Những Năm Tháng Của Tôi Ở General Motors
PHẦN II – Chương 12. SỰ PHÁT TRIỂN TRONG NGÀNH Ô TÔ
Trong suốt những năm đầu của ngành công nghiệp ô tô, mục tiêu trước mắt của các kỹ sư và nhà phát minh chỉ đơn giản là độ tin cậy – đưa một chiếc xe đến đâu đó và trở lại với quyền lực của riêng nó. Nhiều ý tưởng ô tô sáng giá kết thúc bằng một con ngựa, một cuộn dây và một tiếng cười. Mặc dù sự cải tiến rất đắt đỏ, nhưng những người lái xe Mỹ vẫn vui vẻ trả các hóa đơn cho nó. Với sự nhiệt tình của họ về phương tiện vận chuyển cá nhân, họ đã mua những chiếc xe, đáng tin cậy hoặc không và từ đó cung cấp nguồn gốc của một phần đáng kể nguồn vốn rủi ro cho thử nghiệm và sản xuất. Không nhiều ngành công nghiệp được khách hàng ưa chuộng. Trong 20 năm, độ tin cậy của xe hơi liên quan đến tình trạng đường phố đã được thiết lập. Phương tiện vận tải cơ giới cá nhân, một trong những thành tựu to lớn trong sự tiến hóa của nhân loại, là một thực tế phổ biến của cuộc sống và tất cả mọi người đều có thể thưởng thức nó.
Tuyệt vời như khi có được những tiến bộ về kỹ thuật từ năm 1920, ngày nay, về cơ bản, chúng tôi cũng có một loại máy đã được tạo ra trong 20 năm đầu tiên của ngành công nghiệp. Chúng tôi vẫn đối mặt với một chiếc xe chạy bằng xăng. Trung tâm của động cơ vẫn là một pit-tông trong xi lanh, chạy bằng việc đốt hỗn hợp xăng và khí, được đánh lửa đều đặn bởi một tia lửa điện phát từ bugi. Năng lượng có được nhờ lực đẩy của pit-tông quay một trục khuỷu, theo cơ chế truyền động, làm quay các bánh xe phía sau. Lò xo và lốp cao su bảo vệ lái xe và hành khách khỏi những tác động va chạm và phanh dừng xe lại bằng cách áp dụng lực ma sát tại các bánh xe.
Nhưng từ năm 1920, những cải tiến lớn đã được thực hiện ở mọi điểm: Các động cơ đã hiệu quả hơn nhiều, cung cấp nhiều lực hơn từ cùng một lượng nhiên liệu và nhiên liệu cũng đã được cải thiện rất nhiều. Bộ truyền động đã trải qua một quá trình cải tiến phức tạp cho đến giờ đã hoàn toàn tự động. Hệ thống giảm xóc đã trải qua sự cải tiến tương tự như với lốp xe và chúng đã cùng tạo nên một sự lột xác gần như hoàn toàn so với 40 năm trước. Lái xe có thể tăng thêm lực cho hệ thống phanh và điều khiển cửa sổ, ghế và ăng-ten vô tuyến. Xe có nhiều màu sắc, thường được làm hoàn toàn bằng thép và có kính an toàn. Với sự phát triển của ô tô, tầm quan trọng của nó trong hoạt động hàng ngày đã tăng lên rất nhiều và kéo theo nhu cầu về chất lượng đường sá tốt hơn nữa. Thật khó có thể tưởng tượng ra những gì ảnh hưởng đến đường sá như thế ngày nay có thể tác động đến sự phát triển của ngành công nghiêp ô tô đầu những năm 1920.
Tuy nhiên, lái xe ngày nay sẽ nhận thấy chiếc xe điển hình của những năm 1920 hoàn toàn không đạt yêu cầu. Nó có một động cơ bốn xi-lanh, có trục khuỷu và thanh nối pit-tông với trục khuỷu không cân bằng. Thông thường chiếc xe này có hệ thống phanh hai bánh với phanh chỉ được lắp ở bánh sau, nó không có giảm xóc độc lập ở bánh trước; nó có bộ truyền động bánh răng trượt và một động cơ công suất thấp. Nó rung và khá lắc, nó đổi hướng và đôi khi trượt khi dùng phanh; nó khó đi, côn quá bó; các bánh răng đụng mạnh vào nhau trong quá trình chuyển động và, do có ít lực, nên chúng luôn phải được sang số liên tục nếu lên những quả đồi khá dốc. Nhưng chiếc xe thường được chuyển đến đâu đó rồi quay trở lại; may mắn thay, nó không thể đi nhanh hoặc xa đủ để nhiều khiếm khuyết của chúng trở thành hạn chế nghiêm trọng. Nó gần như bị ép thích nghi với môi trường; các bộ phận chính thích nghi hợp lý với nhau, tuy nhiên ở mức độ thấp về tính hiệu quả và tương thích.
Vấn đề phát triển ô tô đó là nâng cao mức độ hiệu quả và điều này thường đồng nghĩa với việc nâng cao mức độ hòa hợp của nó. Ô tô ngày hôm nay, thay vì các bộ phận lắp ráp và cơ chế lỏng lẻo của 50 năm có lẻ trước đây, là một tổng thể rất phức tạp và tích hợp chặt chẽ về máy móc. Chỉ trong những năm gần đây, nghệ thuật cơ khí mới có thể thực hiện tốt các hiệu ứng kết hợp về hiệu suất cao, vận hành thuận tiện, thoải mái và tạo nên đặc trưng của xe hơi hiện đại.
Các phòng thí nghiệm nghiên cứu của General Motors và các nhân viên kỹ thuật đã đóng một vai trò quan trọng trong sự phát triển của ô tô trong 50 năm qua và tiếp tục đi đầu trong phát triển kỹ thuật. Sẽ không thể mô tả được mọi điểm quan trọng mà General Motors và ngành công nghiệp đã làm được: phải cần đến cả một cuốn sách khác nữa. Ở đây, tôi chỉ đề cập đến một vài tiến bộ quan trọng và liên quan đến nhau trong quá trình phát triển này.
Xăng ethyl và động cơ nén cao
Vấn đề trọng tâm trong kỹ thuật ô tô là phát triển một mối quan hệ thỏa đáng hơn giữa nhiên liệu và động cơ. Hiệu quả của một động cơ pit-tông – khả năng sử dụng hiệu quả nhiên liệu và do đó có được công suất lớn nhất từ một lượng nhiên liệu nhất định – phụ thuộc vào sức nén của nó. Các khái niệm về nén rất đơn giản, nhưng người đọc nói chung vẫn cần một chút thông tin. Pit- tông có một vị trí mà mà tại đó nó có thể xuống sâu nhất trong xi lanh của động cơ và một điểm nữa khi nó có thể lên cao nhất trong xi lanh. Khi pit-tông ở mức cao nhất, ống dẫn nhiên liệu sẽ bị nén. Nhiên liệu bắt đầu cháy do bén lửa và khí nóng sẽ tản ra và đẩy pit-tông xuống. Khi pit-tông bị đẩy xuống, sẽ làm quay trục khuỷu và truyền năng lượng tới các bánh. Tỉ lệ nén là tỷ lệ giữa khối lượng của xi lanh khi pit-tông bị đẩy xuống xa nhất có thể và khối lượng vẫn như vậy khi nó có thể lên cao nhất có thể. Tỷ lệ này chỉ đơn thuần là so sánh khối lượng nạp nhiên liệu trong tình trạng không bị nén, với tình trạng khi bị nén. Trong những năm 1920, tỉ lệ nén trung bình là khoảng 4:1.
