|
Історія
|
Першим паровим автомобілем, що практично
діяв, вважається "паровий віз" француза Ніколя-Жозефа Кюньо, який
виготовили в 1769 р. Машина передбачалася як потужна тягова сила для
артилерійських знарядь і перевезення снарядів. Віз перевозив до 3 тон
вантажів, пересувався зі швидкістю 2-4 км/год. Кюньо
мав численних послідовників. "Століття пари" породило ще кілька
десятків подібних самоходів, які винаходили в різних країнах. Але парові
машини були недостатньо надійні й практично недоступні для масового
споживача. Автомобіль потребував іншого двигуна, двигуна компактного, що
легко запускається, економічного. Таким двигуном став двигун внутрішнього
згоряння.
|
|
|
|
Мал. 1.1. Саморушний візок
винахідника Кюньо
|
|
Створення двигунів внутрішнього згоряння
|
|
|
|
Назва двигуна внутрішнього згоряння пов'язана з тим, що, на відміну
від парової машини, горіння відбувається в закритій камері, в яку
спеціально сконструйованими системами подається рідке або
газоподібне паливо та повітря, кисень у складі якого,
виконує роль окисника. Гарячі гази, що утворюються при згорянні
палива, створюють значний тиск, енергія якого перетворюється у
механічну роботу. У двигунах внутрішнього згоряння процеси згоряння палива,
виділення теплоти й перетворення її в механічну енергію відбуваються
безпосередньо всередині двигуна.
|
|
|
Французький хімік Філіп Лебон (1767 – 1804)
отримав у 1790-х рр. горючий "світильний газ" під час сухої
перегонки відходів деревини та сконструював спеціальний газовий
світильник для освітлення приміщень. Патент на свій винахід він отримав у
1799 р.
У 1801 році Лебон
узяв патент на конструкцію двигуна, що працює на світильному газі. Усе ж
досягти більш-менш значних успіхів йому не вдалося. Час минав, і ще кілька
винахідників з різних країн намагалися створити працездатний двигун на
світильному газі, однак безуспішно.
|
|
|
І тільки в 1859 - 1860 роках французький
механік Етьєн Ленуар здогадався запалювати світильний газ безпосередньо
всередині циліндра двигуна. Фактично, ця людина впритул наблизилася до ідеї
двигуна
внутрішнього згоряння. Перший
придатний до використання двотактний газовий двигун внутрішнього згоряння
був сконструйований Етьєном Ленуаром у
1860 році. Потужність двигуна становила 8,8 кВт (11,97 к.
с.). Його було реалізовано як одноциліндрову горизонтальну машину подвійної
дії, що працювала на суміші повітря і світильного газу з
електроіскровим запалюванням від стороннього джерела.
|
|
|
|
Мал. 1.2. Етьєн Ленуар і його газовий двигун
|
|
Перший бензиновий двигун з’явився у 1880-х роках. Його розробником був сербський
винахідник-конструктор Огнеслав Костович.
|
|
|
|
Мал. 1.3. Огнеслав
Костович і його бензиновий двигун
|
|
Німецький інженер Рудольф Дизель став автором однойменного двигуна. У 1897 році він
запропонував ідею дизельного двигуна
із займанням від стиснення. Двигун відрізнявся порівняно
високим ККД, але працював на дорогому гасі та мав низку
конструкційних дефектів. Після деяких вдосконалень,
внесених у 1898-1899 роках, двигун почав надійно працювати на дешевому
пальному (нафті) і набув широкого застосовування
у промисловості та на транспорті, що стимулювало швидкий
розвиток промислової революції.
|
|
|
|
Мал. 1.4. Рудольф Дизель і його дизельний двигун
|
|
Початок епохи автомобілебудування
|
|
|
|
Винахідником першого автомобіля у світі вважається німецький інженер Карл Бенц, який побудував
свою машину з двигуном внутрішнього згоряння в 1885 році в Мангаймі. Паралельно з ним працювали й інші
винахідники, проте саме Бенцу вдалося
запатентувати свій автомобіль 29 січня 1886 року та розпочати
його серійний випуск у 1888 році.
|
|
|
|
Мал. 1.5. Карл Бенц і патент на перший автомобіль
|
|
|
Вагомий вклад в успіх Карла Бенца
зробила його дружина Берта Бенц. У 1888 році
вона здійснила першу міжміську поїздку на автомобілі чоловіка, чим
продемонструвала, що безкінний транспорт чудово підходить для повсякденного
використання.
|
|
Протягом наступних років автомобілі активно
вдосконалювалися та видозмінювалися. На початку 1900-х
винахідники проводили різноманітні експерименти та працювали над
створенням альтернативних двигунів. Було розроблено електричну систему
запалювання, незалежну підвіску, гальма на всі чотири колеса, коробку
передач та захисне скло. Поступово сталь замінила дерево
в конструкції кузова та шасі автомобіля.
