Hoe convertibles werken

Er is iets aan het rijden met de wind die over je heen waait, waardoor je je meer in contact voelt met de weg en het landschap. Een cabriolet geeft dit open gevoel weer, terwijl het meeste van de praktische eigenschappen van conventionele hardtopauto's behouden blijft door daken te gebruiken die gemakkelijk omhoog en omlaag kunnen worden gebracht.

In dit artikel zullen we zien hoe de cabriokap werkt en kijken we naar een echt nette intrekbare hardtop. Maar laten we eerst eens kijken naar enkele van de uitdagingen waarmee ontwerpers van cabrio's worden geconfronteerd.

Bedankt!

Dankzij Johnson Lexus van Raleigh, NC, en Autopark Honda van Cary, NC, voor hun hulp bij dit artikel.

Inhoud

1. Het dak afsnijden
2. Zachte bovenkant
3. Intrekbare hardtop

De Lexus SC430

Het ontwerpen van een cabriolet is niet zo eenvoudig als alleen het dak afsnijden en een opvouwbare stoffen kap installeren. Er zijn nog andere zaken waarmee u rekening moet houden.

Structuur

Het dak van een conventionele auto is essentieel voor de stijfheid van het chassis. Het dak zorgt ervoor dat de auto niet draait en buigt. Het bouwen van een auto zonder dak is een beetje zoals het bouwen van een hangbrug zonder kabels. Daarom moet het onderste deel van de opbouw van een cabriolet aanzienlijk worden verstevigd. Aan de carrosserie van de auto moeten zware verstevigingsbeugels worden aangebracht. Daarom wegen cabrio's vaak meer dan hun tegenhangers met een vast dak.

Als je het dak van je auto zou afsnijden, zou je merken dat de carrosserie veel zou verdraaien, vooral als je bijvoorbeeld diagonaal over verkeersdrempels zou rijden. Uiteindelijk zou de auto allerlei piepgeluiden en ratels ontwikkelen en een aantal slechte rijeigenschappen vertonen. Het is belangrijk dat cabrio's een bijzonder degelijke structuur hebben om het ontbreken van een dak te compenseren.

Aërodynamica

Gewoonlijk zijn cabriolets met open dak veel minder aerodynamisch dan vergelijkbare auto's met een permanent dak. Een lang, vloeiend dak zorgt voor een soepele luchtstroom over de auto, wat resulteert in minder luchtweerstand. Een zorgvuldige aandacht voor detail kan echter resulteren in een cabriolet die met de kap naar beneden bijna net zo aerodynamisch is als met omhoog.

Een van deze details is het kleine glazen schild achter de hoofdsteunen. Heb je ooit mensen in een cabriolet zien rijden met hun haren naar voren? Dit gebeurt omdat de snel bewegende lucht die van de bovenkant van de voorruit komt, de langzaam bewegende lucht in de cabine ontmoet. Een deel van de snel bewegende lucht wordt afgeremd door de langzaam bewegende lucht. Naarmate het langzamer gaat, wordt het turbulent en vormen zich vortexen. Deze vortexen van turbulente lucht zijn als kleine horizontale tornado's. Ze draaien zo dat ze lucht naar voren in de cockpit blazen. Dit kan oncomfortabel zijn voor de inzittenden en kan de luchtweerstand vergroten. Het glazen schild achter de hoofdsteunen blokkeert deze lucht, waardoor de cabine stiller en comfortabeler wordt en de aerodynamica verbetert..

De Lexus SC430 is bijna net zo aerodynamisch met de kap naar beneden als met de kap naar boven. We zullen deze auto later nader bekijken. Laten we eerst eens kijken hoe een conventionele cabriolet met stoffen kap werkt.

Onderdeel van de dakconstructie van de Honda S2000

Het dak van de Honda S2000 roadster is vrij typerend voor cabriodaken. Het is elektrisch bediend, maar vereist dat de bestuurder het handmatig vergrendelt en ontgrendelt van de voorruit.

Een schakelaar op het dashboard bedient het dak. Om het dak te laten zakken, laat je de grendels los en houd je de schakelaar in de open stand ingedrukt. Als de ramen omhoog staan, rollen ze naar beneden voordat het dak in beweging komt. Het dak vouwt zich dan terug in een compartiment achter de stoelen.

