Автомобіль

Сучасний легковий автомобіль Mercedes-Benz CLS 350 BlueEFFICIENCY

Автомобі́ль, авто́, автівка (від грец. αὐτός — «сам» і лат. mobilis — «той, що рухається») — самохідна колісна машина, яка приводиться в рух встановленим на ній двигуном і призначена для перевезення людей, вантажу, буксирування транспортних засобів, виконання спеціальних робіт та перевезення спеціального устаткування безрейковими дорогами. Пересувається переважно суходолом.

Призначення

Автомобіль призначений для перевезення пасажирів і вантажів, спочатку розглядався як механізований варіант кінної упряжки.

Більшість сучасних автомобілів мають чотири колеса, рідинне (зазвичай у системах охолодження використовується антифриз) або повітряне охолодження двигуна, карбюраторний, інжекторний або дизельний двигун внутрішнього згоряння.

Розробляються також автомобілі на електричних акумуляторних батареях та гібридні автомобілі.

Класифікація

Автопоїзд

Сучасні автомобілі за призначенням поділяються на:

• транспортні — основна група, призначені для перевезення людей і вантажу (до транспортних автом́обілів належать також спеціальні буксирні і сідельні тягачі, призначені для роботи в складі автопоїзда):
  • вантажні,
  • пасажирські:
    • легкові,
    • автобуси;
• спеціальні — обладнані відповідним устаткуванням і призначені для виконання певних виробничих операцій (автокрани, автовишки, автокомпресори, пожежні машини, пересувні ремонтні майстерні та інше);
• гоночні — використовуються для спортивних змагань.

Легкові автомобілі

Saab 9000

Легкові автомобілі, призначені для індивідуальних перевозок пасажирів, мають від 2 до 8 місць, включаючи місце водія, і класифікуються за робочим об'ємом циліндрів двигуна, який визначається в літрах. Розрізняють такі класи легкових автомобілів:

• мікролітражні (до 0,57 л),
• малолітражні (0,75—2 л),
• середньолітражні (2—4 л),
• великолітражні (понад 4 л).

Літражем двигуна в значній мірі визначаються основні транспортні показники легкових автомобіліі. При вищому літражі автомобілі мають більшу потужність, швидкість і місткість, але й більше витрачають пального. Легкові автомобілі класифікуються також за типом кузова:

• лімузини (закритий кузов),
• кабріолети (закритий кузов з матер'яним верхом, що відкривається),
• фаетони (відкритий кузов з тентом).

Автобуси

Neoplan AN440

Автобуси призначені для групових перевозок пасажирів. За кількістю місць для сидіння поділяються на:

• автобуси малої місткості (до 25 місць),
• середньої (від 26 до 35),
• великої (від 36 до 45),
• особливо великої місткості (понад 45 місць).

За призначенням автобуси поділяються на:

• міські,
• міжміські,
• спеціалізованні, які відрізняються плануванням кузова, устаткуванням, обладнанням сидінь, швидкістю руху.

До спеціалізованих належать автобуси, призначені для перевезення пасажирів певних категорій (екскурсантів, туристів, школярів).

Вантажні автомобілі

Kenworth W 900

Вантажні автомобілі класифікуються за вантажопідйомністю. Розрізняють такі класи вантажних автомобіліі:

• дуже малої вантажопідйомності (менше 0,75 тон),
• малої (0,75—2,5 тон),
• середньої (2,5—5 тон),
• великої (5—10 тон),
• дуже великої вантажопідйомності (понад 10 тон).

За типом кузова вантажні автомобілі поділяються на:

• універсальні — мають відкриту платформу з відкидними бортами,
• спеціальні
  • самоскиди (з перекидною відкритою платформою),
  • фургони (з закритим кузовом),
  • цистерни (для рідин),
  • цементовози та інші.

Історія створення автомобіля

Див. також: Історія українського автомобіля

Автомобіль моделі «Velo» Карла Бенца (1894) розроблений для перших автомобільних перегонів.

Самохідні екіпажі різних схем і конструкцій розроблялися багатьма винахідниками ще в XVI-XVIII століттях. Особливо цікаві винаходи були зроблені в Росії. У 1751—1752 роках Л. Шамшуренків збудував «самобіглу коляску», яку рухали за допомогою педалей. У 1784—1791 відомий російський винахідник І. П. Кулібін збудував «самокатку», яка мала своєрідну коробку передач, маховик, механічні гальма, роликові підшипники. Винайдення парової машини дало можливість французькому інженерові Кюньйо (1769—70) створити перший паровий автомобіль. Швидкий розвиток автомобілів почався після появи швидкохідних і економічних, двигунів внутрішнього згоряння. Таким двигуном був перший карбюраторний бензиновий двигун, створений у 1879 році російським винахідником-конструктором О. С. Костовичем. Його двигун важив 240 кг і розвивав потужність у 60 к. с.. Винайдення легкого, компактного поршневого двигуна внутрішнього згоряння мало велике значення для створення сучасного автомобіля. У 1885—1887 роках німецькі конструктори К.-Ф. Бенц і Г.Даймлер збудували перші автомобілі з двигунами внутрішнього згоряння. Важливу роль^{[Джерело?]} в удосконаленні й поліпшенні експлуатаційних якостей автомобіля відіграла радянська наукова автомобільна школа, створена М. Р. Брілінгом і Є. О. Чудаковим.

Загальна будова

Ходова частина

Ходова частина складається з рами, переднього та заднього мостів (осей), підвіски і коліс з пневматичними шинами. Рама є основою для кріплення всіх механізмів автомобілів, а також кузова або кабіни і вантажної платформи у вантажних автомобілів. У легкових автомобілях і автобусах широко застосовуються безрамні конструкції, в яких всі механізми прикріплені до корпусу суцільнометалевого несучого кузова. Мости автомобілів передають вертикальне навантаження від рами або кузова на колеса, а штовхаючі і гальмові зусилля — від коліс до рами або кузова. Передній міст складається з балки і шарнірно з'єднаних з нею поворотних цапф, за допомогою яких автомобіль робить поворот. Задній міст виготовляють звичайно пустотілим. У ньому розміщена частина механізмів силової передачі. Підвіска пружно з'єднує мости з рамою і разом із шинами пом'якшує поштовхи та удари, що виникають під час руху автомобілів.

Як пружний елемент підвіски застосовують ресори (пружні балки, складені з окремих сталевих листів) або виті пружини; використовують також стержньову (торсійну), гумову, пневматичну і пневмогідравлічну підвіски. Для передніх коліс легкових автомобілів широко застосовують так звану «незалежну підвіску» , в якій пружний елемент з'єднує раму або кузов безпосередньо з колесом. Для гасіння коливань підвіски в усіх легкових та у деяких вантажних автомобілях встановлюють гідравлічні або механічні (фрикційні) амортизатори.

Для покращення маневровості колеса транспортних засобів встановлюються з певними кутами розвалу та сходження. Для контролю та регулювання цих параметрів застосовуються спеціальні (лазерні або комп'ютерні) стенди «розвал-сходження».

Крім того, колеса транспортних засобів підлягають періодичному балансуванню на спеціальних балансувальних верстатах.

Двигун

Двигун Mercedes V6, 1996 року випуску.

Основним типом двигуна сучасних автомобілів є поршневий двигун внутрішнього згоряння. Значні перспективи розвитку має автомобіль з газотурбінним двигуном внутрішнього згоряння. Електричні (акумуляторні) автомобілі застосовуються для міських перевозок легких і дрібних вантажів. Парові автомобілі тепер майже не застосовуються. За видом палива, що вживається для поршневих двигунів внутрішнього згоряння, розрізняють:

• бензинові,
• газобалонні,
• газогенераторні,
• дизельні.

Карбюраторні та дизельні автомобілі становлять тепер основну частину автомобільного парку.

До дизельних автомобілів належать переважно вантажні автомобілі великої вантажопідйомності і автобуси середньої і великої місткості. Газобалонні і газогенераторні автомобілі працюють на місцевих видах палива.

Двигун перетворює теплову енергію палива в механічну, внаслідок чого на валу двигуна виникає обертаючий момент. Сучасні карбюраторні автомобільні двигуни працюють за чотиритактним робочим процесом. Вони мають потужність від 25 (мікролітражні автомобілі) до 450 к. с. (легкові автомобілі високого класу) при швидкості обертання колінчастого вала 3 000—4 500 об/хв. Дизелі застосовують чотиритактні і двотактні потужністю від 100 до 450 к. с. при 1 500—2 500 об/хв. Число циліндрів від 2 (мікролітражні автомобілі) до 12 (потужні двигуни важких вантажних автомобілів і двигуни легкових автомобілів великого літражу). Розміщення циліндрів звичайно вертикальне однорядне або V-подібне. Двигун розміщують в передній частині автомобіля по його поздовжній осі або з боку водія. В легкових автомобілях і автобусах двигун часто розміщують в задній частині вздовж або впоперек кузова.