Như tôi đã nói, để thiết kế một động cơ hiệu quả và mạnh mẽ hơn với kích thước nhất định đồng nghĩa với việc tăng tỉ lệ nén. Nhưng đây là một vấn đề nghiêm trọng đứng ngáng đường – kích nổ. Hỗn hợp xăng và không khí nên đốt cháy tương đối chậm để đẩy pit-tông xuống. Nếu nó phát nổ – đốt cháy quá nhanh, pit-tông sẽ không thể di chuyển đủ nhanh để tận dụng lợi thế của lực được tạo ra. Thật vậy, không chỉ lực bị mất trong quá trình kích nổ, mà các lực đột ngột sẽ đặt áp lực lên các bộ phận động cơ, mà có thể và đã làm hỏng động cơ.
Để nén cao hơn, phải tìm cách giảm kích nổ. Nhưng nguyên nhân dẫn đến kích nổ là gì? Trong những ngày đầu sử dụng xe hơi, người ta phát hiện ra rằng có thể làm giảm kích nổ bằng cách điều chỉnh thời điểm đánh tia lửa. Hầu hết các xe, trong nhiều năm, đã có một cần gạt đánh lửa bằng tay thuận tiện cho người lái xe để chọn cách đánh lửa tốt nhất cho các điều kiện lái xe khác nhau. Mọi người học cách đánh lửa bằng tay khi lái xe lên dốc, để ngăn chặn kích nổ khi động cơ đã hoạt động quá lâu hoặc quá công suất.
Người đã bắt đầu các nghiên cứu quan trọng về kích nổ ở General Motors và chịu trách nhiệm cho sự đột phá của chúng tôi về giải pháp cho vấn đề là Charles F. Kettering, người từ lâu đã quan tâm đến thắc mắc về đánh lửa, nhiên liệu, v.v… Không xe ô tô nào chạy hay không máy bay nào hoạt động với một động cơ pit-tông ngày nay mà không có những lợi ích của việc phát triển nhiên liệu chống nổ đi tiên phong bởi Kettering. Ông đã mang kiến thức đầu tiên của mình về vấn đề này đến General Motors và ông đã trở thành giám đốc nghiên cứu của General Motors khi đưa ra giải pháp này. Giải pháp đó chính là xăng ethyl, được sản xuất ra với chì tetraethyl phụ gia.
Tính đến thời điểm Thế chiến Thứ nhất, kích nổ được cho là hậu quả của việc đánh lửa quá sớm khi các tia lửa bắn ra quá xa. Ngay sau Thế chiến Thứ nhất, người ta phát hiện rằng có một loại nổ được gọi là “nổ nhiên liệu,” bởi bằng cách thay đổi nhiên liệu và thiết lập nhiên liệu mà không cần điều chỉnh tia lửa, loại nổ này có thể được giảm bớt hoặc loại bỏ. Một trong những người nghiên cứu về vấn đề này là Thomas Midgley, Jr. quá cố. Ông đã nảy ra ý tưởng này thông qua phòng thí nghiệm kỹ thuật Dayton, nơi ông là trợ lý cho Kettering và sau đó trở thành giám đốc bộ phận nhiên liệu trong đầu những năm 1920 tại General Motors Research Corporation.
Hầu như mỗi lần tôi gặp Tom, ông ấy đều có lý thuyết mới nào đó về cơ chế nổ hay hành động chống nổ. Trong khi những lý thuyết kế tiếp thường không đạt sau thử nghiệm, thì chúng vẫn luôn gây kích thích và thường xuyên dẫn đến những khám phá quan trọng. Ví dụ nổi bật nhất về điều này là trong công tác đầu tiên, ông đã cố gắng để đưa ra giả thuyết cho lý do tại sao nổ dầu hỏa lại tệ hơn so với nổ xăng. Ông đã nắm bắt được những điểm khác biệt rõ ràng về tính dễ bốc hơi và mặc nhiên công nhận rằng có thể phần lớn dầu hỏa vẫn ở dạng giọt cho đến khi quá trình đốt cháy bắt đầu và sau đó đột ngột bay hơi khiến việc nổ diễn ra quá nhanh. Nếu lời giải thích này là đúng, ông lý luận rằng bằng cách nhuộm dầu hỏa, ta có thể làm cho các giọt dầu hấp thụ nhiệt bức xạ từ buồng đốt và do đó bay hơi sớm.
Nếu Tom là một nhà vật lý giỏi, chắc chắn ông có thể đã tính toán được rằng lý thuyết này không thể chấp nhận, nhưng do ông là một kỹ sư cơ khí, nên đã may mắn quyết định rằng thử nó còn dễ hơn tính toán. Ông đã đến kho để tìm kiếm một số thuốc nhuộm tan trong dầu và như thường lệ nhà kho vừa mới hết thứ ông cần. Tuy nhiên, Fred Chase đã gợi ý rằng i-ốt tan trong dầu và sẽ nhuộm màu cho dầu hỏa, vì vậy Tom kịp thời hòa một số lượng lớn iốt vào dầu hỏa, thử nghiệm nó trong một động cơ nén cao vừa phải và phát hiện ra việc nổ đã bị loại bỏ hoàn toàn.
Tom đã ngay lập tức gửi đến cho Dayton tất cả các mẫu thuốc nhuộm tan trong dầu có sẵn và chiều hôm đó thử nghiệm một vài mẫu khác nhưng không thu về kết quả. Để chứng minh vấn đề này, ông thêm hợp chất i-ốt không màu vào xăng và thấy rằng hiện tượng nổ không còn. Như vậy, lý thuyết đầu tiên về hiện tượng nổ đã tạo nên một nghĩa trang, đầy ắp, nhưng cùng với sự sụp đổ của nó là sự ra đời thực sự của nhà hóa học Tom và trong vài năm sau đó, ông là một học sinh khó thỏa mãn về mọi nhánh hóa học để hỗ trợ ông trong nỗ lực để giải thích các quan sát của ông và tạo nên các hợp chất mới để thử
nghiệm như là các tác nhân chống nổ…
Sau đó, Tom đặc biệt quan tâm về các khả năng của anilin mặc dù, khi phát hiện ra một tác nhân chống nổ mới nào, ông luôn bắt tay vào cải thiện các phương pháp sản xuất và giảm chi phí trước khi các đại lý đạt được lợi nhuận. Ông cũng đã có một số hy vọng về hợp chất ethyl đầu tiên của mình, ethyl iodide, nếu ông có thể tìm ra nguồn i-ốt phong phú…
Tại cuộc họp thường niên của Hiệp hội Kỹ sư Ô tô tại New York vào tháng 1 năm 1922 Tom, rất hứng thú và ra vẻ bí mật, ông đã cho tôi thấy một chút chì tetraethyl trong ống nghiệm và nói với tôi rằng đó thực sự là câu trả lời cho toàn bộ vấn đề. Hiệu quả của nó, ông nói, cao hơn nhiều so với bất kỳ hợp chất nào được phát hiện trước đây. Tất nhiên, ông vẫn chưa đánh giá cao các vấn đề độc tính hoặc cặn.
