مبادئ تصميم السيارات

مقالات ذات صلة

مبادئ عمل عجلة القيادة في السيارات ومكوناتها.. دليل مفصل

ثلث السائقين لا يعرفون المبادئ الرئيسية لإصلاح السيارات

تصميمات السيارات الأسوأ في التاريخ

قد تعتقد أنه لا توجد قواعد في تصميم السيارات وأن كل مصمم مسموح له أن يفعل ما يحلو له. من الواضح أن هذا صحيح، لكن يجب على السيارات الالتزام بالقوانين ولوائح الموافقة على النوع، مما يعطي قيوداً معينة. في المقال التالي سوف نستعرض مبادئ تصميم السيارات.

أساسيات تصميم السيارات.

تختلف الأذواق الجمالية عبر الثقافات الوطنية، ولكن نظرا لأن السيارات تُباع عالميا (أو بشكل أكثر دقة، العلامات التجارية)، وبالتأكيد مصممة من قبل أشخاص متأثرين بالذوق عالميا، فغالبا ما يتم تجاهل هذه الأذواق الثقافية عن قصد في عملية التصميم. هناك أيضا قيود تفرضها عمليات الاقتصاد والتصنيع. كل هذه التغييرات تتغير بمرور الوقت، أو تتحول في بعض الأحيان بشكل جذري أكثر، لكن الذوق الجمالي الثقافي هو إلى حد بعيد أبطأ تطور من بين هذه العناصر، وبالتالي فهو أكثر خلوداً وثباتاً. كما لاحظت، فإن معظم السيارات، حتى عبر العصور، تبدو متشابهة إلى حد كبير نتيجة لهذه المبادئ.

يمكن تطبيق قيود الشكل ثلاثي الأبعاد نظرا لتصنيع غالبية السيارات من نفس المادة، أثناء استخدام نفس نظام الدفع. يتم تصنيع 99٪ من سيارات الإنتاج من الفولاذ (أو على الأقل من المعدن)، مع ملحقات بلاستيكية، ونوافذ زجاجية، ويتم تشغيلها بواسطة محركات الاحتراق الداخلي التي تحرق الوقود الذي يعتمد على الزيت. ليس من السهل التعامل مع صفائح الفولاذ في الشكل. يتم ختم لوحات السيارات بمكابس ضخمة من الصفائح المعدنية المرنة رفيعة جدا (حوالي 1 مم)، والصلابة من أي شكل تأتي من الانحناء (بغض النظر عن المادة). نتيجة لذلك، لن تجد أبدا سطحا مستويا تماما على أي سيارة. حيث يتم لحام جميع هذه السيارات المعدنية تقريبا معا من هذه الأقسام أو الألواح الفولاذية، مما يؤدي إلى إنشاء وصلات نسميها فجوات الألواح.

مبادئ تصنيع السيارات.

جميع الأسطح منحنية

المبدأ الأول الذي يجب اتباعه هو الانحناء. بغض النظر عن مدى دقة المنحنى، فإن كل سطح على أي سيارة منحني. للحفاظ على بساطة التصميم والتصنيع، تميل السيارات إلى تركيز الانحناء في اتجاه واحد. معظم النموذج أفقي على الأرض. من المؤكد أن تصميم السيارات في القرن الحادي والعشرين يغير هذه البساطة، مع وجود العديد من السيارات الجديدة مثل تصميمات BMW الرائدة التي تُظهر تفاعلات معقدة لانحناءات مختلفة.

تصميم الكتف

كتف السيارة، أو ما يعرف باسم المنصة. جميع السيارات لديها هذا الشكل، ويتراوح من كونه بالكاد مرئي، إلى كونه السمة الغالبة في السيارة. يمكن أن يرتفع الكتف أو ينخفض، لكنه عموما يكون أفقيا تماما على طول السيارة. أفضل منظر يمكن ملاحظته هو من الأمام. هذا الكتف الأفقي المستقيم موجود على طول باب جميع السيارات تقريبا.

