خانهعلم و فناوریاتومبیل

اتومبیل

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
خودرو (همچنین اتومبیل یا ماشین) به وسیله نقلیه چرخداری گفته می‌شود که موتور خود را حمل می‌کند.
خودرو به وسایلی اتلاق می‌گردد که بدون ارتباط با وسیله دیگر و به کمک نیروی ماشینی خود، قادر به حرکت باشد.
دید کلی
اصولا برای تمام وسایلی که دارای منبع قدرت باشند و به خودی خود بتوانند حرکت کنند، می‌توان واژهٔ خودرو را بکار برد. لیکن کاربرد این واژه در زبان ما دارای محدوده مشخصی است که معمولاً به وسایل متحرکی گفته می‌شود که همگی دارای حرکت بوده و با زمین در تماس هستند. بنابراین به وسایلی مثل قطار، کشتی و هواپیما خودرو گفته نمی‌شود. نمونه‌های بارز خودرو عبارت‌اند از:
ماشین‌های سواری، کامیون‌ها و موتورسیکلت‌ها…

تاریخچه اتومبیل

شاید بتوان اولین ایدهٔ مکتوب در مورد وسیلهٔ نقلیه‌ای را که بدون نیروی انسان یا حیوانات قادر به حرکت باشد، در ایلیاد اثر هومر یافت. در قسمتی از رمان، هفاستوس (خدای آتش و فلزکاری) یک سه‌چرخهٔ متحرک می‌سازد و از آن برای جابجایی استفاده می‌کند. [۱] اما در عالم واقع، این وسیله برای اولین بار در کشور انگلستان ساخته شد. این وسیله نقلیه به کمک نیروی بخار کار می‌کرد. این وسیله دارای یک موتور بزرگ بخار بود که برای تولید توان به مقادیر زیادی آب و ذغال سنگ نیاز داشت و جهت استفاده از آن به چند خدمه نیاز بود. [۲]
موتور احتراقی در سال ۱۸۶۰ میلادی به‌وسیلهٔ یک بلژیکی به نام اتین لونوار اختراع شد. پس از آن، روند تکامل صنعت خودروسازی تداوم یافت و در بین سال‌های ۱۸۶۰ تا ۱۹۷۰ میلادی در اروپا اختراعات مختلفی به وسیله چند تن از مهندسان انجام گرفت.
نخستین خودرو با موتور درون‌سوز، یک موتور کوچک بود که بر روی یک گاری کوچک نصب شد. این خودرو را زیگفرد مارکوس در سال ۱۸۷۴ میلادی در شهر وین ساخت. موتور این وسیله نقلیه، موتور بخاری یا موتور برونسوز نام گرفت. اما به‌تدریج موتورهای برونسوز تبدیل به موتورهای درونسوز گردیدند. در موتورهای درونسوز، مخلوط هوا و گاز در داخل سیلندر به وسیله جرقه محترق می‌گردد. اولین نمونه موتور احتراق داخلی را یک مهندس آلمانی به نام نیکلاس اتو ساخت. موتورهای امروزی، در حقیقت نمونه تکامل یافته این موتور محسوب می‌شوند. اما معمولاً اختراع خودرو به گات لیب دایملر، یا کارل بنز نسبت داده می‌شود. این دو نفر در یک زمان و به‌صورت جداگانه برای ساخت یک خودرو کامل تلاش می‌نمودند. دایملر در ابتدا عضو تیم نیکلاس اتو بود ولی بعدا به‌طور جداگانه به‌همراه ویلهلم مای باخ موتور سبک با سرعت بالا (دور موتور ۹۰۰ rpm) را ساخت. همچنین اولین سیستم جرقه‌زنی الکتریکی را بنز طراحی نمود.
درعین حال، برخی به اشتباه، هنری فورد را به عنوان مخترع خودرو می‌دانند. این اشتباه به این خاطر رخ می‌دهد که هنری فورد، در واقع، ایدهٔ تولید اتومبیل ارزان قیمت را تحقق بخشید و استفاده از خودرو را در مقیاس گسترده و توسط مردم عادی امکان‌پذیر نمود. هنری فورد در سال ۱۸۹۱ یک موتور کوچک گازوئیلی طراحی کرد و سه سال بعد، یک ماشین گازوئیلی ساخت که به نام کالسکه بدون اسب شناخته می‌شود. ۵ سال بعد، هنری فورد طراحی ماشین‌های موسوم به مدل A و مدل T را آغاز کرد. او سرانجام توانست خط تولید و مونتاژ این اتومبیل‌ها را توسعه دهد تا تولید ماشین‌ها سریع‌تر و اقتصادی‌تر شود. مدل‌ T اتومبیلی‌ بود که‌ در همه‌ جای اروپا به‌راحتی‌ استفاده‌ می‌شد و موتورش‌ آنقدر قوی‌ بودکه‌ در زمین‌های‌ ناهموار به‌ راحتی‌ حرکت می‌کرد. این اتومبیل، به‌ سادگی‌ تعمیر می‌شد و حتی یک کشاورز با کمی‌ دقت‌ می‌توانست‌ قطعات‌ معیوب‌ آن‌ را عوض‌ کند. قیمت این اتومبیل در آن‌ زمان، ۸۵۰ دلار بود. این قیمت اگرچه نسبت به درآمد مردمان عادی، قیمت بالایی محسوب می‌شد، ولی نسبت به اتومبیل‌های زمان خودش بسیار ارزان بود.
چندی از مقاطع بسیار مهم و تحولات اساسی در تاریخچه خودرو :