Vì vậy, sau nhiều năm thử nghiệm của Kettering, Midgley và General Motors Research Corporation, chúng tôi đã có được sáng chế. Nhưng có được sáng chế là một chuyện và thị trường có đón nhận nó hay không là một chuyện khác. Vào tháng 8 năm 1924, Ethyl Gasoline Corporation đã được thành lập, với mục đích tiếp thị chì tetraethyl như một hợp chất chống nổ. Công ty này là mối quan hệ đối tác giữa General Motors và Standard Oil tại New Jersey. Ban đầu dịch Ethyl được sản xuất bởi du Pont theo hợp đồng và phải đến năm 1948, Ethyl bắt đầu tự sản xuất tất cả các yêu cầu của riêng nó.
Chì tetraethyl chỉ là một trong những bước cần thiết trong quá trình phát triển của động cơ nén cao. Mặc dù nó có ảnh hưởng trong việc cải thiện chất lượng nhiên liệu, nhưng trong đầu những năm 1920, chính nhiên liệu cũng có thay đổi rất lớn về chất lượng. Thật vậy, không có cách nào phổ biến để đo lường nhiên liệu này với nhiên liệu khác nhằm xác định giá trị tương đối của chúng để sử dụng trong động cơ chạy bằng xăng.
General Motors đã thực hiện một nghiên cứu về tình trạng này và phát triển một phương pháp đo lường chất lượng nguyên liệu chống nổ, hoặc khả năng của động cơ để chấp nhận một loại nhiên liệu đã có xét trên sức nén cao hơn của động cơ. Phương pháp đo lường này đã rút gọn nhiên liệu theo “số octan.” Tiến sĩ Graham Edgar của Ethyl đã đưa ra quy mô chỉ số octan vào năm 1926; Kettering và các kỹ sư nghiên cứu phát triển xi-lanh đơn đầu tiên, động cơ thử nghiệm nén biến đổi mà nhờ đó chất lượng nhiên liệu có thể là đo lường được theo chỉ số octan. Một động cơ thử nghiệm sử dụng nguyên tắc nén biến đổi sau đó đã được thông qua như một tiêu chuẩn bởi ngành công nghiệp ô tô và
xăng dầu.
Tất nhiên, một cách có thể tăng được các chỉ số octan là để thêm chì tetraethyl vào, nhưng cách khác là thông qua quá trình lọc dầu thô tốt hơn. Cải tiến to lớn đã được thực hiện trong việc phá vỡ và tái tạo hydrocarbon được tìm thấy trong dầu thô vừa để tăng sản lượng xăng từ một thùng dầu thô vừa để cải thiện chỉ số octane của nó trước khi thêm chì tetraethyl. Đây là một câu chuyện nghiên cứu đầy kịch tính ở chính nó và là một nghiên cứu trong đó Kettering và các cộng sự đã đóng góp một phần rất quan trọng trong quá trình tiên phong. Chỉ số octan của loại xăng thương mại tại các trạm xăng đã tăng từ 50 lên 55 trong đầu những năm 1920, lên 95 hoặc trên 100 tại thời điểm hiện tại. (Trong loại xăng hàng không, chỉ số octan thậm chí còn cao hơn). Điều này đã ảnh hưởng rất lớn đến nền kinh tế nhiên liệu khi đo dặm xe trên mỗi gallon dựa trên một tiêu chuẩn nhất định về hiệu suất và do đó ảnh hưởng đến hiệu quả mà nhờ đó chúng ta ngày nay sử dụng các nguồn xăng dầu của chúng ta.
Một yếu tố khác trong việc giảm hiện tượng nổ là thiết kế của bản thân động cơ. Ngày nay, chúng ta biết rằng trong buồng động cơ đốt trong, tình trạng sóng va chạm rất phức tạp được tạo ra do hiện tượng nổ nhiên liệu. Các sóng xung kích có thể làm tăng nhiệt độ của nhiên liệu rất nhanh chóng và góp phần vào hiện tượng nổ. Nghiên cứu về hình dạng và các đường nét đầu đốt khác nhau đã gợi ý ra hình dạng đặc biệt cho hiệu ứng nổ ít nhất với tỉ lệ nén cao nhất.
Tôi sẽ đề cập đến ở đây một vấn đề về thiết kế động cơ, hoàn toàn độc lập với nhiên liệu, trong đó có một tác dụng hạn chế nghiêm trọng sự phát triển của động cơ mạnh hơn. Các kỹ sư của General Motors đã góp phần quan trọng vào giải pháp này. Rung, luôn gây khó chịu, đã trở thành một vấn đề kỹ thuật quan trọng hơn tốc độ và lực. Sau đó, các bộ phận chuyển động qua lại và quay không cân bằng trong động cơ đã trở thành nguồn gốc của lực rung phá hoại và là một yếu tố hạn chế về tiến bộ tổng thể của ô tô.
Một trong những nguồn gây rung chính là trục khuỷu, “xương sống của động cơ,” nơi mà bất kỳ sự mất cân bằng nào đều được biểu hiện ở động cơ và xe. General Motors Research Corporation đã bắt đầu nghiên cứu về vấn đề cân bằng động cơ từ đầu những năm 1920 và một máy cân bằng trục khuỷu được phát triển và lần đầu tiên được sử dụng trong sản xuất động cơ Cadillac vào năm 1924. Máy này, hàng trăm trong số đó hiện đang được sử dụng trên toàn thế giới, đã được độc quyền phát triển bởi General Motors và trao cho chúng tôi vị thế dẫn đầu trong việc cân bằng động cơ trong ngành công nghiệp. Khi
cần cải tiến sản phẩm, chúng tôi đã sắp xếp bán các thiết bị này để sản xuất các động cơ khác. Cân bằng tốt hơn là một bước rất quan trọng trong việc giảm hao mòn trên toàn bộ cấu trúc ô tô và cho phép tiến bộ nhanh hơn về khả năng sử dụng thỏa đáng lực lớn hơn và tốc độ cao hơn trong mọi động cơ mà chúng tôi sản xuất.
Khi biết thêm nhiều hơn về hiện tượng nổ, tiến độ thực hiện các công cụ nén cao hơn trở thành thực tế. Từ tỷ lệ nén 4:1 vào đầu những năm 1920, chúng tôi đã đạt đến tỷ lệ 10:1 và cao hơn nữa. Sự phát triển về nhiên liệu và động cơ đạt bước nhảy vọt: một động cơ nén cao hơn đòi hỏi nhiên liệu tốt hơn và sự sẵn có của nhiên liệu tốt hơn khuyến khích việc sản xuất động cơ hiệu quả hơn. Dưới sự thúc giục của các kỹ sư ô tô, ngành công nghiệp dầu khí đã phát triển nhiên liệu với các chỉ số octan ngày càng cao hơn để dùng phổ biến. General Motors đã cung cấp nhiều động cơ kiểm tra độ nén cao cho ngành công nghiệp dầu để giúp nó phát triển nhiên liệu có chỉ số octan cao hơn.
Bằng cách này, sự phát triển chì tetraethyl và nhiên liệu có chỉ số octan cao đã thực hiện tốt những cải thiện tầm xa về động cơ đốt trong.
Phát triển bộ truyền động
Tôi cho rằng hầu hết mọi người đều biết rằng mục đích của bộ truyền động là truyền lực từ động cơ đến các bánh xe của một chiếc xe và điều này liên quan đến một sự thay đổi trong mối quan hệ tốc độ giữa động cơ ô tô và bánh xe.
