لقد كان طريق السيارات طويلاً للوصول إلى هذه النقطة ، سواء كان اهتمامك الرئيسي بالسيارة هو الأداء ، أو السلامة ، أو الموثوقية ، أو المنفعة ، أو الأناقة ، أو الراحة. على سبيل المثال ، انتقلنا من عجلات "عجلات المدفعية" الخشبية في أوائل القرن العشرين إلى عجلات من الياف الكربون . اعتادت السيارات أن تُبنى لتكون صلبة قدر الإمكان مع وصف السلامة بأنها ميزة ، ولكن لدينا الآن مناطق تجعد لامتصاص الصدمات ووسائد هوائية لامتصاص التأثير البشري المحتمل داخل المقصورة. لقد تجاوزت بعض مزايا الابتكارات فئات ، مثل الفرامل القرصية لكل من الأداء والسلامة ، والشحن التوربيني للأداء والاقتصاد في استهلاك الوقود. ما يلي هنا ليس بأي حال من الأحوال قائمة شاملة بالابتكارات منذ بداية صناعة السيارات الأولى. لكنه ما نعتبره الأكثر إثارة للاهتمام وتأثيرًا في ابتكار السيارة الحديثة.
فرامل قرصية
لا يزال بإمكانك العثور على فرامل أسطوانية في أرخص السيارات. تتكون مكابح الأسطوانة بشكل أساسي من أسطوانة يتم ضغط وسادات الفرامل للخارج على داخل الأسطوانة ، والمعروفة باسم الأسطوانة. تستخدم المكابح القرصية قرصًا ويتم تثبيت وسادات الفرامل من أي جانب. الضغط الذي يمارس هو أكثر سلاسة وأكثر تناسبا ، مما يجعل من السهل تطبيق الفرامل بسلاسة. كما أنها تدوم لفترة أطول ، خاصة في ظل الاستخدام الكثيف ، وتتعافى بشكل أسرع بعد البلل ، ولا تسخن بسهولة. ظهر أول مثال على مكابح الأقراص في المملكة المتحدة منذ عام 1890 ولكنه كان غير عملي حيث استخدم فريدريك وليام لانشيستر الأقراص النحاسية. تم تطويرها بعد ذلك على الدراجات النارية ولكن تم استخدامها على المدى الطويل في القطارات في الثلاثينيات.
على السيارات . كان لدى كرايسلر قرص من نوع غير الفرجار في بعض الطرز في عام 1950 ، ولكن في السباقات أحدثت فرامل القرص أول تأثير حقيقي لها. استخدمت جاكوار فرامل قرصية دنلوب في سباق لومان 24 ساعة في 1953. كانت C-Type هي السيارة الأولى التي يزيد معدلها عن 100 ميل في الساعة وكانت موثوقة عند الكبح عندما لم يكن الآخرون كذلك. كانت أول سيارة رئيسية تتميز بهذه التقنية هي Citroen DS الأصلية.
نظام الدفع FF - المحرك الأمامي
اكتشف كل من Citroen و Saab و DKW أن الدفع بالعجلات الأمامية كان تكوينًا مفيدًا. استخدم DKW الألماني الشكل لأول مرة في عام 1931 ، لكن السير ألكسندر أرنولد قسطنطين إيسيجونيس هو من غير عالم السيارات عندما صمم أوستن ميني. لقد عمل على أنه إذا كان من الممكن تركيب المحرك بشكل مستعرض ، كما هو الحال في عرض حجرة المحرك بدلاً من الأمام إلى الخلف ، فسيكون ترتيبًا أكثر إحكاما. يعني هذا الترتيب المدمج أن مقصورة السيارة الصغيرة يمكن أن تكون أطول دون تغيير البصمة الإجمالية. إنه تصميم غير مشهد السيارات ولا يزال يستخدم حتى اليوم في كل شيء من السيارات المدمجة إلى سيارات الدفع الرباعي الكبيرة ، مع مجموعة من تكوينات المحرك التي تم استخدامها على مدى عقود. من بين الفوائد العديدة ، تتمتع سيارات FF بقبضة أمامية جيدة على الجليد بسبب المحرك '
الشاحن التوربيني
تعود الفكرة إلى جوتيب دايملرفي عام 1855 ، لكن مهندسًا سويسريًا ابتكر أول شاحن توربيني أصبح قابلاً للتطبيق تجاريًا. من خلال دفع هواء إضافي إلى محركات الطائرات ، فإنه يوازن تأثير انخفاض كثافة الهواء المختلط بالوقود على ارتفاعات عالية. انتقلت التكنولوجيا بعد ذلك إلى السفن ثم الشاحنات التي تعمل بالديزل.
