airbags-systemsk

Vybrali jsme vynálezy, které navždy změnily svět aut

26. 9. 2020 • Novinky, Zajímavosti

Toyota od začátku své existence pravidelně přichází s nejrůznějšími inovacemi. O některých se hlasitě mluví a okamžitě určují směr, jakým se bude automobilový průmysl ubírat, jako v případě hybridního pohonu. Jiné jsou diskrétně skryté v prostoru motoru nebo integrované do karoserie. Přesto znamenají nové pojetí bezpečnosti, pohodlí a technologií.

Systém varování řidiče používající syntetizátor řeči

Obecně se má za to, že se syntetizátory lidské řeči objevily v autech na počátku 80. let. Německá hlasatelka Patrizia Lipp propůjčila svůj hlas zařízení pro Audi Quattro, dostupné od roku 1983. Ve stejném roce přišel britský Austin Maestro, který předával řidiči sdělení hlasem Nicolette Mackenzie. Ovšem prvenství v předávání informací pomocí syntetizátoru řeči získala Toyota. V srpnu 1980, tedy tři roky před evropskou konkurencí, představila Toyota na japonském trhu novou generaci modelu Mark II (řada X60). Vůz vyšší střední třídy měl sériově instalovaný systém sdělování informací pomocí syntetizátoru řeči. Na rozdíl od evropských „mluvících“ automobilů systém Toyoty upozorňoval řidiče nejen na nutnost kontrolovat jednotlivé komponenty nebo na jejich vady, ale také varoval před rizikem náledí, jestliže okolní teplota klesla k nule. Menu v Mark II bylo mnohem bohatší než v jiných vozech a systém fungoval zcela spolehlivě.

Plastová střecha

Toyota je také autorem první sériově vyráběné plastové střechy. Zpočátku se do pokusů o použití plastů na části karoserie paralelně pouštěly Německo a USA, ovšem skutečný průlom znamenala střecha Toyoty Land Cruiser Hardtop FJ25 z roku 1957. Šlo o naprostou novinku FRP (Fiber Reinforced Plastic), tedy vlákny vyztužený plast. Japonští chemici pracující pro Toyotu vyvinuli lehký materiál, odolný vůči kolísání teplot, klimatu a mechanickému poškození. Střecha z FRP, obvykle nabízená v bílé barvě, se v 70. letech nevyhřála tolik jako kovové střechy pokryté černým vinylem. Nejčastěji jste se FRP střechou mohli setkat v Land Cruiserech FJ 40 Hardtop. V 80. letech 20. století se hitem na všech kontinentech stala střecha typu hardtop integrovaná s bočními a zadními okny, vyvinutá Toyotou. Jednalo se o velmi populární variantu v řadě Land Cruiser 70. Střecha se dala snadno montovat, během chvilky se terénní kabriolet změnil na vůz do nepohody.

Fotochromatické zpětné zrcátko

Když řidiče v noci oslepí světla vozu jedoucího za ním, může to vést až ke srážce. Od 60. let se používala antireflexní zpětná zrcátka s mechanickou regulací úhlu. Byla ale jen částečným řešením. V poloze anti-glare sice světla zezadu neoslňovala, ale zrcadlový obraz byl rozmazaný a zkreslený. V srpnu 1982 přišla Toyota v modelu Mark II s prvním vnitřním fotochromatickým zpětným zrcátkem. Zrcadlové plochy prvních takových zrcátek pokrývala speciální chemická vrstva se samozatmavovacím efektem bránícím oslnění. Během let se systém dál vyvíjel a nyní Toyota používá elektronicky řízená fotochromatická zrcátka. Světelný senzor v krytu zrcátka neustále měří intenzitu světla a v případě, kdy hrozí oslnění, automaticky ztmavuje zrcadlovou plochu.