Lực được tạo ra bởi một động cơ phụ thuộc vào rất nhiều thứ, nhưng chủ yếu liên quan chặt chẽ đến tốc độ quay trục khuỷu của động cơ. Với những chiếc xe có lực yếu hơn trước đây, tất cả mọi người đều lo ngại khi xe leo dốc. Điều này thường đòi hỏi một tốc độ lớn từ động cơ và chuyển sang một bánh răng thấp hơn để có được lực cần thiết. Trở lại những năm 1920, việc quay bánh răng bằng tay thông qua ba tốc độ thông thường thường dẫn đến xung đột đáng kể trừ khi người lái xe có kỹ năng.
Từ thời điểm General Motors Research Corporation được thành lập vào năm 1920, bộ truyền động là một chủ đề quan trọng của nghiên cứu và thảo luận.
Lúc đầu chúng tôi tập trung vào các bộ truyền động điện các loại khác nhau, bởi phần lớn các nhân viên ban đầu đều là các kỹ sư về điện. Một bộ truyền động điện đã được phát triển và một trong những loại này đã được sử dụng trong một thời gian cho dòng xe bus của General Motors. Bộ truyền động điện, được thử nghiệm rất sớm trong thời gian đầu của ngành công nghiệp ô tô (trong những chiếc xe chở khách Columbia và Owen-Mag), cuối cùng cũng
được sử dụng về thương mại trong lĩnh vực xe trọng tải lớn. Hình thức đặc biệt này của bộ truyền động được sử dụng ngày nay trong các đầu máy xe lửa diesel của chúng tôi.
Từ năm 1923 trở đi, sự quan tâm của tổ chức nghiên cứu của chúng tôi đến bộ truyền động chạy bằng điện cho xe hành khách đã dần suy giảm. Chúng tôi bắt đầu nghiên cứu một loạt các hộp số tự động, trong đó gồm loại “biến đổi vô cùng” – trong đó một lượng lớn tốc độ đã có sẵn theo trình tự liên tục, thay vì một số ít trong các bước cố định, như trong bộ truyền động doanh nghiệp tiêu chuẩn – và loại bước tỷ lệ trong đó một số lượng tốc độ cố định có thể được chọn tự động. Và vào đầu những năm 1920, một loại bộ truyền động thủy lực có bánh xe tuabin cánh đã được điều tra. Chúng tôi đều biết hầu hết các nguyên tắc chung dẫn đến việc tạo ra các bộ truyền động hoàn toàn tự động và đang nghiên cứu chúng một cách cẩn thận, ít nhất là 15 năm trước khi hộp số tự động trở nên có sẵn trong các xe được sản xuất.
Vào cuối những năm 1920, General Motors đã phát triển sang số đồng bộ, mà hầu hết các lái xe có thể thay đổi từ tốc độ này sang tốc độ khác mà không làm xung đột các bánh răng.
Phát triển quan trọng này đã được đưa vào dây chuyền sản xuất của Cadillac trong năm 1928. Nguyên tắc đã được đưa ra bởi các kỹ sư bộ phận xe của General Motors và được phát triển hơn nữa để sản xuất khối lượng lớn bởi Bộ phận Sản phẩm Muncie trước đây của chúng tôi. Năm 1932, chúng tôi có thể mở rộng sự đồng bộ ở mọi hướng tại General Motors đến dòng xe du lịch Chevrolet.
Đến năm 1928, Phòng thí nghiệm Nghiên cứu đã đạt đến một sự đồng thuận về dạng truyền động tự động có thể mang lại sự hài lòng. Đây là một loại biến đổi vô cùng sử dụng một ổ đĩa ma sát thép-thép áp dụng một nguyên tắc cơ khí giống như một ổ bi. Bộ phận Buick đã được giao nhiệm vụ phát triển bộ truyền động này bởi chúng tôi không có nhân viên kỹ thuật tổng hợp vào thời điểm đó. Nhiều đơn vị đã được xây dựng, các cuộc kiểm tra được thực hiện và cuối cùng nó đã quyết định sản xuất loại bộ truyền động này vào năm 1932. Tuy nhiên, dù đã nỗ lực hết sức, chúng tôi không thể tìm cách giải quyết được tất cả các vấn đề liên quan và bộ truyền động này không bao giờ được đặt trong bất kỳ chiếc xe General Motors nào được bán ra thị trường, mặc dù nhiều xe được đưa ra thử nghiệm. Đương nhiên, đó là một cơ hội tuyệt vời để nắm bắt được các vấn đề về bộ truyền biến đổi vô cùng, nhưng hóa ra loại ma sát thép-thép này không phải là câu trả lời cho vấn đề. Tôi đã bị thuyết phục rằng nó rất đắt đỏ và
đã từ chối sử dụng cho các loại xe của chúng tôi.
Đội ngũ cán bộ nghiên cứu và kỹ thuật của chúng tôi tiếp tục xem xét các loại hộp số tự động khác nhau. Năm 1934, một nhóm kỹ sư ở Cadillac Division cuối cùng đã tìm ra và việc đó đã dẫn đến việc sản xuất hàng loạt hộp số tự động đầu tiên cho xe ô tô chở khách, Hydra-Matic, một dạng hộp số tự động hiện đại. Nhóm thiết kế đặc biệt này đã được chuyển giao cho Phòng Kỹ thuật của công ty vào cuối năm 1934 để trở thành Nhóm Phát triển Bộ truyền động. Bộ truyền mà họ đang tập trung vào là loại tỷ lệ bước chứ không phải là loại biến đổi vô cùng, tuy nhiên, nó sẽ tự động chuyển dưới mô-men xoắn, cũng như tất cả các ổ đĩa tự động hiện nay. Nhóm này cũng chuẩn bị các kế hoạch sản xuất các loại kích cỡ khác nhau của đơn vị sản phẩm này để đáp ứng một loạt nhu cầu về lực và tải trọng khác nhau cho các loại xe khác nhau của General Motors.
Một loạt các mẫu thí điểm được chế tạo, thử nghiệm và chuyển cho các kỹ sư Oldsmobile. Trong giai đoạn 1935-1936, các xe thử nghiệm đã chạy thử hàng ngàn dặm từ miền Đông sang miền Tây nước Mỹ. Năm 1937, cả Oldsmobile và Buick xuất hiện với các bộ truyền động bán tự động. Chúng được sản xuất bởi Bộ phận Buick và vẫn yêu cầu sử dụng một ly hợp đạp chính để khởi đầu và dừng lại. Các kỹ sư của chúng tôi bây giờ phát hiện ra rằng ly hợp chính và bàn đạp của nó có thể được loại bỏ bằng cách sử dụng một khớp nối lỏng được đặt trong cụm truyền động. Tính năng này, cùng với việc phát triển các điều khiển tự động theo chuỗi, đã tạo ra bộ truyền động Hydra-Matic, được sản xuất bởi Bộ phận Bộ truyền động Detroit vừa được thành lập. Nó được công bố trong tháng 10 năm 1939 và lần đầu tiên xuất hiện ở dòng xe 1940 Oldsmobile. Bộ phận Cadillac là đơn vị tiếp theo chấp nhận bộ truyền động mới, mẫu xe năm 1941.