سال ۱۸۷۶ میلادی: ساخت موتور چهارزمانه توسط اتو و لانگن
سال ۱۸۸۳ میلادی: ساخت موتور کاربوراتوردار با دور زیاد توسط دیملر
سال ۱۸۸۴میلادی: ساخت اولین موتور سیکلت با قدرت ۲/۱ اسب بخار توسط دیلمر
سال ۱۸۸۶ میلادی:ساخت اتومبیل سه چرخه با دستگاه اشتعال برقی توسط بنز و دیلمر
سال ۱۸۹۳ میلادی: ساخت کاربراتور انژکتوری توسط مایباخ
سال ۱۸۹۷ میلادی: ساخت موتور دیزل توسط ردولف دیزل
سال ۱۹۰۰ میلادی: طراحی ساختمان کلی اتومبیل به نحوی که امروزه هم رایج است
سال ۱۹۲۴ میلادی: ساخت یک خودرو با استفاده از موتور دیزل توسط کارخانه بنز
سال ۱۹۵۷ میلادی: ساخت موتور وانکل

هر خودرو را می‌توان به هفت بخش کلی تقسیم کرد که عبارت‌اند از:

مولد قدرت(موتور): در این واحد که انرژی شیمیایی بنزین به انرژی مکانیکی تبدیل می شود حرارت ناشی از سوختن هیدروکربورها با بالاتر از 700درجه ی سانتیگراد می رسدکه به علت بازده مفید سیستم از هر 4 قسمت حرارت تولید شده1 قسمت به انرژی مکانیکی تبدیل می شدو بقیه به صورت هوای گرم یا دود های حاصل از احتراق از موتور خارج می شود

در یک موتور در حدود 120 تا 150 قطعه ی متحرک وجود دارد که همه نیاز به روغن کاری دارند با توجه به درست کار کردن سیستم روغنکاری و لی باز هم عمر مفید یک خودرو 8 سال کار و یا پیمودن150000کیلومترمسافت است.