Een motor die aan weerszijden van de auto een versnelling draait, drijft het mechanisme aan dat het dak omhoog en omlaag brengt. Het tandwiel grijpt in op een beugel waarin tandwieltanden zijn uitgesneden (net als het mechanisme dat wordt gebruikt in elektrisch bediende ramen). Deze beugel is verbonden met de hoofdconstructie van het dak. Terwijl het tandwiel draait, wordt het dak in positie gebracht.

De beweging van het dak en de positionering van de verschillende onderdelen wordt volledig bepaald door de geometrie van de dakconstructie. Een schaarachtige verbinding wordt gevormd door een set metalen armen en beugels die met pinnen met elkaar zijn verbonden. De koppeling klapt in zichzelf neer als het dak open is en zet uit om de structuur van het dak te vormen als het dak gesloten is.

Als het dak eenmaal is gesloten, klemmen de clips het stevig vast aan de voorruit en dichten eventuele luchtspleten af.

Het dak van de Honda S2000 is zacht en de achterruit is gemaakt van helder, flexibel plastic. Op het dak van de S2000 klapt het raam eigenlijk in om het dak compacter te maken. Sommige grotere cabrio's hebben glazen achterruiten die niet kunnen worden ingeklapt. Bij sommige cabrio's heeft de achterruit zelfs een ontdooier.

In de volgende sectie zullen we een ander soort cabriodak bekijken - een intrekbare hardtop.

De Lexus SC430 is een totaal ander beest. Deze auto is een hardtop cabriolet. Als hardtop sluit de auto geen compromissen: de rit is stil en de structuur is stijf. Met een druk op de knop wordt het een cabriolet. U hoeft zelfs geen vergrendelingen los te maken.

Het dak van de SC430 kan worden dubbelgevouwen en opgeborgen in de kofferbak. Als je op de knop drukt om het dak te laten zakken, rollen de ramen naar beneden en gaat de kofferbak open. Het opent de andere kant op, met de voorkant van de kofferbak (het dichtst bij de voorkant van de auto) omhoog. Nadat de kofferbak is geopend, begint het dak te openen en wordt het dubbelgevouwen terwijl het naar de kofferbak gaat. Het dak klapt om totdat het volledig in de kofferbak zit, waarna de kofferbak sluit. Het leuke van de kofferbak is dat deze nog steeds open kan, net als een gewone kofferbak - hoewel er met het dak naar beneden niet veel ruimte in zit.

Omdat dit dak volledig automatisch is, zijn er heel veel motoren, actuatoren en sensoren nodig om het te laten werken. De motoren die het dak aandrijven, werken op dezelfde manier als die in de Honda S2000. Omdat de Lexus ook de kofferbak moet openen en het dak moet vergrendelen en ontgrendelen, heeft hij een aantal extra motoren en actuatoren om die taken uit te voeren. Het opvouwen van het dak wordt verzorgd door een veel eenvoudigere koppeling dan in de S2000, aangezien het SC430-dak slechts in tweeën klapt.

Het hebben van één cabriolet is (bijna) net zo goed als het hebben van twee auto's in uw garage. Met het dak omhoog kan een cabriolet net zo praktisch zijn als een coupé. Maar met een druk op de knop (en misschien een paar keer ontgrendelen), kan je rit naar je werk een stuk leuker zijn.

Bekijk de links op de volgende pagina voor meer informatie over cabriolets en gerelateerde onderwerpen.

Gerelateerde artikelen

• Hoe automotoren werken
• Hoe versnellingen werken
• Hoe motoren werken
• Hoe autocomputers werken
• Hoe zonnebrand en zonnebrand werken
• Hoe werken intrekbare daken in stadions??

Meer geweldige links

• Octrooi: US4799727: Opklapbare auto cabriokap en achterruit met een flexibel scharnier
• Patent: US5375901: Cabriokap met neerklapbare achterruit
• Cabriokapframes en introductie
• De geschiedenis van de cabriolet
• Collins & Aikman cabriokapsystemen