इंजन को आगे लाने ने कार को कैसे बदल दिया?

इंजन को आगे ले जाने से ऑटोमोबाइल का आंतरिक स्पेस बढ़ गया, भार वितरण डिज़ाइनर के नियंत्रण में आ गया और छोटी कारों के किफायती उत्पादन को संभव बना दिया। यह बदलाव दो चरणों में हुआ: 1934 में फ्रंट-व्हील ड्राइव का बड़े पैमाने पर उत्पादन में प्रवेश और 1959 में अनुप्रस्थ इंजन-ट्रांसमिशन लेआउट का एक सस्ते, दोहराए जा सकने वाले पैकेज के रूप में स्थापित होना। आज सड़कों पर लगभग हर कार इन दो चरणों की विरासत है।

शुरुआत: इंजन पीछे क्यों था?

कार्ल बेंज़ की पहली कार से ही समस्या स्पष्ट थी: एक-सिलेंडर वाले चार-स्ट्रोक इंजन और शक्ति को पहियों तक पहुँचाने वाले ट्रांसमिशन घटकों को एक साथ लाना आवश्यक था। प्रारंभिक समाधानों में इंजन को चालक एक्सल के पास रखा जाता था। इस प्रकार पीछे बड़े इंजन के साथ चलने वाला लेआउट लंबे समय तक मानक बना रहा; इंजन को ट्रैक्शन एक्सल के पास लाना यांत्रिक दृष्टि से सरल था और यह संचरण हानि को कम करता था।

लेकिन इस लेआउट की कीमत थी। इंजन यात्री और लगेज स्पेस पर कब्ज़ा कर रहा था; वाहन को लंबे एक्सल-दूरी की आवश्यकता बढ़ रही थी। छोटी कार डिज़ाइन करने वाले इंजीनियर के लिए इंजन कहाँ रहेगा, यह सवाल सीधे तौर पर केबिन कितना होगा, यह तय करता था। इस प्रकार इंजन प्लेसमेंट, इंजन क्षमता या सिलेंडर संख्या से स्वतंत्र होकर, ऑटोमोबाइल का मौलिक आर्किटेक्चरल निर्णय है: यह भार वितरण, गुरुत्व केंद्र, और इसलिए त्वरण, ब्रेकिंग तथा रोड ग्रिप को निर्धारित करता है।

Citroën Traction Avant: फ्रंट-व्हील ड्राइव की बड़े पैमाने पर उत्पादन की परीक्षा

फ्रंट-व्हील ड्राइव 1934 से पहले पूरी तरह अपरिचित विचार नहीं था। इंग्लैंड में Alvis 1928 Racing FWD, अमेरिका में Cord L29 (1929-1932) ने लक्ज़री सेगमेंट में इस लेआउट को आज़माया था; यूरोप में DKW F2 और Adler Trumpf जैसे स्थापित फ्रंट-व्हील ड्राइव मॉडल, Tracta के निर्माण और BSA Scout जैसे नए प्रयास मौजूद थे। Auto Union ने उत्पादन वाहनों में फ्रंट-व्हील ड्राइव और स्वतंत्र सस्पेंशन पहले ही स्थापित कर लिया था। जो कमी थी, वह ये तकनीकों को किफायती, उच्च-मात्रा वाले बड़े पैमाने पर उत्पादन के साथ एकीकृत करने वाली कार थी।

यह कार André Lefèbvre और Flaminio Bertoni के डिज़ाइन से सामने आई। पहला मॉडल 7A, 18 अप्रैल 1934 को पेरिस में पेश किया गया; बड़े पैमाने पर उत्पादन एक दिन बाद शुरू हुआ। Traction Avant दुनिया की पहली बड़े पैमाने पर उत्पादित अर्ध-मोनोकोक बॉडी वाली और फ्रंट-व्हील ड्राइव ऑटोमोबाइल है। मोनोकोक बॉडी ने प्रति वाहन 70 किलोग्राम स्टील की बचत प्रदान की; यह हल्कापन ही वाहन की 100 किमी/घंटा की गति तक पहुँचने के पीछे की इंजीनियरिंग थी। ईंधन खपत 10 लीटर/100 किमी के आसपास थी; 1951 के एक परीक्षण में 1.911 cc के Light Fifteen ने 72,6 मील/घंटा अधिकतम गति और 0-60 मील/घंटा के लिए 29,7 सेकंड मूल्य प्रदान किए।