Intercooler chlazený kapalinou

Intercooler čili mezichladič je řešení známé z vysoce výkonných přeplňovaných motorů. Ochlazuje vzduch před tím, než se dostane ke kompresoru, čímž zvyšuje účinnost jednotky. Bez intercooleru by se výrazně snížily možnosti motorů vybavených turbodmychadlem. Automobilové společnosti původně používaly intercoolery ve velkých nákladních vozech. Milovníci závodů WRC vědí, že v některých autech jsou intercoolery chlazeny nástřikem chladicí kapaliny. První intercooler na světě s kapalinovým chlazením (Air/Water intercooler) se objevil v roce 1983 v přeplňovaném benzínovém motoru se symbolem M-TEU o výkonu 160 koní a objemu 2 litry. Jednotka M-TEU se montovala do různých modelů, ovšem všeobecně se má za to, že první sériově vyráběný automobil s intercoolerem chlazeným kapalinou bylo luxusní kupé Toyota Soarer série Z10 (1983), nabízené výhradně na japonském trhu.

Bezpečná stínítka světlometů ve sloupcích karoserie

Připomínají vám Volvo 850 Station Wagon z roku 1993? Nebo první generaci Renault Laguna kombi, která dorazila na trh v polovině 90. let, případně futuristický minivan Pontiac Transport z roku 1990? Vertikální, v horní části karoserie umístěná světla jsou vidět z dálky i v situaci, kdy dolní část světlometu pokrývá vrstva bahna nebo mokrý, lepivý sníh. A dokonce i tehdy, kdy vůz převáží větší náklad a páté dveře jsou pootevřené. Toto prosté, leč inovativní řešení poprvé použili inženýři Toyoty ve voze Corolla Station Wagon 4WD. Vůz debutoval v únoru 1988. V USA se prodával jako Corolla All-Trac, v Anglii jako Corolla 4WD Estate, ve Francii jako Corolla Escape a v Japonsku dnes již legendární kombi s pohonem na obě nápravy Sprinter Carib. Auto vyráběné do roku 1995 si získalo srdce řidičů po celém světě. Bezpečné vertikální umístění zadních světlometů měla i další generace Toyoty Sprinter Carib a Corolly kombi ve verzi s pohonem předních kol.

GPS sdělující informace pomocí syntetizátoru řeči

Jediným mluvícím prvkem je dnes navigace. Informace o technickém stavu vozidla nám obvykle ukazuje displej nebo kontrolky. Přesně 12 let po zavedení systému upozornění řidiče pomocí syntetizátoru řeči se Toyota stala prvním výrobcem na světě, který zavedl systém GPS, ve kterém byly informace sdělovány s využitím syntetizátoru. V létě 1992 byl seznam volitelných možností Toyota Celsior (s výjimkou Japonska – Lexus LS 400) rozšířen o mluvící GPS navigaci.

Hybridní vůz s pohonem zadních kol

Myšlenka na hybridní pohon se objevila poprvé na začátku 20. století, ale teprve v roce 1997 vyvinula Toyota model Prius, který se podařilo úspěšně uvést na běžný trh. Obrovskou předností Toyoty bylo zavedení hybridů do výroby ve velkých sériích, neustálý vývoj koncepce spolupracujícího elektrického a benzínového motoru, a propracování technologie na hranici dokonalosti. Revoluční Toyota Prius nebo Toyota Hybrid System (THS) i Toyota Hybrid System II (1997-2003) však měla náhon na přední kola, ať už se jednalo o kompakty nebo vozy střední třídy. S příští generací hybridních vozů se objevila myšlenka Hybrid Synergy Drive. Cílem inženýrů Toyota bylo představit efektivní a dobře vyladěný hybridní pohon pro vozy z různých tržních segmentů, včetně prémiových, jimž pohon zadních kol stále dominoval. Jednalo se o velkou technologickou výzvu, ale několik let práce konstruktérů bylo nakonec korunováno úspěchem. V březnu 2006 se představil model GS 450h – první hybrid na světě s pohonem zadních kol. Za zmínku stojí, že totéž auto používá také inovativní Pre-Collision System varující řidiče před kolizí.

