح اولیه از آمریکا، تکامل توسط اروپایی‌ها

در نگاه اول، ایده‌ی اصلی کیسه‌های هوا (ایربگ) چندان انقلابی به‌نظر نمی‌رسد؛ کیسه‌هایی که در تصادف ظرف چند میلی‌ثاینه پر شده تا از برخورد شدید و مستقیم سرنشینان با اجزای مختلف خودرو و بدنه جلوگیری کنند. طرح اولیه‌ی کیسه هوا که عملکرد کاربردی چندانی نداشت، اولین بار در مدل سال ۱۹۷۳ تورونادو (Toronado) محصول شرکت آمریکایی اولدزموبیل (Oldsmobile) استفاده شد. کیسه‌ هوا به‌عنوان آپشن با قیمت ۲۵۰ دلار در دسترس بود که به‌دلیل طراحی نامناسب، عملکرد مطلوبی نداشت.

اولین کیسه‌های هوای مدرن و ایمن سال ۱۹۸۱ در سدان لوکس مرسدس‌بنز S کلاس وجود داشت. پس از نوآوری مرسدس، طرح کیسه هوا پیشرفت قابل توجهی کرد. سال ۱۹۹۴ ولوو در مدل 850 کیسه‌های هوا و پرده‌‌ای جانبی را رونمایی کرد و دو سال بعد، کیسه‌های هوای مخصوص زانو به محصولات این شرکت سوئدی رسید. شرکت آمریکایی فورد در سال ۲۰۰۹ اولین کمربند ایمنی مجهز به کیسه هوا را در مدل فیوژن به‌کار برد. متخصصان ولوو دوباره در سال ۲۰۱۱ و عرضه مدل V40 طرح جدیدی استفاده کردند. ولوو V40 از کیسه‌های هوا خارجی برای ایمنی عابرین پیاده در تصادفات بهره می‌برد.

سیستم کنترل پایداری الکترونیکی؛ میراث مهم مرسدس‌بنز

سیستم کنترل پایداری الکترونیکی (ESP) پس از کمربند ایمنی، مهم‌ترین ناجی انسان‌ها است. جالب این است که ایده‌ی اولیه این سیستم کاملاً اتفاقی به ذهن مخترع آن خطور کرده است. سال ۱۹۸۹، فرانک ورنر مون مهندس شرکت مرسدس‌بنز در حال رانندگی با E کلاس (کد W124) و حرکت به سمت پیست آزمایشی شرکت در سوئد بود که کنترل خودرو را از دست داد و از جاده منحرف شد. هنگامی که منتظر رسیدن نیروی کمکی بود، ایده‌ی استفاده از سنسورهای ABS برای نظارت سرعت هر چرخ و ترمزگیری هوشمند و مستقل جهت جلوگیری از انحراف خودرو به ذهن او وارد شد.

خوشبختانه مقامات مرسدس‌بنز کاملاً ایده‌ی این مهندس را درک کردند و مجوز ساخت آن داده شد. مون پس از موافقت مدیران ارشد شرکت، شروع به طراحی یک الگوریتم برای محسابه‌ی ترمزگیری هر چرخ جهت پایدار کردن حرکت خودرو کرد. در طرح اولیه‌ی این مهندس بااستعداد، سنسورهای ABS بیشتر و قطعه‌ای شامل یک ژیروسکوپ به خودرو اضافه شد. این ژیروسکوپ از یک هلیکوپتر رادیو کنترلی برداشته شده بود و قابلیت اندازه‌گیری چرخش خودرو در محور عمودی را داشت. پس از آزمایش‌های فراوان چند طرح، سرانجام در سال ۱۹۹۲ مرسدس‌بنز با همکاری شرکت بوش سیستم ESP را برای استفاده در محصولات خود معرفی کرد. مدل CL600 مرسدس‌بنز اولین خودروی مجهز به ESP بود؛ این سیستم به‌قدری در صنعت خودروسازی مهم است که از سال ۲۰۱۱ اتحادیه‌ی اروپا خرید و فروش خودروهای فاقد سیستم کنترل پایداری در اروپا را ممنوع اعلام کرده است.

سیستم ترمز اضطراری خودکار با قابلیت شناسایی عابرپیاده؛ طرح قدیمی ولوو

اولین سیستم‌های ترمز اضطراری خودکار در جاده‌های شهری، حدود یک دهه پیش در محصولات ولوو استفاده شدند. سیستم‌های استفاده شده در آن دوران برای شناسایی موانع روبرو به دوربین لیزری فروسرخ مجهر بودند تا در سرعت‌های کمتر از ۳۰ کیلومتر بر ساعت، خودرو به‌صورت خودکار ترمزگیری کند. پس از خودروهای ولوو، طرح ترمز اضطراری خودکار پیشرفت زیادی کرده است و امروز در مدل‌هایی چون مرسدس‌بنز E و S کلاس تا سرعت‌ ۲۰۰ کیلومتر بر ساعت ترمزگیری خودکار انجام می‌شود. با استفاده از دوربین‌های استریوسکوپ و سرعت شناسایی عابرهای پیاده نیز در شرایط مختلف امکان پذیر است.

