Кареты и экипажи. Формирование внешнего вида самодвижущихся экипажей

Министерство образования Российской Федерации

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

СЕВЕРО-ЗАПАДНЫЙ ЗАОЧНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Институт автомобильного транспорта

Кафедра организации перевозок

Реферативная работа

По дисциплине: «История техники»

Специальность 080502.65 – «Экономика и управление на предприятии автомобильного транспорта»

ЦУКП, УОП г. Выборга

Дмитриева Анастасия

Александровна

Шифр: 0702320009

2 курс

г. Выборг, 188800,

ул. Приморская 29-47

г. Выборг

2011

Содержание:

1)                Кареты и экипажи. Формирование внешнего вида самодвижущихся экипажей………………………………………………………………2

2)                Промышленная революция -  18 столетия нашей эры……………..4

3)                Первые автомобили на бензиновом двигателе……………………..8

4)                Современные легковые автомобили………………………….……10

5)                Первый русский автомобиль……………………………………….12

6)                Список литературы………………………………………………….15

Кареты и экипажи. Формирование внешнего вида самодвижущихся экипажей.

Карета. Карета -  закрытая пассажирская повозка с рессорами. Первые повозки, на конной тяге, найденные в кельтских захоронениях указывают на то, что кузов в них подвешивался на ремнях. Четырехколесные экипажи также использовались в доисторической Европе и их классическая конструкция в виде колеса и рессорной подвески, использовалась с незапамятных времен.

Колесница или фаэтон. Представляет собой наиболее ранний прототип кареты. Ее изобретение уходит корнями в Мессопотомию, где еще в 3м тысячелетии до н. э. они применялись прото-индоевропейцами. Колесница была рассчитана на одного-двух человек, и запрягали в нее не более пары лошадей. Наиболее часто колесница находила применение в войнах, так как являлась легким и чрезвычайно быстрым транспортным средством на поле боя.

Римская колесница. Уже в I веке до н. э римляне использовали подрессоренные телеги для путешествий. Государства династии Чжоу  были известны тем, что использовали кареты для транспортных нужд, но с упадком цивилизации, секреты постройки карет того времени практически полностью утеряны. Наиболее вероятно, что римляне использовали некое подобие рессоры в виде цепей или кожаных ремней, на что указывают раскопки древнеримской эпохи.

Средневековая карета. Обычная средневековая карета представляла собой четырехколесный крытый экипаж с полукруглым навесным козырьком над сиденьем кучера. Для известной с Бронзового века традиции построения конструкции шасси и колес, характерна традиционная технология закрепления передней оси. Изображения и задокументированные упоминания о рессоре на цепях встречаются в летописях 14го века и к 15му веку подобного типа кареты становятся популярными. Аристократы и принцы крови украшали кареты позолотой и родовыми регалиями. Для постройки кареты использовались, в основном, железо и дерево, а обычные кареты для горожан оббивались кожей.

Карета в России. На Руси наиболее древним из колесных экипажей была колымага (колымажка). Наиболее ранние упоминания о колымагах относятся к XVI веку. Судя по контексту использования слов «колымага» и «колымажка», в этих экипажах передвигались женщины, больные, старики.  Мужчины из дворянских и боярских родов ездили верхом.  Колымаги не могли стать ведущим средством передвижения для знати из-за того, что эти экипажи не имели рессор. Их кузов крепился непосредственно на оси колес. При сколько-нибудь высокой скорости колымаги начинало очень сильно трясти.

Кареты стали появляться в России в конце XVI – начале XVII в. Долгое время кареты рассматривали как не достойное мужчины – воина средство передвижения.

Перелом происходит в конце 1660-х – начале 1670-х гг., когда кареты стали массово ввозиться в Россию. Собственное каретное производство начинается в России, вероятно, уже с первой половины XVII века. В последней четверти столетия на Колымажном дворе Кремля имелась карета русской работы. Мода на кареты была связана с перерождением дружинного сословия Древней Руси в благородное дворянство России Нового времени.

К началу 1680-х гг. кареты стали очень престижным видом транспорта, указывающим на статус его владельца. Из-за их обилия на московских улицах появились первые пробки.

Промышленная революция -  18 столетия нашей эры.

Промышленная революция  — это переход от преимущественно аграрной экономики к индустриальному производству, в результате которого происходит трансформация аграрного общества в индустриальное.

