Otomotiv Tasarım
Otomotiv Tasarım
Modern otomobil, belirli özelliklere sahip alt sistemleri kullanan karmaşık bir teknik sistemdir. tasarım fonksiyonları Bunlardan bazıları, mevcut teknolojideki gelişmelerden veya elektronik bilgisayarlar, yüksek mukavemetli plastikler ve yeni çelik ve demir dışı metallerin alaşımları gibi yeni teknolojilerden gelişen binlerce parçadan oluşur . Bazı alt sistemler hava kirliliği , güvenlik mevzuatı ve dış rekabet gibi faktörlerin bir sonucu olarak ortaya çıkmıştır .
Binek otomobiller, dünya çapında bir milyar çalışanın dörtte üçünü alan, aile taşımacılığının temel aracı olarak ortaya çıkmıştır. Bunların dörtte biriAmerika Birleşik Devletleri bazı üç trilyon mil (yaklaşık 5000000000000 kilometre) her yıl seyahat edilir. Son yıllarda, Amerikalılara yaklaşık yarısı yabancı üreticilerin yüzlerce farklı modeli teklif edildi. Özel teknolojik gelişmelerden yararlanmak için üreticiler daha sık yeni tasarımlar sunarlar . Her yıl dünya çapında yapılan 50 milyondan fazla yeni ünite ile üreticiler, piyasayı yine de karlı kalan çok küçük kesimlere bölmeyi başardılar.
Yeni teknik gelişmeler başarılı rekabetin anahtarı olarak kabul edilmektedir. Araştırma ve geliştirme mühendisleri ve bilim adamları, tüm otomobil üreticileri ve tedarikçileri tarafından, gövde, şasi, motor, aktarma organları, kontrol sistemleri, güvenlik sistemleri ve emisyon kontrol sistemlerini geliştirmek için istihdam edilmiştir.
Bu olağanüstü teknik gelişmeler ekonomik sonuçlara yol açmaz. Ward's Communications Incorporated'in yaptığı bir araştırmaya göre, yeni bir Amerikan otomobilinin ortalama maliyeti, zorunlu güvenlik ve emisyon kontrolü performans gereklilikleri nedeniyle (örneğin, ek olarak ) 1980 ve 2001 yılları arasında 4.000.000 dolar (2000 yılında dolar cinsinden) olarak arttı. hava yastıkları ve katalitik konvertörler). Daha sonraki yıllarda yeni şartlar uygulanmaya devam edildi . Bu, yakıt ekonomisindeki mühendislik iyileştirmelerine bağlı tüketici maliyetlerine ek olarak azaltılmış yakıt alımlarıyla dengelenebilir.
Araç tasarımı büyük ölçüde kullanım amacına göre değişmektedir. Arazi kullanımına uygun otomobiller dayanıklı olmalı, çalışma koşullarında aşırı aşırı yüklenmelere ve aşırı uçlara karşı yüksek dirençli basit sistemler olmalıdır. Buna karşılık, yüksek hızlı, sınırlı erişimli yol sistemleri için tasarlanan ürünler daha fazla yolcu konforu seçeneği, daha yüksek motor performansı ve optimize edilmiş yüksek hızlı taşıma ve araç stabilitesi gerektirir. Kararlılık, temel olarak ön ve arka tekerlekler arasındaki ağırlık dağılımına, ağırlık merkezinin yüksekliğine bağlıdır.ve aracın aerodinamik basınç merkezine, süspansiyon özelliklerine ve itiş için hangi tekerleklerin seçildiğine göre konumu. Ağırlık dağılımı, esas olarak motorun konumuna ve boyutuna bağlıdır. Öne monteli motorların yaygın kullanımı bu düzende daha kolay elde edilen dengeyi kullanır. Bununla birlikte, alüminyum motorların gelişimi ve yeni üretim süreçleri, mutlaka dengeden ödün vermeden motoru arkaya yerleştirmeyi mümkün kılmıştır.
Otomotiv gövde tasarımları, kapı sayısına, koltukların düzenine ve çatı yapısına göre sık sık kategorize edilir. Otomobil çatıları geleneksel olarak gövdenin her iki tarafındaki sütunlarla desteklenir.Geri çekilebilir kumaş üstleri olan konvertibıl modeller, üst gövde kuvveti için ön camın yan tarafındaki direklere dayanır, çünkü dönüştürülebilir mekanizmalar ve cam alanlar esasen yapısal değildir. Daha fazla görünürlük ve estetik nedenlerle cam alanlar arttırılmıştır .
Yeni fabrika araçlarının yüksek maliyeti, üreticilerin her yıl tamamen yeni tasarımlar üretmesini olanaksız kılıyor. Tamamen yeni tasarımlar genellikle üç ila altı yıl süren döngülerde programlanmıştır ve bu döngü sırasında ortaya çıkan genellikle küçük düzeltmeler yapılır. Geçmişte, tamamen yeni bir tasarım için dört yıllık planlama ve yeni araç alımına ihtiyaç vardı. Bilgisayar destekli tasarım (CAD), bilgisayar simülasyonları kullanılarak test etme ve bilgisayar destekli imalat (CAM) teknikleri şimdi bu zaman gereksinimini yüzde 50 veya daha fazla azaltmak için kullanılabilir. Takım tezgahına bakınız : Bilgisayar destekli tasarım ve bilgisayar destekli imalat (CAD / CAM) .
Otomotiv gövdeleri genellikle sacdan oluşur çelik . Çelik, imalat preslerinde kırışma veya yırtılma olmadan daha derin çöküntülerde oluşma kabiliyetini arttırmak için çeşitli elemanlarla alaşımlanmıştır. Çelik, genel kullanılabilirliği, düşük maliyeti ve iyi işlenebilirliği nedeniyle kullanılır. Bununla birlikte, bazı uygulamalar için alüminyum, cam elyafı ve karbon fiber gibi diğer malzemeler takviyeliplastik , özel özelliklerinden dolayı kullanılır. Poliamid, polyester, polistiren, polipropilen ve etilen plastikler daha fazla sertlik, diş direnci ve kırılgan deformasyona karşı direnç için formüle edilmiştir. Bu malzemeler gövde panelleri için kullanılır. Plastik parçalara yönelik takımlar genellikle daha az maliyetlidir ve geliştirmek için çelik parçalara göre daha az zaman gerektirir ve bu nedenle tasarımcılar tarafından daha düşük bir maliyetle değiştirilebilir.
Vücutları aşındırıcı elemanlardan korumak ve güçlerini ve görünümlerini korumak, özel astarlama ve boyama işlemleri kullanılır. Gövdeler ilk olarak yağ ve diğer yabancı maddeleri gidermek için temizleme banyolarına batırılır. Daha sonra arka arkaya daldırma ve püskürtme işlemlerinden geçer. Hem emaye hem de akrilik vernik ortak kullanımda.Boya spreyinin elektrostatik yüklendiği ve daha sonra yüksek gerilimle yüzeye çekildiği bir işlem olan püskürtme boyanın elektrodeppozisyonu , eşit bir katın uygulanmasını ve ulaşılması zor alanların kaplanmasını sağlamaya yardımcı olur. Konveyörlü fırınlar fabrikada kurutma işlemini hızlandırmak için kullanılır. Koruyucu çinko kaplamalı galvanizli çelik ve korozyona dayanıklı paslanmaz çelik , korozyona maruz kalma olasılığı daha fazla olan vücut alanlarında kullanılır.
20. yüzyılın ortalarından geçen çoğu binek aracında, preslenmiş çelik bir çerçeve - araç şasisi - üzerine motor, tekerlekler, aks düzenekleri, şanzıman , direksiyon mekanizması, frenler ve süspansiyon elemanlarının monte edildiği bir iskelet oluşturuyordu . Gövde, şasiye tipik olarak şasiye gövde yapısı adı verilen bir imalat işlemi sırasında esnek bir şekilde cıvatalandı. Bu işlem, günümüzde, güçlü bir merkezi çerçeveye sahip olan ve yük taşıma gibi faaliyetlerde yer alan ve motorun hareketine izin verilen dingillerin emilimini de içeren, yük taşıma gibi faaliyetlerde bulunan kuvvetlere maruz kalan kamyonlar gibi ağır vasıtalar için kullanılmaktadır. gövde ve çerçeve kombinasyonu ile.
Modern binek otomobil tasarımlarında, şasi çerçevesi ve gövde tek bir yapısal eleman halinde birleştirilmiştir. Bu düzenlemede, birim-gövde (veyaunibody) inşaat, çelik gövde kabuğu kendisine uygulanan kuvvetlere dayanacak kadar sert kılan diş telleri ile takviye edilmiştir. Bazı otomobillerde daha iyi ses yalıtımı özellikleri elde etmek için ayrı çerçeveler veya kısmi “saplama” çerçeveleri kullanılmıştır. Modern komponent tasarımlarında bulunan daha ağır çelik, çarpmalarda enerjiyi emme ve kazalara girme riskini azaltma eğilimindedir.
Motor
Deneysel olarak ve otomotiv üretiminde çok çeşitli motorlar kullanılmıştır. Otomobiller için en başarılı benzinli yakıt olduileri geri hareketli pistonlu içten yanmalı motor , dört zamanlı bir döngüde çalışırken,dizel motorlar kamyon ve otobüsler için yaygın olarak kullanılmaktadır. benzinli motor başlangıçta otomobiller için seçilmişti çünkü geniş bir hız aralığında daha esnek bir şekilde çalışabiliyordu ve verilen bir ağırlık motoru için geliştirilen güç makulydi; ekonomik seri üretim yöntemleri ile üretilebilir; ve hazır olarak satılan, orta fiyatlı bir yakıt kullandı. Güvenilirlik, kompakt boyut, egzoz emisyonları ve daha sonra çalışma aralığı önemli faktörler haline geldi.
Sera gazlarının azaltılmasına yeni önem verilerek ( bkz. Sera etkisi )kirlilik- otomotiv güç sistemlerinin üretim özellikleri. Bu, daha önce ekonomik olarak mümkün olmaya yakın olmayan alternatif güç kaynaklarına ve içten yanmalı motor iyileştirmelerine yeni ilgi yarattı . Günümüzde sınırlı sayıda sınırlı akülü elektrikli elektrikli araç ( elektrikli otomobil bakınız ) pazarlanmaktadır. Geçmişte, maliyetler ve işletme özellikleri nedeniyle rekabetçi oldukları kanıtlanmamıştı. Emisyon performansını artırmak için yeni emisyon kontrol cihazlarına sahip olan benzinli motor, son yıllarda benzinli veya dizel motorları akü sistemleri ve elektrik motorları ile birleştiren hibrit güç sistemleri ile zorlanmaktadır. Ancak bu tür tasarımlar daha karmaşık ve dolayısıyla daha maliyetlidir.
Amerika Birleşik Devletleri'ndeki yüksek performanslı motorların evrimi, endüstrinin uzun, düz motordan uzaklaşmasına neden oldu. Silindir daha büyük araçlar için kompakt altı ve sekiz silindirli V-tipi düzenleri düzenleri ile (beygir gücü değerleri yaklaşık 350'ye kadar). Küçük arabalar daha küçük dört silindirli motorlara bağlıdır.Avrupa otomobil motorları, 1 ila 12 silindir arasında değişen, toplam ebat, ağırlık, piston hacmi ve silindir deliklerinde karşılık gelen farklılıklar ile daha geniş bir çeşitliliğe sahipti. Modellerin çoğu, 120'ye kadar dört silindir ve beygir gücü derecesine sahipti. Çoğu motorda düz veya sıralı silindirler vardı. Ancak, birkaç V tipi model vardı ve yatay olarak iki ve dört silindirli yapıya karşı çıkıyordu. Üstten eksantrik milleri sıkça kullanılmıştır. Küçük motorlar genellikle hava soğutmalı ve aracın arka tarafında bulunur; sıkıştırma oranları nispeten düşüktü. Gelişmiş yakıt ekonomisine olan ilginin artması, beşe kadar olan V-6 ve dört silindirli düzenlere geri dönüş getirdiverimliliği artırmak için silindir başına valfler . Performansı artırmak ve emisyonları düşürmek için değişken valf zamanlaması dünyanın her yerindeki üreticiler tarafından sağlanmıştır. Elektronik kontroller , motor devirleri ve yükler değiştiğinde yüksek verimlilik için aynı kamtaki iki profili daha iyi seçer .
Özel olarak formüle Her ne kadar benzin , esasen otomobil işletimi için kullanılan tek yakıttır.Dizel yakıtlar birçok kamyon ve otobüs ve birkaç otomobil için kullanılır ve deneysel olarak sıkıştırılmış sıvılaştırılmış hidrojen kullanılır. Bir otomobilin yakıt kullanımı için en önemli şartları uygunuçuculuk , yeterliantiknock kalitesi ve yanma yan ürünlerini kirletme özgürlüğü. Uçuculuk, rafineriler tarafından mevsimsel olarak yeniden düzenlenir, böylelikle aşırı soğuk havalarda bile motorun kolay çalıştırılmasını sağlamak için yeterli benzin buharlaşır. Antiknock kalitesibenzinin oktan sayısı . Bir otomobil motorunun oktan sayısı gereksinimi, öncelikle motorun sıkıştırma oranına bağlıdır , ancak aynı zamanda yanma odası tasarımı, motor sistemlerinin bakım durumu ve oda duvarı birikintilerinden de etkilenir. 21. yüzyılda düzenli benzin 87 oktanlı ve 93 mahallesinde yüksek test taşıdı.
Otomobil üreticileri, emisyon kontrol cihazlarının daha yüksek verimlerde çalışmasına izin veren daha temiz yanan benzinlerin rafine edilmesini gerektiren düzenlemeler için kulis yaptılar . Bu benzin ilk olarak Kaliforniya'daki bazı servis istasyonlarında mevcuttu ve 2005'ten beri Amerika Birleşik Devletleri'ndeki başlıca benzin ithalatçıları ve rafinerileri kükürt partiküllerini yakıttan milyonda ortalama 30 parçaya (ppm) çıkarmak için gerekliydi.
Araç filoları tarafından yakıt doğal gaz birkaç yıldır faaliyettedir. Karbon monoksit ve partikül emisyonları yüzde 65 ila 90 oranında azaltıldı. Doğal gaz yakıt tankları, eşdeğer araçların aynı sürüş aralığına sahip olması için benzin tanklarından dört kat büyük olmalıdır. Bu, kargo kapasitesinden ödün vermez.
Etanol (Etil alkol ) sık sık çalışan bir motorla sonuçlanan oktan oranını yükseltmek için genellikle benzinle (15 parçadan 85 parçaya) karıştırılır. Bununla birlikte, etanol, benzine göre daha düşük bir enerji yoğunluğuna sahiptir ve bu, tank dolusu maddede azalmış aralık ile sonuçlanmaktadır.
Yağlama
Bir otomobilin tüm hareketli parçaları gerektirir yağlama . Bu olmadan sürtünme güç tüketimini artıracak ve parçalara zarar verecektir . Kayganlaştırıcı ayrıca bir soğutucu, ses azaltıcı bir yastık ve motor piston halkaları ile silindir duvarları arasında bir sızdırmazlık maddesi olarak da işlev görür. Motor yağlama sisteminde dişli tipi bulunurfiltre uygulanmış pompa sağlayan pompaÇeşitli rulmanlara yol açan delinmiş bir geçiş sistemine basınç altında yağ . Yağ spreyi ayrıca kamları ve valf kaldırıcıları yağlar.
Tekerlek yatakları ve üniversal mafsallar oldukça sert gerektirir yağ ; diğer şasi bağlantıları, basınçlı tabancalarla enjekte edilebilen yumuşak bir yağ gerektirir. Hidrolik şanzımanlar özel bir sınıf ışık gerektirirHidrolik sıvısı ve elle kaydırılan şanzımanlar, dişli dişlerindeki ağır yüklere dayanmak için arka akslara benzer daha ağır bir dişli yağı kullanır. Jeneratörler ve pencere regülatörleri gibi hafif yüklü bileşenlerde dişliler ve rulmanlar, kendinden yağlamalı plastik malzemelerden imal edilmiştir. Hidrolik sıvı, diğer araç sistemlerinde küçük elektrikli pompalar ve motorlarla birlikte kullanılır.
Hemen hemen tüm otomobiller motorları için sıvı soğutma sistemleri kullanır. Tipik bir otomobil soğutma sistemi ihtiva eder (1), bir motor bloğu içine dökme kanallarının dizi silindir kafası, aşırı ısı taşımak için su veya başka dolaşmasını ile yanma odasına çevreleyen, (2), birhızlı bir şekilde ısı yaymak için kanatçık petekine sahip, motordan sıcak sıvı alan ve soğutan birçok küçük tüpten oluşan radyatör , (3) soğutucuyu sirküle edecek bir santrifüj tipi su pompası, (4) aRadyatöre geçen soğutucu miktarını otomatik olarak değiştirerek sabit sıcaklığı koruyan termostat ve (5) a.Radyatörden temiz hava çeken fan .
0 ° C (32 ° F) altındaki sıcaklıklarda çalışmak için, soğutucunun donmasını önlemek gerekir. Bu genellikle soğutucunun donma noktasını bastırmak için etilen glikol gibi bazı bileşikler eklenerek yapılır . Katkı maddesi miktarını değiştirerek, soğutucunun donmasına karşı normalde karşılaşılan herhangi bir minimum sıcaklığa kadar korunmak mümkündür. Soğutma sıvıları, yılda sadece bir kez soğutma sisteminin boşaltılmasını ve yeniden doldurulmasını gerekli kılmak için tasarlanmış korozyon inhibitörleri içerir.
Hava soğutmalı silindirler daha yüksek, daha verimli sıcaklıklarda çalışır ve Hava soğutması , soğutma suyunun aşırı sıcaklıklarda donmasını ve kaynamasını değil aynı zamanda soğutma sistemine korozyon hasarını önleme konusunda önemli bir avantaj sunar. Motor sıcaklığının kontrolü daha zordur, ancak tasarım çalışma sıcaklıkları önemli ölçüde arttığında yüksek sıcaklığa dayanıklı seramik parçalar gerekir.
Etkin çalışma sıcaklıklarını arttırmak için basınçlı soğutma sistemleri kullanılmıştır. Motorun aşırı ısınması 1970'lerin başlarında ortaya çıkarsa, soğutucu genleşmesi için soğutucu rezervuarları kullanan kısmen kapalı sistemler. Zaman içinde bozulmayan özel olarak formüle edilmiş soğutma sıvıları yıllık değişim ihtiyacını ortadan kaldırır.
Elektrik sistemi bir depolama aküsü, jeneratör, marş (marş) motoru, aydınlatma sistemi, ateşleme sistemi ve çeşitli aksesuar ve kontrollerden oluşur. Başlangıçta, otomobilin elektrik sistemi ateşleme ekipmanıyla sınırlıydı. 1912 Cadillac modelinde elektrikli yolvericinin ortaya çıkışıyla, elektrikli ışıklar ve kornalar gazyağı ve asetilen lambaları ve ampul kornalarının yerini almaya başladı. Elektrifikasyon hızlı ve eksiksizydi ve 1930'da 6 voltluk sistemler her yerde standarttı.
Artan motor devri ve daha yüksek silindir basınçları, yüksek ateşleme voltajı gereksinimlerini karşılamayı giderek zorlaştırdı. Daha büyük motorlar daha yüksek marş torku gerektiriyordu. Sistem gereksinimlerine ek olarak elektrikle çalışan özellikler - radyolar, cam regülatörleri ve çok hızlı ön cam silecekleri gibi - eklenmiştir. Bu ihtiyaçları karşılamak için, 12 volt sistemler, dünyanın dört bir yanındaki 1950'lerin sonundaki 6 volt sistemlerinin yerini aldı.
ateşleme sistemi , kıvılcımın motorun silindirlerindeki hava-yakıt karışımını tutuşturmasını sağlar. Sistem oluşurbujiler , bobin, distribütör ve batarya . Bujilerin elektrotları arasındaki boşluğu atlamak için, elektrik sisteminin 12 volt potansiyelinin yaklaşık 20.000 volta kadar yükseltilmesi gerekir. Bu, ile başlayan bir devre ile yapılır.bir tarafı şasiye topraklanmış olan ve ateşleme anahtarından ateşleme bobininin birincil sargısına ve bir kesme şalteri üzerinden toprağa geri dönen akü . Birincil devrenin kesilmesi, bobinin ikincil terminali boyunca yüksek bir gerilime neden olur. Bobinin yüksek voltajlı ikincil terminali, döner bir anahtar olarak hareket eden bir distribütöre yol açar ve bu arada, bobini bujilere giden tellerin her birine bağlar.
1970'lerde katı hal veya transistörlü ateşleme sistemleri tanıtıldı. Bu dağıtıcı sistemler, kesici noktalar ve dağıtıcı kameralar arasındaki sürtünmeli temasları ortadan kaldırarak daha fazla dayanıklılık sağlamıştır. Kırıcı nokta, alternatif akım darbelerinin, bir yükseltici elektronik devre vasıtasıyla ateşleme için gereken yüksek voltajı tetiklediği döner bir manyetik darbe üreteci ile değiştirildi. Motor ateşleme zamanlamasındaki değişiklikler , dağıtıcıya vakum veya elektronik kontrol ünitesi ( mikroişlemci ) bağlantıları ile yapılır.
Kaynağı çeşitli için enerjiOtomobilin elektrikli cihazları bir jeneratör veyaalternatör , motordan kayış tahriklikrank mili . Tasarım genellikle dahili redresörlere sahip alternatif bir akım türüdür vejeneratör çıkışını elektrik yüküne ve ayrıca akünün şarj gereksinimlerine bakılmaksızın, motor devrinden bağımsız olarak voltaj regülatörü .
Bir kurşun-asit batarya, jeneratörün aşırı çıkışını depolamak için bir rezervuar görevi görür. Bu, marş motoru için enerji sağlar ve motor çalışmadığında veya jeneratör hızı yük için yeterince yüksek olmadığında diğer elektrikli cihazların çalıştırılması için güç sağlar.
Marş motoru küçük bir düz dişliyi çalıştırır, böylece marş motoru armatürü dönmeye başladığında, otomatik olarak volanın kenarında bulunan dişli dişleriyle ağa doğru hareket eder . Motor çalıştığında, vites ayrılır, bu nedenle marş motorunun aşırı devir yapmasını önler. Marş motoru yüksek akım tüketimi için tasarlanmıştır ve sınırlı bir süre için büyüklüğü için önemli miktarda güç sağlar.
Farlar, yaklaşmakta olan sürücüleri geçici olarak engellemeden gece veya sert hava koşullarında otomobil sürmek için otomobilin önündeki karayolunu yeterli derecede aydınlatmalıdır . Bu, yüksek ve alçak huzmeli, çift filamanlı ampulleri olan modern otomobillerde başarıldı.sızdırmaz kiriş üniteleri. 1940'da tanıtılan bu ampuller, II . Dünya Savaşı'ndan sonra yaygın bir kullanım alanı buldu . Bu tür birimler, reflektörün odak noktasında sadece bir filamana sahip olabilir. Uzun huzmeli farlarla yüksek hızda sürüş için gereken daha büyük aydınlatma nedeniyle, düşük huzmeli filaman merkeze yerleştirildi ve sonuçta aydınlatma etkinliği azaldı. Bu fonksiyonlar için ayrı lambalar, aydınlatma etkinliğini arttırmak için de kullanılabilir.
Karartma bazı otomobillerde, yaklaşan bir arabanın ışıkları tarafından tetiklenen lamba devresindeki fotosel kontrollü bir anahtar aracılığıyla otomatik olarak gerçekleştirilir. Aerodinamik plastik kapakların arkasındaki lamba kümeleri, ön uçta sürtünmenin azalmasına ve yakıt tasarrufunun artmasına izin verdi. Bu düzenlemede, yönlendirilebilir farlar bir ile mümkün hale geldi elektrik motoru direksiyon cevaben Lamba grubunu döndürmek için tekerlek pozisyonunda. Çeşitli hükümetlerin yönetmelikleri, araç lambaları için parlaklık ve görüş alanı gereksinimlerini belirler.