Standardní světlomety s LED potkávacími světly

Od začátku automobilové historie zaváděli výrobci nové, stále dokonalejší zdroje osvětlení. První auta měla karbidové lampy, později nahrazené elektrickou žárovkou Bi-Lux. Začátkem 60. let přišly první halogenové žárovky H1 a později H4. Na přelomu 80. let to byly elipsovité světlomety, zatímco v příštím desetiletí bi-xenonové osvětlení. Účinně osvítily silnici, ale byly málo odolné, drahé na opravu a mohly oslnit ostatní řidiče. Kromě toho byly převážně montovány do vozidel prémiového segmentu. Největší revolucí v dosavadním osvětlení 21. století je systém světlometů Toyoty s potkávacími světlomety, ve kterých se používají LED diody. Na vývoji se podílela firma Koito Manufacturing, které již řadu let konstruuje a vyrábí osvětlení pro automobily Toyota a Lexus.

První vůz vybavený potkávacími LED světly byl Lexus LS 600h a jeho rozšířená verze LS 600h L. Auto debutovalo v dubnu 2006 na New York International Auto Show. Jiné části osvětlení tehdejšího Lexusu 600h (například blinkry) však používaly normální žárovky. Lexus proto brzy začal nabízet plné osvětlení založené na LED technologii. Výhody LED světlometů jsou zřejmé: energetická účinnost a vysoká životnost. Díky využití jevu elektroluminiscence má paprsek světla emitovaného LED bodovým světlem barvu podobnou dennímu světlu. LED osvětlení je nyní k dispozici u řady modelů Toyota ve standardu nebo jako volitelné příslušenství.

Sériově montovaný centrální airbag a okenní airbag za zadními sedadly

Myšlenka použití airbagu, který chrání život řidiče a spolujezdců, se zrodila v 50. letech 20. století. John W. Hetrick ho patentoval na začátku 50. let. Dříve než jej Mercedes použil v modelu W126 v roce 1980, nabízel v roce 1974 koncern GM airbagy systému ACRS. Toyota do svých aut instaluje airbagy od konce 80. let – původně jen pro americký trh a od roku 1991 také v Evropě. Toyota i další výrobci už představili další airbagy, které chrání nejen řidiče, ale také cestující vpředu a vzadu. V květnu 1998 se v Japonsku prodávala Toyota Progress jako první sériově vyráběné auto vybavené airbagem namontovaným ve střeše vozidla. V roce 2003 spatřil světlo světa Knee-Airbag, který chrání kolena řidiče – použitý v Toyotě Caldina a Avensis. V letech 2008-2009 prezentovala Toyota dvě inovativní řešení, která představovala další důležitou fázi pro zvýšení bezpečnosti, a to první sériově montovaný centrální airbag chránící cestující v zadní části vozu, který Toyota zavedla v roce 2009. Doplňuje sadu zadních airbagů a plní svou roli především při bočních nárazech. V roce 2008 byl model Toyota iQ vybaven světově prvním airbagem na oknech za zadními sedadly. Chrání hlavu cestujících v situaci, kdy na auto najede jiný vůz zezadu – za této situace absorbuje část sil působících během kolize. Mimo to izoluje cestující od nebezpečných střepů zadního okna nebo částí karoserie.

Pohon čtyř kol

Začneme bořením mýtů. Prvním vozem s pohonem všech kol je Spyker z roku 1903. Během první světové války nastal pořádný rozmach systému pohonu všech čtyř kol. Pokud jste si mysleli, že s tím na trh přišla Audi, mýlíte se! Každý z jejích kroužků totiž symbolizuje spojené čtyři značky: Audi, DKW, Horch a Wanderer… V zimě 1903/1904 představila firma na Pařížském autosalonu model Spyker 60 HP, původně navržený pro závod z Paříže do Madridu v létě 1903. Šlo o první vůz osazený šestiválcem a první automobil s jediným Ottovým motorem a trvalým pohonem všech kol na světě vůbec. Spyker 60 HP měl také brzdy na všech čtyřech kolech. Hendrik-Jan Spijker s ním v roce 1906, také díky pohonu na všechna kola, zaznamenal první úspěch v jízdě do z vrchu ve Velké Británii. Motor vozu měl objem 8686 cm³. Automobil je společně s dalšími vozy firmy vystaven v Louwmanově muzeu v Haagu.

