CAD/CAM 4. – Autótervezés

Autótervezés carstyling CAD CAM modellezés Bán Miklós

Jelenleg jóval több tényező alakítja a gondolkodásmódunkat ahhoz képest, hogy korábban milyen kritériumok szerint kellett hozzákezdeni egy fosszilis meghajtású autó tervezéséhez. Számos kritérium még formálódik, gyártónként, technikai megoldásonként más-más szabályok kezdtek kialakulni, azonban mára az egységesítés felé haladnak. Napjainkra bizonyos mértékben válsághelyzetbe jutott az elektromos autók piaca, mivel a felhasznált akkumulátorok és a nem tisztán zöld töltési energia alkalmazása miatt nem környezetkímélőbbek az elektromos hajtásláncok, mint a fosszilis üzemeltetésűek, ha a jármű teljes ökológiai lábnyomát nézzük. Én a hidrogéncellás autók fejlesztésében látom a jövőt, de a vélemények nagyon eltérőek. A hajtáslánc ez esetben gyakorlatilag ugyanaz, mint az elektromos autóknál. A jelenlegi legnagyobb probléma a hidrogén raktározása, mivel a legkisebb részecske tárolása nehézkes és költséges az áteresztés miatt.

Úgy gondolom, akkor teljes a carstyling, ha a megjelenés teljes összhangban van a gépészettel, a szerkezeti felépítéssel. Előtanulmányokat végeztem a témában, megismerve az autótervezés modellezési lehetőségeit. Egy 1961-ben piacra került ikonikus modellre, a Jaguar E-Type Mark I.-re esett a választásom, mert az autó mind aerodinamikailag, mind az önhordó kocsiszekrény, mind a motort és az első futóművet hordozó térháló szempontjából forradalmi és stílusalkotó modell volt a maga korában. A jelenlegi autók felépítésére is nagy hatást gyakorolt.

Az elektromos autónak előnyei és hátrányai is vannak a fosszilis üzemanyaggal meghajtott autókkal szemben. Az előállítás kissé környezetkímélőbb, az üzemeltetés szén-dioxid kibocsátása jelenleg 50% – ha tisztán zöld elektromos energiáról töltene, ez 0%-ra csökkenne. Sem olajcsere, sem kilométerszerviz nem szükséges, a gépészet súlya kisebb, a kopó alkatrész kevesebb, a mechanikai felépítés egyszerűbb. Egy gyenge pontja van: az akkumulátor, melynek előállítása jelenleg meglehetősen környezetszennyező, súlya a tárolt energiához képest fajlagosan nagy és ezért költséges. Ha bekövetkezne valamilyen forradalmi újítás az akkumulátorok területén, véleményem szerint az elektromos autók válnának általánosan elterjedtté, ezzel az áruk is jelentősen csökkenne.

Nagyon fontos tényező a súlycsökkentés a hatótávolság növelésének szempontjából, de a biztonság rovására nem mehet. A jelenlegi személyautók többsége egy úgynevezett önhordó kocsiszekrényre, tehát egy lemezekből sajtolt vázrendszerre épül, mely egyben a karosszériaelemek hordozója is. Ez korszerűbb megoldás, mint egy alvázból és kocsiszekrényből álló kialakítás, azonban ahhoz, hogy a statikai, dinamikai, stressztűrő és elvezető funkciója is megfelelő legyen, a súlya relatíve nagy.

