Які транспортні засоби були в Прадавньому світі?

Яка загальна деталь є у всіх прадавніх транспортних засобів?

Як з'явилися гальма на транспортних засобах?

4.  Ким побудований перший паромобиль?

Хто першим организував рух парових диліжансів?

Яке слово збереглося в розмовній мові від паромобиля?

Століття автомобільного транспорту

                                                                                                                                                                         3.1 Газовий двигун.

  Творці перших транспортних ДВЗ взяли за основу конструкцію парової машини, у якій самими об'ємними, до того ж небезпечними елементами були топка й котел. Як зробити конструкцію більш компактною й продуктивною? Виходить, топку й котел потрібно замінити, вважали винахідники. Чим? Відповідь на це питання видалась простою: необхідний резервуар з газом, наприклад світильним. Для цієї мети газ треба змішати з повітрям, а потім уже вводити в циліндр машини й там запалювати. Горіння газу й розширення палаючої суміші зроблять силу, яка й замінить пару. Отже, топка й котел більше не знадобляться!

Першим додумався як це зробити не вчений або інженер, а самий далекий від техніки людей — офіціант паризького кафе Жан Ленуар в 1860 році. Як розповідали працівники кафе, його заворожувало полум'я палаючого газу всередині плити. Він не тільки запропонував ідею, але й сам зробив двигун, який працював на газі (рис.8). А оскільки газ горів усередині двигуна, то останній назвали двигуном внутрішнього згоряння. Правда, він був слабким, розвивав потужність усього у дві кінські сили, але споживав багато масла й газу. У жарт його тоді називали пожирателем газу.  

                                            Рис.8 . Перший двигун Жанна Ленуара.

Переваги нового двигуна перед паровою машиною не обмежувалися відсутністю котла й топки. Газові двигуни не вимагали розведення пари, обслуговувати їх було неважке. Однак маса нового двигуна залишалася майже такий же, як і в парової машини. Одиниця виробленої потужності двигуна (к. с. або кВт) обходилася в 7 раз дорожче, чим у парової машини. Тільки 1/25 теплової енергії згорілого газу робила корисну роботу, коефіцієнт корисної дії (ККД) двигуна становив 0,04.

Зробити газовий двигун більш ефективним удалося в 1876 р. комерційному службовцеві Миколі-Августу Отто (1832-1891) з Кельна разом з Євгенієм Лангеном (1833-1895).

Новий універ­сальний двигун для найширшого застосування було винайдено. Тепер

треба було його удосконалити.

У  80-х роках XIX століття промисловий переворот майже скрізь закінчився. Була створена машинобудівна промисловість. Ма­шини проникли в усі галузі народного господарства. З 1873 року по­чинають створювати двигуни, які працюють на паливі, виготовленому методом перегонки нафти (бензин, гас, мазут).

Двигун на рідкому паливі.

Винайдення двигуна внутрішнього згоряння - легкого двигуна, що має досить високий коефіцієнт корисної дії і невеликі розміри, полег­шило винайдення саморушного екіпажу. В 1883 році Готліб Даймлер (1834-1900) запропонував нову конструкцію малогабаритного швид­кохідного двигуна внутрішнього згоряння завдяки виграшу у його по­тужності. В 1885 році він розробив чотиритактний двигун потужністю 1,1 квт (1,5 к.с.) , який працював на бензині. Займання пальної суміші здійснювалось за допомогою запальної трубки, яку перед запуском розпікали до червоного жару і вкручували в циліндр. Тепла трубки вистачало, щоб підпалити першу порцію пальної суміші, надалі тем­пературу трубки підтримувала, згоряючи в циліндрі, бензинова пара. Створений двигун став прототипом сучасного двигуна, працюючого на легкому парі.

                                                                Рис. 9 . Двигун Г.Даймлера.

У 1885 році Бенц, одночасно з Готлібом Даймлером, створив дви­гун, де запалення суміші в циліндрах проводилось від електричної іс­кри. Його можна було встановити на екіпажі.                                                                                                                                

Усі наступні конструкції Даймлера розраховані винятково на рідке паливо. Більшу частоту обертання вала двигуна, забезпечувану, зокрема, інтенсивним запаленням суміші, Даймлер справедливо вважав головним показником роботи двигуна на транспортній машині.

Частота обертання вала двигуна Даймлера була в 4—5 раз більше, чим у газових двигунів, і досягала 450...900 хв ^-1, а потужність на 1 л робочого об'єму — удвічі більше. Відповідно могла бути зменшена маса двигуна. Для його пуску служила заводна рукоятка. Фактично було все необхідне для створення легкого саморушного екіпажа — автомобіля.

