Lata 1922–1939 w Polsce w zakresie pojazdów mechanicznych charakteryzowały się wszechstronnością działań konstrukcyjnych. Spora grupa rozwiązań technicznych wybiegała ponad przeciętność, a niektóre – w ocenie ówczesnych fachowców – nawet przewyższały zagraniczne.

Na zdjęciu: Ursus AT. 

W trudnych warunkach eksploatacyjnych naszego kraju szczególne znaczenie miały podwozia. Stanowiły najistotniejszy zespół pojazdu, toteż ich opracowaniu poświęcono najwięcej inwencji twórczej. Przykłady znaleźć można zarówno w uproszczonych konstrukcjach niewielkich samochodów popularnych, często zbudowanych tylko w prototypowych egzemplarzach, jak i dojrzałych technicznie pojazdach przeznaczonych do seryjnej produkcji.

SKAF

W pierwszym krajowym samochodzie – zbudowanym w 1922 roku dwuosobowym SKAF-ie konstrukcji Stefana Kozłowskiego i Antoniego Frączkowskiego – zastosowano niespotykane i zaskakujące w swej prostocie „zastępstwo” mechanizmu różnicowego. Oś napędowa miała dwa sprężynowe napinacze mocowane do uchwytów ramy i mogła wykonywać niewielkie ruchy w płaszczyźnie poziomej, co przeciwdziałało poślizgowi kół tylnych przy pokonywaniu zakrętów. Działało to sprawnie nawet przy prędkości maksymalnej, wynoszącej nieco ponad 40 km/h. Samochód nie był produkowany seryjnie.

Ursus AT

Podobnie prosty był wynalazek określony w opisie patentowym jako „Sposób i urządzenie do zmiany czterokołowych pojazdów mechanicznych na sześciokołowe” 1, opracowany przez inżyniera Witolda Jakusza. Na podstawie krajowych seryjnych ciężarowych podwozi Ursus typu A inżynier Jakusz w połowie 1928 roku zaprojektował dwutonowy, sześciokołowy wóz terenowy o czterech tylnych kołach napędzanych, oznaczony symbolem AT. W podwoziu AT typowy most tylny współpracował z dwoma wahaczami zamocowanymi symetrycznie po obu stronach ramy do resorów piórowych tylnej osi i wyposażonymi w przekładnie łańcuchowe odbierające napęd z półosi i przenoszące go na cztery koła jezdne, zamocowane pojedynczo na obu końcach każdego z wahaczy. Napęd z silnika przenoszony był za pomocą seryjnego wału z przegubami do półosi typowej konstrukcji. Zachowano dzięki temu poważny atut Ursusa A – możliwość wymiany mechanizmów tylnej osi w samochodzie stojącym na kołach.

Prototyp zbudowano w drugiej połowie 1928 roku, ale wykorzystany tu pomysł był nieco starszy, gdyż już w lipcu 1927 roku inżynier Jakusz zgłosił go w Urzędzie Patentowym Rzeczypospolitej Polskiej i po roku oczekiwania otrzymał prawną ochronę swego wynalazku – patent nr 91001 z 28 czerwca 1928 roku. Dwa próbne pojazdy sprawdziły się doskonale w czasie prób terenowych, lecz produkcji nie rozwinięto.

WM

Interesującą koncepcję twórczą przedstawił w 1928 roku inżynier Władysław Mrajski, konstruktor samochodu osobowego WM. Nadwozie połączone było z podwoziem w oryginalny sposób: z przodu wspierało się na dwóch stalowych sworzniach o przekroju kwadratowym, umocowanych symetrycznie po obu stronach silnika do jego podpór i osadzonych w gumowych poduszkach w gniazdach w ścianie czołowej, z tyłu zaś na dwóch poprzeczkach ze stopów lekkich, połączonych za pomocą poduszek gumowych z końcami dwóch poprzecznych półeliptycznych resorów piórowych. Środkową część resorów wiązał z podwoziem wspornik resorowy. Przymocowana do niego obudowa tylnego mostu mogła w pewnym zakresie wykonywać ruch obrotowy na rurowej obudowie wału napędowego. Dzięki tej koncepcji, niestosowanej dotychczas, cały tylny most dopasowywał się do nierówności terenu i nie przenosił przechyłów na nadwozie.