1960'lı yıllardan beri sinyal lambaları ve diğer özel amaçlı ışıklar kullanımda artmıştır. Sarı renkli ön ve kırmızı arka sinyal lambaları, dönüş göstergesi olarak yanıp söner; Tüm bu ışıklar, bir araba bir yol boyunca park edildiğinde veya yüksek hızlı bir karayolu üzerinde düşük bir hızda seyahat ederken kullanım için “flaşör” (tehlike) sisteminde aynı anda yanıp söner. Önden, yandan ve arkadan görülebilen işaret lambaları da yasalarca zorunludur. Kırmızı renkli arka sinyaller, frenlemeyi belirtmek için kullanılır ve dönüşle bağlantılı olarak viraj lambaları, amaçlanan dönüş yönünde ekstra aydınlatma sağlar. Yedek lambalar arka tarafa aydınlatma sağlar ve sürücü geri giderken aracın arkasındaki herkesi uyarır. Yüksek voltajlı ışık yayan diyotlar (LED'ler) çeşitli sinyal ve aydınlatma uygulamaları için geliştirilme aşamasındadır.
Benzinli motor başlatıldığında ve rölanti zaman sürüş tekerlekleri kopacak olmalıdır. Bu özellik, çalıştırıldıktan sonra motora kademeli olarak yük uygulanmasına izin vermek için bir tür boşaltma ve bağlantı tertibatını gerektirir. Motorun üretebildiği tork veya tornalama çabası, düşük krank mili hızlarında düşüktür, maksimum veya nominal beygir gücünü temsil eden oldukça yüksek bir hızda maksimuma çıkar.
Bir otomobil motorunun verimliliği , motordaki yük yüksek olduğunda ve gaz neredeyse tamamen açıkken en yüksek seviyededir . Seviye kaldırımda orta hızlarda, bir otomobili itmek için gereken güç bunun sadece bir bölümüdür. Sabit ılımlı hızda normal sürüş koşullarında, hızını ve güç çıkışını değiştirmek için bazı araçlar sağlanmadıkça, motor ekonomik olmayan hafif yükte çalışabilir.
Şanzıman böyle bir hız değiştirici cihazdır. Motor ile tahrik tekerlekleri arasındaki güç aktarma sistemine monte edildiğinde, tam güç gerektiğinde motorun daha yüksek hızda çalışmasını ve daha az güç gerektiğinde daha ekonomik bir hıza yavaşlamasını sağlar. Bazı koşullar altında, sabit bir aracın çalıştırılmasında veya yükselen dik derecelerde olduğu gibi, motorun torku yetersizdir ve amplifikasyona ihtiyaç duyulur. Motor hızının, sürüş tekerleklerinin hızına oranını değiştirmek için kullanılan çoğu cihaz, motor torkunu motor hızının arttırıldığı aynı faktörle çarpmaktadır.
En basit otomobil şanzımanı sürgülü mahmuzdur Üç ya da daha fazla ileri vitesli ve geri vitesli vites tipi. Arzu edilen dişli oranı, çeşitli dişlilerin tutturulması için bir mahmuz dişlisini uygun pozisyona kaydıran bir vites kolu kullanılarak yapılır. birSeçim sürecinde viteslerin takılması ve sökülmesi için debriyaj gereklidir. Bir debriyajı kullanmayı öğrenmenin gerekliliği birotomatik şanzıman . Çoğu otomatik şanzımanhidrolik tork konvertörü , motor tarafından üretilen torku iletmek ve yükseltmek için bir cihaz. Her tip, otomatik vites değiştirmeyi önleyen veya normal sürüşde kullanılandan daha düşük vites oranları kullanan manuel ve düşük aralıkların seçilmesini sağlar. Sınıf geciktirme hükümleri, bazen tepelerde dinamik motor freni sağlamak için de dahil edilir . Otomatik şanzımanlar sadece çok az beceri gerektirmekle kalmaz, aynı zamanda debriyajın çalıştırılması gereken tasarımlarla elde edilebilenden daha iyi performans sağlar.
İçinde Hidrolik şanzımanlar , vites değiştirme, hidrolik akışkan akışını kontrol eden valflerin pozisyonunu değiştiren, hıza duyarlı bir yönetim cihazı ile yapılır. Vites değişiminin meydana geldiği araç hızları, gaz pedalının konumuna bağlıdır ve sürücü, gaz pedalına daha fazla basarak daha yüksek bir hız elde edilinceye kadar vites yükseltmelerini geciktirebilir. Kumanda, hidrolik olarak bağlanmış bantlar ve yağda çalışan çok diskli kavramalar tarafından, sürücünün seçici kolu çalıştırmasıyla veya en son tasarımlarda hıza ve yüke duyarlı elektronik kontrolle yapılır. Bileşik Birden fazla güneş dişlisine ve gezegen pinyonuna sahip planet dişli trenleri, düşük ileri hız, orta hız, geri ve doğrudan sürücüye kilitlenme aracı sağlamak üzere tasarlanmıştır. Bu ünite, neredeyse tüm hidrolik tork konvertörlü şanzımanlarda çeşitli modifikasyonlarla kullanılır. Tüm şanzıman kontrol üniteleri araçla bağlantılıdıregzoz emisyonlarını azaltmak için motor zamanlamasını ve havadan yakıt oranlarını ayarlayan emisyon kontrol sistemleri .
Şematik olarak gösterildiği gibi gövde içinde yağ, dönmeye zorlar pompa çarkı olarak kanatları döner ve türbin çarkı olarak paletli karşı etki ederek dışarı doğru hızlanır . Yağ daha sonra içine geçeronu pompaya yönlendiren stator kanatları. Stator, türbini döndürmek için başlangıçta motor tarafından pompa pervanesine uygulanandan daha fazla tork sağlayan bir reaksiyon elemanı olarak işlev görür. Bu nedenle, bu en fazla 2 kadar bir faktör ile, motor tork çarpma hareket 1 / 2 1.
Her üç elemandaki bıçaklar , belirli işlevleri ve özel çarpma karakteristiklerini elde etmek için özel olarak şekillendirilmiştir . Bir kavrama bağlantısı boyunca, statorun, pompa pervanesinin hızına ulaşana kadar kademeli olarak hızlanmasına izin verilir. Bu süre zarfında tork çarpımı kademeli olarak 1'e 1'e düşer.
Hidrolik elemanlar, türbin ve çıkış şaftı arasında daha fazla tork çarpımı sağlayan iki veya daha fazla planet dişli takımı ile birleştirilir.
Sürekli (veya sonsuz) değişken şanzımanlar, motor gücünün aktarılması için çok etkili bir yol sağlar ve aynı zamanda, motoru en iyi güç aralığında çalıştırarak ekonomiyi optimize etmek için etkili girdi-çıktı oranını otomatik olarak değiştirir. Çoğu tasarım, çelik veya yüksek mukavemetli kauçuk V kayışı ile bağlanmış iki değişken çaplı makara kullanır. Makaralar ayrılır, böylece efektif çaplar, iletim oranını değiştirmek için bir elektrohidrolik aktüatör tarafından değiştirilebilir. Bu, elektronik kontrol ünitesinin maksimum yakıt ekonomisi ve tüm motor devirlerinde ve yüklerinde minimum emisyon için mümkün olan optimum oranı seçmesini sağlar. Başlangıçta bu birimler küçük arabalarla sınırlıydı, ancak kayış iyileştirmeleri onları daha büyük arabalar için uygun hale getirdi.
Diğer mekanik alt sistemler
Güç, şanzımandan arkadan çekişli araçların arka aksına bir tahrik mili ve üniversal mafsallar tarafından iletilir . Gövde çizgileri kademeli olarak düşürüldükçe, zemin seviyesi tahrik miline yaklaştı, bu da boşluk sağlamak için zemin humps veya tüneller gerektirdi. Hipoid veya evlat edinmekarka akstaki sapma sarmal konik dişlileri, tahrik dişlisini aks millerinin merkezinin altına indirerek bu boşlukta bir artış sağlamıştır.
arka aksın halka dişlisi, bir Köşeleri yuvarlarken torkun diğerinden daha hızlı dönmesine izin verirken, torku iki tahrik tekerleği arasında bölüştürmede ekolayzır görevi gören diferansiyel dişli sistemi. Aks milleri, sonlandırılırkonik dişli birkaç küçük konik dişlileri yolu ile bağlıdır diferansiyel muhafazaya bağlanmış ve çevre dişlisi ile bunlarla birlikte taşınan bir radyal eksen üzerinde monte edilmiş. En basit haliyle, bu diferansiyel, bir çekiş tekerleğinin çekişini kaybettiğinde dönebilme kusuruna sahiptir ve kayma tekerleğine eşit olan tekerleğe uygulanan tork, aracı sürmeye yetmeyecektir. Bu zorluğun üstesinden gelmek için çeşitli farklılıklar geliştirilmiştir.
Belden kırmalı arka akslar arkadan ve önden ayrı tekerlek süspansiyonu . Bireysel arka süspansiyon yalnızca ağır arka aks muhafazasını ortadan kaldırmakla kalmaz, aynı zamanda zemini sıkışmayan alçaltılmış gövdelere de izin verir, çünkü şanzıman ve diferansiyel dişlileri, süspansiyon yayı hareketi altında gövde ile hareket eden bir arka çapraz eleman üzerine monte edilmiş bir yuvada birleştirilebilir. Bazı durumlarda, dingil millerini çevreleyen tübüler mahfazalara sahip olan mafsallı veya döner dingiller, merkezi dişli mahfazasının yanlarında oluşturulmuş eşleşen yuvalara uyan küresel kafa bölümlerinde son bulur.Küresel elemanların içindeki üniversal mafsallar aks millerinin süspansiyon yaylarının hareketleriyle hareket etmesine izin verir. Dişli muhafazası, şasinin arka çapraz elemanı tarafından desteklenir ve tahrik milinde olduğu gibi, aracın yaylı kısmı ile birlikte hareket eder. Diğer tipler, mil mili yuvalarını ortadan kaldırır ve tekerlekleri, üniversal mafsallara sahip iki açık milden geçirir. Tekerlekler daha sonra yarıçap çubukları veya diğer uygun bağlantılarla ayrı ayrı desteklenir. Tek tek askıya alınmış tekerlekler arka motor, arkadan çekişli araçlar ve ön motorlu, önden çekişli mekanizmalar için basitleştirilmiştir. Kombine bir şanzıman ve diferansiyel montaj, motorla bir ünite oluşturabilir. Her iki ucunda da üniversal mafsallara sahip iki kısa enine tahrik mili tekerleklere güç aktarıyor.
Başlangıçta, araçları durdurmak için çoğu sistem mekanik olarak çalıştırıldı dahili olarak genişleyen ayakkabılarla kampana frenler ; yani, fren pedalına uygulanan ayak basıncı doğrudan yarım daireye taşındıesnek kablo sistemiyle fren pabuçları . Bununla birlikte, mekanik frenlerin her bir tekerlekte eşit frenleme kuvveti uygulanacak şekilde ayarlanması zordu; ve araç ağırlıkları ve hızları arttıkça, sürücünün fren pedalına giderek daha fazla çaba harcanması talep edildi.
Mekanik frenler ile değiştirildi Fren pedalının ana motordaki pistonlara bağlı olduğu hidrolik sistemlersilindirler ve bundan dolayı esnek bölümleri olan çelik borularla tekerleklerdeki bireysel silindirlere. Ön ve arka hidrolik devreler ayrılmıştır. Tekerlek silindirleri fren ayakkabı hareketli uçları arasında yer alan ve her birinin uçlarına doğru dışarı doğru zorlanır iki piston ile donatılmıştır silindir , aralarında akışkan basıncıyla. Bu pistonlar dışarı doğru hareket ettikçe, fren pabuçlarını iç yüzeyine doğru iterler.tekerleğe bağlı fren kampanası. Ana silindirdeki pistonun daha büyük çapı, tekerlek silindirinde sürücünün ihtiyaç duyduğu çabayı azaltan bir hidrolik kuvvet çarpımı sağlar.
Araç ağırlıklarında ve hızlarında daha fazla artış olması, sürücülerin etkili bir şekilde çalışması için hidrolik frenleri bile zorlaştırdı ve sonuç olarak otomobiller güç freni sistemleri. Bunlar, ana silindirin pistonunun, pedala ayak basmak yerine birkaç tür güç yardımcısıyla çarpılması dışında, neredeyse hidrolik sistemle aynıdır.