घुटने स्तर पर जीता गया आंतरिक स्थान

Traction Avant की अनुप्रस्थ लंबवत अग्र-चालन व्यवस्था में गियरबॉक्स आगे, इंजन पीछे और डिफरेंशियल इन दोनों के बीच था। इस व्यवस्था का मतलब था डैशबोर्ड पर गियर लीवर, लटकते पैडल, छाता-प्रकार का हैंडब्रेक और सामने बैठने की बेंच। परिणाम: सपाट, बाधा-रहित फर्श वाला बहुत विशाल आंतरिक स्थान और साइड स्टेप की आवश्यकता का समाप्त हो जाना। इन विशेषताओं ने इस वाहन को लिमोज़िन और टैक्सी के आदर्श में लोकप्रिय बना दिया। वाहन में यूरोप में सीरियल उत्पादन में पहली बार इस्तेमाल हुए हाइड्रोलिक ब्रेक, 1936 में worm and roller की जगह लेने वाला रैक-एंड-पिनियन स्टीयरिंग, टॉर्शन बार वाला अग्र स्वतंत्र सस्पेंशन और एल्यूमीनियम मिश्र धातु का ट्रांसैक्सल भी था।

लागत भारी थी: विकास और फैक्ट्री नवीनीकरण खर्चों ने Citroën को 1934 के अंत में दिवालियेपन की ओर ले गया और सबसे बड़े लेनदार Michelin कंपनी ने 1976 तक इसे संभाला। उत्पादन युद्ध के दौरान रुका और 1945 में फिर से शुरू हुआ और जुलाई 1957 में समाप्त हुआ; कुल 759,111 यूनिट. इसके ढले हुए एल्यूमीनियम ट्रांसैक्सल का एक और भाग्य भी बना: 1950 के दशक में इसका उपयोग Cooper की Formula One रियर-इंजन क्रांति में हुआ - Cooper T51, 1959 F1 विश्व विजेता बना।

मिनी और अनुप्रस्थ इंजन व्यवस्था: आधुनिक टेम्पलेट का जन्म

Traction Avant की लंबवत व्यवस्था तकनीकी रूप से सफल थी, लेकिन भविष्य का मानक नहीं थी। असली क्रांति इंजन को अनुप्रस्थ रखने में थी: इंजन को गियरबॉक्स के साथ एक ही कॉम्पैक्ट यूनिट के रूप में सामने के एक्सल पर बैठाना। यहाँ एक ऐतिहासिक स्पष्टीकरण ज़रूरी है: पहला अनुप्रस्थ अग्र-चालित इंजन वाला वाहन Mini नहीं था। इस व्यवस्था के 1931 से दो-सिलिंडर दो-स्ट्रोक इंजन वाले DKW F1 ने नेतृत्व किया; DKW के 1939 के, तीन-सिलिंडर इंजन के लिए डिज़ाइन किए गए F9 प्रोटोटाइप में भी अनुप्रस्थ इंजन-गियरबॉक्स व्यवस्था थी।

Mini ने 1959 में जो किया वह अलग था और इसीलिए यह रूपांतरक था: Alec Issigonis के डिज़ाइन के साथ अनुप्रस्थ इंजन और अग्र-चालन को, गियरबॉक्स को इंजन के पास रखकर सस्ते, सीरियल उत्पादित पैकेज के रूप में बदलना। बाहर लगभग 10 फीट यानी 3 मीटर लंबी एक कार, अंदर आश्चर्यजनक रूप से विशाल रहने की जगह प्रदान करती थी - इंजन की व्यवस्था ने ही इस आंतरिक स्थान की दक्षता को संभव बनाया। लंबवत व्यवस्था को बाद में अपनाने वाले Renault 4, Renault 16 और पहली पीढ़ी के Renault 5 जैसे अपवादों को छोड़कर, आधुनिक सीरियल उत्पादन अग्र-चालित कारों में से लगभग सभी ने इसी अनुप्रस्थ व्यवस्था को अपनाया। छोटी कारों से शुरू हुआ यह टेम्पलेट, समय के साथ कॉम्पैक्ट वर्ग, फिर मध्यम वर्ग और अंततः हाइब्रिड युग के अधिकांश मॉडलों को समेटने वाले प्रभावी आर्किटेक्चर में बदल गया।

रियर इंजन क्यों गायब हो गया?