كانت سيارة BMW 2002 Turbo أول سيارة مشهورة حقًا بشاحن توربيني ، ولكن كانت بها مشكلات تتعلق بالموثوقية. ثم استخدمت بورش هذه التقنية لابتكار بورش 911 ، أسرع سيارة طريق يمكنك شراؤها في عام 1974 ، والتي كانت فكرة الشحن التوربيني مرغوبة. قررت مازيراتي أنه إذا كان توربو واحدًا جيدًا ، فسيكون اثنان أفضل وأعطانا Biturbo في عام 1981. كان من المفترض أن يقلل ذلك من التأخير ، لكن بورش ذهبت إلى أبعد من ذلك واستخدمت التوربينات المتسلسلة في 959. الآن لدينا توأمان متطوران بشكل لا يصدق توربو التمرير الذي يجعل التأخر غير ملحوظ ويتم استخدامه لكل من الأداء والاقتصاد في استهلاك الوقود.
تحديد المواقع والملاحة
ذات مرة ، كان علينا استخدام التوجيهات المعطاة أو الخرائط المادية للتنقل في السيارة. تغير كل ذلك عندما استخدمت مازدا نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) التابع للجيش الأمريكي في لليابان فقط في عام 1990. قبل ذلك ، ابتكر صانعو السيارات طرقًا جديدة لاستخدام الخرائط المادية. كان السبق المباشر لنظام الملاحة GPS هو نظام الملاحة على قرص CD-ROM الخاص بشركة Toyota والذي قام بتخزين الخرائط في ذاكرتها وعرضها على شاشة باستخدام شاشة ملونة. أصبح التنقل في ما بعد البيع صناعة كبيرة تخدم أولئك الذين لا يستطيعون تحمل خيارات المصنع أو الانتقال من سيارة إلى أخرى. الآن لدى الجميع تقريبًا نظام GPS على هواتفهم في جيوبهم ، مما أدى إلى قيام صانعي السيارات بدعم هذه الوظيفة في أنظمة المعلومات والترفيه مع Android Auto و Apple CarPlay مع الاستمرار في توفير خيارات لخدمات الملاحة المدمجة.
أحزمة المقاعد بالسيارات
من الصعب أن نفهم الارتداد الذي حدث في الوقت الذي أصبح فيه ارتداء أحزمة الأمان إلزاميًا على الطرق العامة بموجب القانون. ومع ذلك ، أظهرت الدراسات في منتصف الثمانينيات أن أحزمة المقاعد قللت من الإصابات والوفيات في حوادث السيارات بشكل كبير. في الآونة الأخيرة ، من المفهوم أن الجمع بين أحزمة الأمان والوسائد الهوائية قد قلل الوفيات بمقدار النصف. علينا العودة إلى منتصف القرن التاسع عشر للعثور على أول حزام أمان. ابتكرها المهندس الإنجليزي جورج كايلي لطائرته الشراعية ، ولكن لم يبتكر طبيب من كاليفورنيا فكرة حزام الأمان القابل للسحب حتى عام 1946. قام صانع السيارات البائد الآن ناش بوضعهم في سياراتهم في عام 1949 ، لكن عددًا كافيًا من العملاء أظهروا أنهم لا يريدونهم من خلال مطالبة التجار بإزالتهم ، حيث أعلن ناش أنهم فشلوا في المبيعات. ثم عرضت عليهم فورد كخيار في عام 1955 ،تم تصميم أول حزام أمان من ثلاث نقاط ، وهو تصميم غير قابل للسحب من النوع Y بواسطة Roger W. 1958. ثم قام المخترع السويدي نيلز بوهلين بتطوير حزام الأمان الحديث والقابل للسحب من ثلاث نقاط لشركة فولفو كما نعرفها اليوم. كان التصميم ثوريًا للغاية وكانت فولفو ملتزمة جدًا بالسلامة لدرجة أن صانع السيارات أعطى التصميم للاستخدام المجاني في جميع أنحاء الصناعة. كانت ولاية فيكتوريا ، أستراليا ، هي التي أنشأت أول قانون يطالب بارتداء أحزمة المقاعد في عام 1970.
الديناميكا الهوائية
منذ فجر السيارة ، أدرك المهندسون أن الهواء هو أكبر مقاومة للسيارات. قام متسابقو السرعة على الأرض في القرن التاسع عشر ببناء سيارات بدت وكأنها متأثرة بالقوارب ، وفي عام 1914 ، صممت ألفا روميو أول مركبة مبسطة معروفة ، لكن الوزن الزائد لهيكلها لم يحسن سرعة السيارة الأساسية. أصبح تصميم "المروحة" الاتجاه السائد ، كما رأينا في أمثلة مثل Chrysler Airflow منذ عام 1934. ولم يكن هناك اهتمام متجدد بالديناميكا الهوائية حتى أواخر الخمسينيات من القرن الماضي ، وحدث ذلك في عالم السباقات. لم تكن السيارات الزلقة تسير بشكل أسرع فحسب ، بل كانت للباحث البريطاني جنرال إلكتريك بدأ Lind-Walker ثورة في سباقات السيارات من خلال إظهار الدور الذي يمكن أن تلعبه القوة الضاغطة في التسارع والكبح والانعطاف. بدأت الأجنحة والمفسدين بالظهور على سيارات الطرق ، وبدأت العلاقة بين سيارات السباق وسيارات الطرق في الديناميكا الهوائية والتصميم.
