|
|
 |
» Archiwalne: Uno - udana pięciolatka
autor:
del78
 Modyfikacja artykułu: 2005-11-07 16:15:42, odsłon: 18688
W historii rozwoju motoryzacji, znaczonej setkami typów często już zapomnianych samochodów, kilkakrotnie już pojawiały się pojazdy wyznaczające kolejne jej etapy. Ford T, włoska rodzina „maluchów” rozpoczęta przed wojną przez Topolino, Volkswagen „Garbus” i jego następca Golf, Morris Mini to tylko niektóre z nich. Takim przełomowym osiągnięciem, milowym krokiem w historii jest także Fiat Uno. Rozwiązania koncepcyjne i konstrukcyjne tego samochodu wytyczają wzorzec nowej generacji pojazdów klasy niższej, realizujących ideę środka transportu „małego zewnątrz, dużego wewnątrz”, oszczędnego i wygodnego w użytkowaniu.
Jak doszło do powstania Uno? Prace projektowe nad następca modelu 127 rozpoczęto w działach rozwojowych FIATa pod koniec lat siedemdziesiątych. Postawiono sobie bardzo ostre wymagania co do przestronności wnętrza i ekonomiki użytkowania uzyskanej głównie na drodze zmniejszenia oporu aerodynamicznego. Współczynnik CX miał nie przekroczyć 0,35. Dziś wydaje się to wartość przeciętna, wówczas jednak uzyskanie jej dla tak małego samochodu było przedsięwzięciem precedensowym. Wystarczy powiedzieć, że Fiat 127 miał CX = 0,47 i jeszcze większy współczynnik siły nośnej.
Niezadowalające rezultaty pierwszych prób skłoniło kierownictwo FIATa do zwrócenia się o pomoc do zespołu Ital Design, którego projekt Pandy udowodnił umiejętności Giugiaro i Mantovaniego w konstruowaniu małych samochodów. W krótkim czasie na podstawie uzgodnionych założeń wymiarowych opracowano kilka wersji projektu nowego samochodu, a wciągu miesiąca powstała pierwsza polistyrenowa makieta umożliwiająca zaprezentowanie koncepcji Giugiaro klientom. Po wstępnej selekcji poddano dalszym próbom modele o różnym kącie pochylenia tylnej szyby. Zgodnie z oczekiwaniami, nadwozie o dużym pochyleniu ściany tylnej miało znacznie mniejszy opór aerodynamiczny, z przy tym zapewniło większą wygodę pasażerom na tylnych siedzeniach i pojemniejszy bagażnik. Wybrano zatem ten wariant (rys.1).
Dalsze etapy optymalizacji aerodynamicznej dotyczyły ukształtowania zderzaków ze spojlerami, błotników i krawędzi przejścia szyby przedniej w słupek. Końcowy model miał współczynnik oporu 0,278. Badania tunelowe makiet wyposażonych we wszystkie elementy wyposażenia zewnętrznego (klamki, wycieraczki, lusterka wsteczne) przyniosły wynik 0,31. Ostateczny współczynnik dla samochodu seryjnego wyniósł 0,34, a dla wersji ES z dodatkowymi ulepszeniami nawet 0,33. Uzyskano przy tym długość przestrzeni pasażerskiej mierzonej od pedałów do oparcia tylnej kanapy równą 1709 mm.
Na uzyskanie tak znacznej poprawy w porównaniu z Fiatem 127 wpłynęła zmiana ukształtowania przedniego pasa, kąta pochylenia przedniej szyby, wprowadzenie jednej wycieraczki i wewnętrznych rynienek deszczowych oraz wygładzenie spodu podłogi, z przetłoczeniami wyłącznie wzdłuż osi pojazdu. Duże znaczenie miało także przyjęcie nietypowej wówczas sylwetki z krótki ściętym tyłem. Wpływ tego rozwiązania można prześledzić na rys.2, na którym przedstawiono rozkład ciśnień i zaburzeń za nadwoziami o różnym kącie pochylenia ściany tylnej. Małe pochylenie szyby tylnej powoduje „przyssanie” opływu i powstanie dwóch silnych wirów, zwiększających opór. Na krótko ściętym tyle dochodzi do oderwania strug na krawędziach tylnej ściany, powstała przez to jednolita strefa podciśnienia o niewielkiej wartości i wiry o małej intensywności mają niewielki wpływ na opór całego samochodu.