کروز کنترل هوشمند؛ سواری راحت به شیوه‌ی آمریکایی

اساس عملکرد کروز کنترل هوشمند، حفظ سرعت حرکت خودرو و فاصله‌ی آن با خودروهای جلو و ترافیک به‌صورت خودکار است. اولین بار در سال ۱۹۴۸ بود که کروز کنترل مدرن توسط رالف تیتور آمریکایی اختراع شد. ایده‌ی کروز کنترل هنگامی رانندگی وکیل تیتور ایجاد شد؛  وکیل او در رانندگی هنگام صحبت کردن سرعت خودرو را کم و هنگام گوش دادن سرعت را زیادتر می‌کرد که این‌کار باعث نارحتی تیتور می‌شد. اولین خودرویی که از سیستم کروز کنترل تیتور استفاده کرد، مدل ۱۹۵۸ کرایلسر ایمپریال بود که پس از آن این سیستم روز به روز پیشرفته‌تر شد. خودروهای مجهز به کروز کنترل هوشمند از رادار و دوربینی که معمولاً در جلوپنجره یا پیست آینه‌ی دید به عقب راننده نصب شده است، استفاده می‌کنند. تشخیص دوربین کروز کنترل هوشمند در جلوپنجره بسیار آسان است که گاهی در نمای کلی خودرو هم تأثیر می‌گذارد. کروز کنترل هوشمند از حدود ۱۰ سال پیش طرفدار پیدا کرد که امروز به‌عنوان ویژگی استاندارد فناوری خودران شناخته می‌شود.

فناوری خودران؛ ژاپن، آلمان و آمریکا

 جدیدترین فناوری صنعت خودروسازی که میلیون‌ها دلار سرمایه‌ صرف توسعه و پیشرفت آن می‌شود، فناوری خودران است. ایده‌ی خودروهای خودران از اوایل قرن بیستم تا به‌امروز همیشه وجود داشته است. اولین خودروی خودران جهان در سال ۱۹۷۷ توسط تیمی مهندسی مکانیک سوکوبا ژاپن تولید شد. این خودرو با شناسایی خطوط سفید رنگ جاده تا حداکثر سرعت ۳۰ کیلومتر بر ساعت حرکت می‌کرد. پس از این، همکاری مهندسان مرسدس‌بنز و متخصصان دانشگاه کارنگی ملون آمریکا با حمایت مالی آژانس پروژه‌های تحقیقاتی پیشرفته‌ی دفاعی آمریکا (دارپا، DARPA) مدل‌های خودران نولب (Navlab) را به‌وجود آورد.

از آن سال‌ها تا به‌امروز، آمریکایی‌ها در حال تست‌های متنوع و میدانی هستند و از طرفی ژاپنی‌ها در سکوت خبری خودروهای خودران خود را توسعه می‌دهند. سطح‌های ابتدایی فناوری خودران به‌عنوان ویژگی مهم خودروهای آینده در حال حاضر در برخی محصولات برندهایی چون آئودی، بی‌ام‌و، مرسدس‌بنز، تسلا و ولوو استفاده شده است. در حال حاضر تنها یک خودرو از سطح ۳ فناوری خودران استفاده می‌کند؛ نسل جدید آئودی A8 که شاید پیشرفته‌ترین خودروی فعلی جهان باشد. فناوری خودران موجود در سدان لوکس A8 بدون نیاز به راننده و به‌لطف سیستم پیشرفته‌ی بررسی محیط پیرامون خودرو، تا حداکثر سرعت ۶۰ کیلومتر کنترل خودرو را به دست می‌گیرد. علاوه بر این در فناوری سطح ۳ که به‌زودی خودروهای برندهای دیگر هم به آن مجهز می‌شوند، تغییر هوشمند سرعت بر اساس تابلوهای راهنمایی و رانندگی و تغییر مسیر بین خطوط نیز وجود دارد.

رودلف دیزل، در سال ۱۸۸۳ پیشرانه‌ی دیزل را اختراع کرد اما اولین خودروی جاده‌ای مجهز به این موتور در سال ۱۹۳۶ در قالب مدل 260D مرسدس‌بنز تولید شد. مرسدس 260D از پیشرانه‌ی دیزل ۴ سیلندر با قدرت ۴۵ اسب بخار در دور موتور ۳۲۰۰ دور بر دقیقه استفاده می‌کرد. مصرف این پیشرانه بسیار کم بود و 260D تا ۴۰۰ کیلومتر بدون سوخت‌گیری حرکت می‌کرد. پس از عرضه‌ی مرسدس 260D توجه به پیشرانه‌های دیزل به‌دلیل مصرف پایین آن‌ها، در صنعت خودروسازی بیشتر شد. در دهه‌ی ۱۹۸۰ پیشرانه‌های دیزل به توربوشارژر مجهز شدند که عملکرد فنی و کارایی آن‌ها افزایش قابل توجهی پیدا کرد. شاید امروز واژه‌ی «دیزل» به‌خصوص برای آلمانی‌ها و آمریکایی‌ها ترسناک باشد، اما هنوز هم شرکت‌هایی وجود دارند که در توسعه و پیشرفت این نوع پیشرانه‌ سرمایه‌گذاری می‌کنند.