دخول السيارة بدون مفتاح
في عام 1980 ، قدمت فورد نظامها بدون مفتاح والذي يستخدم رمزًا رقميًا تم إدخاله في لوحة مفاتيح من خمسة أزرار مثبتة على باب السائق لفتحه. ومع ذلك ، كانت رينو في فرنسا هي التي قدمت أول نظام بدون مفتاح عن بعد في عام 1982 مع Fuego. بعد ذلك ، جلبتها جنرال موتورز إلى الجماهير في أوائل التسعينيات. الآن لا نحتاج حتى إلى إخراج المفتاح من جيوبنا لفتح العديد من أبواب السيارات الحديثة. بدلاً من ذلك ، يستشعر جهاز الإرسال والاستقبال عندما يكون فوب قريبًا ويفتح تلقائيًا ، ويمكنه بعد ذلك قفل السيارة مرة أخرى عندما يغادر جهاز الإرسال المنطقة. في حين أن هذا يبدو وكأنه اختراع حديث ، كان أول "نظام دخول سلبي" متاحًا على شفروليه كورفيت 1993.لا تزال التكنولوجيا مليئة بالكثير من الحياة ، وبينما استخدمت Tesla بطاقات المفاتيح ، يبدو أن الشيء الكبير التالي سيكون تقنية الهاتف كمفتاح .
ناقل حركة مزدوج القابض
كان أول ناقل حركة أوتوماتيكي يسمى "علبة التروس بدون أحصنة" وظهر في عام 1904 ، لكن جنرال موتورز قدمت أول ناقل حركة أوتوماتيكي بكميات كبيرة في عام 1939. بينما تعمل ناقل الحركة الأوتوماتيكي على تسهيل الحياة على السائق ، إلا أنها غير معروفة بتغيير التروس على وجه الخصوص سريع. لذلك ، تريد ناقل حركة ثنائي القابض DCT مع قابض واحد يتعامل مع التروس ذات الأرقام الزوجية بينما يتعامل الآخر مع الباقي.
تمتد فكرة DCT إلى مهندس عسكري فرنسي قبل الحرب العالمية الثانية ، لكنه لم ينقل هذا المفهوم إلى الحياة أبدًا. كانت أول سيارة إنتاج مزودة بمحرك DCT هي السيارة البريطانية Hillman Minx في عام 1961 ، على الرغم من أنها كانت نصف آلية أكثر من كونها أوتوماتيكية بالكامل. تولى السباق زمام القيادة عندما بدأت بورش في استخدام المفهوم في سيارتها 962 C في عام 1985. ولم تظهر حتى عام 2003 أول سيارة طريق حديثة مزودة بمحرك DCT. كانت فولكس فاجن جولف R32 هي أول سيارة تستخدم القابض المزدوج لإطلاق التروس بسرعة والحفاظ على المحرك في حالة الغليان.
التحكم الإلكتروني بالثبات
من المحتمل أن يكون نظام التحكم الإلكتروني في الاستقرار (ESC) قد أنقذ أرواحًا أكثر من أي ابتكار آخر للسيارات. كل سيارة جديدة في الولايات المتحدة مفوضة بموجب القانون أن يكون لها نظام ESC. الفرضية الأساسية هي جهاز استشعار حساس للكمبيوتر (انزلاق العجلات الأمامية) أو التوجيه الزائد (انزلاق العجلات الخلفية) يقوم تلقائيًا بتطبيق الفرامل أو الخانق لمواجهة المشكلة والسماح للسائق بالاحتفاظ بالسيطرة على السيارة. من الناحية الفنية ، كانت Toyota Crown في عام 1983 أول سيارة تأتي بنظام "التحكم المضاد للانزلاق" ، لكن BMW كانت تعمل على تحسين نظام التحكم في الجر مع Bosch في أوائل التسعينيات وطبقته على خط طرازها بالكامل في عام 1992. مرسيدس ، التي تعمل أيضًا مع Bosch ، أدخلت نظام ESC في الإنتاج في عام 1995 مع S-Class Coupe في نفس الوقت الذي ظهر فيه نظام التحكم في ثبات السيارة من Toyota فيتويوتا كراون ماجيستا .
لقد استغرق الأمر وقتًا حتى تصبح التكنولوجيا غير مكلفة نسبيًا ، ولكن مع اقتراب الألفية الثانية من القرن الحادي والعشرين ، قدمها معظم صانعي السيارات إما كخيار أو كمعيار. في عام 2012 أصبح إلزاميًا في إنتاج السيارات المباعة في الولايات المتحدة. وفقًا لدراسات NHTSA ، فقد خفض ESC وحده حوادث المركبات الفردية المميتة لسيارات الدفع الرباعي بنسبة 56 بالمائة.