Turbo

Na počátku 70. let se General Motors rozhodli, že 3,5-litrový V8 Oldsmobile Cutlass není dostatečně rychlý. Ve spolupráci s výrobcem turbokompresorů Garrett vytvořil Oldsmobile v roce 1962 legendární model JETFIRE V8, tedy první automobil s turbodmychadlem. Takže ne, nebylo to Porsche! Turbodmychadlo obecně je druh turbokompresoru s kompresním poměrem do 2. Kompresní poměr je poměr tlaků na výstupu z dmychadla a na vstupu do něj. U pístových spalovacích motorů se výraz turbodmychadlo používá pro agregát, určený pro přeplňování motoru, tedy zvyšování tlaku v pracovním prostoru v průběhu sání. Agregát je složen z radiálního turbokompresoru a plynové radiální turbíny, která kompresor pohání na úkor zbytkové energie výfukových plynů. K velkému rozšíření zařízení došlo jeho použitím u spalovacích motorů pro zvýšení celkového výkonu motoru pomocí zvětšení množství vzduchu a paliva vstupujícího do pracovního prostoru. Hlavní výhodou turbodmychadel je významný nárůst výkonu motoru, spojený s pouze malým zvětšením hmotnosti.

Navigace

V roce 1980 se poprvé objevil elektronický kompas v automobilu Toyota Crown. O rok později přišla na trh s komerčním navigačním systémem Honda. No a s dalšími vylepšeními, o 10 let později, se Mazda Eunos Cosmo stala prvním automobilem se zabudovanou GPS navigací. V důsledku rozvoje kosmonautiky a umělých družic se v druhé polovině století začalo používat navigace z oběžné dráhy Země. Globální družicové polohové systémy původně určené pro vojenské účely umožňují pomocí přijímače signálů z družic určení polohy přijímače. Od počátku 21. století, kdy byl v roce 2000 uvolněn americký systém GPS, je možné široké využití těchto systémů v civilním sektoru.

Bezpečnostní pásy

První patentovaný bezpečnostní pás navrhl Edward Claghorn v roce 1885 s cílem udržet turisty v taxíku v New Yorku. Využíval se několik desítek let, ale nebyl dostatečně bezpečný. Přelom přišel v roce 1958, kdy si společnost Volvo dala navrhnout nový, bezpečnější prvek. Nils Bohlin přišel s tříbodovým bezpečnostním pásem, jaký se používá dodnes. Bezpečnostní pás je zařízení používané v dopravních prostředcích pro zvýšení bezpečnosti pasažérů a pro snížení následků případné nehody. Pomocí něho je pasažér připoután k sedadlu. Společně s dětskou autosedačkou (resp. „dětským zádržným systémem“) patří mezi zádržné bezpečnostní systémy. Podle zákona 361/2000 Sb. O provozu na pozemních komunikacích je jeho používání až na několik málo výjimek povinné, za porušení této povinnosti hrozí v bodovém systému ztráta 2 bodů. V Česku musí být pásy vybaveny i dálkové autobusy vyrobené po roce 2004 a cestující v těchto autobusech jsou povinni se poutat. Pásy se obvykle rozdělují na typy podle počtu bodů, jimiž je pasažér připoután (spojen s autem), na 2bodové až 7bodové, druhů pásu však existuje podstatně víc, můžeme je dále dělit na samonavíjecí (jiné už dnes v nabídce asi ani nenajdeme), s automatickým napínačem dále snižujícím riziko poranění v případě nehody atd. V autech se běžně používají 3bodové a 2bodové (břišní) pásy.

Alarm

První pokusy o vyvinutí automatického alarmu sahají až do roku 1920. Vylepšená koncepce přišla v 50. letech minulého století, kdy základem alarmu byl snímač pohybu. Chevrolet Corvette měl nainstalovaný alarm už v roce 1972, ale ten nebyl velmi úspěšný. Chrysler Corporation však nabídla o rok později sofistikovanější systém, vybavený čidly umístěnými v různých částech vozidla. Automobilový svět se zase stal o něco lepším. Dnes bereme za samozřejmost i to, že vůz je napojen na GPS a můžeme přesně vidět, kde se pohybuje, pokud jej někdo odcizí. Není nejmenší problém ani auto na dálku vypnout.

