Изобретение автомобиля

Люди давно научились использовать животных для облегчения своего труда, а также для езды. Они придумали кареты, повозки, экипажи для дальних путешествий, которые запрягали лошадьми. Кареты все время совершенствовались: появились рессоры, удобные для пассажиров корпуса, осветительные фонари, различные колеса. Но лошадь долгое время продолжала оставаться основным двигателем.

Когда ученые создали паровую машину, многие изобретатели задумались, как заставить повозку двигаться самостоятельно, без лошади. Для этого необходимо было соорудить котел, научиться передавать движение поршня паровой машины на колесо. Первый автомобиль построил французский изобретатель Никола Кюньо в 1769 году.

Это была паровая телега с тяжелой дубовой рамой на трех колесах и огромным медным паровым котлом впереди. Мотором ей служила паровая машина. В большом котле подогревалась вода. Пар выходил через трубку и приводил в движение механизм, который заставлял крутиться переднее колесо. Весил первый автомобиль несколько тонн. Несмотря на огромный паровой котел, мощность паровой машины составляла меньше двух лошадиных сил, а воды хватало всего лишь на 15 минут езды. Скорость автомобиля составляла всего 4 километра в час. Такой автомобиль обгонял любой пешеход, а через каждый километр нужно было заливать в котел воду и разжигать заново топку. Первый автомобиль был придуман для перевозки тяжелых орудий и пушечных ядер. Им было очень трудно управлять. Да и с тормозами дело обстояло неважно. Однажды он даже въехал в каменную стену. Но это был самый-самый первый автомобиль, который самостоятельно двигался.

История развития парового автомобиля
В России первыми изобретателями автомобиля были Леонтий Шамшуренков и Иван Кулибин. Первая самодвижущаяся коляска была создана в 1752 году. Она приводилась в движение с помощью педалей, на которые наступали двое слуг, поэтому по-настоящему ее нельзя назвать автомобилем. Долгие годы эти коляски совершенствовались, но не нашли практического применения. Сегодня модель самокатки Кулибина находится в московском Политехническом музее.
Изобретателем паровой машины считается англичанин Джеймс Уатт. Он построил универсальную паровую машину в 1774 году. Она была более совершенной, чем у французского изобретателя первого парового автомобиля. Паровую машину Уатта больше применяли на фабриках для станков и промышленных машин. И только в 1801 году удалось ее применить в автомобиле для перевозки пассажиров в Лондоне. Но лондонцы боялись паровых автомобилей и предпочитали лошадиные экипажи.

Другие изобретатели нашли применение паровой машине для других видов транспорта. Английский изобретатель Джордж Стефенсон в 1804 году построил первый рельсовый локомотив – паровоз, а американец Роберт Фултон в 1807 году построил первый речной колесный пароход.
Построить паровой автомобиль оказалось гораздо сложнее, чем паровоз или пароход, потому что на паровозе и пароходе можно было устанавливать тяжелые паровые машины, брать большие запасы воды и топлива – керосина, угля или дров. А автомобили должны быть легкими и не такими большими. Поэтому только через 50 лет после изобретения парового автомобиля стали разъезжать первые паровые экипажи в Англии, перевозившие сразу по несколько пассажиров.

Паровым экипажам разрешалось ездить со скоростью не более 6 км/час, иначе мог взорваться паровой котел. А перед экипажем должен был идти человек с красным флажком или фонарем и предупреждать пешеходов об опасности. Паровые экипажи были предшественниками омнибусов или, как мы теперь говорим, автобусов. Начиная с 1831 года, появились регулярные пассажирские рейсы. Через некоторое время пассажирские паровые омнибусы двигались со скоростью 30 км/час, что в два раза превышало скорость конного экипажа. Любопытно, что управлял таким автомобилем «шофер», что в переводе с французского означает «кочегар».

Электрические автомобили
Первые паровые автомобили не нашли широкого применения. Кроме технических недостатков, было много экономических трудностей: большие налоги, плохие дороги, конкуренция с конными экипажами и железной дорогой. Например, закон запрещал автомобилям двигаться быстрее конных экипажей - более 16 км/час. Прошло более ста лет, прежде чем паровые автомобили превратились в настоящие автомобили с мотором. Над этим поработали многие изобретатели из разных стран. Только в конце XIX века автомобиль становиться массовым средством передвижения. В это время, кроме автомобилей с двигателями на паровых машинах, стали появляться автомобили с другими двигателями: электрическими, бензиновыми.

Когда русский физик Якоби в 1834 году сконструировал первый электрический двигатель, изобретатели задумались о применении электродвигателей в автомобилях. Со временем появились автомобили на электрических моторах - электромобили. Электромобиль отличался простотой конструкции, чистотой, бесшумностью, отсутствием выхлопов, легкостью в управлении. Более того, первые электромобили обладали и большей скоростью.
Было выпущено несколько тысяч электромобилей, но, как и паровые автомобили, электромобили не смогли завоевать рынок. Эти автомобили имели малый запас хода и огромный вес из-за аккумуляторных батарей, которые надо было часто подзаряжать или менять.