Fren kampanası ve pabuçlarının aşırı ısınması, frenlerin uzun süre tutulması ve etkinliğini yitirmesine neden olur. Bu problem, havaya ısı transfer oranını arttırmak için fren kampanalarının dışına yapıştırılan alüminyum soğutma kanatlarının kullanılması nedeniyle saldırıya uğramıştır . Tekerleklerdeki havalandırma, soğutma için hava dolaşımını arttırmak için sağlanmıştır.
Başlangıçta uçak için geliştirilen disk frenler , solmaya karşı dirençlerinden dolayı daha yüksek maliyetlerine rağmen her yerde bulunur . Bazı dört tekerlekli sistemler olmasına rağmen, genellikle ön tekerlekler üzerine diskler monte edilir ve arkada geleneksel davul üniteleri bulunur. 1950'lerden bu yana çoğu Avrupa otomobillerinde ve 1970'lerin ortalarından beri çoğu Amerikan modellerinde standart olmuştur. Her bir tekerleğin göbeğe monte edilmiş bir diski ve süspansiyona sağlam bir şekilde tutturulmuş bir fren ünitesi veya pergeli vardır. Kaliper, diskin her iki tarafında bir tane olmak üzere iki sürtünme pedi takımı kullanmaktadır. Fren uygulandığında, hidrolik basınç sürtünme pedlerini diske doğru zorlar. Bu düzenleme kendinden ayarlıdır ve disklerin ısıyı açık hava akımında hızlı bir şekilde dağıtma kabiliyetleri onları neredeyse solmaya karşı bağışık hale getirir.
Kilitlenme önleyici fren sistemleri (ABS) 1980'lerin sonunda kullanıma sunuldu ve o zamandan beri artan sayıda binek otomobilinde standart hale geldi. ABS kurulumları, tekerlek dönme hızını bir mikroişlemciye giren tekerleğe monte edilmiş sensörlerden oluşur. Çünkü simidi hız artar zaman lastik kayma veya çekme kaybı, kontrol ünitesi yaklaşan tekerlek kilitlenmesini önlemek için fren basıncını düzenleyen bir hidrolik ya da elektrikli modülatörü sinyal gönderir. Fren, ABS devri olmayan bir otomobilde fren pedalını hızla pompalayan bir sürücüye benzer fakat çok daha hızlı bir şekilde döngüsel olarak serbest bırakıp basınç uygularken fren çalışmaya devam eder. Tekerlekler kaymaya devam ederek sürücünün aracı yönlendirmesini ve kısa mesafelerde durmasını sağlar.
Park freni genellikle mekanik tipte olup, bir el koluna veya pedala bağlı esnek bir kablo aracılığıyla yalnızca arka fren pabuçlarına kuvvet uygular. Otomatik şanzımanlı araçlarda, tahrik milinin ve arka tekerleklerin dönmesini engellemek için vites kolunu “park” konumuna getirerek, genellikle takılabilir bir pençe biçiminde ek bir kilit bulunur. Şanzımanın park konumundan çıkmasını sağlamak için servis freni pedalı uygulanmalıdır . Bu, şanzıman kontrolünün yanlışlıkla hareket etmesinden kaynaklanabilecek istenmeyen araç hareketi olasılığını ortadan kaldırır.
Otomobiller, hareketini ileten bir dişliler ve bağlantılar sistemi tarafından yönlendirilir. dönebilen ön tekerlek göbeğine direksiyon simidi. Direksiyon simidini taşıyan şaftın alt ucunda bulunan dişli mekanizması, genellikle bir krank koluna sahip bir şaftı , direksiyon simidinin küçük bir açısında döndüren bir sonsuz ve somun veya kam ve kol kombinasyonudur. döndü.Kola tutturulmuş bağlantı çubukları, hareketini tekerleklere iletir. Virajda iç lastik, dış tekerleğe göre biraz daha büyük bir açıyla dönmelidir, çünkü iç lastik daha keskin bir dönüş yapar. Bağlantının geometrisi bunun için tasarlanmıştır.
Ön tekerlekler bağımsız olarak askıya alındığında, direksiyon, bağlantı çubukları uzayan ve yay hareketinin bir sonucu olarak kısaldıkça tekerleklerin döndürülmeyeceği şekilde tasarlanmalıdır. Direksiyon dişlisine bağlantı tutturma noktası, tekerlekleri döndürmeden tekerlek montajına göre dikey hareket edebilecek şekilde yerleştirilmelidir.
Avrupa ve Amerika Birleşik Devletleri'nde 1930'larda başlayan otomobillerdeki motor ve yolcu bölmesi, sürüş konforunu ve yol tutuş özelliklerini geliştirmek için ileri doğru hareket ederken, ön ve arka tekerlekler arasındaki ağırlık dağılımı öne doğru kaydırıldı. Ön tekerlekler üzerinde taşınan ağırlık toplam araç ağırlığının yarısından fazlasına yükselmiştir ve sonuç olarak tekerleklerin direksiyondaki dönüşünü sağlamak için gereken çaba artmıştır. Daha geniş, daha geniş lastiklere ve daha düşük lastik basıncına sahip otomobiller, özellikle park alanında, direksiyonda aşılması gereken lastikler ve yol arasında sürüklenmeye neden oldu. Direksiyon işinde önemli ölçüde azalma, verimliliğin arttırılmasından kaynaklandıdireksiyon dişlileri arasında ve ön tekerlek bağlantısında daha iyi yataklar bulunması. Genel direksiyon dişlisi oranı (ön tekerleği bir derece döndürmek için gereken direksiyon simidi dönüş derecesi sayısı) artırılarak direksiyonun kolayca döndürülebilmesi sağlandı. Bununla birlikte, büyük direksiyon dişlisi oranları yüksek hızlı manevra kabiliyetini zorlaştırdı, çünkü direksiyon simidinin daha büyük açılardan döndürülmesi gerekiyordu. Dahası, daha yüksek verimli direksiyon mekanizmaları da daha geri dönüşümlüdür; yani, yol şokları tekerleklerden daha tamamen iletildi ve daha fazla sürücü tarafından üstesinden gelinmesi gerekti. Bu, zorlu yollarda veya ön lastik patladığında tehlikeli bir duruma neden olmuştur, çünkü tekerlek sürücünün ellerinden sarsılabilir.
Sürekli artan direksiyon problemlerini çözmek için hidrolik direksiyon dişlisi geliştirilmiştir. Hidrolik direksiyon ilk olarak 1930'ların başlarında ağır kamyonlara ve askeri araçlara uygulandı ve sürücünün direksiyon simidini çevirmesine yardımcı olacak cihazlara yüzlerce patent verildi. Önerilen cihazların çoğu hidrolik idi; bazıları elektrik, bazıları mekanikti. Hidrolik sistemlerde, motor tarafından tahrik edilen bir pompa, sıvıyı basınç altında tutar. Algılama tertibatlı bir vana, sıvının güç silindirine gerektiği gibi girip çıkmasını sağlar. Hıza duyarlı sistemler, düşük hızlarda azaltılmış efor için daha büyük oranlar ve yüksek hızlarda direksiyon için daha düşük oranlar sağlamak için kullanılabilir. Arka tekerleklerin ön tekerleklerin ters yönünde döndüğü dört tekerlekli direksiyon sistemleri ticari kullanımda sınırlı kalmıştır.
Bir otomobilin sürüş konforu ve kullanım özellikleri, yol düzensizliklerinin etkisini hafifletmek için aracın askıya alınmış kısmının tekerleklere elastik elemanlar ile tutturulduğu süspansiyon sisteminden büyük ölçüde etkilenir. Bağlantıları eklemenin kendine özgü doğası veyay elemanları otomobil modelleri arasında geniş ölçüde değişiklik gösterir. En iyi sürüşler mümküntekerleklerin birbirinden bağımsız hareket etmesine izin veren bağımsız süspansiyon sistemleri . Bu sistemlerde, aracın yayılmamış ağırlığı azaltılır, yumuşak yaylara izin verilir ve ön tekerlek titreşim problemleri en aza indirilir. Otomobil süspansiyon elemanları için kullanılan yay elemanları , ağırlık birimi başına elastik enerjiyi depolayabilmeleri sırasına göre,yaprak yaylar ,helezon yaylar, burulma çubukları, kayma önleyici cihazlar ve havalı yaylar.
Yaprak yay, nispeten elastik olmamakla birlikte, yardımcı bağlantıların yardımı olmadan tekerleği yanlamasına ve öne ve arkaya doğru diğer şasi bileşenlerine göre doğru konumlandırma konusunda önemli bir avantaja sahiptir .
Yay seçiminde önemli bir faktör, yük ve sapma olarak bilinen yük bahar oranı, yayınların inç cinsinden sapmasıyla bölünen kilo cinsinden yük olarak tanımlanır. Yumuşak bir yay düşük bir orana sahiptir ve verilen bir yük altında daha büyük bir mesafe saptırır. Bir helezon veya bir yaprak yay, çalışma yükü dahilinde esasen sabit bir hızı korur ve kendisine 10 kat daha büyük bir kuvvet uygulandığında, 10 kat saptırır. Bir ucu çerçeveye sıkıca tutturulmuş, diğeri ise aksa bağlanmış bir krankla bükülmüş olan uzun yaylı çelik bir eleman olan burulma çubuğu , artan bir yaylanma hızı sağlayacak şekilde tasarlanabilir.
bir Yumuşak yaylı süspansiyon nispeten düz bir yolda konforlu bir sürüş sağlar, ancak yolcular sakin bir yol üzerinde aşırı yukarı ve aşağı hareket eder. Yaylar, aracın yaylı kısmı ile yayların altındaki yaylı kısım arasında yeterli boşluk sağlama zorluğundan dolayı herhangi bir zamanda büyük bir sapmayı önleyecek kadar sert olmalıdır. Düşük çatı yükseklikleri yumuşak yaylar için gereken boşluğu sağlamayı giderek zorlaştırır. Yol tutuş özellikleri ayrıca merkezkaç kuvveti sonucu araç gövdesinin yan yatırılmasından dolayı sallanma ya da yuvarlanma olarak bilinen durumlardan muzdariptir.dönüşlerde dışa doğru hareket etmek. Süspansiyon ne kadar yumuşaksa, dış yaylar o kadar fazla sıkıştırılır ve iç yaylar genişler. Ek olarak, yumuşak ön yaylarla fren yaparken ön uç daha belirgin bir şekilde dalar.
Hava yayları , metal yaylara göre birçok avantaj sunar, en önemlilerinden biri yay oranını kontrol etme olasılığıdır. Doğal olarak, hava birimini saptırmak için gereken kuvvet, daha büyük bir sapma ile artar, çünkü hava daha küçük bir alana sıkıştırılır ve daha büyük bir basınç oluşur, bu nedenle kademeli olarak daha fazla sapmaya karşı direnç gösterir.
Elastik besiyerinin kapalı, sabit bir hava kütlesi olduğu ve hava kompresörü bulunmadığı bir birleşik hidrolik-sıvı-hava süspansiyon sistemi geliştirilmiştir.gerekli. Her yayın hidrolik kısmı, gövde pervazına monte edilmiş bir silindirdir ve bir hidrolik destek oluşturmak için tekerlek bağlantısına eksensel olarak bağlanmış bir piston ile donatılmıştır. Her yay silindiri, dış ucuna tutturulmuş küresel bir hava odasına sahiptir. Küre, esnek bir diyafram ile iki hazneye bölünür, üst kısım hava ile kaplanır ve alt kısım ise hidrolik silindir ile iki yönlü bir kısıtlayıcı valf aracılığıyla iletişim halinde olan hidrolik akışkan ile yapılır. Bu valf, pistonun silindir içindeki hareket hızını sınırlar, çünkü vücut indiğinde ve sıvının yükseldiğinde geri dönmesi için sıvının küreye itilmesi gerekir. Böylece bu sönümleme hareketi, yayın tarafından desteklenen aracın yaylı kısmına göre tekerleğin hareketini kontrol eder.
Sözü geçen aktif süspansiyonlar, bir hidrolik süspansiyon veya amortisördeki (yaylar tarafından depolanan ve salınan enerji oranını azaltan mekanik bir cihaz) kısıtlayıcı valfin delik boyutunu değiştirmek için bir mikroişlemci içerir . Bu, etkili yay oranını değiştirir. Kontrol girişleri araç hızı, yük, hızlanma, yanal kuvvet veya sürücü tercihi olabilir.