Trong khi đó một loại hộp số tự động khác đang được phát triển bởi đội ngũ nhân viên kỹ thuật của GMC Truck & Coach. Nó được biết đến như là bộ chuyển đổi mô-men xoắn của loại mạch kín, tuabin lỏng. Những thiết bị như vậy có chứa một bộ các bánh xe cánh, các cánh quạt được đặt ở các góc để một bánh xe cánh, được điều khiển trực tiếp bởi lực quay động cơ, có thể đẩy khối chất lỏng sang bánh xe cánh thứ hai kết nối với trục dẫn động và do đó tạo ra lực chuyển động trên trục đó. Có thể có các bánh xe cánh bổ sung cho việc thay đổi các đặc tính dòng chất lỏng và theo cách này ảnh hưởng đến sự khác biệt về tốc độ giữa động cơ và ổ trục – nói cách khác, tỷ lệ tốc độ của chúng. Tỷ lệ này, trong một bộ chuyển đổi mô-men xoắn chất lỏng, thay đổi không đáng kể và
dần dần, chứ không phải là một loạt các bước. Do đó ảnh hưởng ổ đĩa mạng rất trơn tru.
Thiết kế bộ chuyển đổi mô-men xoắn chất lỏng – mà các kỹ sư General Motors lần đầu tiên sử dung đã được phát triển ở châu Âu. Cuối cùng họ đã đưa ra một thiết kế phù hợp hơn với các tiêu chuẩn xe buýt của Mỹ. Trước tiên chúng tôi đã sử dụng một hộp số như vậy vào năm 1937 ở dòng xe buýt của chính chúng tôi và nó sớm được chấp nhận rộng rãi. Vào đêm trước chiến tranh vào tháng 10 năm 1941, Nhóm Phát triển Bộ truyền động của Phòng Kỹ thuật đang tập trung xử lý vấn đề về việc đưa bộ chuyển đổi mô-men xoắn lỏng vào xe ô tô chở khách.
Với việc Mỹ tham chiến, việc cải tiến hộp số tự động cho xe ô tô chở khách đã bị đình chỉ, nhưng một lĩnh vực mới rất lớn khác cho hộp số tự động đã được mở ra. Đối với các lái xe khách, hộp số tự động có giá trị do sự tiện lợi và đơn giản của nó trong hoạt động – họ không phải nghĩ nhiều đến việc lái chiếc xe. Khi nói đến xe buýt, xe tải, xe tăng, máy kéo và các phương tiện rất lớn trong chiến tranh hiện đại, hộp số tự động rất cần thiết để hoạt động trơn tru. Từ đầu năm 1938, chúng tôi đã được các kỹ sư quân sự hối thúc cân nhắc về vấn đề thiết kế bộ truyền động cho các loại xe lớn như xe tăng M-3 và M-4. Tại thời điểm này, chúng được điều khiển bằng cần gạt và trong một số trường hợp, người điều khiển phải buông một trong những cần lái để sang số. Để làm được điều này, ông ấy tạm thời phải bỏ lái. Hơn nữa, tốc độ của xe trong khoảng thời gian thay đổi này sẽ giảm nhanh chóng và có thể chững lại, do đó gây cản trở.
Nhóm Phát triển Bộ truyền động của Phòng Kỹ thuật đã thiết kế Hydra- Matic hạng nặng cho các xe tăng. Nhưng có những xe tăng nặng hơn để chở súng lớn hơn và bọc nhiều thép hơn, vì vậy, chúng tôi đã khám phá ra khả năng áp dụng bộ chuyển đổi mô-men xoắn chất lỏng. Một thời gian ngắn sau khi tham chiến, Phòng Kỹ thuật đã chế tạo một mô hình thí điểm chuyển đổi mô-men xoắn chất lỏng giúp giải quyết vấn đề về việc duy trì chuyển động của xe trong khi tỷ lệ giữa tốc độ của động cơ và tốc độ của chiếc xe thay đổi. Một số lượng lớn các bộ truyền động này được chế tạo trong Thế chiến II bởi các bộ phận của General Motors.
Nhóm Phát triển Bộ truyền động của chúng tôi cũng đã thiết kế ra một bộ truyền động xe tăng chuyên môn hóa và hệ cơ cấu lái được biết đến như là ổ đĩa chéo. Điều này giúp lái xe có thể điều khiển chính xác, với một nỗ lực tương đối nhỏ, hệ cơ cấu lái, hệ thống phanh và ổ đĩa tự động của xe lớn hơn 50 tấn.
Những ổ đĩa chéo được lắp vào các xe chở súng, tàu chở hàng đổ bộ và thường
xuyên và các loại xe khác có trọng tải lớn và công việc phát triển của chúng tôi trong lĩnh vực này vẫn tiếp tục sau chiến tranh.
Khi chiến tranh kết thúc, Phòng Kỹ thuật đã bắt đầu triển khai một chương trình nghiên cứu chuyên sâu được thiết kế để đưa bộ chuyển đổi mô-men xoắn chất lỏng vào xe ô tô khách. Chương trình này đã thành công và dẫn đến sự ra đời của Buick Dynaflow năm 1948 và Chevrolet Powerglide dòng xe của năm 1950. Dynaflow là bộ chuyển đổi mô-men xoắn chất lỏng đầu tiên được sản xuất khối lượng lớn cho xe ô tô chở khách.
Như vậy vào năm 1948, sau nhiều năm nghiên cứu và phát triển kỹ thuật, General Motors đã đưa ra hai bộ truyền động hoàn toàn tự động – Hydra- Matic và bộ chuyển đổi mô-men xoắn chất lỏng – có thể được sản xuất kinh tế và hiệu quả ngay cả đối với xe ô tô giá rẻ. Ngay từ đầu, người mua xe đều chấp nhận ý tưởng về bộ truyền động tự động – có sẵn trong mọi loại xe của chúng tôi – bằng việc sẵn sàng trả thêm tiền cho chúng. Các nhà sản xuất ô tô khác sử dụng chúng trong xe của họ ngay khi họ có thể – và trong một số trường hợp hộp số tự động sử dụng trong xe hơi của họ đã được chế tạo bởi General Motors. Trong mẫu xe năm 1962, khoảng 74% lượng xe khách được bán tại Hoa Kỳ, bao gồm cả xe của General Motors – được trang bị hộp số tự động.
Trong số các xe khách của General Motors, 67% Chevrolet, 91% Pontiacs, 95% Buicks, 97% Oldsmobiles và 100% Cadillac có hộp số tự động. Trong năm 1962, mẫu xe của năm với khoảng 5 triệu hộp số tự động đã được bán trên thị trường ngành công nghiệp, trong đó khoảng 2,7 triệu được lắp trên xe của General Motors. Vì vậy, thiết bị tùy chọn này đã trở thành một tính năng được thiết lập trong ô tô Mỹ.
Lốp hơi và giảm xóc bánh trước
Ngay từ đầu, việc cung cấp một chuyến đi êm và nhẹ nhàng hơn là một trong những vấn đề phức tạp nhất trong kỹ thuật ô tô. Bởi một chiếc xe đi nhanh hơn nhiều so với một chiếc xe ngựa kéo, nên nó cho hành khách thấy những bất thường trên bề mặt đường với cường độ lớn hơn. Các động cơ đốt trong đã bổ sung thêm sự khó chịu với hiện tượng rung lắc. Do đó, những cải tiến về việc làm đệm cho lái xe và hành khách là rất cần thiết và nhu cầu này tăng lên khi chiếc xe trở nên nhanh hơn.