Az eddigi technológiák nem adtak lehetőséget más praktikus technikai megoldásra, a térnyomtatás és a carbon fiber-technológia elterjedése azonban jelentősen kibővítette a megoldási lehetőségeket. Az emberiség lélekszáma 1950-ben hozzávetőlegesen 2500000000 fő volt. Ma körülbelül 8 200 000 000 fő (forrás: ENSZ, Word Population, 2024. szeptember). Ez 328%-os növekedést jelent, tehát egyértelmű, hogy a már említett szempontok a fontossági sorrendben az első helyre kerültek.
A második szempont a szén-dioxid-kibocsátás, amely bármilyen ipari tevékenységnek és energiafelhasználásnak velejárója, következménye. A szén-dioxid az ipari forradalom óta, 1769-től kezdve felhalmozódott a légkörben, mivel az azt feldolgozó erdőterületek folyamatosan csökkennek, nem elégségesek a teljes semlegesítéshez.
A harmadik kritérium, hogy a mai piacgazdaság a növekedésre törekszik, hivatkozik. Kérdés, meddig lehet ezt fokozni. Földünk adottságai ma is ugyanazok, mint például 1950-ben voltak, azonban a terhek az említett okok miatt még annál is nagyobbak, mint az emberiség létszámának növekedése. A dizájnerek régebben inkább intuitívan terveztek. Úgy vélem, ezt a folyamatot meg kell fordítani. Ma az elsődleges szempont a fenntarthatóság kell, hogy legyen. Emiatt nyilvánvalóan megváltoznak a munkamódszerek is, az eladhatóság határozza meg a darabszámot.

Számomra szemet szúrt egy jelenleg nagy piaci rés. Ez a kis testű, relatíve olcsó, de igényes, méreteikhez képest nagy teljesítményű szabadidőautók, „öröm”-roadsterek és kabriók kategóriája. Az ’50-70-es években élték fénykorukat, például a következő típusok: MG, egyes Jaguar-modellek, Volkswagen Karmann Ghia, BMW Z3, Austin-Healey, Alfa Romeo Giulietta, Porsche 356, Triumph, Lotus Super 7 stb. Jelenlegi utódaik inkább nagyobb méretű státuszszimbólumok, kevésbé nyújtják a vezetés örömét. Ezek a modellek jellemzően keskenyebb, rövid, fordulékony, alacsony, jó légellenállású, vászontetős vagy levehető keménytetős kabriófelépítésűek voltak. Hengerűrtartalmuk alacsony, de motorjuk méreteihez képest nagy teljesítményű. Felépítésük egyszerű, puritán felszereltségű, kemény rugózással. Orrmotor és hátsókerékhajtás a jellemző rájuk. Szabadidőautók, teljes felépítésük a vezetés örömét szolgálta. Alacsony felépítésük miatt a megnövelt sebesség élménye is lehetővé vált biztonságos keretek közt.

Alacsony, egyszerű felépítés, fordulékonyság, nagy teljesítmény, egyedi, formabontó megjelenés, fiatalos stílus, szabadságérzet, nyitott tető. Ez egészül ki a drifting vezetési technikával, stílussal.

A drift fogalma sodródó, csúsztatáson alapuló vezetéstechnikát és egy sportágat takar. A vezető szándékosan túlkormányozza a járművet, hogy a hátsó kerekek tapadását elveszítve haladjon a kanyarokban, mialatt tökéletesen uralja az autót, megtartva a magas sebességet a kanyarokból kifelé. Folyamatos gázadagolással tartja kontroll alatt a jármű hátulját, és próbál minél gyorsabb maradni. Akkor driftel egy jármű, amikor a hátsó csúszási szög nagyobb az első csúszási szögnél a kanyar vágási csúcsán (apex – clipping point), az első kerék/kerekek ellenkező irányba mutatnak a kanyarodás ívétől, és a sofőr képes kontrollálni ezeket a faktorokat. Driftelni lehet bármilyen hátsókerék-hajtású járművel, a legelterjedtebb az autóval történő driftelés, de tulajdonképpen a salakmotorosok is ezt csinálják.
A sodródó csúsztatásos vezetéstechnikát Kunimitsu Takahashi alkalmazta először az 1970-es években az All Japan Touring Car Championship versenyen. Ez szerzett neki bajnoki címeket. A rajongók élvezték a látványt, a gumifüstöt. Keiichi Tsuchiya (más néven a Dorikin/Drift King) is ihletet merített Takahashi sodródási technikájából.

Az úgynevezett Orbital Wheelre esett a választásom (hubless wheelnek is nevezik). Az orbitális szó jelentése szó szerint: a Föld körüli pályán keringő vagy a szemüreghez tartozó. Ebben az esetben arra utal, hogy kerékagy és tengely nélkül, önmaga körüli körpályát jár be a kerék. Tulajdonképpen maga a kerék a tengely és az agy is egyben. A legkisebb rugózatlan tömeg szempontjából ez előnyös, növeli a menetstabilitást. Franco Sbarro 1989-ben három járművet mutatott be ezzel a megoldással.