В 1920-х роках більшість автомобілів мали
передній двигун, закритий кузов та стандартизоване управління. Легкові
машини все більше заповнювали вулиці. Лише в США в 1929 році було
випущено 5,4 млн автомобілів, а загальна кількість машин
в експлуатації становила 26,5 млн.
Упродовж 30-х років було винайдено велику
кількість технологій, які використовуються в автомобілях
і сьогодні. Серед них передній привід, незалежна підвіска та багажник
для вантажів у задній частині кузова. Для військових потреб
створюється концепт легкої, маневреної та потужної машини під
назвою джип.
До кінця XX століття виробництво
автомобілів мало спільні стандарти для різних виробників платформи
та системи автоматизованого проєктування.
Компаніями реалізуються нові технології, популяризуються
та розвиваються створені, а також переосмислюються старі
розробки.
|
Класифікація
|
Легковий
|
Автобус
|
Вантажний
|
|
Літраж двигуна, л
|
Клас
|
Габаритна довжина, м
|
Клас
|
Повна маса, т
|
Клас
|
|
До 1,2
1,3 – 1,8
1,9 – 3,5
Понад 3,5
|
1
2
3
4
|
До 5,5
5,5 – 7,5
7,5 – 0,5
10,5 – 12,5
Понад 12,5
|
1
2
3
4
5
6
|
До 1,2
1,2 – 2,0
2,0 – 8,0
8,0 – 14,0
14,0 – 20,0
20,0 – 40,0
Понад 40,0
|
1
2
3
4
5
6
7
|
Типи легкових автомобілів у європейській системі
|
Клас А: мікроавтомобілі
|
|
Клас В: компактні міські автомобілі
|
|
Клас С: автомобілі гольф-класу
|
|
Клас D: середньорозмірні автомобілі
|
|
Клас E: автомобілі представницького
класу
|
|
Клас F: автомобілі преміум-класу
|
|
Клас J: кросовери, позашляховики
|
|
Клас M: багатоцільові транспортні
засоби, мікроавтобуси
|
|
Клас S: спорткари
|
|
Пікапи
|
Загальна
будова
|
Двигун є джерелом механічної енергії, що приводить
автомобіль у рух. В наш час найбільш поширені теплові двигуни. Вони
перетворюють теплову енергію, що звільняється при згорянні палива, на
механічну, котра потім витрачається на подолання зовнішнього опору рухові
автомобіля.
|
|
|
|
|
|
Зчеплення призначене для тимчасового роз’єднання та
плавного з’єднання двигуна з коробкою передач.
|
|
|
|
|
Коробка передач призначена для
зміни крутного моменту і величини тягового зусилля на ведучих колесах,
від’єднання двигуна від ведучих коліс автомобіля на необмежений час, та
руху заднім ходом.
|
|
|
|
|
Карданна передача передає крутний
момент від коробки до головної передачі під певним кутом, який може
змінюватися.
|
|
|
|
|
Головна передача значно збільшує
крутний момент, який до неї підводиться, і через диференціал передає його
під прямим кутом на піввісі ведучих коліс.
|
|
|
|
|
Диференціал дає можливість ведучим колесам обертатися з
різною частотою, що необхідно під час руху автомобіля по нерівній дорозі і
на поворотах.
|
|
|
|
Піввісі передають обертання до ведучих коліс.
|
|
|
|
|
|
|
|
Ходова частина складається з
рами, переднього та заднього мостів, які з’єднанні з рамою за допомогою
підвіски, що має пружні елементи (листові ресори), амортизатори коліс і
шини.
|
|
|
|
|
|
|
|
Рульове керування дає можливість
змінювати напрям руху автомобіля повертанням передніх коліс.
|
|
|
|
|
Гальмівна система забезпечує
зниження швидкості руху автомобіля, його повну зупинку й утримання в нерухомому
стані.
|
|
|
|
|
Електрообладнання містить в собі
прилади, призначені для запалювання робочої суміші в двигуні, освітлення і
сигналізації, запуску двигуна, електричного живлення.
|
|
|
Питання для самоконтролю
1. Хто винайшов перший паровий автомобіль?
2. Коли і ким був створений двигун
внутрішнього згоряння?
3. Хто був розробником першого бензинового
двигуна?
4. Коли і ким був створений дизельний
двигун?
5. Хто вважається
винахідником першого автомобіля у світі?
6. Як поділяються автомобілі за
призначенням?
7. Що означає індексація автомобіля?
8. З яких частин складається автомобіль?
9. Вкажіть призначення двигуна внутрішнього
згоряння.
10. З яких елементів складаються шасі
автомобіля?
11. Що входить до механізмів керування
автомобілем?
|
|