Почесне місце серед винахідників автомобіля займає й наш співвітчизник Євгеній Олександрович Яковлєв (1857-1898). Будучи в минулому лейтенантом військового флоту, що плавав на російських і іноземних судах, він був добре знайомий з двигунами, відмінно в них розбирався. Після відставки в 1883 р. він почав проводити досліди із двигунами, що працюють на рідкому паливі. У дворі свого будинку Яковлєв побудував сарай, який став майстерною, і в ньому почав проводити експерименти із ДВЗ.

В 1889 р. на власний страх і ризик Яковлев організував серійне виробництво гасових і газових двигунів на заснованому їм невеликому заводі в Петербургові. Перший ДВЗ на рідкому паливі конструкції Яковлева був виготовлений в 1889 р. Він витримав усі випробування й навіть вигідно продався.

Конструктор Яковлев був запрошений на VIII з'їзд Російського суспільства натуралістів і виступив там з доповіддю про підсумки роботи зі створення ДВС на рідкому паливі. Дмитро Іванович Менделєєв високо оцінив роботу Яковлева. Акціонерне товариство «Дейтц», на чолі якого стояв Николаус Отто — видатний конструктор газових двигунів, притбало двигун Яковлева. Оцінка Отто була дуже утішною. На двигуни стали надходити замовлення. В 1891 р. було виготовлено 20 ДВЗ конструкції Яковлева. Назріло питання про розширення виробництва, і в 1891 р. у Санкт-Петербургові Яковлев, будучи талановитим конструктором і організатором, заснував «Перший російський завод гасових і газових двигунів Є.О Яковлева», де впроваджував нові технології.

Двигуни конструкції Яковлева мали для того часу чимало передових конструктивних особливостей (електричне запалювання, знімну головку циліндра, змащення під тиском).

В 1893 р. двигуни конструкції Яковлева експонувалися на Всесвітній виставці в Чикаго й були відзначені премією.

Виняткова роль в галузі конструювання двигунів внутрішнього ігоряння належить винаходу німецького інженера Рудольфа Дізеля (1858-1913). У 1897 році він зробив двигун внутрішнього згоряння, в якому суміш рідкого палива з повітрям вприскувалася в камеру, де повітря було стиснуте до 35 атмосфер. Такий двигун, що дістав назву дизель-мотора (або просто дизеля), набув найширшого застосування -і сухопутного і у водному транспорті.

Винахідники автомобіля.

Офіційно винахідниками автомобіля вважаються Г.Даймлер і К. Бенц. Однак Бенц свою конструкцію назвав «Вело» (рис.10), і якщо врахувати, що в ній використовувалися тільки три колеса, те, напевно, некоректно відносити його до класу автомобілів.

Німецькі винахідники Даймлер і Бенц, ідучи різними шляхами, побудували схожі двигуни й в 1886 р. поставили їх на своїх автомобілях.

Так, наприклад, двигун Бенца був одноциліндровим горизонтальним чотиритактним водяного охолодження.

Наприкінці січня 1886 р. Карл Бенц одержує імперський патент № 37435 на винахід автомобіля із чотиритактним двигуном. Жителі Мангейма 3 липня 1886 р. стали першими в історії людства свідками пробної поїздки триколісного екіпажа із ДВЗ, більше, мабуть дитячий велосипед, що нагадував гігантський. Враження цей екіпаж зробив величезне: дами зомлівали, коні шарахалися, візники лаялися. «Диявольський візок», як писала мангеймская газета, рухався зі швидкістю приблизно 15 км/год.

Новий транспортний засіб викликав недовіру: незвичайний вид, тріск працюючого двигуна, ядушливі відпрацьовані гази. Добропорядні городяни з іронією й інтересом поглядаючи на це чудо, погойдували головами, але зайняти місце поруч із водієм не вирішувалися. Лід недовіри був зламаний в 1888 р., коли Берта Бенц (дружина винахідника) без відома голови родини, взявши двох дітей, відправилася на автомобілі в сусіднє місто Пфорцгейм відвідати батьків. Шлях довжиною 120 км був здійсненийй без дорожніх подій. Поїздка сміливої жінки розв'язала долю справи: в автомобіль повірили.