Автомобили на двигателях внутреннего сгорания
В паровых автомобилях горючее (дрова, уголь, керосин) сгорало снаружи двигателя, то есть пар поступал по трубке в цилиндр и приводил в движение поршень, движение которого через специальный механизм передавалось на колесо. В двигателе внутреннего сгорания горючая смесь в виде газа, паров бензина или дизельного топлива сгорает внутри двигателя, точнее в замкнутой камере, которая состоит из цилиндра и поршня. Поэтому такой двигатель называется двигателем внутреннего сгорания – ДВС. Только с изобретением двигателя внутреннего сгорания началась эра современных автомобилей. Такой двигатель был изобретен во второй половине XIX века и оказался наиболее эффективным до сегодняшних дней. Кто первым придумал двигатель внутреннего сгорания, сейчас трудно сказать. Над его совершенствованием работало огромное количество ученых и инженеров. ДВС состоит из цилиндра, поршня, входного и выходного каналов с клапанами, свечи зажигания. К поршню крепится специальный механизм – шатун, который поступательные движение поршня «вверх-вниз» передает во вращательные движения.

В дизельном двигателе, в отличие от бензинового, специальное дизельное топливо взрывается самостоятельно без электрической свечи. Такие двигатели более мощные, но достаточно шумные и часто применяются в тяжелых машинах: тракторах, грейдерах.
Изобретателем первого автомобиля с бензиновым двигателем считается известный немецкий автостроитель Карл Бенц. Он создал первый такой автомобиль в 1895 году. Более совершенная модель уже через три года развивалась скорость до 30 км/час при мощности 3 лошадиных силы.

Справка: Выражение «лошадиная сила» появилось во времена первых автомобилей. Тогда мощность автомобиля сравнивалась с силой лошади. Лошадь, которая в течение 1 секунды удерживает груз весом 75кг на высоте 1 метра над землей, развивает усилие в 1 л.с. (лошадиную силу). Чем больше лошадиных сил у двигателя, тем быстрее едет автомобиль или тем больше груза он может перевезти.

Турбореактивные машины и ракетные двигатели
В турбореактивных машинах горящие (раскаленные) газы двигателя попадают на лопасти турбины и приводят ее в движение. Турбина, в свою очередь, передает свое вращение через специальные приводы на колеса. В ракетных двигателях сгораемое ракетное топливо выбрасывается из двигателя через сопло с огромной скоростью и тем самым как бы толкает автомобиль вперед. Такие двигатели больше применяются в самолетах, космических ракетах. Автомобили с такими двигателями создавались для скоростных рекордов.

Где применяют современные автомобили
Автомобили сегодня используются практически во всех сферах деятельности человека. Автомобили можно классифицировать в зависимости от их назначения. Они могут применяться для перевозки людей, транспортировки грузов, выполнения различных видов работ или специальных экспериментов. Автомобили можно разделять в зависимости от двигателя: бензиновые, дизельные, электрические и другие. Также они могут быть на колесах, лыжах, гусеничном ходу или шагающими. Автомобили могут делиться по габаритам, скорости, грузоподъемности, числу пассажирских мест и так далее.

Автомобили будущего
Сегодня никто точно не знает, как автомобили будут выглядеть в будущем. Новейшее изобретение – электромобиль – может ехать как по обычной дороге, так и по специальному рельсу. По специальным рельсам много электромобилей могут ехать одновременно с очень большой скоростью и заряжаться. На обычной дороге автомобиль едет за счет аккумуляторов и управляется человеком. Также в будущем может быть интересен автомобиль с инерционным двигателем. Вместо бензиновых заправок для таких автомобилей будут использоваться специальные пистолеты, которые будут раскручивать инерционные маховики, которые будут передавать свое вращение на колеса автомобиля. Такие автомобили – экологически чистые.

Уже сегодня появились автомобили с гибридным двигателем: бензиновым и электрическим. На старте и в автомобильных пробках движение осуществляется за счет электромоторов, а на автомобильной трассе на больших скоростях работает бензиновый двигатель и заряжает аккумуляторные батареи. За счет такого сочетания двух видов энергии экономится не только расход горючего, но и увеличивается общая мощность гибридного двигателя. Не исключено, что в будущем появятся паровые автомобили нового поколения, как экологически чистые и наиболее простые в эксплуатации. Автомобили в будущем обязательно будут использовать новые виды энергии: электричество, механическая энергия, гравитация, солнечная энергия, ядерная или термоядерная энергия и другие.

Автомобили будущего будут управляться компьютерами, а водителю останется лишь внести в бортовой компьютер информацию или просто сообщить голосом команду о месте назначения. Все остальное сделает автомобиль-компьютер. Такие автомобили-компьютеры смогут самообучаться и хорошо узнавать своего водителя. Может быть, автомобиль будущего не будет знать дорог: он будет и ездить по земле, и плавать, и летать, и даже зависать в воздухе.
Для строительства автомобилей будут применяться всевозможные легкие, но прочные и экологически чистые материалы. Автомобили могут быть всевозможных размеров, форм и оригинальных дизайнов. Кроме основной функции – транспорта, автомобиль, возможно, как трансформер, будет перестраиваться в зависимости от дорожной обстановки или, как инструмент, для необходимой работы. Например, из кресла для отдыха автомобиль может трансформироваться в трехколесный электромобиль для перемещения по городу человека со скоростью 60-70 км/час. Такие эксперименты проводятся уже сегодня в Японии.

Может быть, в далеком будущем люди изобретут новые формы перемещения, а также производства и смогут отказаться от автомобилей? Вряд ли… Скорее могут появиться «живые» автомобили. Такие автомобили будут строиться из биологических веществ и могут даже научиться думать. Но это уже фантастика … или далекое-далекое будущее…

Люди давно мечтали перемещаться по земле с большой скоростью. И только с появлением автомобиля человек смог самостоятельно и быстро перемещаться на большие расстояния по земле. Автомобиль прошел свой путь развития длиною почти в 250 лет. Много интересных открытий люди сделали, работая над автомобилем.

R93 - Автопортал Краснодарского края: Автообзоры