Oczywiście nie tylko dobra aerodynamika była atutem Uno, nawet jeśli zawdzięczał on jej dobrą ekonomikę jazdy. Do przeciętnego użytkownika znacznie lepiej przemawiała przestronność wnętrza samochodu, uzyskana dzięki typowym dla projektów Giugiaro cechom: dużemu rozstawowi osi (2,36 m), zwiększonej wysokości i szerokości. Drzwi zachodzące swą górną krawędzią na dach ułatwiają wchodzenie i wychodzenie, w odmianie 3-drzwiowej fotele przednie odchylają się w całości do przodu umożliwiając dostęp do siedzeń tylnych. Wygodę i użyteczność samochodu zwiększają także dodatkowe półki i kieszenie na tablicy przyrządów. Ciekawie rozwiązano także zespół przełączników, grupując je w osobnych konsolach umieszczonych bliżej koła kierownicy, tak że można je obsługiwać bez zdejmowania rąk z koła.
To połączenie wygody, oszczędności w użytkowaniu, atrakcyjnej sylwetki i dobrych osiągów zadecydowało o powodzeniu samochodu w całej Europie. Oficjalna i z niezwykłą „pompą” przeprowadzona prezentacja Uno miała miejsce 19 stycznia 1983 r. w Cape Canaveral na Florydzie. Do końca kwietnia tego roku 100 tys. Uno trafiło do użytkowników, głównie we Włoszech, gdzie zdystansował konkurentów w swej klasie (tzw. Segmencie B, stanowiącym tam ponad 30% rynku). Pod koniec roku 1983 Uno zdobył prestiżowy tytuł „Samochód Roku 1983/1984” i analogiczne tytuły w Norwegii, Hiszpanii, Jugosławii i Danii. W marcu 1985 r. liczba wyprodukowanych Uno przekroczyła 1 mln, natomiast w marcu roku 1988 trzymilionowy Uno opuścił taśmy montażowe w Mirafiori i został przekazany w darze Czerwonemu Krzyżowi. Nie jest to z pewnością schyłek popularności tego samochodu, który nadal utrzymuje pierwsze miejsce w Europie w swej klasie i jak do tej pory nie doczekał się zagrażającemu mu konkurenta.
Podane wyżej liczby świadczą z jednej strony o powodzeniu Uno, z drugiej strony o skali produkcji wymagającej zastosowania nowych metod wytwarzania. Zakłady w Rivalta i Mirafiori poddano gruntownej modernizacji, automatyzując i robotyzując procesy wytwarzania. Na nowych liniach mogą być wytwarzane bez większych zmian także inne modele (Ritmo). Nowoczesna konstrukcja nadwozia Uno pozwoliła na zmniejszenie liczby jego cześci 172 (276 w Fiacie 127) i liczby punktów zgrzewczych do 2700 (4280 w 127). Pracochłonność wykonania nadwozia zmniejszono o 30% w porównaniu z modelem 127 i o 60% w zestawieniu z Ritmo. Zgrzewanie nadwozia wykonywane jest niemal całkowicie automatycznie na liniach spawalniczych firmy Comau. Zautomatyzowano także operacje kompletacji nadwozia na liniach obsługiwanych przez zdalnie sterowane platformy transportowe (rys.3) oraz prace lakiernicze. W sumie prace modernizacyjne i wdrożeniowe związane z produkcją Uno pochłonęły ponad 1000 mld lirów.
SILNIKI I UKŁAD NAPĘDOWY
Początkowo Uno były wyposażone w benzynowe silniki o pojemności 903, 1116, 1302 cm3 oraz silnik wysokoprężny 1,3 dm3. Były to jednostki sprawdzone w ciągu wielu lat użytkowania, jednakże ich wiek i rozwiązania konstrukcyjne nie odpowiadały potrzebom lat 80., nie był także możliwy ich dalszy rozwój. Oczywista była potrzeba wprowadzenia nowoczesnego, oszczędnego zespołu napędowego. Koncern FIATa silnikiem takim dysponował. Jeszcze w 1980 r. FIAT i grupa PSA przystąpiły do wspólnego opracowywania konstrukcji i technologii silnika przewidywanego dla nowego małolitrażowego samochodu Lancii (znanego później jako Y10). W lipcu 1981 r. był gotowy prototyp do prób stanowiskowych, który w pełni potwierdził założenia konstruktorów. W ciągu następnych 3 lat przeprowadzono intensywne badania 120 prototypów, opanowując jednocześnie nowoczesne techniki wytwarzania w nowo zbudowanym zakładzie w Termoli. Pod koniec 1984 r. uruchomiono produkcję seryjną silnika nazwanego FIRE (Fully Integrated Robotized Engine).
FIRE to silnik nowoczesnej konstrukcji, z wałkiem rozrządu w głowicy bezpośrednio napędzającym zawory. Ulepszenie metod odlewania umożliwiło znacznie zmniejszenie masy podstawowych zespołów silnika, a przez to uzyskanie całkowitej masy 69 kg wobec 78 kg silnika 903 cm3. Zredukowano także znacznie liczbę części – do 273, podczas gdy np. silnik 1050 cm3 stosowany w 127 miał 368 części. Takie uproszczenie było możliwe m.in. dzięki oryginalnemu rozwiązaniu napędu pompy paliwowej i rozdzielacza zapłonu od wałka rozrządu czy też umieszczeniu pompy oleju bezpośrednio na wale korbowym.
