Автомобиль
Из греческого аутос
– сам
и латинского мобилис
– подвижный
в европейских языках сложилось прилагательное самодвижущийся
, буквально авто-мобильный
. Оно относилось к часам, куклам-автоматам, ко всяким механизмам, в общем, ко всему, что служило как бы дополнением, продолжением
, усовершенствованием
человека.
Желание освободится от физических усилий при перемещении чего-либо или облегчить их, располагая большей силой, оставить за собой лишь управление работой владело мечтами людей. Роль двигателя сначала выполняли сами люди, потом приспособили животных. Применение силы домашних животных внесло особый штрих в идею транспорта: живое существо требовало ухода, заботы, вызывало привязанность человека. Хорошее отношение к лошадям
(В. Маяковский) распространилось и на техническую часть транспортного средства – повозку. В связи с этим конным и, впоследствии, механическим экипажам присваивали собственные имена, восхваляющие их скорость, надёжность и другие ходовые качества.
Появление многоместных конных повозок – омнибусов, дилижансов – внесло ещё один штрих: возницу уподобляли капитану судна, весьма распространённого в старину, хотя и не сухопутного, средства транспорта. Обозначилась разница в отношении человека к конному транспорту личного пользования и выполняющему общественные или производственные функции.
Дилижанс
В слове ауто
(сам
) человек вкладывал смысл, относящийся и к машине, и к нему самому: сам выбираю маршрут и скорость; сам пускаюсь в путь и останавливаюсь где и когда хочу; сам добираюсь до пункта назначения, не прибегая к ходьбе. Именно это и отличает автомобиль, особенно личного пользования, от других видов транспорта. Эту идею независимости вынашивали изобретатели автомобиля. С таким кредо автомобиль увидел свет в 1885 году.
Россия вступила на путь автомобилизации после Великой Октябрьской революции. В СССР число автомобилей, приходящихся на душу населения, за пятьдесят лет увеличилось более чем в 500 раз. Пассажирооборот за 40 лет вырос в 40 раз. В объёме всех грузовых перевозок автомобильные составляют более 80%.
Первый автомобиль СССР АМО Ф-15
Однако массовость применения автомобилей вызвала угрозу истощения ресурсов нефти, загрязнение атмосферы городов, многочисленные случаи ДТП.
Важнейшее условие дальнейшего развития автомобиля – это верность участников его создания и использования точному определению направлений его развития в меняющихся условиях.
Предшественники автомобиля
Колесо известно примерно с середины 4 тыс. до н. э. (Месопотамия).
Общая деталь всех колесниц – колёса, свободно насаженные на концы невращающейся оси. Это очень существенный момент. На более древних повозках да и на позднейших, вплоть до железнодорожных локомотивов и вагонов, оба колеса вращаются вместе с осью, и на крутых поворотах одно из них проскальзывает, так как ближнее к центру поворота совершает меньший путь, чем внешнее. Принцип независимого вращения колёс на одной оси стал обязательным и для конных повозок, и для автомобилей.
С периодом упадка Римской империи и распадом Европы на мелкие княжества развитие безрельсового транспорта затормозилось.
Только в XV кузов подвесили к загнутым концам рамы, что позволило смягчить толчки.
Карета повышенного комфорта
К концу XVII века относятся ещё два усовершенствования: стальные рессоры вместо ремней и появление тормоза.
Первые известные чертежи автомобиля (с пружинным приводом) принадлежат Леонардо да Винчи, однако ни действующего экземпляра, ни сведений о его существовании до наших дней не дошло. В эпоху Возрождения и позже в ряде европейских стран самодвижущиеся
тележки и экипажи с пружинным двигателем строились в единичных количествах для участия в маскарадах и парадах.
В 1769 году французский изобретатель Кюньо испытал первый образец машины с паровым двигателем, известный как малая телега Кюньо
закончившейся взрывом парового котла, а в 1770 году – большую телегу Кюньо
, сохранившуюся до настоящего времени.
В 1791 году русским изобретателем Иваном Кулибиным была изготовлена самокатная повозка
, представлявшая, по сути, веломобиль.
Рождение автомобиля
Всего зарегистрировано 416 претендентов на титул изобретатель автомобиля
, среди которых Зихфрид Маркус (1831 – 1898, Австро-Венгрия), Джордж Селден (1846 – 1932, США), Эдуард Деламаре-Дебутвиль (1856 – 1901, Франция). Однако изобретателями автомобиля считаются Готлиб Даймлер (1834 – 1900, Германия) и Карл Бенц (1844 – 1922, Германия).
