Автомобиль

Гоночный автомобиль

Первый русский автомобиль Яковлева и Фрезе, XVI Всероссийская промышленно-художественная выставка, Нижний Новгород, 1896 год.

Benz Velo — один из первых автомобилей.

Cadillac модели 1959 года — один из символов автомобиля середины XX века.

Автомобиль Volkswagen Scirocco 2008 года.

Автомобиль (от греч. αὐτός — сам и лат.  mobilis — дви­жу­щий­ся) — ко­лёс­ное транс­порт­ное сред­ст­во с соб­ст­вен­ным дви­га­те­лем и ру­ле­вым управ­ле­ни­ем. Автомобиль имеет не ме­нее че­ты­рёх ко­лёс. Понятие включает: легковой автомобиль, грузовой автомобиль, автобус, троллейбус, бронетранспортёр, но не включает сельскохозяйственный трактор и мотоцикл.

История автомобилестроения

Повозка

Сначала появилась повозка, затем в повозки начали запрягать лошадей. В XV веке появились кареты, они отличались особой роскошью отделки. В XVII веке появился транспорт общего пользования, в которых было несколько мест — дилижансы. Перевозки были товарными и почтовыми. Конные повозки применялись для оказания нуждающимся скорой медицинской помощи. Для увеличения скорости, конный омнибус поставили на рельсы. На пути к автомобилю механические средства были переходным этапом.

Самобеглые коляски

Позже у людей появилась нужда передвигаться, а также перевозить грузы на далёкие расстояния, хотелось освободить животных от тяжёлого труда. Экипажи приводились в движение при помощи педалей, которые крутили сами пассажиры. Коляски имели по три колеса и приводились в движение заводным пружинным механизмом. А два задних колеса были независимы друг от друга. Их вращение производилось с помощью системы шестерёнок. Для управления было предусмотрено четвёртое маленькое колесо, как раз таки к нему крепился руль.

Паромобили

В Китае Фердинанд Вербист при содействии китайских мастеров создал машину с паровым двигателем в 1672 году и позже подробно описал её в книге «AstronomiaEuropea». Длина машины составляла всего 65 сантиметров, так как была создана как игрушка для китайского императора. В 1765 русский механик Иван Ползунов первый построил паровую автоматическую машину. В конце XVIII века были созданы дорожные правила для парового автомобиля.

Переход к автомобилям с электро- и бензиновым двигателем

В связи с ненадёжностью паровые двигатели не прижились на автомобилях. Первые работоспособные электромобили были собраны в 30-40-х годах XIX века. Первопроходцами этого дела можно считать британца Роберта Андерсона и шотландца Роберта Дэвидсона, а также американца Томаса Девенпорта. А во второй половине XIX века впервые был изобретён двигатель внутреннего сгорания. Первую попытку создания двигателя внутреннего сгорания предпринял французский конструктор Филипп Лебон. В 1801 году он изобрёл двигатель внутреннего сгорания, работающий на светильном газе. Этой работе было не суждено продолжиться, так как через 3 года после создания опытного образца Лебон погиб.

После попыток Лебона этим делом занялись бельгийский механик Жан Этьен Ленуар, а также немецкий изобретатель Август Отто. Здесь особого успеха добился Август Отто, его двигатели были производительнее и в пять раз экономичнее двигателей Ленуара. Новейшее, на тот момент времени, изобретение француза уступило первенство конструкции Отто. Такие первые серийные двигатели внутреннего сгорания в качестве топлива использовали газ. Конструкторы же сразу оценили преимущества размеров и стали устанавливать их на автомобили. Первый двигатель Ленуара, установленный в автомобиль, был испытан в 1860 году.

Модель бензинового двигателя предназначалась для промышленной стационарной установки. Первый бензиновый двигатель изобрел немецкий инженер Готтлиб Даймлер. В 1883 году был создан калильный бензиновый двигатель с зажиганием от раскалённой трубочки, которая вставлялась в цилиндр. Донат Банки, венгерский инженер, по сей день считается создателем карбюратора. В 1883 году он получил патент, который был неким прообразом всех современных карбюраторов. Банки предлагал не испарять бензин, а мелко распылять его в воздухе.

Позже серьёзную конкуренцию новичкам с двигателями внутреннего сгорания составили электромобили. В начале XX века в США их выпускали в несколько раз больше, чем автомобили с бензиновыми двигателями. Огромную популярность завоевали электромобили компании Detroit Electric. Конструкторы и предположить не могли, что автомобили с двигателями внутреннего сгорания спустя примерно сто лет снова будут конкурировать с электромобилями.

Автомобилестроение в России

Первый российский автомобиль был создан в 1896 году в Петербурге . Создатели этого автомобиля Евгений Яковлев и Пётр Фрезе. Такой автомобиль был представлен на Всероссийской промышленно-художественной выставке в Нижнем Новгороде, там он совершал демонстрационные поездки. Спустя 10 лет в Российской империи было налажено промышленное производство автотранспортных средств. Крупнейшим производителем стал Русско-Балтийский завод, он располагался в Риге. А позже знаменитые Руссо-Балты выпускали автомобили и в других частях страны.