 فرمان‌پذیری چهار چرخ؛ خودروی نظامی مرسدس‌بنز

اولین بار در دهه‌ی ۱۹۳۰ بود که مرسدس‌بنز از سیستم فرمان‌پذیری چهار چرخ در خودروی نظامی VL 170 استفاده کرد. در این سیستم هر دو محور جلو و عقب در زاویه‌ی مخالف چرخش پیدا می‌کنند تا شعاع پیچ خودرو کمتر شود.  اولین خودروی جاده‌ای که از این سیستم با کنترل الکترونیکی استفاده کرد، اسپرت کوپه‌ی هوندا پریلود (Prelude) محصول سال ۱۹۸۸ است. در دهه‌ی ۱۹۹۰ سیتروئن ZX نیز از طرحی مشابه استفاده کرد و در سال ۲۰۰۷ رنو لاگونا GT با این سیستم معرفی شد. امروز اما بیشتر خودروی اسپرت و سوپراسپرت همچون پورشه 911، مرسدس‌بنز AMG GT R، نیسان GT-R و لامبورگینی اونتادور از سیستم فرمان‌پذیری چهار چرخ برای بهبود عملکرد و به‌خصوص رانندگی در پیست استفاده می‌کنند.

شرکت آمریکایی پکارد (Packard) در سال ۱۹۳۹ مدل پکارد 21 را با این جمله‌ی تبلیغاتی رونمایی کرد:

    با نشستن در تنها خودروهای مجهز به سیستم تهویه دنیا، گرمای تابستان را فراموش کنید.

اما سیستم تهویه‌ی پکارد 120 با یک مشکل بزرگ همراه بود. سیستم سردسازی آن (نوع اولیه از کمپرسورهای امروزی) تمام فضای صندوق عقب را اشغال می‌کرد و فقط دو دکمه روی آن تعبیه شده بود؛ خاموش و روشن. سیستم تهویه در طول چند دهه‌ی اخیر پیشرفت قابل توجهی کرده است و قابلیت‌هایی چون کنترل دما و جریان هوا برای تک تک سرنشینان به‌صورت مستقل در سیستم‌های چندگانه وجود دارد.

معمولاً آئودی کواترو (Quattro) به‌عنوان اولین سیستم تمام چرخ محرک (AWD) دنيا شناخته می‌شود ولی اولین خودروی مجهز به این فناوری، محصول شرکت انگلیسی جنسن (Jensen) بود. جنسن FF محصول سال ۱۹۶۶ گرندتورر زیبای این برند انگلیسی بود که از سیستم تمام چرخ محرک ساخته‌ی فرگوسن فرمولا استفاده می‌کرد. در سیستم تمام چرخ محرک جسنس FF که پس از عرضه به بنچمارک سواری در جاده‌های برفی و بارانی تبدیل شد، ۳۷ درصد قدرت به محور جلو و ۶۳ درصد قدرت به محور عقب خودرو فرستاده می‌شد. جنسن FF یکی از مدل‌های متنوع جنسن اینترسپتور خودروی مورد علاقه‌ی جرمی کلارکسون، مجری پرطرفدار برنامه‌های تاپ گیر و گرندتور است. سیستم تمام چرخ محرک پیش از استفاده در خودروهای اسپرت و سوپراسپرت مدرن، قهرمان اصلی مسابقات رالی شناخته می‌شد. در سال ۱۹۸۰ هانو میکولا راننده‌ی تیم آئودی در رالی پرتغال با استفاده از سیستم تمام چرخ محرک کواترو ۲۹ دقیقه زودتر از دیگر رانندگان به خط پایان رسید، اما به‌دلیل جواز نداشتن خودروی آئودی، زمان او در مسابقه منظور نشد.

پس از مسابقات رالی دهه‌ی ۱۹۸۰ و ۱۹۹۰، سیستم تمام چرخ محرک مورد توجه بیشتری قرار گرفت، به‌طوریکه در خودروهای مدرن، امکان انتقال قدرت به هر چرخ با درصد متفاوت برای ایجاد چسبندگی بیشتر وجود دارد. برخی مدل‌های هیبرید و برقی از طرح موتور الکتریکی در محور جلو و محور عقب استفاده می‌کنند که دیگر نیازی به میل کاردان برای اتصال موتور به محور محرک نیست.