Một cách tiếp cận cơ bản cho vấn đề này là thông qua các lốp xe. Ô tô thời kỳ đầu đã sử dụng cao su rắn hoặc lốp cao su rắn bơm hơi. Những loại lốp này đã nhanh chóng được thay thế bằng lốp xe bơm phồng, nhưng trong giai đoạn đầu
này, cả cao su lẫn việc sản xuất đều không đủ tốt và việc thay lốp liên tục trên đường đi là một thực tế đáng buồn trong bất kỳ chuyến đi dài nào.
Đến đầu những năm 1920, các công ty cao su đã nắm được các phương pháp xây dựng, hóa học, bảo dưỡng cao su và lựa chọn vật liệu. Lốp xe đã tốt hơn nhiều và các kỹ sư đã bắt đầu xem xét đến khả năng sản xuất lốp áp suất thấp, giúp tạo ra một đệm không khí nhẹ nhàng hơn và đàn hồi hơn dưới bánh xe.
Họ đã gặp phải nhiều vấn đề, đặc biệt là liên quan đến việc lái và điều khiển xe. Các kỹ sư đã phải đối phó với sự không ổn định ở đầu vào, mòn các mặt, rít khi đổi hướng, lái xe trong điều kiện phanh gấp và một điều kiện đặc biệt mang tên bánh xe rung, hệ quả của sự mất cân bằng nhẹ liên quan đến trọng lực quay của lốp và bánh xe. Những hiện tượng này không phải là vấn đề lớn đến khi các chủ xe có những chuyến đi đường dài với tốc độ cao.
Trong quá trình phát triển loại lốp áp suất thấp, hiện đại này, các kỹ sư General Motors đã có đóng góp rất quan trọng bởi họ đã thực hiện nhiều nhiều dặm đường thử nghiệm trong các điều kiện khác nhau. Uỷ ban Kỹ thuật Tổng hợp cộng tác gần gũi với ngành công nghiệp lốp xe, đã hợp tác trong hoạt động tiêu chuẩn hóa các kích cỡ và chế tạo ra những kiểu dáng, ta-lông và các phần tốt nhất. Khuyến nghị của chúng tôi, dựa trên nghiên cứu của chúng tôi, từ năm này qua năm khác đã được thể hiện trong các loại lốp xe ngày một tốt hơn và an toàn hơn.
Phương pháp tiếp cận cơ bản thứ hai về việc cải thiện chuyến đi và một trong những kỹ thuật phức tạp hơn, đó là hệ thống giảm xóc – nối bánh xe với khung xe.
Trong chuyến đi đầu tiên của tôi ra nước ngoài, tôi đã chú ý đến sự phát triển về kỹ thuật được sử dụng trong sản xuất xe hơi ở châu Âu – giảm xóc độc lập ở bánh trước. Đến thời điểm đó, giảm xóc độc lập chưa được sử dụng trong xe ô tô sản xuất tại Hoa Kỳ. Việc sử dụng nguyên tắc này sẽ mang lại sự thoải mái hơn nữa cho chuyến đi.
Ở Pháp, tôi đã tiếp xúc với một kỹ sư tên là André Dubonnet, người đã nghiên cứu rất nhiều về vấn đề này và đã nhận được bằng sáng chế về một loại giảm xóc độc lập. Tôi đã đưa ông trở về nước mình và để ông tiếp xúc với các kỹ sư của chúng tôi.
Lawrence P. Fisher, lúc đó là tổng giám đốc của Cadillac Division, đã đưa một cựu kỹ sư của Rolls-Royce, Maurice Olley, người cũng rất hứng thú với vấn
đề về chuyến đi. Olley đã ghi chép lại về việc phát triển hệ thống giảm xóc độc lập trong một lá thư gửi đến tôi. Tôi sẽ tiếp tục câu chuyện bằng lời của ông:
Anh đã hỏi tôi về những ghi chép cũ liên quan đến hệ thống giảm xóc độc lập trên xe hơi của General Motors… Anh sẽ phải bỏ quá cho những lời lẽ phiến diện ngay sau đây, bởi nó sẽ khiến anh có cảm giác rằng hệ thống giảm xóc độc lập là cuộc trình diễn của một người. Đã từ rất lâu và phải nhờ đến Henry Crane, Ernest Seaholm [kỹ sư trưởng của Cadillac], Charles Kettering và một số các kỹ sư Cadillac và Buick khác. Ngoài ra còn có khả năng chịu đựng và hỗ trợ liên tục của L. P. Fisher, người đã ép tác giả vào thời điểm đó trở thành người đầu tiên ở GM để dành 1/4 triệu đô-la để chế tạo ra hai chiếc xe thử nghiệm!
Anh sẽ nhớ lại rằng tôi từ Rolls Royce đến Cadillac trong tháng 11 năm 1930. Thành thật mà nói tôi rất ngạc nhiên khi thấy Rolls Royce trở nên phổ biến. Một chiếc xe Rolls Royce vừa mới hoàn thành một bài kiểm tra thử nghiệm tại GM Proving Grounds mới và đã được mổ xẻ ra để kiểm tra…
Tại Rolls Royce, trong nhiều năm qua, chúng tôi đã được tham gia vào một ổ đĩa tập trung vào chất lượng chuyến đi. Các nhà máy sản xuất của Anh rất có hứng thú với công việc này bởi thực tế những chiếc xe này được chấp nhận trên những con đường của Anh, nhưng còn lâu mới được chấp nhận khi xuất khẩu, thậm chí đối với những con đường được cải tiến của Hoa Kỳ. Và chúng tôi đã bắt đầu nhận ra rằng đây không phải vì… đường sá ở Mỹ tồi tệ hơn, mà bởi sự gồ ghề trên đường có dạng khác.
Tại Rolls Royce, rất nhiều việc đã được thực hiện kèm với việc rung chiếc xe từ các trục trên để đo lường quán tính… đo độ cứng của khung gầm và thân xe… và đo lường tỷ lệ giảm xóc của lò xo khi được lắp vào xe thực tế. Nhà máy của Anh cũng đã phát triển một trong những đoạn đường thực tế đầu tiên, chỉ để tính lượng nước đã bị mất từ thùng mở mui trong một dặm đo ở các tốc độ khác nhau.
Một phần của thực tế này đã được chuyển sang Cadillac vào năm 1930 và không lâu sau chúng tôi cũng đã rung chiếc xe, đo lường giá tỷ lệ giảm xóc, v.v… Chúng tôi cũng chế tạo cho mình một “đẩy giàn khoan,” cùng với dòng Rolls Royce (đầu tiên ở Detroit) và sử dụng nó để tạo ra một chuyến đi giả trên chiếc xe đứng tại chỗ.
Đầu năm 1932, chúng tôi đã chế tạo “K2 Rig”… bao gồm một chiếc
limousine 7 chỗ, bằng cách di chuyển trọng lượng, có thể tạo ra bất kỳ thay đổi mong muốn nào trong độ lệch tương đối giữa lò xo trước và sau và trong thời điểm quán tính của xe. Không có thiết bị đo đạc nào được sử dụng trên xe để đo quãng đường đi. Với sự hỗ trợ của Henry Crane, nhằm kiểm tra những nỗ lực của chúng tôi, chúng tôi chỉ đơn giản tự đặt câu hỏi rằng trong điều kiện nào, chúng tôi có được chuyến đi tốt nhất.
