Автомобіль
Автомобі́ль (від грец. αὐτός — «сам» і лат. mobilis — «той, що рухається») — самохідна колісна машина, яка приводиться в рух встановленим у неї двигуном і призначена для перевезення людей, вантажу, буксирування транспортних засобів, виконання спеціальних робіт та перевезення спеціального устаткування безрейковими дорогами. Пересувається переважно суходолом. НазваАвтомобілями називають самохідні сухопутні безрейкові транспортні засоби з двигуном внутрішнього згоряння також з електричною силовою установкою чи гібридною установкою. Слово вживається з другої половини XIX століття. До справжніх автомобілів не відносять відомі з XVIII ст. безкінні транспортні засоби, що являли собою безрейкові паровози, такі як локомобілі, парові карети та інші[2] (хоча їх часто називають паровими автомобілями). Рідковживана зараз назва автомашина[3] походить від машина (яким колись називали переважно паровоз, паровик пароплава, а також інші механізми)[4] з доданням уточнювального авто-. Надалі воно скоротилося до машина, внаслідок поширення цього виду транспорту. Розмовний варіант авто́[5] вживається і в інших мовах, в українській з кінця XX — початку XXI поширюється похідне від нього зменшувальне авті́вка[6][7]. Інші розмовні і жартівливі назви автомобіля в українській мові — мотор[8], чортопха́йка (колись так жартома називали легкі візки, а також човни)[9]. Також існувала назва — самохі́д.[10][11] ПризначенняАвтомобіль призначений для перевезення пасажирів і вантажів, спочатку розглядався як механізований варіант кінної упряжки. Більшість сучасних автомобілів мають чотири колеса та двигун що приводить їх в рух. Більшість автомобілів що вироблялися до 2010 року починають рух за допомогою двигуна внутрішнього згоряння, який працює на спалюванні викопного палива. Гібридні автомобілі активно почали виробляти у 2000 році, після 2010 року електромобілі. КласифікаціяСучасні автомобілі за призначенням поділяються на:
Легкові автомобіліЛегкові автомобілі, призначені для індивідуальних перевезень пасажирів, мають від 2 до 9 місць, включаючи місце водія. За європейською класифікацією розрізняють такі класи легкових автомобілів: Клас А. Сюди належать невеликі «міні» автомашини, які найчастіше використовуються у містах, для поїздки на дачу, для подорожей вони не дуже підходять. Ширина такого автомобіля — до 1,6 метра, довжина — не більше 3,6 метра. Клас B. Це малогабаритні автомобілі малого класу. Найчастіше їх використовують для приміських та міських поїздок. У цих машин довжина складає не більше 4 метрів. Клас С. Це автомашини нижчого середнього класу, так званий гольф-клас. Ширина кузова складає від 1,6 до 1,75 метра, довжина від 3,9 до 4,4 метра. Клас D. Це автомашини середнього класу. Клас E. Це машини вищого середнього класу. Клас F. До цього класу належать дуже дорогі автомобілі, так званого представницького класу. Ширина машини від 1,7 метра, довжина від 4,6 метра. Легкові автомобілі класифікуються також за типом кузова:
АвтобусиАвтобуси призначені для групових перевезень пасажирів. За кількістю місць для сидіння поділяються на:
За призначенням автобуси поділяються на:
До спеціалізованих належать автобуси, призначені для перевезення пасажирів певних категорій (екскурсантів, туристів, школярів). Вантажні автомобіліВантажні автомобілі класифікуються за завантаженістю. Розрізняють такі класи вантажних автомобілів:
За типом кузова вантажні автомобілі поділяються на:
Історія
Самохідні екіпажі різних схем і конструкцій розроблялися багатьма винахідниками ще в XVI-XVIII століттях. Швидкий розвиток автомобілів почався після появи швидкохідних і економічних, двигунів внутрішнього згоряння. У 1879 році Бенц отримав патент на свій перший двигун, який був розроблений в 1878 році. Його перший Motorwagen був побудований в 1885 році в Мангаймі, Німеччина. Він отримав патент на його винахід 29 січня 1886 (під егідою його великій компанії, Benz & Cie, яка була заснована в 1883 році). Benz почав продаж транспортного засобу 3 липня 1886, близько 25 автомобілів «Бенц» були продані між 1888 і 1893 роком. Вони також були наведені з чотирма двигунами власної конструкції. Француз Еміль Роже, що вже виробляв двигуни Benz за ліцензією, додав автомобіль Бенца до своєї лінії автомобілів. Оскільки Франція була більш відкритою для ранніх автомобілів, спочатку більше було збудовано та продано у Франції через Роже, ніж Benz продав у Німеччині. У серпні 1888 Берта Бенц, дружина Карла Бенца, зробила першу поїздку на автомобілі, щоб довести дорожню придатність винаходу чоловіка. Основні дати