Zawieszenie przednie wykonane było za pomocą dwóch resorów ćwierćeliptycznych przymocowanych do wsporników silnika i osi, w sposób zapewniający całkowite bezpieczeństwo jazdy – nawet w przypadku złamania głównego pióra resoru właściwą pozycję pojazdu utrzymywało pióro następne. W nietypowej konstrukcji zawieszenia nie zastosowano sworzni resorowych – więc cały układ nie wymagał smarowania, które wykonywano w konwencjonalnych pojazdach średnio co 1500 km. Urząd Patentowy RP 11 marca 1932 roku udzielił inżynierowi Władysławowi Mrajskiemu ochrony prawnej jego wynalazkom – patent nr 15888 zgłoszony 4 listopada 1930 roku. Prototypowy pojazd był użytkowany przez konstruktora do wybuchu II wojny światowej.

Na zdjęciu: limuzyna PZInż 403 Lux-Sport.

Galkar

W jeszcze bardziej oryginalny i pomysłowy sposób rozwiązano niezależne zawieszenie czterech kół w prototypowym niewielkim osobowym Galkarze z 1931 roku, konstrukcji inżyniera Stefana Pragłowskiego. Koła osadzone były na czterech pojedynczych wahaczach o konstrukcji rurowej, z przodu pchanych, z tyłu wleczonych. Krótsze ramię każdego wahacza działało na zespół trzech sprężyn o różnych parametrach, umieszczonych wzdłuż osi podłużnej podwozia i zapewniających zmienną – uzależnioną od ewentualnego wzrostu obciążenia, a tym samym od rozciągania kolejnej sprężyny zespołu – charakterystykę resorowania. Zawieszenie to było bardzo elastyczne bez względu na obciążenie wozu, a według konstruktora jego zaletę stanowiła „dowolnie niska budowa podwozia, łatwa wymiana sprężyn w przypadku uszkodzenia i wykluczenie ewentualności katastrofy w razie ich zerwania [...] bowiem oba ramiona wahacza połączone są cięgłem, które nie przeszkadza w działaniu sprężyny, lecz w przypadku jej zerwania usztywnia on wahacze. Samochód nie będzie już resorowany, ale możliwy do dalszej drogi [...] przy zachowaniu odpowiedniej szybkości”2. Zawieszenie tego rodzaju zastosował siedem lat później André Citroën w prototypowym samochodzie 2 CV, produkowanym masowo po II wojnie światowej.

Warto też wspomnieć o pewnej modyfikacji tego zawieszenia, dokonanej przez inżyniera Stefana Pragłowskiego w 1933 roku. „Podmiotem wynalazku – stwierdzono w opisie patentowym nr 20033 z 26 kwietnia 1934 roku – jest sprężyste połączenie kół z podwoziem lub nadwoziem. […] Wynalazek polega na tym, że koła pojazdu są osadzone na końcach dźwigni [wahaczy pchanych i wleczonych], których osie obrotu są stale złączone z podwoziem (ramą) lub wprost nadwoziem pojazdu, przyczem dźwignie są połączone przegubowo z częściami podatnymi (sprężynami, gumami itd.) opierającymi się ze swej strony o stałą część (np. podwozia) pojazdu. Połączenie według wynalazku umożliwia budowę pojazdu o ramie krótkiej i lekkiej i bardzo niskim położeniu nadwozia, przy znakomitym sprężynowaniu”3.

Podwozie samochodu WM.