سیستم انتقال قدرت:این مجموعه وظیفه دارد قدرت تولیدی موتور را به چرخها انتقال دهد که شمال جعبه دنده یا مبدل گشتاور و سرعت،وکلاچ می باشد.
گروه فنر بندی و تعلیق:در اتومبیل های جدید دستگاه فنر بندی در هر دقیقه بیش از 1000تا 1200بار نوسان می کند تا اتاق و شاسی ،سرنشینان را در معرض ضربه های ناشی از ناهواری ها ی جاده قرار ندهد
گروه چرخ بندی ترمز ها:به طور متوسط در هر 90000کیلو متر مسافت پیموده شده یا هر شش سال کار خودرو هر چرخ حدود 95 میلیون بار چرخش می کند
گروه بدنه و شاسی:بدنه ی خودر های جدید طوری ساخته می شود که بتواند تمامی قطعات را نگهداری کند در هر بدنه ی خودرو حدود 40متر مربع ورق فولادی به کار می رود که ضخامت آن4/0 تا 2/1می باشد
گروه هدایت و فرمان:نیروی متوسطی که لازم است تا بتوا خودرو را در یک پیچ معمولی هدایت کرد بین 5 تا 10 کیلوگرم می باشد ولی سیستم های جدید فرمان ای نیرو را به حدود 30گرم کاهش داده است
گروه مدارات الکتریکی:از باطری های 24،12،6 ولتی برای راه اندازی و روشن کردن موتور استفاده می شود سیستم جرقه زنی را تا 30000ولت افزایش داده برای جرقه زنی موتور اماده می کند در این گروه همچنین چراغهای روشنایی و علایم وبرف پاکن ها و بخاری و دیگر وسایل الکتریکی نصب شده است

طرز کار خودرو

خودروهای امروزی جهت تولید قدرت از سوخت‌های فسیلی استفاده می‌کنند. این خودروها همگی دارای موتورهای درونسوز هستند که با سو زاندن بنزین، گازوئیل و یا گاز طبیعی انرژی ذخیره شده در این سوختها را به شکل انرژی جنبشی قابل استفاده در می‌آورند. (این کار در موتور خودرو انجام می‌شود).

توان تولید شده در موتور خودرو به واسطه سیستم انتقال نیرو از موتور خودرو به چرخهای آن منتقل می‌شود. در واقع چرخهای خودرو عامل ارتباط خودرو با زمین و به وجود آورنده حرکت خودرو است. آنگاه حرکت تولید شده به وسیله انسان، یا برای جابجایی و یا برای کشیدن وسیله دیگری مورد استفاده قرار می‌گیرد.
کاربرد خودرو

کاربرد خودروها در زندگی امروزه بشر بسیار متنوع و بسیار گسترده‌است بطوری که اگر خودروها را از زندگی روزمره حذف کنیم شاید تمدن بشری دیگر به شکل کنونی وجود نداشته باشد. عمده فعالیت خودروها در زمینه‌های زیر است:

ترابری:

واژه ترابری خود گویای فعالیت انجام شده توسط خودروها است. چرا که قسمت اعظم مواد و اشیاء انسان‌ها نیز خود بخش وسیعی از حمل و نقل را شامل می‌شود.

تولید توان کششی:

کاربرد دیگر خودروها در تولید توان کششی است که در بخش‌هایی مثل کشاورزی و یا صنعت و یا خدمات مورد استفاده قرار می‌گیرد. این کاربرد می‌تواند در قالب یک تراکتور کشاورزی یا یک لیفت‌تراک و یدک‌کش و یا یک ماشین راهسازی جلوه گر شود.

تولیدکنندگان جهانی

بزرگ ترین سازندگان اتومبیل جهان بر حسب تولید در سال ۲۰۰۶

تعداد کل تولید شده (بر حسب ۱۰۰۰ دستگاه)

گروه سازنده
۱۰۰۰
۲۰۰۰
۳۰۰۰
۴۰۰۰
۵۰۰۰
۶۰۰۰
۷۰۰۰
۸۰۰۰
۹۰۰۰
۱۰۰۰۰

جنرال موتورز

۸۹۲۶

تویوتا

۸۰۳۶

فورد

۶۲۶۸

فولکس‌واگن

۵۶۸۵

هوندا

۳۶۷۰

پژو-سیتروئن (PSA)

۳۳۵۷

نیسان

۳۲۲۳

کرایسلر

۲۵۴۵