История промышленной революции. Промышленная революция началась в Великобритании в последней трети XVIII века и приняла в первой половине XIX века всеобъемлющий характер, охватив затем и другие страны Европы и Америки.

Промышленная революция сопровождалась и тесно с ней связанной производственной революцией в сельском хозяйстве, ведущей к радикальному росту производительности земли и труда в аграрном секторе. Без второй первая просто невозможна в принципе, так как именно производственная революция в сельском хозяйстве обеспечивает возможность перемещения значительных масс населения из аграрного сектора в индустриальный.

Паровой двигатель. В мировой истории начало промышленной революции связывают с изобретением эффективного парового двигателя в Великобритании во второй половине XVIII века. Первой попыткой использования парового двигателя в промышленности считается водяной насос Томаса Севери, запатентованный в 1698 г. Но он не был успешным из-за частых взрывов бойлера и ограниченной мощности. Более совершенной была машина Томаса Ньюкомена, разработанная к 1712 г. По-видимому, Ньюкомен использовал ранее полученные экспериментальные данные Дени Папена, который изучал давление водяного пара на поршень в цилиндре и поначалу нагревание и охлаждение пара для возвращения поршня в исходное состояние производил вручную. Наиболее известная из ранних паровых машин разработка Дж. Уатта была предложена в 1778 г. Уатт существенно усовершенствовал механизм, сделав его работу более стабильной. Одновременно мощность увеличилась примерно в пять раз, что дало 75 % экономию в себестоимости угля. Еще более важные последствия имел тот факт, что на базе машины Уатта стало возможно преобразование поступательного движения поршня во вращательное, то есть двигатель теперь мог крутить колесо мельницы или фабричного станка. Появление металлорежущих станков, таких как токарный, позволили упростить процесс изготовления металлических частей паровых машин и в дальнейшем создавать все более совершенные и для разнообразных целей. К началу XIX в. английский инженер Ричард Тревитик и американец Оливер Эванс совместили бойлер и двигатель в одном устройстве, что позволило далее использовать его для движения паровозов и пароходов.

Текстильная промышленность. В начале XVIII в. британская текстильная промышленность еще была основана на обработке местной шерсти индивидуальными ремесленниками. Эта система называлась «коттеджной индустрией», так как работа выполнялась на дому, в небольших домиках-коттеджах, где проживали ремесленники со своими семьями. Изобретение в 1733 г. летучего челнока увеличило спрос на пряжу. В 1738 г. была создана машина, прявшая нить без участия человеческих рук, а в 1741 г. близ Бирмингема открылась фабрика, прядильную машину на которой приводил в движение ослик. В 1771 г. в Кромфорде начала работать прядильная фабрика Аркрайта, который поощрял изобретательство, и его машины были усовершенствованы, теперь они приводилась в движение водяным колесом. Затем водяное колесо начали заменять паровой машиной.

Машиностроение. С появлением все возрастающего спроса на металлические детали прядильных станков, паровых машин, а также сеялок и других механизмов введенных в употребление в британском сельском хозяйстве с начала XVIII в., были изобретены токарные станки, а в первой половине XIX в. фрезерный и другие станки для металлообработки.

Среди других ремесел, требовавших высокоточной обработки металла, было изготовление замков. Одним из самых известных механиков, прославившихся в изготовлении замков, был Джозеф Брама. Его ученик Генри Модсли впоследствии работал для королевского флота и сооружал машины для производства шкивов и блоков. Это был один из первых примеров поточного производства со стандартизацией деталей.

Металлургия и транспорт. Увеличение числа машин вызвало повышенную потребность в металле и это потребовало развития металлургии. Главным достижением этой эпохи в металлургии была замена древесного угля, использовавшегося средневековыми кузнецами, на каменноугольный кокс. Его ввел в употребление в XVII в. Клемент Клерк и его мастера кузнечных дел и литья. С 1709 г. в местечке Коулбрукдэйл Абрахам Дарби, основатель целой династии металлургов и кузнецов, использовал кокс для получения чугуна из руды в доменной печи. Огромное значение имело появление железных дорог. Первый паровоз был построен в 1804 году Ричардом Тревитиком. В последующие годы многие инженеры пытались создавать паровозы, но самым удачливым из них оказался Георг Стефенсон, который в 1812—1829 гг. предложил несколько удачных конструкций паровозов. Его паровоз был использован на первой в мире железной дороге общественного пользования из Дарлингтона к Стоктону, открытой в 1825 г. После 1830 г. в Великобритании началось быстрое строительство железных дорог.

Химикаты. Промышленная революция сделала возможным промышленное производство некоторых наиболее востребованных на рынке химикатов, чем было положено начало развитию химической промышленности. Серная кислота была известна еще в средние века, но получали ее из окислов, образующихся при сжигании минеральной серы, в стеклянных сосудах. В 1746 г. Джон Ребук заменил их на более объемистые свинцовые, чем значительно увеличил производительность процесса.

Другой важной задачей было производство щелочных соединений. Метод промышленного производства карбоната натрия был разработан в 1791 г. французским химиком Никола Лебланом. Его метод был прост, дешев и давал значительно более доступный продукт, чем ранее использовавшийся метод получения соды из золы растений.

Причины промышленного переворота. Как полагает нобелевский лауреат по экономике Джон Хикс, главными факторами промышленной революции являются:

1) формирование институтов, защищающих частную собственность и контрактные обязательства, в частности, независимой и эффективной судебной системы;

2) высокий уровень развития торговли;

3) формирование рынка факторов производства, в первую очередь рынка земли (то есть торговля землёй стала свободной и была освобождена от феодальных ограничений);

4) широкое применение наёмного труда и невозможность использования принудительного труда в широких масштабах;

5) развитость финансовых рынков и низкий уровень ссудного процента;

6) развитие науки.

Первые автомобили на бензиновом двигателе.

Первый автомобиль с бензиновым двигателем внутреннего сгорания (ДВС) был создан 1885 году Карлом Бенцом. Это был трёхколёсный двухместный экипаж на высоких колёсах со спицами. Годом позже (1886) появился вариант Готлиба Даймлера, который считается первым в мире автомобилем, получившим практическое применение.

               Первый автомобиль Бенца. Технические характеристики. На автомобиле был установлен одноцилиндровый двигатель внутреннего сгорания рабочим объёмом 954 см³. Двигатель установлен горизонтально над задней осью, приводивший ее во вращение через одну ременную и 2 зубчатых передачи. Под двигателем было установлено большое горизонтальное колесо - маховик, который был создан для создания равномерного вращения, а также для запуска двигателя, стоило его лишь раскрутить. Реальная мощность этого автомобиля — 0,9 л.с. при 400 об/мин, хотя в патенте на изобретение указаны 2/3 лошадиные силы при 250 об/мин. Этот двигатель имел значительную массу (около 100 кг). Сцеплением служил один из шкивов ременной передачи, оборудованный механизмом свободного хода. Зажигание двигателя было электрическим, от гальванической батареи. Автомобиль развивал скорость до 16 километров в час.

Первый двигатель Готлиба Даймлер. Первый двигатель, разработанный Даймлером, годился и для транспортного, и для стационарного применения. Работал он и на газе, и на бензине (чтобы ознакомиться со свойствами этого легкого топлива, Даймлер совершил путешествие в Россию, где существовал завод по перегонке сырой нефти в керосин и бензин). Все дальнейшие конструкции Даймлера были рассчитаны исключительно на жидкое топливо. Для этого он применил специальное устройство — карбюратор. В нем бензин испарялся, пары смешивались с воздухом и поступали в цилиндры двигателя.

Почтенных немцев пугали взрывы паров бензина, происходящие в двигателе внутреннего сгорания Даймлера. Поэтому изобретателю приходилось испытывать свои повозки тайно, по ночам, на загородных дорогах. Однажды ему даже пришлось пуститься на хитрость. Установив на лодку бензиновый двигатель, Даймлер укрепил вдоль ее бортов огромные изоляторы с натянутыми на них проводами. Это позволило ему убедить сограждан в том, что лодка приводится в действие электричеством, которое обывателям казалось менее опасным по сравнению с бензином.

Основным показателем работы двигателя на транспортной машине Даймлер справедливо считал большую частоту вращения его вала, обеспечиваемую интенсивным воспламенением смеси. Частота вращения вала у двигателя Даймлера была в 4—5 раз больше, чем у газовых двигателей, и достигала 450—900 об/мин, а мощность на литр рабочего объема — вдвое больше. Соответственно могла быть уменьшена масса всего механизма. Кроме этого, картер двигателя, заполненный смазочными маслами, защищал подвесные части от пыли и грязи. Охлаждению воды в окружающей двигатель водяной рубашке способствовал пластинчатый радиатор. Для пуска двигателя служила заводная рукоятка.