سيختلف عرض الكتف، لكن نادرا ما يختلف المبدأ القائل بأن أوسع جزء من السيارة يقع على طول المركز، بين العجلات. يحدد منحنى الكتف أين ينقسم الضوء والظل على طول السيارة. في بعض الأحيان، يمكن المبالغة في هذه النقطة بحافة حادة، أو حتى مجعدة، كما هو الحال في سلسلة BMW 3. النصف العلوي في المنظر الأمامي متشابه للغاية في كل سيارة. تُعرف زاوية النوافذ الجانبية باسم (المنزل المتطاير) وتكون دائما بزاوية من الوضع الرأسي بعيدا عن الاستثناءات النادرة جدا (مثلFiat Multipla). الزجاج الجانبي غير منحني من المنظر الأمامي. حيث يتبع السقف أيضا وذلك تنفيذا لمبادئ عدم التسطح مطلقا، وعادة ما يكون منحنيا في كلا الاتجاهين للحصول على أقصى قدر من القوة.

شكل الزجاج

سيكون لجميع السيارات تقريبا انحناء. الديناميكا الهوائية هي السبب الرئيسي في ذلك، إلى جانب مشاكل التصميم التي تنطوي عليها إخفاء الأجزاء المتدلية الأمامية أو الخلفية. المنطقة الرئيسية للانحناء في عرض السيارة هي البيت الزجاجي، النصف العلوي من شكل السيارة، حيث توجد النوافذ. الزجاج على السيارات هو فقط انحناء واحد أفضل من أي وقت مضى. هذا يرجع إلى تأثير العدسة من الزجاج المنحني المزدوج. حيث تظهر الخطوط الصفراء الشكل المعتادة للبيت الزجاجي، وتتناقص إلى الخلف.

هناك أيضًا بعض اللوائح التي تحكم زاوية الزجاج الأمامي، والتي يجب ألا تقل أبدا عن 30 درجة من الوضع الأفقي. يمكن أن يختلف انحناء عرض المخطط كثيرا في هيكل السيارة، حيث تظهر السيارات الأكبر حجما في كثير من الأحيان شكلا أكبر بكثير من السيارات الأصغر. يتم إخفاء الأذرع الأمامية والخلفية الكبيرة (المتدلية هي حرفياً مقدار تعليق هيكل السيارة على خط المحور الأمامي أو الخلفي) عن طريق تدوير زوايا السيارة في عرض المخطط.

التعبئة والتغليف

ربما يُعرف أحد أكثر الجوانب تقييدا في تصميم السيارة بالتعبئة والتغليف. هذه ببساطة هي الطريقة التي يجب أن يلائم بها المصمم جميع المكونات التي تتكون منها السيارة، داخل الأبعاد المحددة. أكبر وأهم الأشياء التي يجب تعبئتها هي الركاب والمحرك. هذان المكونان يحددان تمامًا الأبعاد والنسب الإجمالية لكل سيارة. تتضمن المركبات بعضا من أكثر مشكلات التغليف تعقيدا لأي منتج، نظرا لوجود العديد من المكونات واعتبارات السلامة التي لا نهاية لها التي يجب دمجها. تعني التكنولوجيا الحديثة أن المحركات والمكونات الأخرى أصبحت أصغر حجما، مما يوفر مساحة أكبر للركاب من خلال الحلول المبتكرة مثل (Mercedes A-Class)، ولكن تقليديا لا تزال هناك طرق رئيسية فقط لتعبئة السيارة.

العجلات

هذه عناصر رئيسية أخرى يمكن وضعها في السيارة، حيث لا يتعين عليها فقط التحرك لأعلى ولأسفل، بل يجب أيضا أن تدور العجلات الأمامية. جميع عجلات السيارة تقريبا بحيث لا يزيد قطرها الإجمالي عن 600 مم أو 300 مم. نسبة العجلة إلى الإطار هي الجزء الذي سيتغير، جنبا إلى جنب مع العرض. سيكون لسيارات السباق أحيانا عجلات ذات قطر أكبر، ولكن فقط في الخلف. يتمثل أحد الاختلافات الرئيسية بين سيارات السباق وسيارات الطرق في عدد صواميل العجلات. 4 أو 5 لسيارات الطرق، ولكن عادة ما تكون واحدة فقط في سيارة السباق.

القواعد و الأنظمة

هناك قواعد ولوائح غير محدودة تقريبا متضمنة في تصميم السيارة. كل سوق لديه لوائح اعتماد النوع التي يجب أن تلبيها جميع المركبات. تغطي اللوائح كل جانب من الوزن والسلامة والمعدات القياسية المطلوبة (الأضواء والبوق وما إلى ذلك)، إلى تفاصيل التصميم مثل مقابض الأبواب والتجهيزات الداخلية.