Zmniejszenie liczby części ułatwiło z kolei wprowadzenie zautomatyzowanego systemu produkcji i montażu silnika. Dzięki właściwemu opracowaniu konstrukcji skrócono znacznie czas obróbki poszczególnych zespołów - w sumie wynosi on 46,5 min, podczas gdy silnik 903 cm3 wymagał ponad 114 min obróbki mechanicznej. Całkowity czas produkcji FIRE wynosi 107,5 min, a 903 cm3 – 231,5 min. Skrócono także czas montażu z 117,1 min w przypadku silnika 903 cm3 do 61 min. Montaż FIRE wykonywany jest w dużej mierze przez roboty, ręcznie montowane są jedynie akcesoria (koła pasowe, alternator, rozrusznik, gaźnik itp.) oraz wszelkie połączenia elastyczne. Także badania silnika wykonywane są na automatycznej hamowni firmy Schenck. Każdy silnik przechodzi minutową próbę na zimno przy obciążeniu statycznym, 85 s prób na zimno z obciążeniem dynamicznym i ponad 4 min prób na gorąco. Silniki wykraczające poza dopuszczalne normy są kierowane na stanowiska naprawcze. Część populacji jest poddawana dodatkowym 10-godzinnym testom hamownianym. Jednostkowe zużycie paliwa FIRE w cyklu miejskim wynosi 420 g/kWh, przy prędkości 120 km/h – 258 g/kWh. Analogiczne liczby dla silnika 903 cm3 wynoszą odpowiednio 490 i 300 g/kWh. Wprowadzenie lekkiego, elastycznego i oszczędnego silnika dało Uno jeszcze jeden atut – do dziś może on pod względem osiągów i ekonomiki jazdy konkurować z młodszymi rywalami. Jedynie Opel Corsa 1,2 dysponuje lepszymi przyspieszeniami, okupuje to jednak większym zużyciem paliwa.
Gamę wersji silnikowych poszerzają Uno Turbo Diesel z turbodoładowanym silnikiem o pojemności 1367 cm3 i mocy 51,5 kW oraz Turbo i.e. z silnikiem 1301 cm3 wyposażonym w układ wtrysku paliwa Bosch LE2-Jetronic i turbosprężarkę IHI. Wersja ta może być wyposażona w katalizator. Moc silnika wynosi 77 kW (73,5 kW z katalizatorem), prędkość maksymalna odpowiednio 200 lub 190 km/h.
Uno Turbo i.e. jest wyposażony w system zapobiegający blokadzie kół przy hamowaniu Antiskid, opracowany wspólnie z angielską firmą Automotive Products. Układ ten jest (rys.4) uproszczony w porównaniu z systemami stosowanymi w dużych samochodach.
4. Schemat przeciwpoślizgowego układu Antiskid montowanego w Uno Turbo i.e.: 1-centralny moduł sterujący, 2-zawór korekcji sił hamowania koła tylnego prawego, 3-zawór korekty sił hamowania koła tylnego lewego, 4-pompa hamulcowa ze wspomaganiem, 5-modulator ciśnienia hamowania koła lewego przedniego i prawego tylnego, 6-czujnik (koło polowe) pierwszego modulatora, 7-czujnik prędkości drugiego modulatora, 8-zbiornik podciśnienia, 9-modulator ciśnienia hamowania przedniego prawego i tylnego lewego koła.
Kontrolowana jest tylko prędkość obrotowa kół przednich, regulacja siły hamowania odbywa się przy wykorzystaniu podciśnienia w kolektorze dolotowym silnika. Elektroniczny układ sterujący modulatorami ciśnienia działa zgodnie z podziałem układu hamulcowego „na krzyż”, obsługując koło przednie lewe i tylne prawe. Antiskid, prostszy i tańszy od dotychczas produkowanych elektronicznych układów przeciwpoślizgowych, stanowi interesującą alternatywę mechanicznych, mniej sprawnych układów Lucas-Girling w małych samochodach.
Na początku ubiegłego roku do układu napędowego Uno wprowadzono bezstopniową przekładnię pasową. Rozwiązanie to ma na celu dalsze obniżenie zużycia paliwa przy jednoczesnym zwiększeniu komfortu użytkowania uzyskiwanym dzięki przekładniom automatycznym. Przekładnia pasowa jest przy tym względnie prostsza i tańsza w porównaniu z konwencjonalną stopniową przekładnią automatyczną. Skrzynia biegów Uno Selecta (rys.5) składa się z przekładni planetarnej napędzanej za pośrednictwem dwóch hydraulicznie sterowanych sprzęgieł ciernych, służących do ruszania oraz do przełączania skrzyni w pozycję jazdy do przodu, do tyłu oraz neutralną, właściwej przekładni pasowej, redukcyjnej przekładni końcowej i sterującego zespołu hydraulicznego, który zasila olejem siłowniki kół pasowych oraz smaruje i chłodzi wszystkie elementy przekładni. Moment wejściowy wynosi 90 Nm, rozpiętość przełożeń 5,84, a masa przekładni z olejem 56 kg.