इंजन को पीछे रखना भी व्यावहारिक कारणों पर आधारित एक व्यवस्था है। इंजन का वजन प्रेरित एक्सिल पर होने के कारण यह ट्रैक्शन सुधारता है - विशेष रूप से सर्दियों की परिस्थितियों में। कारणों में सरलता, पैकेजिंग दक्षता, लगेज और यात्री स्थान का निर्माण तथा इंजन को ट्रैक्शन एक्सिल के निकट लाना शामिल है। 1950 के दशक में छोटी कार डिज़ाइन करने का फैशनेबल तरीका इंजन पीछे रखना था; यह व्यवस्था ऐतिहासिक रूप से भी अधिकतर छोटे वाहनों में उपयोग की गई। समस्या स्केल के साथ उभरी: बड़ी कार में पीछे का इंजन वजन नकारात्मक प्रभाव डालता था और हैंडलिंग संतुलन बिगाड़ देता था। परिणाम यह हुआ कि रियर-इंजन वाली छोटी कारों की पीढ़ी को धीरे-धीरे छोड़ दिया गया; अपवाद के रूप में Porsche 911 जैसे मॉडल रहे, जिन्होंने इस व्यवस्था को अपने चरित्र का हिस्सा बनाया और इंजीनियरिंग में निपुण रहे।

इंजन की स्थिति ड्राइविंग और इंटीरियर को कैसे प्रभावित करती है?

स्थिति के प्रभावों को तीन शीर्षकों में संक्षेप में प्रस्तुत करना संभव है:

• सामने इंजन: रखरखाव के लिए सबसे आसान स्थिति है; इंजन बे तक पहुंच आसान है और सामने माउंटिंग अधिक विस्तृत केबिन तथा यात्री स्थान प्रदान करती है।
• पीछे इंजन: ट्रैक्शन एक्सिल पर वजन डालता है; छोटे वाहनों में पैकेजिंग की दृष्टि से कुशल है लेकिन बड़े बॉडी में संतुलन कठिन कर देता है।
• मिड-इंजन: वजन वितरण को मौलिक रूप से बदल देता है और ड्राइविंग चरित्र को गंभीर रूप से प्रभावित करता है; इसी कारण इसे खेल वाहनों में प्राथमिकता दी जाती है।

एक महत्वपूर्ण अंतर पर ध्यान देना चाहिए: इंजन की स्थिति ईंधन दक्षता से अधिक प्रदर्शन और हैंडलिंग को प्रभावित करती है। दक्षता मुख्य रूप से इंजन क्षमता, वजन और एयरोडायनामिक्स का काम है। यानी इंजन को सामने ले जाना सीधे तौर पर लीटर के आधार पर बचत नहीं कराता; जो यह प्रदान करता है, वह उसी बॉडी आकार में अधिक केबिन और इंजीनियर द्वारा नियंत्रित किया जा सकने वाला वजन संतुलन है।

विरासत: आज की कार का आर्किटेक्चरल निर्णय

यदि सिलेंडर संख्या, इंजन प्रकार और क्षमता हर कार की खिड़की का चेहरा हैं, तो इंजन की स्थिति उसका छिपा कंकाल है। Benz के युग से बची पीछे इंजन वाली व्यवस्था लंबे समय तक छोटे वाहनों में काम करती रही; Traction Avant ने फ्रंट-व्हील ड्राइव को मोनोकॉक बॉडी के साथ सीरियल प्रोडक्शन में ले जाकर इंटीरियर और लागत की गणित को बदल दिया; Mini ने अनुप्रस्थ इंजन-ट्रांसमिशन यूनिट को सीरियल प्रोडक्शन अर्थशास्त्र में ढालकर आज के कॉम्पैक्ट कार और अप्रत्यक्ष रूप से हाइब्रिड युग की पैकेजिंग तर्क की नींव रखी। आज जब आप किसी सेडान या हैचबैक में सीट के पीछे फैला सपाट फर्श, पीछे स्थित लगेज और सामने अपेक्षाकृत छोटा इंजन बे देखते हैं, तो आप जो देख रहे हैं वह 1934 और 1959 में लिए गए दो आर्किटेक्चरल निर्णयों का योग है।

स्रोत

• Citroën Traction Avant
• 1959: The Mini Was Born.
• Transverse engine, explained
• Automotive History: The 1959 Mini Did Not Have The First Transverse FWD Engine
• Engineering the BMC Mini, 1959
• Rear mid-engine, rear-wheel-drive layout
• Why is the Porsche 911 engine in the rear?
• What happened to (almost) all the rear-engined cars?
• How does engine placement affect handling?
• Engineering Explained: Why Engine Placement Is Important
• How Engine Placement Affects Handling
• Traction Avant History
• Buyers Guide: Citroen Traction Avant