Az alapverzió motorkerékpárokhoz tervezett lánchajtás. Ebben az esetben kardánhajtást használok. Az elektromotorok ellenállása adja a fékhatást, hirtelen fékezésnél a kardántengelyen keresztül a kerámia tárcsafékek lépnek működésbe. Az autó négykerék-meghajtású, ezt a minden kerékre külön ható négy motor szolgáltatja, így nincs szükség differenciálműre. Az első kerekek meghajtása drifting mode-ban elsődlegesen a nem kívánt megcsúszások kivédését szolgálja, a nyomaték java részét a hátsó kerék adja le. Normál üzemmódban viszont aktiválódik, biztosítva egy négykerék-meghajtású autó pozitív tulajdonságait.

Egy sportautót szerettem volna létrehozni, amely nagy teljesítménnyel, jó légellenállással rendelkezik, azonban nem egy szűkös sportkupé, hanem négy teljes értékű és egy pótüléssel, komfortos beülési magassággal, használható csomagtérrel rendelkezik. Ezt az elektromotorok felhasználása tette lehetővé, mivel helyigényük jóval kisebb, mint a benzinmotoroké.

A legkorszerűbb technikai megoldások integrálása a medellekbe. Ilyenek a filament LED-szalagvilágítások, a teljes mértékben TFT-érintőpaneles kijelzők, a carbonbölcső és karosszériaelemek, a gázrugós ajtó, a pneumatikus aktív felfüggesztés, a kerámia tárcsafékek és az integrált hűtőrendszer. Mindkét autótervemnél a minden kerékre külön ható, csak elektronikailag szinkronizált, független motorok mellett döntöttem. A legújabb fejlesztések azt igazolják, hogy ez a legjobb megoldás, mivel hatalmas a nyomaték, differenciálművekre és – a kisebbik modellemnél – kétfokozatú váltóra sincs szükség. Ebben a fejlesztési koncepcióban jelenleg a Rimac Automobili jár az élen.

Talán a legmarkánsabb elemek a lámpatestek. Alapötletem az adaptív LED-technológiából jött. A különbség az, hogy a LED-mátrix nem kör-, hanem vonalszerűen összeállított, akárcsak a LED-filamentek esetén. A tompított, az országúti fényszóró, a ködlámpa és az indexek egyetlen bicolor LED-szalagba vannak integrálva. A fényszórók színhőmérséklete állítható, 3500 és 6500 Kelvin között. A LED-szalag kikapcsolt állapotban egy króm díszcsíknak tűnik. A hátsó lámpák, a tolatólámpa és a hátsó index szintén egy LED-szalagba integráltak. A féklámpa a felülnézetben szabályos kör kialakítású hátsó ablak peremében elhelyezett LED-szalagban található.

A Rudge-Whitworth centerlockot az 1900-as évek elején vezették be először, még a küllős kerekekhez. Leütőkeréknek is nevezték, mivel akkoriban egy lágyfém (réz) fejű kalapáccsal húzták meg, oldották ki.
1922-ben Carlo Borrani alapított céget a gyártására. A versenyszférában gyorsan elterjedt, népszerűsége a mai napig töretlen. Bár a kezdetekben idegenkedést váltott ki a versenybírákból, hamarosan elterjedt nemcsak a versenypályákon, de a közutakon is. A régi kivitelek szárnyait kellett leütni, ezek azonban nehezek voltak, mert mindenképpen acélból kellett készülniük, és jelentősen növelték a tömeget. Ma körmös feje van
az anyacsavarnak, speciális szerszám szolgál a szerelésére.

A Forma–1-ben egyeduralkodó. Megtalálható a Ferrari, a Porsche, a McLaren, a Bugatti és az Aston Martin kínálatában. A menet mindkét oldalon ellentétes az autó menetirányával, tehát kilazulás elképzelhetetlen, azonban nem mindegy, melyik csavar hová való, a bal vagy a jobb oldalra. Az autón nincsenek visszapillantó tükrök. Ezek funkcióját a karosszériára helyezett nagy látószögű kamerák látják el. A kép az utastér teljes szélességében elhelyezkedő digitális műszerfal TFT-képernyőjén jelenik meg.