Đây là phương pháp tốt nhất bởi lúc đó và cả bây giờ, chúng tôi không biết, một chuyến đi tốt phải như thế nào, nhưng bằng việc thực hiện rất nhiều thay đổi cơ bản trong chuyến đi trên chiếc xe này trong một ngày chạy thử duy nhất, thì ấn tượng của chúng tôi vẫn tươi mới và có thể so sánh trực tiếp.
Trong giai đoạn này vào đầu năm 1932, chúng tôi bắt đầu cảm thấy sự thôi thúc đối với hệ thống giảm xóc độc lập. K2 Rig cho chúng tôi thấy, trong những điều kiện không chắc chắn, rằng một chuyến đi êm, một trải nghiệm hoàn toàn mới, hoàn toàn có thể xảy ra nếu chúng ta sử dụng giảm xóc trước mềm hơn phía sau. Nhưng bạn có nhớ nếu lò xo phía trước cực kỳ mềm thì trục trước thông thường sẽ rất nhanh hỏng do rung lắc và thiếu ổn định trong xử lý…
Bước tiếp theo, K2 Rig được đưa vào 2 xe Cadillac thử nghiệm… Có 2 hệ thống giảm xóc độc lập khác nhau… [Một trong số này được phát triển bởi ông Dubonnet, còn loại “xương đòn,” là do chúng tôi phát triển.] Một hệ thống giảm xóc sau độc lập cũng được sử dụng, như chúng tôi nhớ thì ngay sau đó, chúng tôi cũng đã loại bỏ các trục sau thông thường (một sự thay đổi mà theo quan điểm của tôi là đã lỗi thời vài năm).
Trên những chiếc xe được sử dụng bởi rất nhiều các kỹ sư của tập đoàn, rõ ràng là chúng tôi đã cải thiện và xử lý được cái gì đó rất đặc biệt. Chúng tôi cũng gặp nhiều rắc rối. Đứng đầu trong số này là cơ cấu lái, đặc biệt ở hệ thống giảm xóc “xương đòn,” không thể không rung lắc.
Chúng tôi đã phải thiết kế lại cơ chế lái nhiều lần…
Cuối cùng, đến tháng 3 năm 1933, chúng tôi đã sẵn sàng cho ra mắt đầy đủ. Vào đầu tháng 3, Uỷ ban Kỹ thuật Tổng hợp đã gặp nhau tại Tòa nhà Kỹ thuật Cadillac để lái thử 2 chiếc xe thử nghiệm và chiếc Buick không có hệ thống giảm xóc trước độc lập, nhưng có bộ truyền động biến đổi vô cùng…
Tôi nhớ anh và Grant đã lái một trong những chiếc loại xương đòn, khi Ernest Seaholm và tôi, ở trong một trong những chiếc xe đi kèm, đã bám sát anh ở đèn giao thông ở River Rouge. Chúng ta có thể thấy anh cười thoải mái
với Dick Grant [phó giám đốc bán hàng] ở ghế sau và vẫy tay. 2 dặm đường từ nhà máy Cadillac, chúng tôi đã chứng minh được một chuyến đi êm là như thế nào!
Sau khi chạy xe đến Monroe và trở lại trên 3 chiếc xe, Ủy ban đã ngồi tại nhà máy Cadillac, Seaholm và tôi, hồi hộp chờ đợi phán quyết, với hy vọng rằng Cadillac sẽ được chấp nhận cho chạy thử một với hệ thống giảm xóc, trước các đơn vị khác.
Tôi nhớ, O.E. Hunt [phó Giám đốc Kỹ thuật] đã bắt đầu bằng cách hỏi Grant xem ông nghĩ gì về hộp số tự động mới.
Anh chắc hẳn sẽ vẫn nhớ rằng vào tháng 3 năm 1933 không có một ngân hàng nào mở cửa tại Hoa Kỳ và bất cứ ai sở hữu một trang trại đều ơn trời rằng ít nhất họ còn có cái để ăn. Trong những trường hợp như thế, phản ứng của Dick Grant không đáng ngạc nhiên. Ông từ chối bộ truyền động [tự động] với hàng trăm đô-la chi phí đầu tư vào nó, thứ mà một người mua Buick chẳng có cũng không sao. “Nhưng”, ông cho biết, “nếu tôi có thể có một chuyến đi như anh vừa cho tôi trải nghiệm, tôi sẽ cố kiếm cho được 15 đô-la.”
Dutch Bower [kỹ sư trưởng] tại Buick đã đưa ra yêu cầu của mình cho hệ thống giảm xóc mới và dường như các kỹ sư Oldsmobile và Pontiac cũng có vẻ quyết định rằng họ sẽ trưng bày nó ở New York vào tháng 11 tới.
Sau đó, cuối cùng Bill Knudsen [tổng giám đốc của Chevrolet] đã tuyên bố rõ ràng rằng Chevrolet sẽ không bị bỏ lại. O.E. Hunt đã cố gắng thuyết phục ông rằng sẽ không có đủ máy mài tại Mỹ để mài dây cho các cuộn lò xo cho Chevrolet. Nhưng Knudsen vẫn giữ nguyên quyết định, ông nói rằng ngành công nghiệp máy công cụ đã ở trong tình trạng xấu trong nhiều năm qua, nhưng họ chắc chắn sẽ bận rộn trong nhiều năm tới. Và Chevrolet thực sự đã tổ chức New York Show vào tháng 11 năm 1934 với mẫu xe của năm 1934 kèm bộ giảm xóc Dubonnet. Pontiac cũng thừa hưởng hệ thống giảm xóc này từ Chevrolet, trong khi ba bộ phận khác sử dụng hệ thống giảm xóc xương đòn.
Cuộc họp này vẫn mãi ở trong tâm trí tôi bởi nó thể hiện quyết tâm to lớn của doanh nghiệp Mỹ trong hành động. Khi đối mặt với các điều kiện hiện tại lúc đó, hàng triệu chi phí mà tập đoàn đã cam kết chi ra là một nguồn động lực vẫn còn mới mẻ theo kinh nghiệm của tôi. Tôi vẫn còn nhớ tuyên bố của Ket, “Đối với tôi, thì có vẻ chúng tôi không thể không làm điều đó.”
Vì thế, chúng tôi đã giới thiệu đồng thời hai loại hệ thống giảm xóc bánh
trước độc lập khác nhau. Tuy nhiên, sau một số cải tiến hơn nữa ở loại xương đòn, thì rõ ràng rằng việc sản xuất đã rẻ, dễ dàng hơn và ít rắc rối trong điều hành hơn và các dòng xe ô tô của chúng tôi đã nhanh chóng sử dụng chúng.
Duco
Một trong những cảnh nổi bật của nước Mỹ ngày nay đó là màu sắc lấp lánh như ngọc ở mỗi bãi đậu xe. Những màu sắc này rất đa dạng và bề mặt rất bền.