Загальна будоваКузовКузов — це частина автомобіля або іншого транспортного засобу, яка призначена для розміщення пасажирів і вантажу. Кузов вантажного автомобіля кріпиться до рами автомобіля. Абсолютна більшість легкових автомобілів мають безрамні тримальні кузови, які одночасно виконують роль рами — до них приєднується решта вузлів і агрегатів автомобіля. Також безрамний кузов притаманний більшості автобусів. Ходова частинаХодова частина складається з рами (у випадку рамної конструкції з не тримальним кузовом), переднього та заднього мостів (осей), підвіски та коліс зазвичай з пневматичними шинами (у 2023 році з'явилися безповітряні шини[джерело?]). Рама є основним тримальним елементом авто до якого кріпляться всі агрегати та прилади, а також кузова або кабіни й вантажної платформи у вантажних автомобілів. У легкових автомобілях і автобусах широко застосовуються безрамні конструкції, в яких всі механізми прикріплені до корпусу суцільнометалевого тримального кузова. Мости автомобілів передають вертикальне навантаження від рами або кузова на колеса, а штовхальні і гальмові зусилля — від коліс до рами або кузова. Передній ведений міст складається з балки і шарнірно з'єднаних з нею поворотних важелів, за допомогою яких повертаються керовані колеса. Тяговий міст зазвичай виготовляють порожнистим. У ньому розміщена частина механізмів силової передачі. Підвіска автомобіля пружно з'єднує мости з рамою і разом із шинами пом'якшує поштовхи та удари, що виникають під час руху автомобілів. Як пружний елемент підвіски застосовують ресори (пружні балки, складені з окремих сталевих листів) або намотані пружини; використовують також стрижневу (торсійну), гумову, пневматичну і пневмогідравлічну підвіски. Для передніх коліс легкових автомобілів широко застосовують так звану «незалежну підвіску» , в якій пружний елемент з'єднує раму або кузов безпосередньо з колесом. Для гасіння коливань підвіски в усіх легкових та у деяких вантажних автомобілях встановлюють гідравлічні або механічні (фрикційні) амортизатори. Для покращення стабілізації керовані колеса автомобілів встановлюються з певними кутами розвалу та сходження. Для контролю та регулювання цих параметрів застосовуються спеціальні (лазерні або комп'ютерні) стенди «розвал-сходження». Крім того, колеса транспортних засобів підлягають періодичному балансуванню на спеціальних балансувальних верстатах. ДвигунОсновним типом двигуна сучасних автомобілів є поршневий двигун внутрішнього згоряння, рідше роторно-поршневий двигун внутрішнього згоряння. Невеликого поширення набули автомобілі з газотурбінним двигуном внутрішнього згоряння. Парові автомобілі тепер майже не застосовуються. За видом палива, що вживається для поршневих двигунів внутрішнього згоряння, розрізняють: Двигун перетворює теплову енергію палива в механічну, внаслідок чого на валу двигуна виникає обертовий момент. Сучасні автомобільні двигуни працюють за чотиритактним робочим процесом. Вони мають потужність від 25 (мікролітражні автомобілі) до 450 к.с. (легкові автомобілі високого класу) при швидкості обертання корбового вала 3000—7000 об/хв. Дизелі застосовують чотиритактні і двотактні потужністю від 100 до 450 к.с. при 1,500—5000 об/хв. Число циліндрів від 2 (мікролітражні автомобілі) до 12 (потужні двигуни важких вантажних автомобілів і двигуни легкових автомобілів великого літражу). Розміщення циліндрів звичайно вертикальне однорядне або дворядне V-подібне чи опозитне. Двигун розміщують в передній частині автомобіля вздовж або впоперек кузова. В автобусах і зрідка в легкових автомобілях двигун розміщують в задній частині кузова. Останнього часу на авторинку перспективного розвитку набули автомобілі з електричними (акумуляторними) та гібридними двигунами. Тип приводу цих електричних автомобілів підрозділяються на:
ТрансмісіяСилова передача (трансмісія) призначена для передачі обертового моменту від корбового вала двигуна до ведучих коліс автомобіля. Вона складається з зчеплення, коробки передач, карданної передачі, головної передачі, диференціала і півосей, з'єднаних з маточинами ведучих коліс. Коробка передач дає можливість змінювати обертовий момент на ведучих колесах автомобіля при зміні опору руху (наприклад, на підйомі, при розгоні). Крім того, вона дозволяє здійснювати рух заднім ходом і забезпечує тривале роз'єднання двигуна з ведучими колесами, необхідне під час запуску двигуна і холостого ходу. За способом зміни передатного числа коробки передач поділяються на:
У сучасному автомобілі найпоширеніші прості ступеневі коробки передач. Зчеплення призначене для роз'єднання і повільного з'єднання робочого двигуна з коробкою передач, внаслідок чого забезпечується плавне рушання автомобіля з місця і зменшуються ударні навантаження на зубці шестерень коробки передач при їх перемиканні. За способом передачі обертового моменту зчеплення поділяються на:
Карданна передача зв'язує агрегати силової передачі, вали яких розміщені під деяким кутом, що змінюється під час руху автомобілів, або не співвісні. Вона складається з одного або кількох трубчастих карданних валів, карданних шарнірів (карданів) і проміжних опор. Кардани за своєю конструкцією поділяються на жорсткі і м'які. Головна передача призначена для збільшення обертового моменту та передачі його від карданного вала до диференціала і далі на півосі, розміщені під прямим кутом до поздовжньої осі автомобіля. Головні передачі поділяються на:
Механізм керуванняМеханізм керування автомобілем складається з двох систем: кермового керування і гальмового керування. Кермове керування складається з кермового механізму і кермового приводу. Кермовий механізм перетворює поворот кермового колеса в кутове переміщення кермової сошки. Кермовий привод зв'язує сошку з поворотними цапфами керованих коліс. Він складається з поздовжніх кермових тяг, важелів поворотних цапф і поперечної кермової тяги. У важких вантажних автомобілях і автобусах в систему кермового керування входять гідравлічні або пневматичні підсилювачі (сервомеханізми), що збільшують зусилля водія і значно полегшують його роботу. Також підсилювачі є у більшості легкових автомобілів. Для гальмування в автомобілі є чотири системи:
Застосування автомобілівУ процесі вдосконалення конструкції та технології виробництва автомобілів значно розширилася сфера їх застосування, що викликало появу спеціалізованих автомобілів. Спеціальні автомобілі використовуються зокрема для потреб:
Виробництво автомобілівУ світі щорічно випускається понад 300 млн автомобілів. Від 1951 до 1991 рік кількість машин на англійських дорогах зросла від 2 до 20 мільйонів. У І-му кварталі 2007 року вперше обігнавши General Motors за кількістю проданих авто на перше місце вийшла Toyota. Цей показник у Toyota: 2,348 млн, а у GM — 2,26 млн автомобілів. Досконалість конструкції і пристосованість автомобілів до використання в різних умовах експлуатації оцінюються за його динамічними (швидкісними) властивостями, стійкістю руху, прохідністю, плавністю ходу, легкістю керування, паливною економічністю, надійністю. Ці експлуатаційні властивості автомобілів залежать від його конструктивних, геометричних і вагових параметрів. Для виробництва вітчизняних автомобілів характерним є значна потреба у підвищенні надійності й довговічності механізмів внаслідок поліпшення якості матеріалів, удосконалення технології виготовлення деталей, підсилення їх жорсткості, удосконалення системи фільтрування оливи та повітря у двигунах. Важливою проблемою є ергономічність та комфортабельність вітчизняних автомобілів. Вживаються заходи до полегшення технічного обслуговування, зокрема запроваджується система центрального мащення деталей ходової частини та механізмів керування. Автомобіль в УкраїніПерший автомобіль в Україні з'явився в Одесі. Його власником в 1891 році став видавець і редактор «Одеського листка» Василь Васильович Навроцький — прихильник прогресу, який славився своєю демократичністю. З чергової поїздки до Франції Навроцький привіз небачений екіпаж. Більшість істориків донині сперечаються про те, якої саме марки був цей автомобіль. За однією версією — Daimler або Benz. За іншою — французький Panhard & Levassor. Плутанина викликана, швидше за все, тим, що на Panhard & Levassor встановлювалися двигуни Daimler. У «Одеському листку» помістили фотографію цього