Pnömatik lastik lastik otomobil ve yol yüzeyi arasındaki temas noktasıdır. Hızlanma ve frenleme için çekiş gücü sağlar ve yol titreşimlerinin otomobil gövdesine iletimini sınırlar . Lastiklerin içindeki lastikler, 1950'lere kadar, lastik ile jant arasındaki contalar geliştirildikten sonra, artık neredeyse evrensel olarak kullanılan, lastiksiz lastiklere yol açan standarttı.
Lastik Sırt tasarımı, aracın üzerinde çalışmayı amaçladığı yüzeyin özelliklerine göre düzenlenmiştir. Derin tasarımlar, gevşek toprak ve karda kavrama etkisi sağlarken, pürüzsüz yüzeyler yarış gibi uygulamalar için maksimum temas alanı sağlar. Mevcut binek otomobil basamakları bu aşırı uçlar arasında bir uzlaşmadır.
Tipik bir lastik mahfaza, sentetik ve karbon fiberlerle veya çelik telle takviye edilmiş çeşitli oranlarda kauçuk bileşiklerinin katmanlarından veya katlarından imal edilir . Bileşim, takviye ve taban yüzü eksenine göre uygulama açısı viraj sırasında oluşturulan kuvvetleri yanlamasına yanıt lastiğin yeteneğini etkiler. Ayrıca sertliği veya titreşim-iletim özelliklerini de etkiler.
1990'a kadar, tasarımın yük kapasitesine bağlı olarak boyuna, yanlı ve radyal katlı yapılar kullanılıyordu, iki, dört ya da daha fazla kat tabakası kullanılıyordu. Belirli bir yapının yük kapasitesine ilişkin ek bir faktör, lastiğin şişirildiği basınçtır. Yeni tasarımlar, lastik ve buna bağlı olarak düşük durma yüksekliğini korurken yolla temas alanını artırmak için daha düşük yükseklik-genişlik oranlarına sahiptir.araba.
Güvenlik sistemi
Motorlu araç hırsızlık otomobil çağının başlangıcından beri bir sorun olmuştur. 1900 Leach otomobilinde, yetkisiz araç kullanımını önlemek için sürücünün taşıyabileceği çıkarılabilir bir direksiyon bulunuyordu. Daha yakın zamanlarda, bazıları radyo işaretlerini içeren ve kurcalamaya karşı daha dayanıklı kablolama ve elektronik kilitler içeren karmaşık elektronik alarmlar üretildi. Kablosuz teknolojinin kullanılmasıyla , Global Konumlandırma Sistemi ( GPS ) uydu navigasyon sistemleri bulunan araçlar çalındığında izlenebilir ve kurtarılabilir.
Otomobil, başlangıçtan itibaren kamu güvenliği için ciddi tehlikelere yol açtı. Araç hızı ve ağırlığı, çok sayıda ölüm yaratan yolcular ve yayalar için etkili bir kapasite sağlamıştır (1920'de yalnızca 13.000 ABD'de ve Avrupa'da birçok kişi, ayrıca birçok ciddi yaralanma). 20. yüzyıl boyunca ölüm ve yaralanma oranları araç milleri açısından önemli ölçüde azaldı, ancak yoldaki araç sayısındaki artış nedeniyle toplam ölümler bir miktar azaldı. Bununla birlikte, 2005–10 döneminde ölümler anlaşılmayan nedenlerden dolayı yüzde 25 azaldı. En ölümcülKazalar şehir caddelerinde veya ikincil yollarda meydana gelir. Yeni bölünmüş karayolu tasarımları nispeten daha güvenlidir. Sürücü eğitimi, araç bakımı, otoyol iyileştirme ve kanun yaptırımı, iyileştirmeden sorumlu kilit alanlar olarak belirlenmiştir.Güvenlik , ancak aracın kendisinin temel tasarımı ve özel güvenlik özelliklerinin eklenmesi dünya çapında ölümcül kazaların azaltılmasında önemli faktörlerdi. Fiyatlar ülkeden ülkeye değişir. Otomobillerin güvenlik özellikleri iki ayrı başlık altında toplanır: kazadan kaçınma ve yolcu koruması.
Kaza-kaçınma sistemleri, sürücünün aracı daha iyi kontrol etmesine yardımcı olmak için tasarlanmıştır. İkili ana silindir fren sistemi buna iyi bir örnektir. Bu, sürücüyü ani fren hattı basıncı kaybına karşı korur. Ön ve arka fren hatları birbirinden ayrılır, biri başarısız olursa diğeri çalışmaya devam eder.
Bir kaza durumunda yolcuları koruma sistemleri dört ana sınıfa ayrılır: yolcu bölmesi bütünlüğünün bakımı , yolcu kısıtlamaları, iç etki enerji emici sistemler ve dış etkienerji emiciler. İstatistikler, yolcu kabininde kalan kaza mağdurları arasında hayatta kalma şansının çok daha yüksek olduğunu gösteriyor. Yolcu bölmesi bütünlüğü büyük ölçüdeBir kaza durumunda kapalı kalması gereken ve izinsiz girişleri önlemek için yeterince emniyetli olması gereken kapılar . Kapı mandalı mekanizmaları, ileri, geri ve yan kuvvetlere dayanacak ve iki aşamalı mandalları içerecek şekilde tasarlanmıştır, böylece ana aşama başarısız olursa mandal tutabilir. Kapılardaki donatı kirişleri, çarpma kuvvetlerini, kapının altındaki daha sert çerçeve yapısına indirgemek için tasarlanmıştır. Kuvvetler güçlendirilmiş kapı direkleri ve menteşeleri üzerinden yönlendirilir.
Yolcu arabaya bindirmeye yardım etmek için yolcu koltukları kullanılır. Araba yapısına veya havaya serbest uçuş yerine araba ile yavaşlamaya izin verirler. Kombinasyonukucak ve omuz kemerleri en sık kullanılan emniyet sistemidir. Kemerler, çeşitli ülkelerdeki yönetmeliklerin 6.000 pound (2.700 kg) test yüküne dayanması gereken ve alt gövdeye ve tavan rayına cıvatalanmış olan dokuma kumaşlardan oluşmaktadır. Düğme tipi mandal açma mekanizmaları tokalar için sağlanmıştır.
Diğer bir mühendislik geliştirme hattı, işgalcinin herhangi bir işlem yapmasını gerektirmeyen pasif kısıtlamalar üzerine yoğunlaşmıştır. Özellikle, ticari1980'lerde hava yastıkları piyasaya sürüldü ve 1998'den beri Amerika Birleşik Devletleri'nde satılan (hafif kamyonlar için 1999) satılan tüm yeni otomobiller hem sürücü hem de ön yolcu hava yastığı gerektiriyordu. Bir hava yastığı bulunan bir araç, kabaca saatte 16 km'den (10 mil) fazla bir “sert” darbeye maruz kaldığında, çarpışma sensörü azot gazı üreten bir patlamaya neden olan bir elektrik sinyali gönderirdireksiyon kolonunda, ön gösterge panelinde ve muhtemelen başka yerlerde bulunan hava yastıklarını şişirmek için. Hava yastıkları yerlerinden fırladı ve yolcularla araç yapısı arasında saniyenin onda birinden daha az bir mesafede şişiyor. Şişirilmiş hava yastıkları, hava yastığı kumaşındaki bir dizi port veya delikten gazı dışarı çıkararak, çarpma enerjisini işgalcilere emer. Hava yastıkları yaklaşık bir saniye içinde çökerek yolcuların araçtan çıkmalarını sağlar.
Ön koltuk ölümlerinin yüzde 46'sının, kucak ya da kucak ve omuz kemerleri ile birlikte kullanıldığında hava yastıkları tarafından ortadan kaldırılabileceği tahmin edilmektedir. Bu, yalnızca kucak ve omuz kemeri sistemlerinin kullanımında yüzde 10'luk bir gelişmedir. Öne monte edilmiş hava yastığı yan ya da arka çarpmalarda veya devrilme araçlarından uzun süre etkilenmeye karşı koruma sağlamaz. Bununla birlikte, yandan monteli ek hava yastıkları, yan çarpmalarda bir koruma önlemi sağlar ve bazı araç modellerinde bulunur.
İç etkili enerji emici cihazlar, işgalciden enerjiyi emerek yaralanmaları en aza indirerek kısıtlama sistemlerini güçlendirir. Enerji emici1967'de tanıtılan direksiyon kolonu, böyle bir cihazın güzel bir örneğidir. Gösterge panelleri, ön cam camı ve serbest bir yolcu tarafından vurabilecek diğer yüzeyler enerjiyi kontrollü bir şekilde emmek için tasarlanabilir.
Dıştan etkili enerji emici cihazlar, otomobili daha yavaş bir şekilde yavaşlatmak için kontrollü bir şekilde deforme olacak şekilde tasarlanabilen şasi ve gövdenin yapısal elemanlarını içerir ve bunun sonucunda da yolcular tarafından daha az güç harcanır. Bazı araçların ön şasi elemanlarına bölüm düzensizlikleri şeklinde gerilme yükselticileri yapılmıştır. Bunlar şiddetli yükler altında bükülmek ve işlem sırasında enerjiyi emmek için tasarlanmıştır.
Benzinli motorun çalışmasının yan ürünleri arasında , her biri bir kirletici olan karbon monoksit , azot oksitleri ve hidrokarbonlar (yanmamış yakıt bileşikleri) bulunur. Kontrol etmekBu emisyonlardan kaynaklanan hava kirliliği , hükümetler kalite standartları oluşturuyor ve standartların karşılandığından emin olmak için denetimler yapıyorlar. Standartlar giderek daha sıkı hale geldi ve bunları karşılamak için gerekli olan donanım daha karmaşık hale geldi.
Emisyon özelliklerini değiştiren çeşitli motor modifikasyonları başarıyla uygulanmıştır. Bunlar arasında düzeltilmiş hava-yakıt oranları, azaltılmış sıkıştırma oranları, gecikmiş kıvılcım zamanlaması, azaltılmış yanma odası yüzey-hacim oranları ve daha yakın üretim toleransları bulunur. Bazı düzenlemelerin sürülebilirliğini (“yanıt verebilirliği ”) artırmak için, egzoz manifoldundaki bir ısı eşanjöründen önceden ısıtılmış hava , hava temizleyiciye yönlendirilir.
Benzinin istenmeyen buharlaşması Havadaki hidrokarbonlar , yakıt deposunun kapatılması ve tankın bir sıvı-buhar ayırıcıdan aktive edilmiş kömür içeren bir teneke kutuya havalandırılması yoluyla kontrol edilmiştir. Motor çalışırken bu buharlar motorda çözülür ve yakılır.
1970'lerde geliştirilen emisyon kontrol cihazları arasında katalitik dönüştürücüler (içinde hidrokarbonların yanmasını teşvik eden cihazlar)egzoz ), egzoz gazı resirkülasyon sistemleri, manifold reaktörleri, yakıt enjeksiyonu ve birim ateşleme elemanları.
Bir katalizatör Sıcak boşaltım gazı, havaya boşaltılmadan önce geçmesi gereken katalitik malzeme ile kaplanmış bir gözenekli yatak veya substratı ihtiva eden bir yalıtılmış bölme oluşur. Katalizör, yaklaşık 500 ° C (900 ° F), egzoz gazı ile ısıtılır, metal oksitlerin, çoğunlukla platin veya paladyum, çeşitli biridir. Bu sıcaklıkta yanmamış hidrokarbonlar ve karbon monoksit ayrıca oksitlenir, azot oksitleri ise farklı bir katalizöre sahip ikinci bir odada kimyasal olarak indirgenir. Katalizörlerle ilgili problemler, kurşunlu yakıtlara karşı toleranssızlıklarını ve aşırı ısınmayı önleme ihtiyacını içerir.
Egzoz gazı devridaimi, yanma sırasında yüksek sıcaklıklarda azot ve oksijenin kimyasal reaksiyonuyla oluşan azot oksitlerini kontrol etme tekniğidir . Ya bu elementlerin konsantrasyonlarını azaltmak ya da pik devir sıcaklıklarını düşürmek, üretilen azot oksit miktarını azaltacaktır. Bunu başarmak için egzoz gazı, egzoz manifoldundan emme manifolduna iletilir. Bu, gelen yakıt-hava karışımını sulandırır ve yanma sıcaklığını etkili bir şekilde düşürür. Devridaim miktarı, gaz kelebeği konumunun bir işlevidir, ancak ortalama yüzde 2 civarındadır.