Tất cả những điều này trái ngược với diện mạo của những chiếc xe ô tô trong những năm 1920, khi Ford, Dodge, Overland và General Motors chỉ sử dụng men đen ở phần lớn các loại xe. Lúc đó, bề mặt bên ngoài xe là chủ đề phàn nàn nói chung. Thực tiễn của ngành công nghiệp xe ngựa đã được chuyển sang hoạt động sản xuất ô tô mà không có nhiều sự thay đổi: xe ô tô trong 25 năm đầu tiên tồn tại vẫn giữ nguyên màu sơn và véc ni của xe ngựa. Khách hàng không thể hiểu tại sao bề mặt của một chiếc xe ngựa lại bền màu đến thế, trong khi chiếc xe mà ông ta mua sớm bong tróc. Tất nhiên, thực tế là toa xe và xe hơi có các cơ chế rất khác nhau. Ô tô chở nặng hơn nhiều và nó đã được sử dụng trong nhiều loại hình thời tiết và sức nóng của động cơ tạo ra nhiều thay đổi về nhiệt độ ở các bộ phận của xe và ảnh hưởng tai hại đến bề mặt sơn.
Chúng tôi nghĩ sẽ thật tuyệt vời nếu bề mặt xe có thể được phát triển sao cho bền hơn trong mọi loại thời tiết. Chúng tôi cũng bắt đầu nhận ra rằng một bề mặt chất lượng và nhanh khô có thể cách mạng hóa lịch trình thời gian của chúng tôi và các chi phí sản xuất tương ứng.
Quá trình hoàn thiện bề mặt tại thời điểm đó, sử dụng sơn và véc-ni rất chậm chạp và cồng kềnh. Từ lúc xe được sơn và để sơn khô mất từ 2-4 tuần, tùy thuộc vào nhiều yếu tố khác liên quan đến nhiệt độ và độ ẩm. Có thể dễ dàng thấy rằng điều này tạo ra một vấn đề hàng tồn kho vô cùng khủng khiếp.
Trong một thời gian, nhiều nhà sản xuất ô tô đã chuyển từ véc-ni và sơn sang sơn men đã được sấy khô, trong nỗ lực giải quyết các vấn đề này. Ví dụ, xe mui trần của Dodge Brothers đã được sơn sấy mà không dùng sơn hoặc véc ni. Đây là loại men Gilsonite đen rất bền. Tuy nhiên, phủ màu bằng lò chỉ là một sự chuyển đổi – có một câu trả lời tốt hơn và rẻ hơn cho vấn đề này.
Vào ngày 4 tháng 7 năm 1920, tôi nghĩ tình cờ hơn là cố định, một phản ứng hóa học đã được ghi nhận tại một trong những phòng thí nghiệm của du Pont dẫn đến sự phát triển một loại sơn mài nitrocellulose cuối cùng được gọi là Duco. Người ta quan sát thấy rằng nền tảng sơn mài có thể được tạo ra với
nhiều sắc tố màu sắc hơn trong thể vấn và có thể sản xuất ra nhiều màu sắc sặc sỡ hơn. Cần đến 3 năm thử nghiệm và phát triển để tìm ra các lỗi của sản phẩm mới. Đây là một dự án hợp tác của General Motors Research Corporation dưới sự chỉ đạo của Kettering và các phòng thí nghiệm du Pont. Ủy ban Men và Sơn đã ra đời ở General Motors vào năm 1921 (trớ trêu thay, cả sơn và men đều sớm được thay thế ) và chiếc xe đầu tiên được sơn kiểu mới đã được sản xuất vào năm 1923. Đó là “True Blue” Oakland mẫu năm 1924.
Sản phẩm sơn bóng mới, với tên thương mại là Duco, đã được tạo ra cho toàn bộ ngành công nghiệp xe hơi trong năm 1925. Vẫn còn nhiều vấn đề cần giải quyết và các phòng thí nghiệm của du Pont và General Motors vẫn tiếp tục nghiên cứu. Một phần rất quan trọng của việc này là phát triển lớp lót, bởi Duco mới được phát triển đầu tiên không dính và đôi khi không ăn kim loại.
Duco cũng yêu cầu sử dụng các loại nhựa tự nhiên, rất hạn chế về số lượng và có chất lượng khác nhau. Cuối cùng, sự phát minh ra chất tổng hợp đã giải phóng chúng tôi khỏi sự phụ thuộc vào các sản phẩm tự nhiên khác nhau.
Màu sắc luôn có sẵn trong bề mặt ô tô, cả trong giai đoạn sơn và đánh véc ni và trong giai đoạn phủ bóng theo sau nó, nhưng nó rất tốn kém và hạn chế về phạm vi. Duco, bằng cách giảm chi phí sơn màu và gia tăng phạm vi của màu sắc có thể áp dụng một cách kinh tế đối với các dòng xe, tạo nên kỷ nguyên hiện đại về màu sắc và phong cách. Hơn nữa, sự nhanh khô của nó đã hóa giải vấn đề còn lại quan trọng nhất trong sản xuất hàng loạt và tăng tốc hoạt động sản xuất thân xe. Ngày nay, một chiếc xe có thể được chuyển sang giai đoạn mới sau sơn chỉ trong vòng 8 giờ, so với khoảng thời gian 2-4 tuần như trước.
Chỉ xét đến việc tiết kiệm không gian: một dây chuyền sản xuất 1.000 xe/ngày cần không gian cho 18.000 xe ô tô đang sản xuất, bởi trung bình cần 3 tuần để hoàn thiện việc sơn – tương đương với 20 mẫu diện tích trong nhà. Dây chuyền sản xuất hiện nay là 15.000 chiếc xe hoặc hơn trong một ngày thì sẽ ra sao.
Từ khi dòng sơn nitrocellulose ra đời trong những năm 1920, chúng tôi đã nghiên cứu liên tục để cải thiện chúng và để giảm chi phí ứng dụng. Năm 1958, General Motors đã giới thiệu một dòng sơn mới dựa trên nhựa acrylic. Đây là sản phẩm của hơn 8 năm nghiên cứu trong phòng thí nghiệm của chúng tôi trong việc hợp tác với các nhà sản xuất nhựa. Nhựa acrylic thậm chí còn bền hơn so với sơn nitrocellulose và có khả năng tạo ra những màu sắc thậm chí dễ chịu hơn nhiều.
Có rất nhiều những cải tiến quan trọng khác, trong đó General Motors đã đóng một vai trò quan trọng. Thông hơi cacte trong những năm 1920 đã loại bỏ một trong những nguyên nhân chính dẫn đến sự suy giảm của động cơ.
Thông hơi cacte trong, làm giảm ô nhiễm không khí, được tiên phong bởi General Motors vào năm 1959 và xuất hiện trong ngành công nghiệp vào năm 1962. Sự phát triển của phanh bốn bánh và phanh thủy lực đã góp phần rất lớn đến việc sử dụng xe an toàn và hiệu quả hơn. Phanh bốn bánh không phải là một phát triển độc quyền General Motors, nhưng chúng tôi đã tham gia vào việc cải thiện chúng, giúp phát triển khối lượng sản xuất và tạo ra một bộ phận đặc biệt để sản xuất chúng cho xe ô tô của chúng tôi. Tập đoàn cũng giữ vai trò hàng đầu trong sự phát triển của hệ thống phanh điện, tay lái trợ lực, điều hòa xe và vô số cải tiến ô tô khác. Đây chỉ là một vài lựa chọn quan trọng từ kết quả của sự khéo léo và lao động không biết mệt mỏi của hàng ngàn công nhân, các nhà nghiên cứu, kỹ sư và những người khác đã cống hiến chuyên môn và niềm đam mê cho sự phát triển của ngành giao thông vận tải vì sự hiệu quả và thoải mái của khách hàng.
Bạn có thể dùng phím mũi tên để lùi/sang chương. Các phím WASD cũng có chức năng tương tự như các phím mũi tên.