Автомобильдің қысқаша тарихы

 

Автомобиль (гр. αὐτο — өздігінен және лат. mobilis — қозғалушы) немесе машина, өздігінен қозғалатын, жолаушыларды, сондай-ақ өз қозғалтқышын немесе моторын тасымалдауға арналған, моторлы және дөңгелекті көлік түрі.

XXI ғасырда автомобиль  негізгі технологиялық құрал  есебінде саналады. Жүздеген миллион тонна жүк, миллиондаған адам, т.б. жүктер автомобильдермен тасымалданады. Барлық алдыңғы қатардағы мемлекеттер өте тиімді саналатын автомобильдер шығарумен айналасады. Олар дарынды адамдардың бірнеше ұрпақтарының ғылыми ізденісі нәтижесінде шығарылуда.

Автомобильдердің  республика үшін ерекше маңыздылығы Қазақстанның кең байтақ аумағы және халық тығыздығының сиректігі алдын ала анықтайды. Бұл жекелеген өңірлер үшін жүктерді және жолаушыларды жеткізудің бірден-бір құралы болып табылады.

Қазіргі таңда  автомобиль пиасасында атқаратын қызметі, техникалық сипаттамасы, бағасы және басқа да өзгешеліктері бар көп мөлшерде автомобиль модельдері кездеседі. Оның негізгі себебтерінің бірі автомобиль өндіруші фирмаларының арасындағы бақталастық болып табылады. Автомобиль өндірушілері әлеуетті сатып алушыларды өзіне тарту мақсатымен жеке тұтынушылар топтарының талаптарын барынша қанағаттандыратын өнім ұсынуға, автомобильдің пайдалы әсер ету коэффициентін көбейте тұра қоршаған ортаға зиянын азайтуға, жүргізуші және жолаушылардың қауіпсіздігін қамтамасыз етуге, автомобильді қолдануды жеңілдету және де құрылысына ең озат техникалық шешімдер еңгізілген жаңа модельдер жасап шығару уақытын қысқартуға тырысады. Бұл ретте қазіргі автомобильдер экономикалық, экологиялық және әлеуметтік себептермен анықталатын жалпы заңдарға қарай жетілдіріледі.

Бенц патентінде автомобиль, 1886

Автомобильдің қысқаша тарихы

Адам баласы ежелгі кезеңдерден бері қысқа мерзімде ұзақ қашықтықтарға жету, өз жұмысын жеңілдетумен қатар өнімділігін арттыру үшін ізденістерде болып келеді. Әуелгі кезде жануарлар қолданылып, кейінірек жолаушы және жүк тасымалдау үшін механикалық құрылғылар жасала бастады. Біздің дәуірімізде ең көп тараған көлік түрі автомобиль болып табылады.

Автомобиль сөзінің  мағынасы өздігінен қозғалатын, жолаушыларды және жүкті, сондай-ақ өз қозғалтқышын тасымалдауға арналған дөңгелекті көлік  түрі болып табылады. Автомобильдің  тек бір өнертапқыш тарапынан  тек бір күнде ойлап шығарылмағаны бізге белгілі. Автомобиль тарихы бүкіл дүние жүзінде болған эволюцияны қамтиды. Қазіргі автомобильді жүз мыңнан астам патенттер жасап шығарғаны жорамалданады. Дегенмен бірінші болып келгендерді атап өтуге болады. Солардың ішінде алғашқы рет қозғалтқышты көліктің теориялық есептеулерін суреттеген Леонардо да Винчи мен Исаак Ньютоннан бастасақ болады.

Өздігінен қозғалатын көлік түрлерін жасап шығару талаптары XVII ғ. басталғаны белгілі. 1769 ж. Францияда әскери инженер Никола Кюньо тарапынан бумен жұмыс істейтін қозғалтқышы бар үш дөңгелекті арба жасалды. Осы 2 а.к. қуаты бар бу машинасымен 3 т. жүкті 2-4 км/сағ жылдамдығында тасымалдауға болатын еді. Бірақ керекті бу қысымын қамтамасыз ету үшін жүріс кезінде жиі аялдамалар жасау қажеттігі бұл көліктің негізгі кемшілігі болып кең таралмағанына себеп болды.

Дегенмен алғашқы  жасап шығарылған автомобиль құрылысы жағынан қазіргі автомобильдерге  ұқсас болғандығынан неміс инженерлері Готлиб Даймлер мен Карл Бенц тарапынан жеке-жеке жасалған автомобильдер болып табылады. Осыны 1876 жылы Алманияда Николаус-Август Отто-ның жасаған іштен жанатын төрт тактілі айналыммен жұмыс істейтін қозғалтқыш құрылысы мүмкін қылған.

XIX ғ. соңы  – XX ғ. басында электр және  бу қозғалтқышты автомобильдер  бензинді автомобильдермен жетістікті  түрде бақтас болғанын айтып өтуге болады. Бірақ іштен жанатын қозғалтқыштардың артықшылықтары электр және бу автомобильдерінің шығарылуын минимумға дейін шектеді.