.

Современные легковые автомобили

В конце 1930-х годов появились коробки передач, которые переключаются автоматически, реагируя на изменение работы двигателя. В таких коробках передач нет привычных шестеренок. Их основа — гидротрансформатор, или гидромеханическая трансмиссия.

Часто рулевое управление автомобиля снабжено гидравлическим, реже — электрическим усилителем руля. Вместе с тем при высокой скорости помощь водителю со стороны усилителя может оказаться вредной. Ведь водителю надо быстро, без задержек управлять машиной. Поэтому появились усилители руля прогрессивного действия — чем выше скорость, тем меньше их помощь.

В современном автомобиле уже почти нет узлов и систем, которые обходились бы без электроники. Так, специальное устройство — круиз-контроль — позволяет машине, словно авиалайнеру, работающему на автопилоте, двигаться с заданной скоростью без участия водителя. Датчик дождя, распознав его первые признаки, сам включает стеклоочиститель. Щетки работают тем быстрее, чем сильнее дождь.

Не удивишь теперь и бортовым компьютером. Цифры и слова на дисплее сообщат водителю, каков в данный момент расход топлива и на сколько километров хватит его запаса в бензобаке.

Электропитание автомобиля обеспечивает аккумулятор. По современным технологиям батарея аккумулятора вмонтирована в пластмассовый корпус.

Принципиальная схема рабочей тормозной системы легкового автомобиля включает в себя две подсистемы — передние и задние тормозные механизмы и тормозной привод. В любом автомобиле имеются эти узлы, но конструктивно они могут быть решены по-разному, то есть с включением дополнительных агрегатов, улучшающих тормозную динамику автомобиля.

На многих современных автомобилях система привода тормозов включает в себя антиблокировочную систему. Специальные датчики фиксируют момент блокировки какого-либо колеса, передают информацию об этом в антиблокировочную систему, а она уменьшает усилие, передаваемое на него приводом. Колесо разблокируется, и эффективность торможения не уменьшается.

Последнее время появились новые разработки. Например, фирма "Кош" производит амортизаторы с регулировкой жесткости. Самый "навороченный" позволяет это делать непосредственно из салона. Такая "крутизна" ставится на автомобили "Феррари", "Мазерати" и "Порше".

Сегодня все больше к автомобилю требований по экологии. Сохранить чистоту воздуха помогают каталитические нейтрализаторы, разлагающие вредные примеси в выхлопных газах на безопасные вещества. Для ускорения реакции разложения на внутреннюю поверхность нейтрализатора наносится тончайший слой платины или родия, которые служат катализаторами.

Первый русский автомобиль.

Создателями первого русского автомобиля были Евгений Александрович Яковлев (1857-1898 гг.) и Пётр Александрович Фрезе (1844-1918 гг.).

Экипажная часть первого русского автомобиля по конструкции следовала традициям лёгких конных колясок. Колёса с деревянными ободьями и сплошными резиновыми шинами вращались не на шариковых подшипниках, а на бронзовых втулках. Их опорная поверхность должна была быть большой и отсюда массивные ступицы.

В конце XIX века некоторые экипажные мастера начали устанавливать передние колёса на поворотных шкворнях. А поскольку на поворотах колёса катились по дугам разных радиусов, то пришлось изобрести специальные механизмы, известные как система Аккермана или трапеция Жанто (по имени своих создателей).

Этим принципам следовали многие экипажные мастера, их же придерживался и П.А. Фрезе при разработке шасси первого русского автомобиля. Он поместил рессоры подвески передних колёс рядом с колёсами, как у задних, не поворачивающихся колёс. Передние рессоры поворачивались вместе с колёсами относительно шкворней, причём шкворни П.А. Фрезе предусмотрел не только в балке передней оси, но и в расположенной над ней поперечине, жёстко связанной с каркасом кузова. На ней же крепилась рулевая трапеция, высоко поднятая над дорогой и таким образом не подверженная ударам о возможные препятствия.

