История и перспективы развития автомобиля

Автомобиль занимает особое место в жизни человека. Для некоторых мужчин в рейтинге привязанностей он прочно стоит на первом месте, а спутница жизни отодвинута на второе, конечно, если вторая половина с этим мирится. Роль автомобиля в жизни человека настолько велика, что он уже стал как бы механическим продолжением самого Homo sapiens. Предназначенный поглощать расстояния, "наматывая мили на кардан» как пел Высоцкий, автомобиль прочно вошел в нашу повседневность. Представим себе ситуацию вы вышли на работу, а с городских улиц бесследно исчезли все автомобили. Какими проблемами сразу оборачиваются многие моменты нашей жизни, начиная с вопроса, как добраться на работу, доставкой больного, подвозом товаров в магазины, и, заканчивая, например, размышлениями, как съездить на собственную дачу или на озеро с друзьями.

Своим появлением автомобиль прежде всего обязан изобретению колеса, история создания которого уходит в глубину веков. Если повнимательнее посмотреть, то можно легко увидеть, что большинство деталей в автомобиле образованы телами вращения за исключением кузовных элементов, литых деталей двигателя, агрегатов трансмиссии и систем управления.

...

Первый в мире паровой автомобиль был построен французом Н.Ж. Кюньо в 1770 году. Первый в мире автомобиль с двигателем внутреннего згорания создал швейцарец И. де Реваз в 1800 г. Быстрое развитие автомобилей началось после появления в 1879 г. карбюраторного двигателя. В 1885 г. немец Карл Бенц придумал трехколесный автомобиль с бензиновым двигателем, а его соотечественник Готтлиб Даймлер независимо от Бенца – четырехколесный с таким же мотором. Официальной же датой создания первого автомобиля считается 29 января 1886 г., когда К. Бенц получил патент на экипаж с приводом от газового двигателя. Если задуматься, это произошло всего лишь немногим более века назад.

В 1895 г. французи братья Мишлен внедрили пневматические шины. Теперь это всемирно известный бренд могучего концерна «Мишлен».
В 1896 г. изобретатели Е. Яковлев и П. Фрезе создали первый российский автомобиль «Руссо-Балт», двухместная машина с 24-сильным двигателем.
Австриец П. Ледвика в 1897 году впервые применил механический тормоз на все четыре колеса.
1905 г.: на автомобиль впервые устанавливается пулемет, знаменуя собой рождение класса боевых машин.
В 1911 г. французы братья Рено сконструировали автомобиль с передним расположением двигателя и коробкой передач, в которой крутящий момент на задние колеса передавали не цепи, а вал с карданными шарнирами. Эта схема главной передачи осталась неизменной до настоящего времени у заднеприводных автомобилей.

В 1919 г. внедрены электрический стартер и освещение. Генри Форд начал использовать многослойное клееное стекло «триплекс» в своих автомобилях. А изобретен триплекс французским химиком Эдуардом Бенедиктусом, который в 1909 году получил патент на безопасное стекло Triplex.
В 1925 г. внедрена система торможения с гидравлическим приводом.
1931 г. был отмечен применением в подвеске пружин вместо рессор, а также изобретением независимых подвесок передних колес, вводятся аэродинамические формы кузова.