XIX ғ. соңы  – XX ғ. басы дүниенің көптеген  мемлекеттерінде автомобильдердің  өнеркәсіптік өндірісінің басталуымен сипатталады. Осы кезеңде шығарылған автомобильдердің құрылысында ортақ техникалық шешімдер болған. Пневматикалық шиналармен жабдықталған алдыңғы дөңгелектері басқарушы, артқы дөңгелектері жетекші төрт дөңгелекті (екі білікті) көліктің трансмиссиясы фрикционды іліністен, бір немесе бірнеше тісті редуктордан құрылған және рульдік басқару жүйесінде алдыңғы басқарушы дөңгелектермен редуктор арқылы жалғанған рульді дөңгелегі болған. Сол жылдары автомобильдерде қолданылған көптеген техникалық шешімдер қазіргі уақытта да жетісті қолданылып келеді.

Көрсетілген кезеңде  автомобильдің қарқынды дамуын шығарылып  жатқан автомобильдердің бағасының  жоғары және сенімділігі төмен болғаны  тежеп отырды. Олар тек ауқатты  кісілер тарапынан және әскерді  жабдықтандыру мақсатымен сатып алынатын болған.

Автомобильдерді көптеп өндірудің басталуына Америкалық кәсіпкер Генри Форд тарапынан қолайлы құрылысы бар «Форд-Т» моделінің жасап шығарылуы және 1913 ж. оны жинап шығару үшін қолданылған арнайы конвейердің өндіріс көлемін арттыруға және соның есебінде автомобильдің өзіндік құнын түсіруге себеп болған деуге болады. Тап сол кезде автомобиль бағасы арзандап көпшілікке жетімді көлік түріне айналды.

Автомобиль өнеркәсібінің  тарихында елеулі кезең деп жанармай қоспасының қысылуынан тұтанатын іштен  жанатын қозғалтқыштардың қолданыла  бастауы болып саналады. Осы қозғалтқыштардың үлгісі неміс инженері Рудольф Дизель тарапынан 1892 ж. патенттеліп, бірақ автомобильдерде (көбінесе жүк автомобильдерінде) сериялы түрде XX ғ. 20 ж. қолданыла бастады.

20 ж. басынан  екінші дүниежүзілік соғыстың  басталуына дейінгі кезең автомобильдің  жеке жүйелерінің жетілдірілуі, қозғалтқыштардың қуатының және жүріс жылдамдығының көбейтілуімен сипатталады. Өндіруші фирмалар қозғалтқыштың орналасуы, аспа және трансмиссияның құрылғыларымен эксперименттеген. Әскердің тапсырмасымен көп білікті және жоғары өткіштік автомобильдер жасалды. Арнайы автомобильдердің құрылыстары едәуір ерекшелене бастады.

Екінші дүниежүзілік соғыстан кейін (50-60 жж.) автомобильдердің өндіріс көлемі кенеттен артты. Осы  кезеңнің революциялық шешімі болып  жеңіл автомобильдер мен автобустардың  құрылысында тіректі (қаңқасыз) кузовтардың  көптеп қолданылуы болып табылады. Бұл шешім автомобильдерді жеңілдетуге, автомобиль кузовының пішінімен эксперименттеуге, қозғалтқышты автомобильге көлденең орналастыруға, алдыңғы дөңгелектерді жетекші қылуға және т.б. мүмкіндіктер тудырды.

Бірақ автомобильдер санының кенеттен артуы жолдарда қаза тапқандар мен жараланғандардың санының артуы, қоршаған ортаның ластануы, көмірсутек жанармайының жетіспеушілігінің басталуы сияқты негативті салдарға алып келді.

Осы оқиғаларды азайту үшін автомобиль өндіруші фирмалар әлеуметтік қауым және өкіметтің қысымымен автомобильдердің құрылысына едәуір өзгерістер енгізді. Автомобиль құрылысының жетілдірілуінің төрт кезеңін байқауға болады.

1. Құрылысының  қауіпсіздігінің арттырылуы (60 ж.  басынан) Бұл кезеңде автомобильдерде  қауіпсіздік белдіктері және жастықтары, қауіпсіз әйнектер. Соққы жұтушы бамперлер және т.б. қолданыла бастады.

2. Жанармай шығынының  азайтылуы (70 ж. мұнай дағдарысынан  кейін) Бұл кезеңде автомобильдің  өзіндік салмағын азайту және  аэродинамикалық пішін беру үшін күрес басталады. Қозғалтқыштардың, шиналардың құрылысы жетілдіріліп, альтернативті (мұнайдан жасалмаған) автомобиль жанармай түрлері зерттеледі.

3. Қоршаған ортаға  негативті әсерінің азайтылуы  (80 ж. ортасынан) Бұл кезеңде  қозғалтқыштардың жұмыс процестері жетілдіріледі, пайдаланылған газдар үшін автомобильдің зиянды шығарындыларын азайтатын түрлі сүзгілер мен бейтараптандырғыштар қолданылады.