PZInż 403 i PZInż 713

Niezwykle interesującą, dojrzałą i funkcjonalną konstrukcją było podwozie kolejnego pojazdu z niezależnym zawieszeniem: luksusowej limuzyny PZlnż 403, znanej pod nazwą Lux-Sport, zbudowanej w prototypie w 1936 roku. Podwozie skonstruowali inżynier Mieczysław Dębicki oraz inżynier Aleksander Rummel i technik Stanisław Karpała, silnik – inżynier Jan Werner, a nadwozie – inżynier Stanisław Panczakiewicz. Centralna rama, w przedniej części rozwidlona w celu osadzenia zespołu napędowego, złożona z dwóch umieszczonych blisko siebie podłużnic, niosła niezależne zawieszenie na podwójnych wahaczach poprzecznych, identycznych dla czterech kół. Elementem resorującym były cztery drążki skrętne zamocowane końcami w specjalnych dźwigniach w połowie długości ramy. Naciąg drążków regulowany był mechanicznie – w zależności od obciążenia można było zmienić prześwit w granicach 180–230 mm, także podczas jazdy. Komfort podnosiło zastosowanie silentbloków, stabilizatora oraz amortyzatorów hydraulicznych.

W nietypowy sposób wykonano smarowanie podwozia, ograniczone tylko do sworzni zwrotnic kół i przegubów drążków układu kierowniczego. Smarownice zwrotnic umieszczone były na zewnętrznej powierzchni piast kół (pod ozdobnym kołpakiem zasłaniającym otwór w tarczy koła), a przeguby kuliste smarowane były automatycznie smarem półstałym, wlewanym do wnętrza drążka co 5–7 tys. km. Luksusowej konstrukcji podwozia dopełniała planetarna skrzynka przekładniowa systemu Cotal, sterowana elektromagnetycznie.

Samochód wyposażono w ultranowoczesne, 5–7-miejscowe aerodynamiczne nadwozie o opływowych kształtach z reflektorami wbudowanymi w błotniki. Nadwozie było nietypowe także w szczegółach, na przykład pokrywę silnika i bagażnika otwierało się nie za pomocą zewnętrznych zamków, lecz nowatorsko z wnętrza pojazdu za pośrednictwem dźwigni i cięgien. Warto dodać, że późniejsze niemieckie samochody Adler 2,5 i Hanomag 1,3 z końca lat trzydziestych XX wieku miały nadwozia bardzo zbliżone koncepcyjnie do limuzyny Lux-Sport.

Produkcję samochodów Lux-Sport planowano rozpocząć w 1940 roku. W tym samym czasie miało też ruszyć masowe wytwarzanie zbudowanego w 1938 roku 3,5-tonowego samochodu ciężarowego PZlnż 713 (i jego wersji pochodnych) z bardzo nowoczesną aerodynamiczną kabiną kierowcy typu wagonowego.

Na zdjęciu: PZInż 713

Prowadnica „TK”

W związku z niewielkim pokryciem terytorium Polski drogami utwardzonymi duże znaczenie miał wynalazek pułkownika inżyniera Tadeusza Kossakowskiego, zgłoszony do Urzędu Patentowego RP w październiku 1931 roku i opatentowany 26 maja następnego roku (patent nr 18494) jako „Urządzenie umożliwiające przystosowanie samochodu do jazdy po torze kolejowym”. W dokumencie patentowym napisano, że „Wynalazek ten pozwala przystosować w zasadzie każdy samochód do trakcji kolejowej drogą podstawiania odpowiednich wózków przy pozostawieniu kół napędowych [lub gąsienic] samochodu jako elementów napędowych w przypadku, gdy rozstawienie kół samochodu jest zgodne z rozstawieniem szyn toru kolejowego. W razie, gdy rozstawienia te są różne, to do przeniesienia napędu wprowadza się dodatkowe koła lub odpowiednią przekładnię łączącą koła napędowe samochodu z kołami wózka kolejowego” 4. Zastosowaną zasadę przedstawiono na rysunkach. Gąsienicową modyfikacją urządzenia były samochody drogowo-szynowe PZInż wz. 34, używane między innymi przez saperów kolejowych.

