Že je práce automobilových konstruktérů nuda? Dva zajímavé případy z poslední doby napovídají, že nikoliv. Kromě technických kreseb, výpočtů a počítačových simulací si totiž občas také rádi „pohrají“ s dílky stavebnice Lego Technic, aby si v praxi ověřili funkčnost různých mechanismů. Ostatně Lego je zkratkou dánských slov Leg Godt, což znamená „Hraj si dobře“.
Postavte ho ve skutečné velikosti!
Nejnovější Lego příběh se odehrál u švédského výrobce stavebních strojů Volvo CE (Construction Equipment). Loni ve spolupráci s německým výrobcem hraček Dickie Toys uvedl na trh svou dosud největší řadu hracích bagrů, nakladačů, tahačů a nákladních aut – a dokonce i fiktivní demoliční kouli.
Úspěšné partnerství, které zajistilo přítomnost Volva CE v téměř každém větším hračkářství a navzdory covidu umožnilo prodat více než milion licencovaných modýlků, dlouhodobě probíhá i s firmou Lego. To, co v roce 2016 začalo jako zábavná neformální teambuildingová akce, která měla inspirovat konstrukční týmy obou firem, se o dva roky později vyvinulo v nápad na vytvoření futuristického autonomního kolového nakladače Volvo ZEUX v rámci stavebnic Lego Technic. V roce 2019 pro změnu obě společnosti uspořádaly celosvětovou soutěž FutuRE:BUILD, v níž soutěžící měli postavit své vlastní modely s použitím alespoň 50 % existujících kostek Lego Technic.
O překvapení není nouze ani letos, kdy konstruktéři Volvo CE postavili koncept futuristického autonomního kolového nakladače Volvo ZEUX ve skutečné velikosti. Bylo to vůbec poprvé, kdy se model z Lego Technic proměnil ve skutečný stroj.
Zatímco modýlek je dlouhý 59 cm, reálný stroj s označením LX03 je přesně desetkrát větší. Volvo by však prý pouhým provedením drobných změn dokázalo podle požadavků zákazníků vyrobit větší nebo menší verzi. Stroj uveze náklad 5 tun a dokáže se sám rozhodovat a reagovat na nejrůznější situace. V souladu s dnešními trendy má elektrický pohon a vydrží pracovat až osm hodin. Má tedy nulové emise, což ale na stavbách nebo v dolech asi zase tolik nikdo nedocení.
Volvo LX03 má baterii s kapacitou 40 kWh a dosáhne nejvyšší rychlosti 38 km/h. S jednoduchou výměnou nástrojů je schopný provádět celou řadu různých úkolů. Koncepční stroj ukazuje, kudy se budou ubírat dalším kroky automatizace v tomto oboru. A třeba ti, kteří by jinak podobný stroj obsluhovali, tak možná skončí jako nezaměstnaní a budou si moci hrát tak maximálně s jeho malým motýlkem od Dickie Toys.
Pokud je možné udělat to z Lega
Když se Renault v roce 2010 rozhodl pro elektrifikaci svých modelů, konstruktéři dostali za úkol najít ideální řešení, které by bylo použitelné pro hybridní pohon. Expert na něj Nicolas Fremau v té době řešil problém, jakou převodovku použít, aby se jednalo o optimální řešení, jak pro spalovací motor, tak ten elektrický. Stěžejní otázkou bylo zejména to, jaký převod použít mezi oběma pohonnými jednotkami.
„Když jsem viděl doma, jak si můj syn hraje s malými ozubenými koly ze stavebnice Lego Technic, tak jsem si řekl, že to je přesně to, co potřebuji.“ Rozhodl se tedy vyzkoušet, zda pro ověření základních principů převodovky postačí dětská stavebnice. Fremau si tedy koupil dílky, které potřeboval pro montáž a během Vánoc s pomocí náčrtků na papíře vytvořil z dánské stavebnice inovativní převodovku se třemi rychlostními stupni. Po dvaceti hodinách bylo vše hotovo.
Nestačilo však jen složit jednotlivé dílky mezi sebou. Francouzský konstruktér musel spojit jednotlivé převodové hřídele a kroužky, lepit a vrtat, aby držely v rámu. Když potom jeho výtvor viděl vedoucí projektu Gérard Detourbet (zde čtěte jeho příběh), pronesl památnou větu: „Pokud je to možné udělat z Lega, tak to bude fungovat!“
To byl teprve začátek vývoje, ale velmi důležitý. V další fázi expert na mechatroniku Ahmed Ketfi-Cherid přišel s nápadem použít zubovou spojku, která nahrazuje klasický synchronizační kroužek. Takto řešená převodovka má velmi dobrou účinnost právě díky snížení počtu dílů, mezi kterými dochází ke tření.
Používá se v motorsportu, kde není nedostatek plynulosti při řazení takový problém, ale naopak u sériových modelů zákazníci hladké řazení očekávají. Jednoduché a odolné řešení, které Renault používal ve svých monopostech Formule 1, tedy bylo potřeba upravit tak, aby toto řešení bylo uživatelsky komfortní pro „pana Nováka i paní Novákovou“.
Součástí hybridního pohonu Renault E-Tech, použitého v modelech Renault Clio, Captur, Megane a Arkana, jsou vlastně dvě převodovky v jednom balení se dvěma převody pro elektromotor a čtyřmi pro spalovací agregát. Svým dílem do úspěšné mozaiky přispěla i synchronizace prostřednictvím startérgenerátoru, který zajistil potřebnou kultivovanost a plynulost jízdy.
Od původního modelu z Lega k prvnímu funkčnímu prototypu v testovacím prototypu Renaultu to trvalo jen 14 měsíců. V případě pohonu E-Tech francouzská automobilka uplatnila 150 patentů a i v dalších etapách vývoje se pro konstruktéry staly dílky ze stavebnice od Lega nezbytnou součástí jejich práce.
Toto vše tedy může být velkou nadějí pro mladé fanoušky známé dánské stavebnice, kteří by se chtěli stát konstruktéry. Řada z nich je již součástí specializovaného týmu továrny Lega ve středočeském Kladně, kde staví úžasné velké modely ve skutečné velikosti pro marketingové účely s řadou zajímavých konstrukčních řešení. Co na konstruktérský potenciál stavebnic od Lega říkají na ČVUT? A nemohl by takto třeba vzniknout i nějaký nový samostatný předmět „konstruování z Lega“? To by totiž umožnilo zcela naplnit známé heslo Jana Amose Komenského „Škola hrou“.