1 серпня 1888 р. К. Бенц одержав «тимчасовий дозвіл» на їзду в автомобілі, причому швидкість його не повинна була згідно із цим дозволом перевищувати 12 км/год. Перші права, перші правила вуличного руху... Перші правила експлуатації автомобіля говорили: «Встановити захисний кожух над двигуном, щоб запобігти вибуху парів бензину від нагрівання сонячними променями, а також оснастити машину не занадто різким звуковим сигналом, щоб попереджати про свою появу коней і пішоходів». Автомобільний транспорт, народження якого затяглося більш ніж на 100 років, почав інтенсивно розвиватися.

Рекламний пробіг саморушних екіпажів різних конструкцій по трасі Париж — Бордоіль — Париж став справжнім тріумфом автомобіля. Автомобіль у повний голос заявив про себе як про ефективний транспортний засіб. І не дивно: відстань довжиною 1200 км автомобіль із карбюраторним двигуном пройшов за 40 год 40 хв із середньою швидкістю майже 30 км/год.

Справжній розквіт автомобільного транспорту почався після того, як шотландський ветеринар Джон Данлоп винайшов надувну покришку.

Було зареєстровано 416 претендентів на почесний титул «винахідника автомобіля». З них найбільш значимими в створенні автомобіля виявилися не більш п'яти.

У 1892 році американський механік Генрі Форд (1863-1947) сконс­труював свій перший автомобіль. У 1903 році він організовує у Дет­ройті великий концерн по виробництву автомобілів, ставши таким чи­ном, одним із творців американської автомобільної промисловості

Перші механічні екіпажі Даймлера і Бенці не можна було ще назва­ти сучасними автомобілями. Це було поєднання нового двигуна з примітивним возом. Переднє колесо без ресор Бенц взяв від велосипе­да, а два задніх разом з ресорою і віссю - від прольотки.

Наприкінці XIX і початку XX століття в результаті роботи інжене­рів і винахідників багатьох країн був створений автомобіль сучасного типу. Так, кузов, рама і ресори були запозичені у прольоток, рульове управління, шини і ланцюгова передача (привід перших автомобілів) -у велосипеда, коробка передач - від токарного верстата. Від перших парових автомобілів був взятий диференціал, який забезпечував різну швидкість ведучих коліс, необхідну при поворотах машини .

Проектування і побудова одного автомобіля наприкінці XIX ст. за­ймали приблизно 5 людино-років роботи. Таким чином, річний випуск 100 машин вимагав біля 500 робітників, а автомобільних фірм досяга­ло тисячі, більшість яких рахувалось лише на папері. Фірми безуспіш­но намагались використовувати вигідну ситуацію, будувати і продава­ти автомобілі. Але і солідних фірм, які випускали більше сотні авто­мобілів на рік не бракувало. Так випуск автомобілів досяг в 1900 році у США і Франції - 3000 в рік, у Німе чинні - біля 10000. Світовий парк автомобілів досяг 20,0 тис.

Перші 15 років після створення автомобіль розглядався майже ви­ключно як машина особистого користування - для прогулянок, розваг, спорту. Пізніше були внесені принципові зміни в ідею автомобіля –почався розвиток автомобілів народногосподарського призначення -вантажних, автобусів, таксі і т.п.

В подальшому прихильники автомобіля почали звертати увагу і на його недоліки. Швидкість 30-40 км/год вже не приносила задоволен­ня, шум двигуна втомлював, гальма-слабкими, тряска-нестандартною, витрати палива значними. Від захоплень перейшли до вимог.                                                                                                            

Коротка хронологія створення автомобіля та його комплектуючих.                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                 Основними історичними віхами в створенні автомобіля є (по роках):     

1769 - поява триколісного парового воза ;                                                               1876 - створення чотиритактного газового двигуна Отто (Германія);             

1885 - винахід двигуна внутрішнього згорання на рідкому паливі Даймлером                

       (Ні­меччина);

 1889 - введення коробки передач з пересувними шестернями Даймлером (Німеч­чина);

1892 - створення карбюратора Майбахом(Німеччина);                                                                                 

1895 - поява першої вантажівки «Бенц» (Німеччина);                                                              

1911 - винахід стартера (Австрія);

1913 - конвеєрне виробництво автомобілів (Форд, США);                                             1927 - створення вакуумного підсилювача гальм (США);                          1948 - поява гидротрансформатора (США);                                           1962 - застосування електронної системи запалення (США);                                     1975 - впровадження електронної системи уприскування палива (ФРН);                                                                                                                             1983 - створення турбокомпресорного двигуна (США).                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               

В даний час спостерігається зростання енергоозброєності автомобілів (встановлення потужних джерел і споживачів електричного струму); застосування пристроїв по адаптованому управлінню роботою агрегатів, систем і автомобіля в цілому (систем живлення, галм і т. д.).

Питання для самоперевірки: