четверг, 11 декабря 2014 г.

2. Автомобіль учора й сьогодні

     Людина створювала не задоволення власного марнославства. Вона створила автомобілі, щоб їздити на них. Ще Леонардо так Вінчі сконструював гарбу із ручним управлінням. Втім, цей віз важко визначити автомобілем, адже ньому не було основного – джерела енергії. Спочатку джерелом, штовхаючим машину, став паровий двигун. Першість у його винаході зазвичай приписується ДжеймсуУатту, хто у 1769 році створив першу парову машину. Але перший паровий автомобіль все-таки зробив француз Киньо, причому, у тому ж 1769 року. Більш відомі конструкції постали пізніше: фаетон Тревитика (1803) і легковий автомобіль Ханкока (1822). А в 1873 створили перший паровий омнібус, прадід сьогоднішнього автобуса. Звісно, паровий двигун був далекий від ідеалу, й інженери усього світу шукали нові рішення. Мало далі - хтозна, але у 1806 року у Швейцарії в майстерні Ісаака деРивазо з'явилося транспортний засіб, який проїхав кілька метрів з допомогою двигуна внутрішнього згоряння (ДВС). Але така відстань нікого не задовольняло. Блискуча ідея спала на думку французу Ленуару. Він поєднав пари бензину з повітрям і використовував цю суміш як рушійну силу. Машина з ДВС його конструкції подолала відстань від Парижа до Жуенвиля ЛеПон. Николаус Отто удосконалив двигун Ленуара. У 1876 року він запатентував ДВС, у якому використовувалося стиснення бензино-повітряної суміші в камері згоряння чотиритактний робочий цикл. Але патент Отто скасували в 1896 року. Причиною стало звернення до суду спадкоємців іншого французького інженера,Бo де Роща, який ще 1862 року теоретично обґрунтував принцип чотирьохтактного двигуна. І після скасування цього патенту всі, хто побажав, могли виготовляти чотирьохтактні двигуни внутрішнього згоряння. Першим, хто створив справді легкий і компактний ДВС був Готліб Даймлер. Його одноциліндровий мотор обсягом 460куб.см. при 700 оборотах на хвилину мав неймовірну на той час потужність в 1,1 кВт (1,5 к.с.). У двигуна була цілком сучасну систему запалювання і карбюратор, що робив його придатним установки на колісний екіпаж. Такий триколісний екіпаж сконструював в 1885 року Карл Бенц, а сам Даймлер створив перший у світі мотоцикл. Цей «байк» масою 90 кг мав дерев'яні оковані колеса, дерев'яну ж раму розвивати швидкість 12 км/год. Та ідея побудувати автомобіль не залишила Даймлера й у 1886 року він вразив співвітчизників першим швидкісним чотирьохколесним автомобілем. Він розвивав фантастичну швидкість 18 км/год, що стало поштовхом до гонці потужностей та швидкостей, триваючої і з сьогодні. За короткий час потужність зросла до 45 кВт (60 к.с.). Це змусило відмовитися від ремінної передачі й автомобіль придбав сучасне компонування. Попереду розміщався двигун, з'єднаний зчепленням з коробкою передач, за ним карданний вал, диференціал з розподільником і жорстка задня вісь. Наприкінці 19 століття з'явилася й запалювання від магнето системи Боша. Деякі люблять жартувати, що гальма придумали боягузи. То це так чи ні, сьогодні вже не перевірити, але вже з 1900 року майже всі автомобілі мали дві незалежні гальмівних системи. Ніжне гальмо блокувало передні або задні колеса, а ручне гальмо мав допоміжну функцію. Говорячи про автомобіль, не оминути цього і колеса, що спочатку були сталевими і жорсткими. Від ударів не рятували найкращі ресори і амортизатори. Тому на згадуваній колесо одягали гумовий обруч, оберігає автомобіль та її пасажирів від дрібних нерівностей дороги. Великі ж найчастіше призводили до поломки автомобіля.
     Сьогодні прізвище одного провінційного шотландського ветеринара знає увесь світ. Саме він здогадався звернути до кола гумовий шланг, яким поливав свій газон, і вставити до нього клапан власного виготовлення. Те, що вдалося він наклеїв на колеса триколісного велосипеда свого сина. Ефект був дощенту разючий! Хлопчина легко обганяв всіх однолітків у дворі. А звали того ветеринара Джон Бойд Данлоп. Рік потому Данлоп отримав патент на винахід, проте крім задоволення від їзди, воно створювали що й чимало проблем. Шини не бажали триматися на колесах, а при пориві їх важко було б замінити. Втім, ці в основному цікавили автогонщиків. Однією з таких був француз Едуард Мішлен, котрий із своїм братом збирався автомобілем інших братів – Пежо, брати участь у автоперегонах Париж-Бордо-Париж. Мішлен розробив знімні ободи, які кріпляться на дисках з допомогою болтів. І хоча під час змагань братам довелося замінити проколоті шини 65 раз, переваги переважили. Згодом брати організували власну фабрику із виробництва пневматичних шин. Однак у 1914 року з'явилися практично сучасні колеса типу “Рейдж –Уітворт”. Щоправда, спочатку колеса кріпилися лише центральним гвинтом і тільки згодом їх почали кріпити трьома, чотирма чи п'ятьма гвинтами .А далі вже автомобіль розвивався поступово, без серйозних революцій. Рік у рік поліпшуються технічні характеристики, комфорт і безпека. Що чекає на нашій майбутньому? Однозначно, старий ДВС підійшов вже впритул до максимальному ККД, який тільки можна потім із нього вичавити. Тому рано чи пізно він поступиться своє місце електромотору. Але які були необхідно розробити недорогі й ефективні джерела.
      Поки що ми можемо спостерігати перехідний процес – дедалі більше автомобілів з гібридної силовий установкою. Серце гібридів усе ж – ДВС, але крутить він у постійному оптимальному режимі лише електрогенератор, і механічної через відкликання колесами немає. Не дивлячись певні втрати при перетвореннях енергії, все-таки досягається значна економія, адже ККД електромоторів впритул наближається до 100%. Поки почекаємо і спостерігати. Що буде!

Комментариев нет:

Отправить комментарий