Napjainkban kétféle megoldást alkalmaznak. Az egyiknél az akkumulátorok a váltóbox helyén vannak, ilyen például a Fisker és az Audi R8 e-tron. A másik – általam is választott – szisztéma szerint a padlólemezben kapnak helyet. Így emelkedik ugyan a beülési magasság, azonban a blokk itt van a legvédettebb helyen – ez fontos, mivel a jelenlegi lítiumion akkumulátorok sérülés esetén komolyabb tüzet is okozhatnak. A battery management a hátsó ülések mögé került. A nagy áramerősség miatt rendkívül vastag kábelek szükségesek. Ezek továbbítják az áramot az inverterekbe, amelyek az egyenáramot váltóárammá alakítják.

A megszokott lemezvázat elvetettem, helyette a Bugatti-, McLaren-, Rimac-, Porsche-versenymodelleknél előszeretettel használt karbonbölcsőre esett a választásom. A gépészet, felfüggesztés csatlakozására duralumínium profilokat használtam, melyek feszültségelvezető csomópontokkal csatlakoznak az utastér bölcsőjéhez. A napelemekkel ellátott tetőt két monolit króm-molibdén acélprofil tartja, melyek egyben bukócsövek is borulás esetén. Ezáltal nincs szükség B-oszlopra, egy ajtó áthidalja az utasteret, mely hosszúsága miatt gázrugó segítségével, kismértékű oldalirányú mozgás után, súlytalanul, felfelé nyílik.

A cikkben szereplő koncepciók, modellek, X-ray-, folyamat- és metszeti ábrák, tervrajzok, renderek CAD-dizájnja: Bán Miklós

Bán Miklós
CAD-dizájner

Kiállítások, események
Kalandváros

A kiállításon a legkiválóbb hazai illusztrátorok munkáin keresztül a főváros különféle arcai tárulnak fel. A műemléki utcáktól a lakótelepekig, valamint a gyerekek fantáziavilágán át rajzolódik ki egy játékos és személyes Budapest-kép. A tárlatot a témában meghirdetett gyerekrajzpályázat legjobb művei teszik teljessé. 1052 Budapest, Deák Ferenc utca 17. I.em

Az üveg alkímiája – Válogatás Bohus Zoltán és Lugossy Mária hagyatéki gyűjteményéből

A múzeum különleges kiállítással tiszteleg két világhírű magyar üvegszobrász előtt, akik az üveget az alkímia szimbolikájával összekapcsolva emelték művészi szintre. A tárlat középpontjában az a virtuóz mesterségbeli tudás áll, amely a mindennapi síküveget szobrászati értékű alkotásokká formálta. 8200 Veszprém, Erzsébet sétány 1.

Hétköznapi luxus

A tárlat mintegy 600 műtárgy segítségével vezeti végig a látogatókat a főúri asztalok eleganciájától a parasztházak színes dísztányérjáig, feltárva a magyar ízlés, identitás és hétköznapi kultúra változásait. A kiállítás egyszerre kínál művészi élményt, történeti áttekintést és játékos, interaktív elemeket. 1146 Budapest, Dózsa György út 35.

Ezeket is olvassa el
Rejka Erika In-Perfect című kiállításának enteriőrje a B32 Galéria és Kultúrtér Trezor Galériájában; (előtérben) Liaison 0,5.I.II. – mobil porcelánplasztika; öntött porcelánszemek égetés előtt összefűzve

Megtervezett hibák

Máder Indira kárpitművész - A Mindent Mozgatónak glóriája…”; haute-lisse; gyapjú, selyem

Szívvel szőtt kárpitok

Kerámiakiállítás MKISZ - Maróti Viktória: Engedj be!; kőcserép, egyszer égetett

Mesterek és tanítványok II.

Szakralitás az iparművészetben - Segesdi Bori: Belső fényem; plasztika; öntött, ragasztott, fekete porcelán

Szakralitás az iparművészetben 5.