Parkovací technologie

Slyšeli jste o Raineru Buchmann? Je to německý designér automobilů a zakladatel firmy “bb” na úpravu luxusních aut. Kromě parkovacích senzorů (1970) vymyslel dálkové ovládání centrálního zamykání či multifunkční volant. Dnes už technologie pokročila natolik, že většina vozů jsou kombinovány jak se senzory, tak i kamerovým systémem. Dokáži tak na displeji zobrazit automobil z ptačí perspektivy a vy přesně vidíte, kam couváte. Trefit se mezi čáry už nemůže být jednodušší.

Klimatizace

Pokusy o zabudování klimatizace do aut vznikaly už v 30. letech minulého století, byly však příliš velké, neúčinné a navíc drahé. Přelom nastal v roce 1953, kdy vznikl systém Chrysler Airtemp – jednoduché ovládání, recyklace vzduchu a zmenšení celého systému. Prvky principu klimatizace se objevily již ve starověkých civilizacích. Např. bohatí Římané měli své domy jednou zdí spojené s akvaduktem, který je ochlazoval. Za otce principu klimatizace v moderním pojetí je považován britský vědec Michael Faraday, který v roce 1820 zjistil, že stlačený amoniak (NH3) v kapalném stavu dokáže chladit, pokud je postupně vypouštěno. Za skutečného vynálezce klimatizace je považován americký inženýr Willis Carrier, který instaloval 17. července 1902 první klimatizační systém. Tato klimatizace byla instalována v americkém New Yorku v tiskárně Sackett-Wilhelm, která si jej objednala, jelikož měla velké problémy s usycháním barev a mačkáním papíru kvůli vysoké teplotě a vlhkosti vzduchu. Carrierova klimatizace pracovala na principu vzduchu hnaného kolem trubek se studenou vodou. Tím docházelo ke srážení vodních par na těchto trubkách, čímž se ochlazoval okolní prostor.

Zpětná zrcátka

V 70. letech byly již tradiční levé zpětná zrcátka – na straně řidiče. Volitelnou výbavou bylo pravé zpětné zrcátko. Seat začal, jako první, využívat i vnitřní – střední zpětné zrcátko. U automobilů se umísťují do předních rohů bočních oken a doprostřed čelního skla. Dříve byla boční zrcátka umisťována na kapotu. Jedná se o jeden z prvků aktivní bezpečnosti vozidla. Problémem klasických zrcátek je takzvaný mrtvý úhel. V něm se může vyskytovat jiné vozidlo a může tak v případě změny pruhu dojít ke kolizi. Jedná se o místo, ve kterém cizí vozidlo zmizí ze zrcátek, ale ještě není vidět z místa řidiče. K eliminování mrtvého úhlu slouží tvarování odrazové plochy zrcátek. V moderních vozidlech jsou zrcátka nahrazována kamerami. Ty jsou menší než zrcátka a vytvářejí tak menší aerodynamický odpor vzduchu. Obraz z kamer je promítán na displeje ve vozidle.

Stěrače

První mechanický stěrač čelního skla byl ovládán ručně řidičem nebo pasažéry vozidla. Vynalezla jej Mary Andersenová z New York City a následně patentovala v roce 1903 jako zařízení pro čištění skla. Jakmile bylo zařízení patentově ochráněno, zkusila zainteresovat několik společností do výroby jejího vynálezu. Nikdo však o výrobu tohoto stěrače neměl zájem, a tak skončil nápad ve stolní zásuvce. Automatické stěrače byly vynalezeny roku 1921 a nazvány tzv. „Folberts“ podle jejich zakladatelů, Fredovi a Williamovi Folberthových. Byly poháněny vzduchovým motorem a zařízení bylo propojené hadičkou se sacím potrubím motoru vozidla. Elektrická verze připevněná na horní část čelního skla, byla vytvořena firmou Bosch v roce 1926, ale byla dostupná pouze pro luxusní modely vozidel. Robert Kearns (1928-2005) patentoval periodicky ovládané stěrače v roce 1967. Demonstroval svůj systém společnosti Ford Motor, která jej následně zavedla v roce 1978. Další automobiloví výrobci tento trend následovali.

.

« »