Что касается двигателя и трансмиссии, то Е.А. Яковлев пошёл по пути К. Бенца. Однако он исправил некоторые его ошибки и сделал двигатель более лёгким. Во всяком случае масса машины, построенной им вместе с П.А. Фрезе, оказалась такой же, как у малой модели «Вело» К. Бенца, выпуск которой начался в 1894 г. Важно также отметить, что немецкий и русский автомобили имели почти одинаковую колёсную базу и сходную конструкцию. Но русский автомобиль был шире по колее, оснащался более тяжёлыми деревянными колёсами (на немецком - велосипедного типа) и комплектовался складным кожаным верхом. Это означало увеличение массы на 50-70 кг по сравнению с конструкцией К. Бенца.

Е.А. Яковлев, так же как и немецкий изобретатель, снабдил свой двигатель испарительной системой охлаждения. При работе двигателя вода постоянно кипела, пар поступал в конденсатор, где охлаждался и конденсировался в воду. Но часть воды испарялась. Любопытно, что Т. фон Либих, в 1894 г. совершивший на автомобиле «Бенц-Виктория» с аналогичной системой охлаждения пробег из Райхенберга в Мангейм и обратно, расходовал на 100 км пути 21 л бензина и 150л (!) воды.

Запас воды (около 30 л) у Е.А. Яковлева размещался в двух боковых латунных баках. Сам же конденсатор в виде горизонтального длинного цилиндра размещался за спинкой сиденья.

Автомобили К. Бенца, Е.А. Яковлева и П.А. Фрезе располагали сходной по конструкции трансмиссией, принципиальная схема которой была заимствована от станков. Она состояла из двух ремней (у К. Бенца - кожаных, у Е.А. Яковлева - из прорезиненной ткани), работавших на ступенчатых шкивах. Каждый соответствовал низшей и высшей передачам и каждый имел холостой ход. Передвижением ремней и тем самым переключением передач управляли с помощью двух рычажков на вертикальных осях, расположенных справа и слева от рулевой колонки. Пробуксовка ремней при переключении заменяла действие механизма сцепления.

Максимальная скорость первого русского автомобиля составляла 20 вёрст в час. Рациональное сочетание собственных и заимствованных технических решений говорит о творческом подходе Е.А. Яковлева и П.А. Фрезе к созданию своего «безлошадного экипажа». При этом следует отметить, что появление в Петербурге первого автомобиля «Бенц» (четырёхместного модели «Виктория») не могло ничего добавить к тем знаниям, которыми располагали изобретатели после посещения чикагской выставки в 1893 г.

В 1909 г. был заложен "Русский автомобильный завод И. П. Пузырева". Его основатель задался целью поставить дело так, чтобы русское производство не было бы только названием, а было бы действительно русским " …завод вырабатывал самостоятельно все автомобильные части из русского материала, русскими рабочими и под руководством русских инженеров". Вторая задача - создать автомобиль отвечающего требованиям передвижения в России, применительно к особенностям наших дорог. В 1911 г. основная модель завода обозначалась "28-35", в 1912 г. "А28-40" была довольно проста по устройству, имела большой запас прочности и была несколько тяжеловата. Ее отличал высокая проходимость, дорожный просвет составлял 320 мм. и ряд других новшеств. На автомобилях Пузырева впервые в мире все передачи в трансмиссии включались кулачковыми муфтами - изобретение завода, защищенное привилегией. Рычаги переключения передач размешались уже не снаружи кузова, а внутри его, картеры двигателя, коробки передач и дифференциала были отлиты из алюминия, задний мост имел полуоси полностью разгруженного типа. Рабочий объем двигателей был до 6325 см3, а мощность до 40 л.с. На IV Международной автомобильной выставке в Петербурге весной 1913 г. И. П. Пузырев экспонировал три машины - открытую с семиместным кузовом торпедо и закрытую с пятиместным кузовом лимузин - обе 40-сильным двигателями, а также спортивное шасси с верхнеклапанным двигателем.

Список литературы.

1)    Краткий автомобильный справочник. В 5 томах. Том 4.

     Издательство: Компания «Автополис-Плюс»;

Редактор: Мирон Грифф 2006 г.

2)    Большая книга об автомобилях.

Издательство: АСТ, Астрель

Автор: Майкл Боулер, Джузеппе Гуццарди, Энцо Риццо 2004 г.

Интернет- ресурсы.

1) http://www.tiptoptech.net/car.html

2) http://1interesnoe.info/2010/09/samodvijuschiesya_ekipaji/

3)  http://ru.wikipedia.org/

4)  http://retro-avtomobili.net/pervyi/19-izobreteniya-zigfrida-markusa.html

5) http://www.euro-auto-history.ru/first-rus-avto.php

1