System sterowania przekładnią (rys. 5b) składa się z elektromagnetycznych czujników kontrolujących prędkość obrotową silnika i kół pasowych, elektrohydraulicznego zaworu sterującego zmianą przełożenia i elektronicznego modułu mikroprocesorowego. Sygnałem wejściowym do ustalenia przełożenia jest położenie pedału przyspieszenia. Przy lekkim wciśnięciu przełożenie szybko zmniejsza się osiągając zakres odpowiadający najmniejszemu zużyciu paliwa. Przy mocniejszym wciśnięciu przełożenia utrzymywane są dłużej na wysokich wartościach, zapewniając dobre osiągi. Przy pełnym wciśnięciu pedału zmiana przełożenia zachodzi dopiero powyżej 4000 obr/min, co zapewnia najlepszą dynamikę jazdy.
5. Układ sterowania skrzyni Selespeed: 1-czujnik prędkości obrotowej silnika, 2-czujnik prędkości pojazdu, 3-przełącznik sposobu jazdy (do przodu, do tyłu, neutralny, parking, zakres low lub drive), 4-czujnik położenia przepustnicy, 5-czujnik pełnego wciśnięcia pedału przyspieszenia, 6-czujnik przy pedale hamulca, 7-zawór sterowania przełożeniem, 8-elektroniczny moduł sterujący.
Od początku roku 1987 FIAT dostarcza na rynek włoski samochód blisko spokrewniony z Uno – budowany w Brazylii model Duna. Oferowany jest on jako kareta 4-drzwiowa lub kombi. W ten sposób FIAT wchodzi do wyższego segmentu rynku, licząc na sprzedaż co najmniej 100 tys. Samochodów rocznie. Duna dysponuje znacznie większą pojemnością bagażnika – 503 dm3 wobec 225 dm3 Uno – uzyskaną dzięki dodatkowemu „kuferkowi” i przeniesieniu koła zapasowego do komory silnika. Ładowność odmiany kombi Weekend wynosi 460 kg.
Duna ma odmienne zawieszenie tylne, w którym zastosowano znany z modeli 128 i Ritmo układ wahaczy i resora poprzecznego. Wzmocniono także nadwozie, używając w nim blach cynkowanych (w Uno stosowano jedynie niewielkie ilości blach powlekanych Zincrometalem).
W roku 1988 gamę pochodnych od Uno modeli brazylijskich poszerzył furgonik komorowy Fiorino, zastępujący podobny samochód o tej samej nazwie wykonywany w oparciu o osobowy 127. Zachowano rozstaw osi odmiany hatch-back, zwiększono zwis tylny zabudowując w tylnej części obszerną komorę ładunkową o pojemności 2,7 dm3 (w poprzednim Fiorino 2,5 dm3). Podłoga przestrzeni ładunkowej leży 50 cm nad nawierzchnią, dwuskrzydłowe drzwi tylne są blokowane w dwóch położeniach – po otworzeniu o 90º i 150º.
Nowy Fiorino dostarczany jest w trzech typach: towarowej z dwoma miejscami w kabinie kierowcy oddzielonymi od komory ładunkowej siatką, uniwersalnej z dodatkowymi składanymi dwuosobowymi ławkami i dodatkowym oszkleniem oraz pick-up. Ładowność wynosi od 460 do 500 kg bez kierowcy. Zachowano tylne zawieszenie identyczne jak w Dunie, zmieniając jedynie sztywność i tłumienie zespołów. Fiorino wyposażany jest także w stosowane w Dunie silniki benzynowe 1,1 i 1,3 dm3 oraz wysokoprężny 1,7 dm3.
Tak więc Uno wykazał, że jego struktura może stanowić podstawę do rozwoju wielu odmian nadwoziowych i wersji silnikowych, zapewniając maksymalne zaspokojenie potrzeb szerokiego kręgu odbiorców. Niewielki restyling i wprowadzenie nowszych materiałów konstrukcyjnych jest w stanie zapewnić powodzenie temu samochodowi jeszcze przez wiele lat.
Artykuł „Uno – udana pięciolatka” autorstwa mgr inż. Wojciecha Karwasa z AUTO-Technika Motoryzacyjna nr 10 z 1988 roku.
|
|
|
|