Manifold reaktörleri, içine hava enjekte edildiği ve egzoz gazının yanmaya devam ettiği egzoz manifoldları genişletilir ve yalıtılır. Bu tür birimlerin etkinliği, üretilen ısı miktarına ve gazın manifold içinde bulunduğu sürenin uzunluğuna bağlıdır. Paslanmaz çelik ve seramik malzemeler yüksek çalışma sıcaklıklarında dayanıklılık sağlamak için kullanılır (yaklaşık 1.300 ° C'ye (yaklaşık 2.300 ° F)).
Karbüratörün yerine geçen yakıt enjeksiyonu , egzoz emisyonlarını azaltmak için neredeyse evrensel olarak kullanılmaktadır. Her biri için doğru yakıt ölçümüsilindir , kimyasal olarak doğru hava / yakıt oranının motorda yakılmasını sağlamanın bir yolunu sunar. Bu, silindir-silindir değişimlerini ve karbüratörden en uzak olan silindirlerin istenenden daha az yakıt alma eğilimini ortadan kaldırır . Çeşitli ölçüm ve kontrol sistemleri ticari olarak temin edilebilir. Pistonun giriş darbesi sırasında her bir silindire veya emme valfi portuna az miktarda benzin fışkırtıldığı zamanlanmış enjeksiyon, birkaç arabada kullanılır.
Birkaçında zamanlı enjeksiyon sistemleri, her bir giriş valfindeki ayrı pompalar, emme vakumunu, motor sıcaklığını, ortam-hava sıcaklığını ve gaz kelebeği konumunu izleyen ve enjeksiyon süresini ve süresini buna göre ayarlayan bir mikroişlemci tarafından düzenlenir (zamanlanır).
21. yüzyılın başlarında, motorlu taşıtlar Amerika Birleşik Devletleri'nde yılda 2,7 trilyon milden fazla sürüldü. Bu, 30 yılda yüzde 170'ten fazla bir büyümedir.
Modern elektrikli otomobil ve kamyonlar, 1980'lerden bu yana Avrupa, Japonya ve Amerika Birleşik Devletleri'nde az sayıda üretildi. Bununla birlikte, elektrik itiş gücü yalnızca akülerden veya yakıt pillerinden gelen güç kullanılarak nispeten kısa mesafeli araçlar için mümkündür . Tipik bir sistemde, bir seri halinde bağlanmış bir grup kurşun-asit akü , aracı harekete geçirmek için elektrik alternatif akım (AC) endüksiyon motorlarına güç sağlar. Nikel-metal hidrit aküler değiştirildiğinde, sürüş menzili iki katına çıkar. Bir katı hal doğrultucu veya güç çevirici, doğru akımı değiştirir(DC), akü paketi tarafından sürücü tarafından kontrol edilen ve çıkış voltajını değiştirmek için bir gaz pedalı kullanılarak kontrol edilen bir AC çıkışına verilir. Elektrik motorlarının tork karakteristiklerinden dolayı, çoğu tasarımda geleneksel dişli tipi şanzımana ihtiyaç duyulmaz. Ağırlık ve sürtünme azaltma, geri kazanım için rejeneratif sistemlerAksi takdirde kaybedilecek olan enerji , pil ömrünün uzatılmasında önemli hususlardır. Piller, evdeki bir elektrik prizinden altı saat içinde şarj edilebilir.
Konvansiyonel akümülatör sistemleri, benzinle çalışan genel amaçlı taşıtlarla eşleştirmek için hızlanma için yüksek güç ağırlık oranlarına veya sürüş menzili için enerji ağırlık oranlarına sahip değildir. Özel amaçlı uygulamalar, sistemin mükemmel düşük emisyonlu özellikleri nedeniyle pratik olabilir. Bu tür sistemler, Ay'daki araçları ve fabrikalarda kullanılan özel küçük araçlarda güç sağlamak için kullanılmıştır.
Birkaç hibrit araç şu anda üretiliyor. Verimli bir benzinli motoru, gerektiğinde ekstra güç üreten hafif, yüksek verimli bir elektrik motoruyla birleştirir . Normal sürüş sırasında, motor aküyü şarj etmek için bir jeneratör haline gelir. Bu, şarj için aracı bir elektrik prizine takma ihtiyacını ortadan kaldırır. Hibritlerin birincil avantajı, sistemin motorun küçültülmesine izin vermesine ve gelişmiş elektronik motor ve şanzıman kontrollerinin kullanılmasıyla her zaman optimum verimlilik aralığında çalışmasına izin vermesidir .
Deneysel sistemler
ABD otomotiv endüstrisi , Amerika Birleşik Devletleri'ndeki herhangi bir sektör tarafından en çok harcanan tipik bir yılda gelecekteki ürünlerin araştırılması ve geliştirilmesi için 18 milyar dolar veya daha fazla harcama yapıyor. Çeşitli hükümetlerden gelen baskıların artması, üreticilerin çok düşük ve sıfır emisyonlu araçlar geliştirmelerini gerektiriyor. Kaliforniya'daki yetkililer, motorlu taşıtların iklim değişikliğinden sorumlu olduğunu düşündükleri sera gazlarının yüzde 40'ını ürettiğini tahmin ediyor . Bu zorluğun üstesinden gelmek için üreticiler daha verimli araç tasarımları üretmek için bir zaman çizelgesi üzerinde çalışıyorlar.
Gelecekte potansiyel otomotiv pazarının genişlemesi ve çevre ile ilgili endişelerin geleceğin otomobillerini değiştirmesi beklenebilir. Her bir kullanım türü için uygun güç sistemlerine sahip, belirli kentsel veya kırsal fonksiyonlar için tasarlanmış özel amaçlı araçlara ihtiyaç duyulabilir. Olasılıklar güneş, buhar, gaz türbini, yeni hibrit kombinasyonları ve diğer güç kaynaklarını içerir.
Buhar santralleri modern teknoloji ve yeni malzemeler ışığında yeniden incelenmiştir . Buhar üreticiyi ısıtmak için kullanılan sürekli yanma işlemi potansiyel olarak geliştirilmiş emisyon özellikleri sunar.
Gaz türbinleri kapsamlı bir şekilde test edilmiştir ve iyi tork özelliklerine sahiptir, çok çeşitli yakıtlarda çalışır, yüksek ağırlık / ağırlık oranlarına sahiptir, emisyon standartlarını karşılar ve sessiz çalışma sunar. Bazı araştırmalar, sistemin avantajlarının en iyi şekilde uzun ve neredeyse sabit hızlarda çalışan ağır hizmet araçlarında gerçekleştiğini göstermiştir. Çalışma sıcaklıkları arttırılarak verimlilik ve çalışma özellikleri iyileştirilebilir. Bu, uygun maliyetli seramik malzemeler kullanılarak ticari olarak uygulanabilir hale gelebilir . Başarılı tasarımlar, sıcak egzoz gazından enerji elde etmek ve gelen havaya aktarmak için rejeneratif sistemler gerektirir. Bu, yakıt ekonomisini iyileştirir, egzoz sıcaklıklarını daha güvenli seviyelere düşürür ve susturucu ihtiyacını ortadan kaldırır bazı tasarımlarda.
Turboşarjlı benzin ve dizel (iki ve dört zamanlı) tasarımları gibi motor yanma döngülerindeki varyasyonları içeren birçok başka tasarım üzerinde çalışılmıştır. Döner motorlar Almanya ve Japonya'da üretildi, ancak egzoz emisyon kontrolünün karmaşıklığı nedeniyle Mazda RX-8 hariç, üretilmiyor. Değişken valf zamanlaması performansı ve ekonomiyi optimize edebilir ve farklı motor hızlarında daha sabit bir motor tork çıkışı sağlayabilir. Motor egzoz valfinin açılmasını geciktirerek, egzoz gazı emisyonlarını azaltmak için egzoz gazı etkili bir şekilde yeniden dolaştırılır. Eksantrik mili tasarımlarının karmaşıklığını tamamen değiştiren elektro-hidrolik valfler veya eksantrik mili zamanlama zincirinin ve geciktirici valf açıklığının geometrisini değiştirmek için hareket ettirilebilen avaralar bu amaç için kullanılabilir.
Güneş enerjisiyle çalışan elektrikli gösteri araçları, üniversiteler ve üreticiler tarafından yapılmıştır. Bununla birlikte, güneş kolektörü bölgelerinin geleneksel otomobiller için çok büyük olduğu kanıtlanmıştır. Güneş pili tasarımında gelişme devam ediyor .
Mikroişlemciler, yakıt ekonomisini iyileştirmede ve tüm araç tipleri için istenmeyen egzoz emisyonlarını azaltmada giderek daha önemli hale geldi. En azından özel yollarda sürücüye yardımcı olabilecek ve hatta sürücünün müdahalesi olmadan çalışabilecek akıllı araçlar geliştirmek için yapılan araştırmalar, bazı ilerlemeler kaydetmiştir. Bu gelişmeler son derece güvenilir katı hal dijital bilgisayarlar ve benzer şekilde güvenilir elektronik sensörler ile mümkün olmuştur. Otomobil endüstrisi araçları çevrelerine bağlamak için devlet kurumlarıyla birlikte çalıştı.hem araç içinde hem de uydudaki ve diğer uzak konumlardaki gelişmiş telekomünikasyon sinyallerini, elektronik sistemleri ve dijital bilgisayarları kullanmak. Uygulamalar, temel araç sistemi yardımı, güvenlik ve güvenlik uygulamaları ile bilgi ve eğlence sistemleri için fonksiyonlara bölünebilir.
Otomobil endüstrisi, her yıl ABD'de tüketilen kauçuğun yaklaşık üçte ikisinden, platinin yarısı, alüminyumun üçte biri, çeliğin yedide biri ve bakırın onda biri için sorumludur. Bir arabadaki malzemenin yaklaşık dörtte üçü geri dönüştürülebilir ve Amerika Birleşik Devletleri'nde hurdaya ayrılan 20 arabadan 19'u geri dönüştürülüyor. Otomobil ulaşım sisteminin önemli bir parçası olmaya devam edeceğinden, performans ve maliyetin yanı sıra emniyet ve emisyon kontrolünde de sürekli iyileştirme gerektiriyor.
Tarihçesi otomobil
Diğer birçok büyük buluştan farklı olarak, otomobilin orijinal fikri tek bir kişiye atfedilemez. Bu fikir kesinlikle ilk kez İlyada kaydedilmeden çok önce ortaya çıktı , içinde Homer ( Alexander Pope’un çevirisinde), Vulcan’ın bir günde 20 üç tekerlekli bisiklet yaptığını belirtti.
Leonardo da Vinci , 15. yüzyılda kendinden tahrikli bir araç fikrini değerlendirdi. 1760'da İsviçreli bir din adamı olan JH Genevois, araba tekerleğini hareket ettirecek olan yayların sarımında kullanılacak güçleri araba gibi bir araca küçük yel değirmenleri monte etmeyi önerdi . Genevois'in fikri muhtemelen yaklaşık 1714'lük bir yel değirmeni arabasından geliyor . İki direkli rüzgar1600'de Hollanda'da vagonlar çalışıyordu ve bunlardan en az biri için 28 yolcu yükü ile saatte 30 km hızda 20 mil (20 km) bir hız olduğu iddia edildi. Rüzgar kullanımına ilişkin ilk kaydedilen öneri muhtemelen Robert Valturio'nun tekerleklere dişli yel değirmenleriyle çalışan bir araba için gerçekleştirilmemiş planı (1472) idi.
Diğer mucitler saatin işleyişini düşünmüşlerdir. Muhtemelen 1748'de Paris'te çok yönlü bir mucit Jacques de Vaucanson tarafından büyük bir saat motoruyla tahrik edilen bir vagon gösterildi .
hava motorunun 17. yüzyıldan kalma bir Alman fizikçiden kaynaklandığı düşünülüyor, Otto von Guericke . Guericke bir hava pompasını icat etti ve muhtemelen pistonlu motorun temel bileşenleri olan metal pistonları, silindirleri ve bağlantı çubuklarını yapan ilk kişi oldu . 17. yüzyılda Hollandalı bir mucit,Christiaan Huygens , toz yükünün patlamasıyla geliştirilen hava basıncı ile çalışan bir motor üretti.Fransa'dan Denis Papin , vakum üretmek için buhar yoğuşmasını kullanarak, vakum prensibi üzerine bir model motor yaptı. 1799'da İngiltere'de bir hava motoru patenti alındı ve araçlara servis yapmak için bir kompresör istasyonu ızgarası önerildi. Hava ile çalışan bir aracın 1832 yılında üretildiği söylenir.
Buhar tahriki, 16. yüzyılın başlarında önerildi ve 1678'de , Çin'in Belçika'daki bir Cizvit misyoneri olan Ferdinand Verbiest , modern türbini düşündüren bir ilkeye dayanan örnek bir buhar taşıma yaptı.
18. yüzyılda bir Fransız bilim adamı Philippe Lebon , bir kömür gazı motoru patenti aldı ve ilk elektrikli ateşleme önerisini yaptı. Paris'te, Isaac de Rivas 1807'de gazla çalışan bir araç yaptı; Motoru yakıt olarak hidrojen gazı kullandı , vanalar ve ateşleme elle çalıştırıldı ve zamanlama problemi zor görünüyordu.
Yaşı buhar
Çoğu tarihçi buna katılıyor Nicolas Joseph Cugnot arasındaFransa , ilk gerçek otomobilin yapımcısıydı. Cugnot'un aracı devasa, ağır, buharla çalışanüç tekerlekli bisiklet ve 1769 modelinin, dört kişiyi taşırken saatte 2,25 mil (3,6 km) boyunca 20 dakika boyunca çalıştığı ve 20 dakika bekledikten sonra tekrar hareket etmek için yeterli buhar gücünü geri kazandığı söylendi. Cugnot bir topçu subayıydı ve motorunun az çok ya da az buharda çalışan pistonları, doğru şekilde işlenmiş top delikleri işleyen bir matkapla mümkün oldu. Cugnot'un kısmen orijinal olan ikinci aracının bir kopyası, Paris'teki Conservatoire National des Arts ve Métiers'de korunmaktadır .
Cugnot'un halefleri, yakında Cugnot sonrası ilk olmasına rağmen, özellikle de İngiltere'de idi. 1790’da Fransa’daki Amiens kentinde buhar vagonu inşa edildi. Buhar otobüsleri 1800’de Paris’te çalışıyordu.Oliver Evans arasındaPhiladelphia , 1805'te o şehrin sokaklarında amfibi bir buhar taraması geçirdi.Nathan Salem, Massachusetts veConnecticut'taki Hartford Apollos Kinsley, her ikisi de 1790-1800 döneminde buharlı araç kullandı. Mart 1863'da Scientific American dergisi yalnızca 650 kilogram (yaklaşık 300 kg) ağırlığında ve saatte 20 km (30 km) hıza ulaşan bir aracın testlerini açıkladı. Başka bir AmerikalıMassachusetts’li Newburyport’tan Frank Curtis’in bir şahıs inşa ettiği hatırlanıyor. ödeme planını yerine getiremeyen bir Bostonlı adamın emriyle buhar taşıması , bunun üzerine Curtis bir motorlu taşıtın ilk kaydedilmesini kaydetti.
İngiliz mucitler aktifti ve 1830'larda buharlı yol arabalarının üretimi ve kullanımı gelişti.James Watt’ın ustabaşıWilliam Murdock , üzerinde bir model buhar vagonu koştuYollar 1784 yılında Cornwall veRobert Fourness çalışan üç silindirli gösterdi 1788 yılında traktör . Watt kullanımına karşı çıktıbu amaçlar için buhar motorları ; Düşük basınçlı buhar motoru , her durumda yol kullanımı için çok hantaldı ve daha önceki tüm Thomas Savery ve Thomas Newcomen araştırmalarından elde edilen buharla ilgili İngiliz çabaları .
Richard Trevithick Murdock'un fikirlerini geliştirdi ve arabalarından en az biri, 10 metre (3 metre) çapında tekerlekleri olan Londra'da koştu.Ticari olarak başarılı ilk buhar vagonu üreticisi olan Sir Goldsworthy Gurney , tasarımını alışılmadık derecede verimli bir kazan üzerine kurdu. Bununla birlikte, pürüzsüz tekerleklerin bir karayolu tutabildiğine ikna olmadı ve bu nedenle ilk aracına itici güçleri yol yüzeyine kazan demir ayaklar ile yerleştirdi. İkinci aracının sadece 3.000 pound (1.360 kg) ağırlığında ve altı kişiyi taşıyabildiği söyleniyor. 9 saat 30 dakika süren çalışma süresi boyunca 84 mil (135 km) süren yolculuklar yaptı ve bir saatte 17 mil (27 km) hız kaydetti.
Gurney ekipmanı, dört günlük tur gezisinin Gloucester-Cheltenham servisinde kullanıldı; Uygun koşullar altında, ekipman 9 mil (15 km) 'yi 45 dakikada tamamlayabilir. 27 Şubat - 22 Haziran 1831 tarihleri arasında bu rotada 4,000 mil (6,400 km) buhar antrenörleri koştu ve yaklaşık 3 bin yolcu taşıdı. Ekipman gürültülü, dumanlı ve yıkıcıydı.karayolları ve kuşkusuz tehlikeli; düşmanlık doğdu ve sürücülerin taş yığınları veya kesilmiş ağaçlarla tıkanmış yolu bulması yaygındı. Bununla birlikte, demiryolları ilk ödeme yapan yolcuyu kabul etmeden önce çok sayıda yolcu buhar vagonu tarafından taşınmıştı.
İngiltere'deki buharlı antrenörlerin en başarılı dönemi 1830'lardı. Biri Londra'dan Cambridge'e kadar olan iddialı rotalar yapıldı. Ancak 1840'a gelindiğinde, buhar vagonlarının geleceği çok azdı. Halkın makine karşıtı tutumu ve at koçu menfaatlerinin düşmanlığı da dahil olmak üzere başa çıkacak çok şeyleri vardı, bu da bir at koçuna yalnızca üç kuruşa mal olan bir paraşüt yolundan geçmek için 5 sterlinlik bir ücretle sonuçlandı. . Kırma darbe oldu1865 sayılı Karayolları Lokomotifleri, şehirlerarası yollarda izin verilen hızları şehirlerde saatte 2 km'ye ve kırsal alanlarda saatte 6 km'ye düşürdü. Bu yasa, her buhar taşıyıcısının bir kırmızı uyarı bayrağı taşımasından önce olmak üzere üç kişilik bir mürettebat monte etme zorunluluğu nedeniyle Kırmızı Bayrak Yasası olarak biliniyordu. Hareket edildi tadil 1878 yılında, ancak onun hükümlerinin etkin olarak karayolu taşımacılığının gelişimini yavaşlatıyor hangi zaman 1896 yılına kadar yürürlükten değildi Britanya Adaları .
Buhar taşıyıcısının azalması, sahada sürekli çaba gösterilmesini engellemedi ve buhar çekicisine birinci sınıf bir taşıyıcı olarak kullanım için çok dikkat edildi. 1868'den başlayarak, İngiltere hafif buharla çalışan kişisel vagonlar için bir moda sahnesiydi; Bu araçların popülaritesi yasal olarak engellenmemiş olsaydı, 1890'lardan ziyade 1860'lı yıllarda otomobil kullanmak için büyük bir coşku ile sonuçlanacaktı. Vapurların bir kısmı iki kişiye kadar taşıyabilir ve saatte 20 km (20 km) hızda çalışabiliyordu. Ancak, halk iklimi düşmanca kaldı.
Aynı dönemde Amerika Birleşik Devletleri, Fransa, Almanya ve Danimarka'da hafif buharlı arabalar inşa edildi ve Cugnot'un kereste aracından gelen hattın 20. yüzyıla kadar kırılmadığını iddia etmek mümkün. buharlı otomobiller 1926'ya kadar geç saatlerde üretildi. Buharlı otomobilin Amerikan hayal gücüne olan tutumu, o dönemden bu yana güçlüydü.Stanley kardeşler — bunlardan biri “vapurlar ”dünyadaki rekoru 1906'da saatte 127.66 mil (205.45 km) ile aldı. Lokomotif, ticari olarak Amerikan yapımı ilk başarılı otomobil oldu (1900'de yaklaşık 1.000 kişi inşa edildi). 2000 yılında, Amerika Birleşik Devletleri'nde çoğu çalışan sırayla hala 600 civarında buhar vagonu bulunduğu tahmin edilmektedir.
erken elektrikli otomobiller
20. yüzyılın başında, Amerikan otomobillerinin yüzde 40'ı buhar, yüzde 38'i elektrik, yüzde 22'si benzinle çalışıyordu. Benzinli otomobilin güvenilmezliği, gürültü ve titreşim karşısında, vapurun komplikasyonları ve susuzlukları karşısında, elektrik çekici satış noktaları sundu: özellikle anlık anında çalıştırma, sessiz çalışma ve minimum bakım. Saatte 100 km'yi (60 mil) aşan ilk otomobil elektrikti (Camille Jenatzy'nin La Jamais Contente , 1899. Jenatzy'nin de elektrik enerjisi, üç güç şeklini test etmek için 1898'de bir Fransız tepeye tırmanma yarışmasında kolay kazanan olmuştu.
İcadı akü tarafından1859-60'ta Fransa'daki Gaston Planté ve1881 yılında Camille Faure elektrikli aracı mümkün kıldı ve muhtemelen ilk neydi? üç tekerlekli bisiklet , 1881'de Paris'te koştu. Bunu Londra (1882) ve Boston'da (1888) diğer üç tekerlekli araçlar izledi. Yerleşik ilk Amerikan akülü otomobilDes Moines , Iowa, c. 1890, tarafındanWilliam Morrison, saatte 23 mil (23 km) hızda kalabiliyordu.
Elektrikli otomobilin popülaritesi, batarya şarjı altyapısının olmayışı nedeniyle engellendi . 1910'dan önce şehirlerde bile çok az sayıda özel ev elektrikle donatılmıştı ve topluluk şarj istasyonları ve akü değişim planları bulamıyordu. 1912'ye gelindiğinde sorunun üstesinden gelinebiliyordu ve elektrik bir gündü. Ticarette 20 şirket vardı ve azami kabul gördükleri ABD'de 33.842 elektrikli otomobil tescil edildi. Başka bir batarya gücü uygulamasıydı, elektrikli kendi kendine marş motoru, korkunç el krankını ortadan kaldırarak ve içten yanmalı motorlu arabaya elverişli hale getirerek elektrikli arabayı mahkum etmek için her şeyi yaptı.kadınlar tarafından operasyon için. Ayrıca, elektrik düşük hızı (saatte 15–20 mil veya 24-32 km), kısa menzilli (30-40 mil veya yaklaşık 50-65 km) nedeniyle sınırlı şehir kullanımı için gerçekten uygun olmamıştı. ) ve şarj için gereken uzun süre. Amerika'daki elektrikli otomobilin heyecanı 1920'yle bitmişti, ancak birkaç üretici kendilerine II . Dünya Savaşı'na kadar özel sipariş vermişlerdi . Bununla birlikte, savaş, Fransa'da yakıt açlıktan kalmış küçük elektrikli otomobillerle yapılan deneylere yol açtı ve yüzyılın geri kalan kısmında kentsel alanlarda devam eden İngiltere’de süt dağıtımında elektrikli araçların yaygın olarak kullanılmasına neden oldu.
Gelişimi benzinli araba
Çoğu otorite onurlandırmaya meyillidir Karl Benz veGottlieb Daimler arasındaEn önemli öncü olarak Almanya , benzinli motorlu otomobillere katkıda bulunuyor. Benz ilkini koştu1885’te araba, 1886'da Daimler. Benz'in kendisinden önce bir motorlu araç gördüğüne inanmak için hiçbir neden olmamasına rağmen, o ve Daimler, Fransa'da Étienne Lenoir veSiegfried Marcus , Avusturya'da, sırasıyla 1862 ve 1864-65 yıllarında, ancak ne Lenoir ne de Marcus ısrar etmedi. Benz ve Daimler, gerçekten de, halefleri olan bir firmaya böyle devam ettiler.Daimler AG kökenlerini 1885 yılına kadar izleyebilir. Tuhaf bir şekilde, Benz ve Daimler hiç tanışmadı.