Трансмісія

Типова схема силової передачі легкового автомобіля.

Силова передача (трансмісія) служить для передачі обертаючого моменту від колінчастого вала двигуна до ведучих коліс автомобіля. Вона складається з коробки передач, механізму зчеплення, карданної передачі, головної передачі, диференціала і півосей, з'єднаних з маточинами ведучих коліс. Коробка передач дає можливість збільшувати обертаючий момент на ведучих колесах автомобіля при збільшенні опору руху (наприклад, на підйомі, при розгоні). Крім того, вона дозволяє робити задній хід і забезпечує тривале роз'єднання двигуна з ведучими колесами, необхідне під час пуску двигуна і холостого ходу. За способом змінювання передаточного числа коробки передач поділяються на:

• ступінчасті,
• безступінчасті,
• комбіновані.

У сучасному автомобілі найпоширеніші прості ступінчасті коробки передач. Зчеплення служить для роз'єднання і повільного з'єднання працюючого двигуна з коробкою передач, внаслідок чого забезпечується повільне рушання автомобіля з місця і зменшуються ударні навантаження на зубці шестерень коробки передач при їх переключенні. За способом передачі обертаючого моменту зчеплення поділяються на:

• фрикційні — обертаючий момент передається за рахунок сил тертя між ведучими і веденими елементами механізму (звичайно дисками, що притискуються один до одного пружинами),
• гідравлічні (гідромуфта) — обертаючий момент передається за допомогою рідини, що циркулює між ведучим елементом — насосним лопатевим колесом і веденим елементом — турбінним колесом,
• комбіновані — застосовують в автомобілях з простою ступінчастою коробкою передач, бо гідромуфта забезпечує дуже повільний розгін автомобіля, але не запобігає ударам між зубцями шестерень коробки передач при їх переключенні як фрикційна муфта.

Карданна передача зв'язує агрегати силової передачі, вали яких розміщені під деяким кутом, що змінюється під час руху автомобілів. Вона складається з одного або кількох трубчастих карданних валів, карданних шарнірів (карданів) і проміжних опор. Кардани за своєю конструкцією поділяються на жорсткі і м'які.

Головна передача призначена для збільшення обертаючого моменту та передавання його від карданного вала до диференціала і далі на півосі, розміщені під прямим кутом до поздовжньої осі автомобіля. Головні передачі поділяються на:

• шестеренчасті:
  • одинарні,
  • подвійні;
• черв'ячні.

Механізм керування

Механізм керування автомобілем складається з двох систем: рульового керування і гальмової системи. Рульове керування складається з рульового механізму і рульового привода. Рульовий механізм перетворює поворот рульового колеса в кутове переміщення рульової сошки. Рульовий привод зв'язує сошку з поворотними цапфами керованих коліс. Він складається з поздовжньої рульової тяги, важелів поворотних цапф і поперечної рульової тяги.

У важких вантажних автомобілях і автобусах в систему рульового керування входять гідравлічні або пневматичні підсилювачі (сервомеханізми), що збільшують зусилля водія і значно полегшують його роботу. Для гальмування в автомобілі є дві системи:

• основна, що діє від гальмової педалі;
• допоміжна (стояночна), що діє від ручного важеля.

Застосування автомобілів

У процесі вдосконалення конструкції та технології виробництва автомобілів значно розширилася сфера їх застосування, що викликало появу спеціалізованих автомобілей. Спеціальні автомобілі використовуються зокрема для потреб:

• збройних сил (бронеавтомобілі, бойові машини піхоти, мобільні ракетні комплекси, радіолокаційні установки та ін.)
• будівельно-монтажних організацій (автокрани, бурові установки та ін.)
• автомобільного спорту
• служб екстреної допомоги (пожежні автомобілі, швидка медична допомога та ін.)
• комунального господарства (снігоочисні, сміттєвози, прибиральні та ін.)

Виробництво автомобілів

У світі щорічно випускається понад 300 млн. автомобілів.

З 1951 по 1991 рік кількість машин на англійських дорогах зросла з 2 до 20 мільйонів.