1933-ий : изобретение дроссельной заслонки карбюратора и внедрение высокооктанового бензина увеличивает возможности и мощность малолитражных двигателей.
В 1950 г. британская фирма «Ровер» сконструировала автомобиль с газовой турбиной, в автомобилестроении введены ремни безопасности.
В 1953 г. изготовлен первый бензиновый двигатель с системой впрыска бензина.
1970 году в Соединенных Штатах из-за появдления смогов в мегаплисах Америки и Японии был принят закон, регламентирующий уровень токсичных выхлопов автомобилей. И в 1974-ом начали устанавливать первые каталитические нейтрализаторы дожигания отработавших газов.
В 1972 году был представлен первый образец подушки безопасности на серийном автомобиле. Подушка входит в систему пассивной безопасности SRS.
В 1978 г. на автомобилях «Мерседес» внедряется электронная антиблокировочная систему АBS для предотвращения блокирования колес в процессе торможения, что позволило сократить тормозной путь.
В начале 1980-х началось применение различных электронных систем, к которым относятся блоки управления двигателем, коробкой передач, система курсовой устойчивости и другие.
В середине 80-х компании «Форд» и «Дженерал моторс» представили серийные образцы, теперь подушки безопасности стали стандартным оборудованием и устанавливаются не только в панели приборов, в спинках передних сидений, но и во внутренних панелях дверей, чтобы предохранить от бокового удара находящихся в салоне.

Будущее автомобиля определяется дальнейшим совершенствованием конструкции автомобиля, возрастающим применением пластмасс, композитных материалов (в частности углепластиков). Параллельно с этим интенсивно внедряются электронные системы управления, которые сначала использовались для управления работой двигателей, а со временем находят применение на других агрегатах и системах автомобиля. Навигационные системы, получающие информацию со спутников, стали еще одним неотъемлемым атрибутом автомобиля сегодняшнего дня.

Не прекращаются разработки других типов силовых агрегатов, а также принципиально новых способов преобразования энергии топлива в механическую энергию. Несколько лет назад возобновился интерес к электромобилям, коммерческое производство которых начали американские и японские компании.

Одним из перспективнейших направлений автоиндустрии является разработка силовых установок, работающих на совершенно иных нежели традиционные ДВС (двигатели внутреннего сгорания) принципах. Речь идет о так называемых топливных элементах. Топливным элементом называют электрохимическое устройство, подобное гальваническому элементу, но отличающееся от него тем, что вещества для электрохимической реакции подаются в него извне. Топливо и окислитель, взаимодействуя друг с другом, образуют электроэнергию и продукт выхлопа.

В настоящее время существует несколько типов топливных элементов. Одним из них является водородно-кислородные топливные элементы. Не углубляясь в сущность электрохимических процессов в этом типе топливных элементов, отметим только, что здесь молекулярный водород диссоциирует и теряет электроны, которые отдаются во внешнюю цепь, т.е. поступают к потребителям электроэнергии автомобиля, главным из которых является тяговый электродвигатель. Единственным продуктом реакции тут является вода в виде пара или воды или их смеси. Общий КПД такой установки достигает 30-40%, принимая во внимание идеальную экологичность, ведь «отработавшими газами» здесь является вода.

Этой темой, вкладывая миллиарды долларов, сейчас активно занимаются ведущие мировые автоконцерны, например, Deimler Benz в сотрудничестве с концерном Crysler. Продолжая работу в этом направлении, концерн Mercedes-Benz не так давно начал предлагать водителям американского штата Калифорния принять участие в программе испытаний нового экологически чистого автомобиля F-Cell, тот редкий случай, когда для движения используется водород. Под капотом у мерседосовской новинки F-Cell находится 134-сильный электродвигатель, способный на одном комплекте водородных топливных элементов преодолевать 386 км без каких-либо вредных выбросов в атмосферу. Производитель отмечает, что испытания продлятся несколько лет. Правда, в компании говорят, что особенностью программы испытаний является то, что ввиду отсутствия сертификатов на автомобили F-Cell водители не смогут на этих машинах покидать пределы Калифорнии. На первом этапе компания Mercedes произвела уже 200 таких автомобилей.

Автомобильная техника развивается настолько ошеломляющими темпами, что сегодняшние суперсовременные модели через каких-нибудь 5-7 лет покажутся уже безнадежно устаревшими.

Читайте также Теория поршневых авиационных двигателей. Загрузка с DepositFiles

Теория поршневых авиационных двигателей. Загрузка с Яндекс-диска. Очень удобно.