çoğu modern otomobil motorunun çalıştığı dört zamanlı bir prensip bir Fransız mühendis tarafından keşfedildi,Alphonse Beau de Rochas , 1862'de, Lenoir'in arabasını Paris'ten Joinville-le- Pont'a götürmesinden bir yıl önce. Dört zamanlı döneme Almanlardan sonra genellikle Otto döngüsü denir.1876'da bu prensip üzerine bir motor tasarlayan Nikolaus August Otto. De Rochas, daha önce patent aldı ve Fransız mahkemelerinde dava açtı.Lenoir'in motoru Otto döngüsünün sıkıştırma darbesini atladı; yakıt giriş strokunda silindire çekildi ve bir sonraki karşılıklı strokta yarı kıvılcım ile ateşlendi .
Marcus'un 1864-65 arabasının fikri, bir kıvılcım akımı ile bir benzin ve hava karışımını ateşleyerek aydınlatma üretimini düşünürken tesadüfen ortaya çıktı. Tepki o kadar şiddetliydi ki, onu güç kaynağı olarak kullandı. İlk aracı evlenecek bir el arabasıydı.Aradaki kavrama olmadan iki zamanlı motor arka tekerleklere takılıdır . Tekerlekler dönerken güçlü bir adamın arka ucunu kaldırmasıyla başladı, ardından yaklaşık 180 metre (yaklaşık 200 metre) bir mesafe koştu. Marcus'un ikinci modeli olan 1888-89 arabası, 1950'de Viyana caddelerinde ve yine 1987'de saatte yaklaşık 5 km hızla devam eden bir gösteri yapmak için yeterince iyi korunmuştu. 1898'de Avusturya Otomobil Kulübü bir otomobil fuarı düzenledi ve Marcus onur konuğuydu. İronik olarak, otomobil fikrine ilgisiz kaldı ve buna “zamanın ve çabanın anlamsız bir israfı” dedi.
Almanya
Karl Benz , tamameniçten yanmalı motor , atın yerini alır ve dünya ulaşımında devrim yaratırdı . Kendisini, konuyla ilgili dengesiz olduğunu düşünen yoksulluk noktasında para eksikliği ve ortaklarının acı itirazları da dahil olmak üzere, pek çok engel karşısında benzinle çalışan bir araç yapma çabalarında ısrar etti.
Benz, 1885'te başlarında mutlu ve muzaffer bir günde, iki zamanlı, tek silindirli bir motorla çalışan üç tekerlekli bir araba olan ilk arabasını çalıştırdı. karısı da koşuyor, ellerini çırpıyor; Küçük makine pistte dört devre yaptı ve kırık bir zincir durmadan önce iki kez durdu. Benz'in parası aracı mümkün kılan şüpheci ortağı Max Rose bile, hafif etkilendiğini kabul etti; Ancak, Siegfried Marcus gibi, onunla birlikte geçmez vagonda bir gelecek olmadığına dair iktidarının sonuna ikna oldu .
Benz, ilk satışını 1888'de Émile Roger adında bir Parisli'ye yaptı. Yavaş yavaş, tasarımının sağlamlığı, malzemeye giren araçların kalitesi ve bakımı ve araçlarının yapımında ağırlık kaldı ve iyi sattılar. O yıl üç tekerlekli bisiklet arabasını inşa etmek için 50 civarında işçi çalıştırıyordu; 1893 yılında dört tekerlekli yapmaya başladı.
Benz, Benz neredeyse Marcus gibi dogmatik ve gerici oldu; orijinal araçlarının yeniden tasarlanmasına itiraz etti ve bazı yetkililer, orijinal konseptlerinin geliştirildiği konusunda gerçekten ikna olmadığına inanıyor.
Silah ustalığı Gottlieb Daimler'in ilk mesleğiydi ve çok yetenekli olduğunu gösterdi, ancak Almanya, İngiltere ve Fransa'da okuyan mühendislik okuluna gitmek için ticaretten vazgeçti. Almanya'da daha önce Benz'i çalıştıran bir firma olan Karlsruhe Maschinenbaugesellschaft da dahil olmak üzere çeşitli mühendislik ve işleme konularında çalıştı.
1872'de Daimler, Otto firmasının teknik direktörü oldu ve ardından sabit benzinli motorlar yaptı. Sonraki on yıl boyunca, dört zamanlı motor üzerinde önemli çalışmalar yapıldı. Daimler aralarında birçok parlak araştırmacı getirdiWilhelm Maybach , ancak 1882'de hem Daimler hem de Maybach, Daimler'in Otto'nun içten yanmalı motorun potansiyelini anlamadığı yönündeki inancından dolayı istifa ettiler. Bad Cannstatt'ta bir dükkan kurdular ve hava soğutmalı, tek silindirli bir motor yaptılar. İlk yüksek hızlı içten yanmalı motor, dakikada 900 devirde (rpm) çalışacak şekilde tasarlanmıştır. Karşılaştırma için, Benz'in ilk üç tekerlekli bisiklet motoru sadece 250 rpm'de çalışıyordu. Daimler ve Maybach ikinci bir motor yaptı ve tahta bir bisiklete monte ettiilk olarak 10 Kasım 1885'te koşan bir payanda ile donatıldı. Bir sonraki yıl, ilk Daimler dört tekerlekli karayolu taşıt aracı yapıldı: bir silindirli motor tarafından çalıştırılmak üzere modifiye edilmiş bir araba. Daimler, otomobil çağının ilk aşamasının, vagonların motor tahrikine toplu bir dönüşümü olacağına inanıyor gibi görünüyor; Görünüşe göre Benz, otomobilin ayrı bir cihaz olduğunu düşünüyordu. Daimler'in Fransa'daki lisansları René Panhard ve Émile Levassor idi . 1889'da bağımsız olarak sahaya girdiler ve 1891–94 arasındaki Panhard-Levassor tasarımları birincil öneme sahip. Onlar gerçek otomobillerdi, kendinden tahrik için değiştirilmiş vagonlar değil.
Daimler'in 1889 aracı önceki alıştırmalardan yola çıkıyordu. Hafif bir boru çerçevesine dayanıyordu, motoru arkada tutuyordu, tekerlekleri bir kayış tarafından sürülüyordu ve bir yeke tarafından yönlendiriliyordu. Dikkate değer bir şekilde dört hızı vardı. Bu arabanın ticari bir değeri vardı ve ertesi yılDaimler Motoren-Gesellschaft kuruldu. İngiliz Daimler otomobil olarak başladıfabrikada Alman firması tarafından lisanslı ancak daha sonradan bağımsız hale geldi. (İlk yıllarda iki firma tarafından üretilen makineleri ayırt etmek için, Alman otomobillerine genellikle Cannstatt-Daimlers denir.)Daimler ve Benz firmaları 1926'da birleşti ve daha sonra ürünleri bu adla satıldı.Mercedes-Benz . 1998'de Amerikan Chrysler Corporation ile DaimlerChrysler AG'yi oluşturmak için birleşmesine rağmen, bu uygulama devam ediyor .
Diğer Avrupa gelişmeleri
İçinde Fransa devleri vardıDe Dion-Bouton ,Peugeot SA veRenault (son ikisi hala var). İtalyanlar daha sonra sahadaydı:1896'dan Stefanini-Martina’nın İtalya veIsotta-Fraschini 1898 yılında kuruldu.Giovanni Agnelli kuruldu1899'da Fiat SpA , dünyanın en ağır sanayi komplekslerinden birinde büyüdüğünü gördü ve 1945'te ölümüne kadar kişisel kontrolünü sağladı. Daha az gözenekli fakat büyük şöhretli imalatçılar Lancia, Alfa Romeo SpA , Maserati ve Ferrari idi (hepsi şimdi Fiat’ın bir kısmı, bkz: Enzo Ferrari ), yıllarca diğer Grand Prix ve Gran Turismo otomobillerinin yargılandığı standart.
Üretilen daha küçük Avrupa ülkeleri, daha az bilinen olmalarını sağlıyor: Belçika Minerva, Métallurgique ve Excelsior; İsviçre Martini; Avusturya Austro-Daimler, Steyr ve Gräf und Stift; ve büyük arkaya monte edilmiş V-8 motoru için teknik açıdan ilginç olan Çekoslovakya Skoda ve Tatra. İspanya'da Elizalde ve klasikBüyük İsviçreli tasarımcı Marc Birkigt'in hazırladığı Hispano-Suiza, İspanya tarafından finanse edildi. 21. yüzyılın başında hala çalışır durumda olan en eski otomobilin Danimarka'da yapılan bir 1888 Hammel olduğu düşünülüyordu.
Daimler ve Benz, otomobilin icat edildiğini iddia etti ve 1895 yılında ABD patenti 549,160'a verildiğinde saldırıya uğradı Otomobilin mucidi olarak George B. Selden . Selden başvurusunu 8 Mayıs 1879 tarihinde yapmıştı, ancak o sırada bir otomobil yapmamıştı. Patenti 16 yıl boyunca bekletmek için başarılı oldu.
Çoğu otorite kredisi Charles E. Duryea ve J. Frank Duryea , 1892-93'te Amerikan benzinli ilk başarılı otomobilini yarattı. Araba konsepti görünüşe göre Charles ile ortaya çıktı ve makine Frank tarafından yapıldı. Duryea , ikinci el arabalara monte edilmiş, elektrikli ateşlemeli, tek silindirli bir benzinli motordan oluşuyordu . İlk kez 21 Eylül 1893'te koştu. Daha sonraki bir modelde, ilk olarak J. Frank Duryea kazandı.ikiden fazla otomobilin yarıştığı Amerika'da otomobil yarışı , Chicago'dan Evanston, Illinois'e Chicago Times-Herald Yarışı ve Kasım 1895'te geri dönüş; uzaklık 54.36 mil (87.48 km) idi. Duryea Motor Wagon Şirketi, 1896'da 13 otomobil üretti ve kısa süre sonra ayrılacak olan kardeşler tarafından yapılan otomobillerde, 1917'ye kadar piyasada kaldı.
Duryea kesinlikle Amerikan yapımı ilk karayolu aracı değildi. Oliver Evans’ın ilk örneğinden sonra bir dizi buhar vagonu inşa edildi ( yukarıya bakın Buhar çağı ). Duryea da ilk Amerikan içten yanmalı otomobil değildi. Pennsylvania, Plymouth'taki bir makinist olan Sephaniah Reese, tarihçilerin 1887'de tamamladıklarına inanılan zarif bir benzinle çalışan üç tekerlekli bisiklet inşa etti.Ohio City, Ohio’dan John William Lambert ve Indianapolis, Indiana’dan Charles Black. Baltimore’dan William T. Harris ve Wisconsin’deki Milwaukee’li Gottfried Schloemer, 1892’de başarılı otomobiller üretti. Reese, Nadig, Black ve Schloemer arabaları hala var. Elwood Haynes , Duryea kardeşlerini 4 Temmuz 1894'te Indiana'da Kokomo'da gösterilen benzinli bir araba ile takip etti. Charles Brady King, şehirden ilk kez 6 Mart 1896'da koşan ilk milyonlarca şehir olan Detroit'te bir araba yaptı. .
Adı uzun ömürlü Oldsmobile'den tanıdık olan Ransom Eli Olds , ilk önce buharla ilgilendikten sonra, 1890'larda benzinli motor araştırmasında da aktifti; öyleydiAlexander Winton veJames Ward Packard . 1898 yılına kadar otomobil üretimi amacıyla 100'den fazla şirket örgütlenmiştir.
Üç beygir gücü, eğri çizgi Oldsmobile , 2,750'sinin satıldığı 1902'de Amerika'nın en çok satan otomobili olarak buharlı Locomobile'i geçti. Şirketin refahı diğerleri tarafından kaydedildi ve 1904'ten 1908'e kadar 241 otomobil üreticisi firma Amerika Birleşik Devletleri'nde faaliyete geçti. Bunlardan biriHaziran 1903'te bir şirket olarak düzenlenen ve ertesi ay ilk otomobilini satan Ford Motor Company ; Şirket, ilk iş yılı boyunca 1.700 otomobil üretti.
Elin Ekmeğiyle Yaşayan Kurt Kahrolsun Boynunda Tasma İzi Taşıyan Kurt Kahrolsun Kar Yağmış Dağlarına Üşüyen Kurt Kahrolsun
Cevap yaz