У І-му кварталі 2007 року вперше обігнавши GM за кількістю проданих авто на перше місце вийшла Тойота. Цей показник у Тойоти: 2,348 млн., а у GM — 2,26 млн. автомобілів. Досконалість конструкції і пристосованість автомобілів до використання в різних умовах експлуатації оцінюються за його динамічними (швидкісними) якостями, сталістю руху, прохідністю, плавністю ходу, легкістю керування, паливною економічністю, надійністю. Ці експлуатаційні якості автомобілів визначаються його конструктивними, геометричними і ваговими параметрами. Для виробництва вітчизняних автомобілів характерним є значна потреба у підвищенні надійності й довговічності механізмів внаслідок поліпшення якості матеріалів, удосконалення технології виготовлення деталей, підсилення їх жорсткості, удосконалення системи фільтрування масла та повітря в двигунах. Важливою проблемою є ергономічність та комфортабельність вітчизняних автомобілів. Вживаються заходи до полегшення техічного обслуговування, зокрема запроваджується система центрального мащення деталей ходової частини і механізмів керування.

Автомобільні підприємства України

• Анто-Рус
• БАЗ
• ГалАЗ
• ЗАЗ
• ЛуАЗ
• КрАЗ
• ЛАЗ
• Єврокар
• ЧАЗ
• ЧАРЗ

Проблеми автомобілів

Кількість пасажирських автомобілів на 1000 мешканців країни.

Створення двигунів, що не забруднюють навколишнє середовище, зняло б екологічні проблеми великих міст.

Автомобіль — складна система, сукупність механізмів та вузлів, котрі можуть виходити з ладу. Тому автомобілі потребують регулярного технічного обслуговування. Найчастіше необхідно перевіряти тиск повітря у шинах, рівень мастила (оливи) та гальмівної рідини, а також температуру двигуна. Виходячи з цього, більшість автомобілів оснащені приладами-індикаторами, котрі дозволяють слідкувати за цими параметрами. Тиск повітря у шинах вимірюється шинним манометром.

При експлуатації автомобіля найчастіше зношуються шини та гальмівні колодки. Шини також можуть пошкоджуватися при наїзді на гострі предмети (цвяхи, шурупи, скло, тощо). Пошкоджені шини часто підлягають ремонту і придатні для подальшої експлуатації. Зношені гальмівні колодки необхідно замінювати новими. При цьому постає проблема утилізації зношених колодок, котрі здебільшого виготовлені зі шкідливого для людини азбесту. Тому останнім часом промисловість переходить на виготовлення безазбестових гальмівних колодок.

Утилізації та переробки потребують також використане мастило, зношені шини, акумуляторні батареї, гальмівна рідина, тощо. Використане мастило переробляють на промивну оливу. Зношені шини спочатку розділяють на металевий корд і гуму, потім корд використовують, як металобрухт, а гуму використовують для виготовлення вторинних гумових виробів або додають до асфальту. Акумуляторні батареї найчастіше використовують для переплавки на свинцеві чушки.

Через збільшення парку автомобілів в Україні постає проблема утилізації не лише зношених вузлів, а й автомобільних кузовів.

Цікаві факти

• В 1895 році відбулися автомобільні перегони за маршрутом Париж—Бордо—Париж на відстань 1150 кілометрів. З-поміж учасників першим прибув на фініш через 48 годин і 47 хвилин двомісний «Папар-Лавассор» (3,5 к.с.). За кермом сидів його конструктор Еміль Лавассор. Коли він виліз із машини, то вигукнув: "Яке то було божевілля! Я летів із швидкістю 30 кілометрів за годину!".

Див. також

• Класифікація автомобільного транспорту
• Легковий автомобіль
• Класифікація легкових автомобілів
• Вихлопні гази
• Flexible-fuel vehicle
• Список найбільш продаваних автомобілів світу

Література

	Портал «Автомобілі»
	Автомобіль у Вікісловнику?
	Automobile на Вікісховищі?
	Проект «Автомобілі»

1. Українська радянська енциклопедія. У 12-ти томах. / За ред. М. Бажана. — 2-ге вид. — К., 1974—1985.
2. Несвитский Я. И. Грузовые автомобили. К., 1953. (рос.)
3. Автомобиль (Описательный курс). Под ред. Г. В. Зимелева. М., 1955. (рос.)
4. Гольд Б. В., Фалькевич Б. С. Теория, конструирование и расчет автомобиля. М., 1957. (рос.)
5. Абрамович А. Д. Технические характеристики автомобилей. М., 1958. (рос.)

енергія