транспортного засобу як ілюстрацію до замітки про розвиток автомобілебудування. Навроцький активно використовував автомобіль не тільки для власного задоволення, але і для роботи, він доставляв журналістів і фотографів на місце подій раніше за конкурентів. Пізніше машина отримала постійну прописку в редакційному гаражі. Варто відзначити, що в Петербурзі перший автомобіль з'явився в 1894 році, в Києві — в 1897. У 1904 році був організований Київський клуб автомобілістів. До 1911 року в місті налічувалося 78 автомобілів, в 1912 році їх було вже 166, а до кінця 1913 - 328. На Всеросійській виставці в Києві в 1913 році однією з найбільших експозицій став автомобільний відділ, де було представлено 56 машин. В Чернігові перший автомобіль заявився 1906 року, в Ялті — 1902 року, Львові — 1897 року, Харкові — 1904 року[13][14]. Проблеми автомобілівСтворення двигунів, що не забруднюють довкілля, зняло б екологічні проблеми великих міст. Директива 2009/33/EC[15] має на меті стимулювати розвиток чистого та енергоефективного автомобільного транспорту шляхом поширення на ринку інформації та покращання екологічних характеристик автомобілів. Директива також визначає правила щодо монетизації таких впливів та калькуляції операційних витрат, викидів СО2, інших забруднювачів (NOx, SOx, сажі тощо) від автомобілів. Директива є частиною національного законодавства держав-членів ЄС. Європейське законодавство (Регламент ЄС 333/2014[16]) визначає обов'язкові цілі щодо викидів СО2 для нових автомобілів. Цей Регламент є ключовим в стратегії щодо продажу автомобілів на ринку ЄС та покращання загальної енергоефективності. Загалом очікується, що середні викиди СО2 легковими автотранспортними засобами ЄС у 2016 році сягнуть 130 г/км. До 2021 року цей показник має зменшитись до 95 г/км. У порівнянні з 2007 роком, зниження СО2 має відбутись на 18 % та 40 % відповідно. В 2016 році середнє споживання палива має сягнути 5,6 л бензину на 100 км або 4,9 л дизелю на 100 км. У 2021 році ці показники повинні знизитись до 4,1 та 3,6 відповідно. Автомобіль — складна система, сукупність механізмів та вузлів, котрі можуть виходити з ладу. Тому автомобілі потребують регулярного технічного обслуговування. Найчастіше необхідно перевіряти тиск повітря у шинах, рівень мастила (оливи) та гальмової рідини, а також температуру двигуна. Виходячи з цього, більшість автомобілів оснащені приладами-індикаторами, котрі дозволяють слідкувати за цими параметрами. Тиск повітря у шинах вимірюється шинним манометром. При експлуатації автомобіля найчастіше зношуються шини та гальмові колодки. Шини також можуть пошкоджуватися при наїзді на гострі предмети (цвяхи, шурупи, скло тощо). Пошкоджені шини часто підлягають ремонту і придатні для подальшої експлуатації. Зношені гальмові колодки необхідно замінювати новими. При цьому постає проблема утилізації зношених колодок, котрі здебільшого виготовлені зі шкідливого для людини азбесту. Тому останнім часом промисловість переходить на виготовлення безазбестових гальмових колодок. Утилізації та перероблення потребують також використане мастило, зношені шини, акумуляторні батареї, гальмова рідина тощо. Використане мастило переробляють на промивну оливу. Зношені шини спочатку розділяють на металевий корд і гуму, потім корд використовують, як металобрухт, а гуму використовують для виготовлення вторинних гумових виробів або додають до асфальту. Акумуляторні батареї найчастіше використовують для перетоплювання на свинцеві чушки. Через збільшення парку автомобілів в Україні постає проблема утилізації не лише зношених вузлів, а й автомобільних кузовів. Рекорди швидкості
Конкурси автомобілівШироку популярність здобули конкурси легкових, а потім і вантажних машин «автомобіль року» спочатку європейський, а потім японський та північноамериканський, а також «Автобус року», «Міжнародний фургон року» і «Вантажний автомобіль року», на яких перемоги поперемінно здобували автомобілі різних класів, виробників і країн. Також серед легкових машин було проведено конкурс «Автомобіль століття», де перемогу здобув Ford T, що дав старт масовій світовій автомобілізації. В Україні проводиться конкурс «Автомобіль року в Україні». Переможцем у 2012 році став автомобіль Toyota Camry[17]. Цікаві факти
Див. також
Примітки
Література
Посилання
|