Однако автомобиль как средство транспорта был ещё ненадёжным. Вплоть до XX века его рассматривали как дорогую игрушку, спортивный снаряд, экипаж для прогулок, так как запуск двигателя бензинового автомобиля представлял серьезную проблему. Так, в США в 1899 году 22% автомобилей были бензиновыми, 38% – электрические, 40% – паровые. Но уже к 1905 году 70% автомобилей были оснащены ДВС, 15% – электродвигателем.
К 1900 году число автомобильных фирм достигло 1000. Выпуск автомобилей достиг во Франции и США – 3000 в год, в Германии – 1000, парк автомобилей соответственно 9000, 5000, 2000, а мировой парк – 20000.
В том же 1900 году Фердинанд Порше сконструировал электромобиль с четырьмя ведущими колёсами, в которых располагались приводящие их в движение электродвигатели. Через два года голландская фирма Spyker выпустила гоночный автомобиль с полным приводом, оснащённый межосевым дифференциалом.
Первый гоночный автомобиль был оснащён двигателем мощностью 35 л. с. и был доставлен Эмилю Еллинеку от DMG 22 декабря 1900 года. Этот Мерседес
был разработан Вильгельмом Майбахом, главным инженером DMG, и включал инновационные конструкторские решения: длинную колёсную базу, широкую колею и низкий центр тяжести, стальную раму, сотовый радиатор и рулевое колесо. Лёгкий и высокопроизводительный двигатель достигал 75 км/ч и мог набирать от 300 до 1000 оборотов в минуту. В нём было 4 цилиндра и соотношение каждого цилиндра на ход поршня составлял 116?140 мм. Объём – 5918 см?. Для каждой пары цилиндров стоял свой карбюратор, два распределительных вала и контролируемые впускные клапана, низковольтное магнето зажигания.
Братья Стэнли производили около 1000 автомобилей в год. В 1909 году братья открыли первую в Колорадо гостиницу люкс-класса и от железнодорожной станции до гостиницы гостей возил паровой автобус, что стало фактическим началом автомобильного туризма. Фирма Stanley выпускала автомобили на паровом ходу до 1927 года. Несмотря на ряд достоинств (хорошая тяга, многотопливность) паровые автомобили сошли со сцены к 1930-м годам из-за своей неэкономичности и сложностей при эксплуатации.
Немалый вклад в широкое распространение автомобильного транспорта внёс американский изобретатель ипромышленник Генри Форд, с 1913 года внедривший конвейерную систему сборки автомобилей.
В 1923 году фирма Бенца изготовила первый грузовой автомобиль с двигателем Дизеля.
Ветераны
В своём исследовании Концепция автомобиля
(1957) французский конструктор Фернан Пикар делит историю конструирования автомобиля на 3 периода. Период до Первой мировой войны он называет изобретательским, когда главной задачей была материализация идеи, создание действующих машин, накопление и обобщение опыта. Второй период (до 1940) – инженерный. В это время были разработаны основы теории и расчёта автомобиля, стали возможными быстроходные, комфортабельные автомобили, их массовое производство. Третий период – стилистический
или дизайнерский
. На передний план выдвинулись проблемы соответствия автомобиля запросам потребителя, удобство и безопасность эксплуатации, эстетические качества.
Изобретательский период исследователи делят на две части: предка
– автомобили выпуска до 1905 года – и ветераны
(1905 – 1918), а инженерный период называют периодом классиков.
В Европе в начале XX века сложилась новая компоновка автомобиля. Двигатель расположен спереди, цилиндры стоят в один ряд. Колёсная база сравнительно длинная, передние и задние колёса одинаковые. На легковых автомобилях применялся карданный привод, на грузовых – цепной. Такая схема стала классической по причинам равномерного распределения массы автомобиля по осям и простоты систем охлаждения и управления.
Главным направлением автомобильной техники в США было создание массового дешёвого индустриального транспортного средства, на которое был большой спрос. Американские автомобили отличались от европейских компактностью, высокими мощностными показателями, технологичностью, применением лёгких и прочных материалов, постепенным упрощением управления и обслуживания.
Одновременно с развитием легковых автомобилей развивались грузовые и автобусы. Число автобусов в Париже достигло к 1908 году 150, в Лондоне – более тысячи. Первые грузовые автомобили представляли собой легковой автомобиль с ящиком сзади вместо пассажирского кузова. Положение изменилось в начале XX века. От легкового автомобиля сохранялись только общая схема и двигатель. Грузовики приобрели большую площадь кузова, массивную ходовую часть, двойные скаты задних колёс, сплошные резиновые шины вместо пневматических.
В период ветеранов
отчётливо проявились основные направления развития: удовлетворение потребности людей в быстром передвижении и перевозках; деление автомобилей на классы – городские и дорожные; тенденция к большим машинам; взаимосвязь конструкции автомобиля и дорожных условий, зависимость конструкции от производственных возможностей и масштабов выпуска; нарастающее воздействие автомобиля на окружающую среду и общество. Обогащением идеи автомобиля на этапе ветеранов
явилось расширение практической сферы его применения.
Классики
Главная отличительная особенность рассматриваемого периода – автомобиль перестал быть роскошью и стал средством передвижения. Появлялась инфраструктура (бензоколонки, станции обслуживания, светофоры, дорожные знаки и др.). Закрытые кузова получали всё большее распространение, упростилась работа водителя. Автомобили стали снабжаться съёмными колёсами и запасным колесом. Окончательно сформировалась классическая
схема: двигатель с числом цилиндров не менее четырёх расположен спереди под длинным капотом. Сцепление и коробка передач – в блоке с двигателем. Крутящий момент передаётся с помощью карданного вала на задние колёса. Механизмы крепятся к штампованной, изогнутой для понижения пола кузова, стальной раме.
Однако обнаружилось, что традиционная структура лишь до известной степени могла соответствовать возросшим скоростям и требованиям комфорта и безопасности по причине неравномерного распределения массы автомобиля по осям и колебаний передних колёс (шимми
). Проблему решали, конструируя независимую подвеску передних колёс и установкой обтекаемого кузова, а так же применением переднего привода.
Современная эпоха
Обычно современную эпоху определяют как 25 предшествующих настоящему моменту лет. Однако существуют некоторые технические аспекты и концепции дизайна, которые отличают современные автомобили от старых. Не рассматривая будущее автомобиля, современная эра стала эрой растущей стандартизации, общих платформ и компьютерного дизайна.
К наиболее важным тенденциям мирового автомобилестроения в начале XXI века можно отнести особое внимание к улучшению экологических и экономических показателей ДВС (каталитические нейтрализаторы и дизели нового поколения, новые типы топлива) создание гибридных систем (ДВС+электромотор+аккумулятор), повышению уровня безопасности, улучшению ходовых качеств (полный привод, электронные системы помощи вождению), интеллектуализации
автомобиля в целом.
Некоторыми особо примечательными разработками в современную эпоху стали широкое распространение переднего и полного привода, внедрение дизельного двигателя и повсеместное использование впрыска топлива. Хотя все из перечисленных были впервые применены ранее, они настолько доминируют на современном рынке, что достаточно просто упустить их значение. Практически все современные пассажирские автомобили имеют несущий кузов, передний привод и поперечное расположение двигателя, однако такой дизайн ещё в 60-х рассматривался как радикально новаторский.
В современную эпоху изменились и кузова. Сегодня на рынке доминируют три типа кузова: хэтчбек, минивэн и SUV, несмотря на то, что это относительно новые концепции. Все три типа изначально создавались как практичные кузова, но превратились в современные мощные люксовые кроссоверы SUV и спортивные универсалы. Рост популярности грузопассажирских автомобилей (пикапов) в США и SUV по всему миру изменил облик автопарка. Сегодня эти автомобили занимают более половины мирового автомобильного рынка.
В современную эпоху быстро росли также топливная эффективность и мощность двигателей. Как только проблема вредных выбросов, возникшая в 70-е была решена с помощью компьютерных систем управления двигателем, мощность последних стала быстро расти. В 80-е мощный спортивный автомобиль мог развивать 200 л.с. (150 кВт). Спустя лишь 20 лет такой мощностью располагает средний пассажирский автомобиль, а некоторые энерговооруженные модели предлагаются с двигателями втрое мощнее.
Список использованной литературы
- Долматовский Ю. А. Автомобиль за 100 лет. – М.: Знание, 1986. – 240 с
- wikipedia.org