4. Автомобильді  қолдануды қауіпсіздендіру және  қолайлату (90 ж. соңынан) Бұл  кезеңде тұтынушыларды барынша  қанағаттандыратын өнім ұсыну үшін автомобиль өндіруші фирмаларының арасындағы бақталастықтан автомобильдер компьютерлермен басқарылатын күрделі активті қауіпсіздік және автомобильді қолдануды қолайлататын қондырғылармен жабдықтала бастады.

Автомобильдің технологиялық даму хронологиясы

• 1680 — Жұмыс  істейтін бірақ қолдануға жарамсыз  алғашқы іштен жану қозғалтқышын 1680 жылы Голландиялық Christiaan Huygens жасады. Жарғыш дәрінің жануы арқылы  жұмыс атқаратын поршеньді машина  еді.
• 1698 — Ағылшын Thomas Savery алғашқы бу машинасын жасады.
• 1769 — Ағылшын James Watt ұзақ уақыт жұмыс істейтін бу машинасын жасады.
• 1769 — Өздігінен қозғалатын алғашқы көлікті француз инженері Fardier және артилеррия капитаны Nicolas Joseph Cugnot (1725-1804) жасады.

1769, Fardier

• 1787 — Oliver Evans Америкада жолаушы таситын көлік жасады.
• 1801 — Англияда Richard Trevithick бумен жұмыс істейтін автомобиль жасады.

Richard Trevithick автомобилі, 1803

• 1824 — Іштен жану қозғалтқаштарының, әсіресе дизель қозғалтқыштарының негізгі принциптерін жас француз инженері Sadi Carnot ұсынды.
• 1830 — 15–20 км/сағ жылдамдығында қозғалатын 14 жолаушы таси алатын автобустар жасалды.
• 1963 — Wankel қозғалтқышы алғашқы рет NSU Spider автомобилінде қолданылды.
• 1967 — Jensen ағылшын автомобиль фирмасы ABS жүйесін бірінші болып автомобильдеріне орнатты.
• 1973 — Еуропада сериялы өндірісте алғашқы рет турбиналы қозғалтқыш орнатылған BMW 2002 автомобилі болды.
• 1978 — Осы замандық ABS жүйесі алғаш рет BMW 7 және Mercedes S серияларында орнатылды.
• 1984 — Турбина өндірушісі Garret intercooler атында турбина суытқышын ұсынды. Осы жүйенін арқасында турбинаға кіретін ауа алдын-ала суытылып, турбинаның өнімділігі арттырылды.
• 1986 — Екі турбина орнатылған алғашқы автомобиль Porsche 959 болды.

Карл Бенцтің "Velo" моделі (1894) - алғашқы автожарыстарға қатысты

Ford Т

Автомобильдердің жалпы құрылысы

Автомобиль – механизмдер мен жүйелер жиынынан тұратын күрделі машина. Олардың құрылысы әркелкі болуы мүмкін. Дегенмен, көпшілік автомобильдерде негізгі механизмдердің жұмыс әрекеті мен құрылыс принциптері бірыңғай болып келеді.

Автомобиль - кемдегенде 4 доңғалағы бар, өз энергия көзімен қозғалысқа келтірілетін рельсті қажет етпейтін доңгалақты көліктік құрал. Сонымен қатар троллейбустер, үш доңғалақты 400 кг массалы көлік құралдары да автомобиль болып саналады. Әдетте автомобиль деп жеке автомобильді және автопоезды айтады.^[1]

Механизмдердің  қызметі мен өзара орналасуына  байланысты автомобильдерді құрастыру  жағы көбіне ортақ болып келеді.

Негізгі бөліктер және агрегаттар

Әрбір автомобильде негізгі бөліктер үш жұпқа бөлінеді: кузов, қозғалтқыш және шасси.

Кузов – тасымал жүкті орналастыру қызметін атқарады және таситын жүктің түріне қарай әртүрлі болады. Жеңіл автомобиль мен автобуста кузов жолаушыларды және жүргізушіні орналастыру үшін қызмет атқарады. Жүк автомобильдерінің кузовы жүк тиейтін платформадан (жүктік кузов) және жүргізуші кабинасынан тұрады.

Қозғалтқыш – автомобильдің жүруіне және басқа қызметтерді атқаруға арналған қажетті қуатты тудыратын бөлік. Оның негізгі жұмыс принципі энергияның бір түрін (көбінесе жылу энергиясын) екінші түріне (механикалық энергияға) айналдыру болып табылады. Қозғалтқыштан алынған механикалық энергия механизмдер қатары арқылы автомобильдің жетекші дөңгелектеріне жеткізіледі де автомобильді қозғайтын күш тудырады. Көпшілік автомобильдерде поршеньді бензинді немесе дизельді қозғалтқыштар қолданылады.

Шасси - трансмиссия, аспалы жүйе, белдік, аспа, дөңгелек, рульдік басқару және тежеуіш жүйелері сияқты, әрқайсысы белгілі бір жұмысты атқаратын, бірнеше механизмдер мен жүйелерден тұратын күрделі қондырғы болып табылады.