В 1884 году Огнеслав Степанович Костович в России построил первый бензиновый карбюраторный двигатель, оппозитный и с горизонтальным размещением направленных встречно цилиндров. В двигателе Костовича впервые во всем мире было применено электрическое зажигание. Он был 4-тактным, 8-цилиндровым, с водяным охлаждением. Мощность двигателя составляла 80 л. с. при массе двигателя 240 кг. Но заявку на свой двигатель Огнеслав Костович подал только 14 мая 1888 года, а патент получил в 1892 году.

Революция 1917 года и связанные с ней последующие события, не позволили машиностроению развиваться. В середине 20-х годов XX века, ввели в строй заводы АМО (будущий ЗИС) и НАЗ (будущий ГАЗ). Производство было заточено на развитие грузового автомобилестроения. В послевоенный период большое внимание стало уделяться производству легковых автомобилей. Ключевая роль в том принадлежала строительству Волжского автозавода, которое велось с 1966 по 1970 год. В 90-е годы отечественная промышленность пережила спад, производство резко сократилось, а некоторые заводы были ликвидированы. Те же предприятия, которые сумели адаптироваться к новым условиям, успешно функционируют и в наше время.

Российские автопроизводители

• ОАО «Горьковский автомобильный завод» (ГАЗ).
• АО «АвтоВАЗ».
• ООО «Ульяновский автомобильный завод» (УАЗ).
• АО «Автомобильный завод УРАЛ».
• ПАО «КАМАЗ».
• ПАО «Павловский автобус».
• ООО «КАВЗ».
• ООО «Ликинский автобусный завод» (ЛИАЗ).

Классификация и общее устройство автомобилей

Автомобили и автомобильные подвижные составы по назначению делятся на:

• грузовые;
• пассажирские;
• специальные.

Автомобиль состоит из трёх основных частей:

• Двигатель (источник энергии);
• Шасси (объединяет трансмиссию, ходовую часть и механизмы управления);
• Кузов автомобиля (предназначен для размещения водителя и пассажиров в легковом автомобиле и груза в грузовом автомобиле).

Современные технологии, используемые в автомобилях

1. Электрические и гибридные двигатели. Такие машины работают на электроэнергии, тем самым снижаются выбросы вредных веществ и уменьшается зависимость от ископаемых топлив.

2. Коннективность и развлечения. Инфотейнмент-системы с сенсорными экранами позволяют водителям и пассажирам получать доступ к интернету. Беспроводные технологии связи позволяют подключить смартфон к автомобилю и использовать голосовые команды для управления функциями.

3. Эффективность и экологичность. Системы старта-остановка (Start-Stop) автоматически отключают двигатель на коротких остановках, для того, чтобы сэкономить топливо и снизить выбросы. Также существуют системы рециркуляции газов выхлопа, они созданы для того, чтобы уменьшить выбросы в атмосферу.

4. Электроника и автоматизация. Автомобили оборудованы множеством электронных систем, которые управляют топливоснабжением и климат-контролем. Также существует автоматическая парковка и системы распознавания жестов.

5. Автономное вождение. Такая система использует датчики, камеры и искусственный интеллект. От систем уровня 1 с адаптивным круиз-контролем до полностью автономных автомобилей уровня 5. Эти технологии обещают улучшить безопасность на дорогах, путём снижения аварийных ситуаций, которые человек создает по ошибке.

6. Системы безопасности. Автомобили оборудованы спектром систем безопасности, например: антиблокировочная система тормозов (ABS), система стабилизации (ESP), а также система предотвращения столкновений.

7. Системы помощи в вождении. Системы адаптивного круиз-контроля, распознавания дорожных знаков, предупреждения о выходе из полосы движения делают вождение более комфортным и безопасным. Эти системы могут помочь водителям избегать усталости, снижать риск столкновений и поддерживать безопасное расстояние до других транспортных средств.

Вред от автомобилей

Автомобильного транспорта пагубно влияет на окружающую среду, так как транспорт выступает в качестве основного потребителя энергии и нефти. В транспортном секторе именно автомобильный транспорт является крупнейшим источником глобального потепления. Загрязнение автомобильным транспортом оказывает воздействие по нескольким направлениям:

• глобальное потепление;
• загрязнение воздуха, воды и почвы;
• влияние на человеческое здоровье;
• шум и вибрация.

К основным токсичным выбросам автомобиля относятся:

• отработавшие газы;
• картерные газы и топливные испарения;
• окись углерода;
• углеводороды;
• альдегиды.

Методы борьбы с загрязнением окружающей среды

1. Стимулирование развития общественного транспорта и переход на более экологические виды передвижения, например, велосипеды или электроскутеры.
2. Использование более экологически чистых видов топлива.
3. Применение более эффективных систем очистки отработавших газов, таких как катализаторы и фильтры.
4. Внедрение технологий для сокращения шума от движения автомобилей, таких как шумопоглощающие дорожные покрытия.
5. Урегулирование дорожного движения, рациональное распределение транспортных потоков.
6. Удаление автодорог от зданий и сооружений на безопасное расстояние.