 Sokoły 200, 500, 600 i Polonia

Na uwagę zasługuje także konstrukcja z grupy pojazdów wytwarzanych dla odbiorców cywilnych. Podwozie motocykla Sokół 200 M 411 z 1938 roku, konstrukcji inżyniera Tadeusz Rudawskiego, chociaż zewnętrznie przedstawiało się raczej typowo: rama podwójna, zamknięta, wykonana z elementów stalowych o przekroju ceowym, co prawda nie lutowanych, lecz łączonych za pomocą śrub, to stanowiło niespotykane dotąd rozwiązanie, którego zalety można było ocenić w czasie jazdy. Była to konstrukcja sprężysta w płaszczyźnie pionowej i to do tego stopnia, że – jak podano w fabrycznym folderze reklamowym – „uginanie się ramy pod siodłem jest równoznaczne amortyzacji przy zastosowaniu resorowania tylnego koła”5. Pomysł ten został objęty ochroną prawną jako patent Państwowych Zakładów Inżynierii. Nie był to jedyny patent tych Zakładów.

Sokół 200 M 411.

Wśród istotnych rozwiązań konstrukcyjnych wymienić warto te ułatwiające eksploatację, zastosowane w trzech typach motocykli Sokół inżyniera Tadeusza Rudawskiego: 600 RT M 211 z 1935 roku, 500 RS M 311 z 1937 roku i wspomnianym już 200 M 411. Były to: zawieszenie silnika na tulejach gumowo-stalowych, eliminujących drgania wytwarzane w czasie jego pracy (wprowadzone powszechnie dopiero w latach powojennych) oraz skrzynia biegów skonstruowana w niespotykany sposób jako oddzielny zespół umieszczony w specjalnym otworze w bloku silnika. Ta pomysłowa konstrukcja miała wszelkie zalety monobloku i równocześnie eliminowała jego wady. W razie uszkodzenia można było wyjąć zespół bez demontażu silnika, a gdy łańcuch sprzęgłowy miał nadmierny luz, regulację naciągu przeprowadzano przez obrót mimośrodowo osadzonej skrzyni biegów.

Rozwiązania techniczne upraszczające obsługę i eksploatację nie były w Polsce nowym pojęciem. Już w 1924 roku, w prototypowym samochodzie osobowym Polonia inżyniera Mikołaja Karpowskiego maksymalnie zwiększono dostęp do wszystkich części wymagających zabiegów naprawczych. Nowatorsko zastosowano między innymi blaszaną, odejmowaną miskę olejową, podwieszony wał korbowy ułożyskowany (także i korbowody) w panewkach cienkościennych oraz otwory kontrolno- -naprawcze w kadłubie silnika i innych podzespołach, co umożliwiało naprawę bez wyjmowania (i rozbierania) uszkodzonego zespołu pojazdu. 

CWST 1 inż. Tadeusza Tańskiego

CWST 1/CWST 8 i PZInż 705/72

Podobne koncepcje miał inżynier Tadeusz Tański, konstruktor produkowanych małoseryjnie samochodów osobowych: czterocylindrowego CWS T1 i ośmiocylindrowego CWS T8 (1925 i 1930 rok), prawie identycznych zewnętrznie, uważanych ówcześnie za szczytowe osiągnięcia polskiej myśli technicznej w motoryzacji. W trosce o użytkownika inżynier Tański zastosował tak duże ujednolicenie elementów – gwintów, sworzni, otworów oraz modułów – że jednostka napędowa miała tylko jeden rodzaj połączeń gwintowych M10 x 1,5 oraz gwint świecowy M18 x 1,5. Jednym kluczem płaskim, dwustronnym (o rozwartości szczęk 17 x 29 mm) oraz śrubokrętem można było rozmontować zarówno silnik, jak i inne zespoły. Wszystkie mechanizmy silnika (rozrząd, pompę olejową, pompę wodną i wentylator, regulator obrotów, prądnicę i iskrownik) poruszał zespół trzech kół zębatych czołowych o zębach skośnych. Ten sam moduł kół zębatych występował także w skrzyni biegów. Istotną nowością było zastosowanie kadłuba silnika odlewanego ze stopu aluminiowo-krzemowego. Aluminiowo-krzemowe były też tłoki, a w prototypowych silnikach także odejmowana miska olejowa (później blaszana, tłoczona). Odlewnictwo ze stopu aluminiowo-krzemowego było dziedziną zupełnie nową, badaną doświadczalnie w Niemczech i we Francji. Podejmowano dopiero pierwsze próby budowania kadłubów silników z tego stopu w skali przemysłowej. Tuleje cylindrowe (mokre, wymienne) oraz głowica wykonane były z żeliwa. Żeliwo to o twardości – według skali Brinella – HB = 212 miało jak na owe czasy bardzo dobrą jakość. Bloki silników obu typów wyposażone były w otwory kontrolno-naprawcze, zamykane pokrywami. Otwory tego rodzaju przetrwały próbę czasu i stosowane były w nowoczesnych silnikach cztero- i sześciocylindrowych typów 705 i 725, stworzonych w Państwowych Zakładach Inżynierii w latach 1937–1938, głównie z przeznaczeniem do napędu samochodów ciężarowych, specjalnych i autobusów rodziny PZInż 603/703/713 oraz pojazdów bojowych, a ich uproszczona wersja odrodziła się po II wojnie światowej jako jednostka napędowa popularnych ciężarówek Star 20 i modeli rozwojowych.

W artykule zaprezentowano wybór z kilkuset rozwiązań konstrukcyjnych pojazdów mechanicznych II Rzeczypospolitej.

Przypisy:

1 Patent RP nr 91001 z 28 czerwca 1928 r.

2 Inż. Stefan Pragłowski, Galkar. Projekt polskiego samochodu, Lwów 15 marca 1931 r., mps, s. 13. Zbiory Jana Tarczyńskiego

3 Patent RP nr 20033 z 26 kwietnia 1934 r.

4 Patent RP nr 18494 z 26 maja 1933 r. 5 Sokół 200. Opis modelu, Państwowe Zakłady Inżynierii, Warszawa 1939.

JAN TARCZYŃSKI działacz polskiej emigracji niepodległościowej w Wielkiej Brytanii, doktor historii, publicysta, dziennikarz, scenarzysta historycznych filmów dokumentalnych TVP S.A. Autor 30 książek i ponad 500 artykułów głównie o historii polskiej motoryzacji i emigracji niepodległościowej. Dyrektor Centralnej Biblioteki Wojskowej im. Marszałka Józefa Piłsudskiego w Warszawie. Członek Zarządu Instytutu Polskiego i Muzeum im. gen. Sikorskiego oraz Rady Instytutu Józefa Piłsudskiego w Londynie. Wiceprezes Polskiej Fundacji Kulturalnej w Wielkiej Brytanii, wydawcy „Dziennika Polskiego i Dziennika Żołnierza” oraz „Tygodnia Polskiego”. W 1996–2010 dyrektor Biura b. Prezydenta Rzeczypospolitej Polskiej Ryszarda Kaczorowskiego w Londynie; w 2000–2012 w Wielkiej Brytanii doradca prezesa Federacji Światowej Stowarzyszenia Polskich Kombatantów, a w Polsce w 2008–2012 doradca szefa Urzędu do Spraw Kombatantów i Osób Represjonowanych. Kawaler Krzyża Oficerskiego Orderu Odrodzenia Polski (2008) i Srebrnego Krzyża Zasługi (1989, Londyn).