Automobilio sąvoka kilo iš graikų žodžio „autos - pats“ ir lotyniško žodžio „mobilis - judamas“. Automobilis apibūdinamas kaip varikliu varoma keturratė mašina, skirta keleiviams ar kroviniams vežti. Šiandieninė transporto priemonė - ne vieno inžinieriaus ar įmonės ilgo ir kruopštaus darbo vaisius, iš esmės pakeitęs mūsų gyvenimą ir aplinką. Tai, kas šiandien atrodo įprasta, žmonijos istorijoje atsirado vos daugiau nei prieš šimtmetį. Šiame straipsnyje apžvelgsime pirmųjų transporto priemonių raidą, pradedant ankstyvaisiais bandymais ir baigiant šiuolaikinių automobilių atsiradimu.
Ankstyvieji bandymai ir išradimai
Žmonijos svajonė apie savarankiškai judantį vežimą siekia gilius laikus. Olandų matematikas Simonas Stevinas 1600 metais netgi buvo sukūręs burinį automobilį, kuris iš esmės buvo jachta su ratais ir galėjo talpinti 30 asmenų. Vėliau, Leonardas da Vinci nubraižė prisukamą triratę transporto priemonę, kuri buvo vairuojama rankena ir turėjo diferencialo mechanizmą tarp galinių ratų.
Garo varikliai ir jų pritaikymas
Teigiama, kad katalikų kunigas tėvas Ferdinandas Verbiestas 1678 metais kinų imperatoriui Chien Lungui pagamino transporto priemonę su garo varikliu. Nors apie pačią transporto priemonę jokios informacijos neišliko, žinoma tik apie jos pagaminimą. Thomas Newcomenas savo pirmąjį garo variklį pagamino 1712 metais. Tikėtina, kad kinų imperatoriaus „automobilio“ variklis buvo su išoriniu garo sukamu ratu.
T. Newcomeno ir J. Watto indėlis
T. Newcomeno variklyje buvo cilindras ir stūmoklis - tai buvo pirmasis tokio tipo variklis. Prie stūmoklio pritvirtinta trauklė kėlė vandenį. Tai buvo labai didelis ir nejudantis mechanizmas, kuriame garai nesudarė slėgio, o tiesiog buvo perduodami vamzdžiu į cilindrą. Variklyje buvo naudojamas tas pats vakuuminis principas, kurį tiesioginiam vandens pakėlimui, naudojant vakuumą, patentavo Thomas Savery. T. Savery‘io pompa vandenį galėjo kelti ne aukščiau nei 10 metrų, o T. Newcomeno vandens keltuve apribojimai buvo tik trauklės ilgis ir dugne esančio vožtuvo uždarymo stiprumas. Dėl patentų teisių T. Newcomenas turėjo mokėti už T. Savery‘io mechanizmo naudojimą. 1765 metais Jamesas Wattas sukūrė pirmą suslėgto garo variklį, kuris buvo kur kas efektyvesnis ir mažesnis už T. Newcomeno variklį.
Steam engine | Garo variklis (Fizikos eksperimentas) Gargždų "Vaivorykštės" gimnazija
N. J. Cugnoto garo vežimas
Pirmoji aprašyta transporto priemonė, varoma savo varikliu, buvo nubraižyta Prancūzijos karo inžinieriaus Nicholaso Josepho Cugnoto ir 1769 metais sukurta M. Brezino. Šios transporto priemonės rekonstrukcija eksponuojama „Conservatoire des Arts et Metiers“ muziejuje, Paryžiuje. Šis garu varomas vežimas, labiau panašus į traktorių, buvo sumanytas sunkiems pabūklams tempti ir galėjo gabenti daugiau nei 2,5 tonos. Didžiausias jo greitis buvo 2-4 km per valandą. Šiam automobiliui tekdavo kas 15 minučių daryti pertrauką, kad susidarytų naujas garo slėgis.
Antroji savo varikliu varoma transporto priemonė buvo pagaminta 1770 metais ir svėrė apie 3600 kilogramų. Jos maksimalus greitis buvo vos didesnis nei 3 kilometrai per valandą. Ši transporto priemonė buvo linkusi virsti į priekį, jei jos gale nebuvo svorio centrą koreguojančios patrankos. Jos paskirtis buvo vežioti patrankas po Paryžių.
Garo automobilių plėtra ir geležinkeliai
Pirmieji automobiliai su garo varikliu buvo tokie sunkūs, kad jie buvo praktiški tik važiuojant idealiai lygiais ir tvirtais paviršiais. Todėl vėlesnius 125 metus buvo įprasta tokioms transporto priemonėms tiesti geležinius bėgius. Šios transporto priemonės vis didėjo, tapo vis sunkesnės ir galingesnės, todėl galėjo tempti traukinius, pilnus keleivių ir krovinių. Anglijoje 1803 metais jau važinėjo garu varomi taksi automobiliai, o po dviejų dešimtmečių gariniai omnibusai su priekabomis keleivius vežiojo tarp miestų, pasiekdami vos 30 km/h greitį.
Iki XIX a. ketvirtojo dešimtmečio Anglijoje ne kartą bandyta sukurti praktiškai naudingą transporto priemonę, kuriai judėti nereikėjo bėgių. Tačiau po keleto nelaimingų atsitikimų ir dėl propagandinio geležinkelio bendrovių spaudimo buvo išleista daugybė kelių eismą ribojančių įstatymų, kurie sustabdė automobilių raidą Anglijoje. Vėliau šioje šalyje buvo pagaminta dar keletas komerciniam vartojimui skirtų transporto priemonių, kurios labiau panašėjo į traukinius be bėgių.
Vidaus degimo varikliai ir „Otto“ ciklas
Vidaus degimo varikliai neatsirado tol, kol jiems nebuvo sukurtas tinkamas kuras. Iš pradžių išbandytas parakas pasirodė netinkamas. Buvo sukurtas pirmasis dujomis varomas variklis, o dujos buvo gaunamos uždarame katile kaitinant akmens anglį.
Etienne‘as Lenoiras ir pirmasis dujinis variklis
Prancūzas Etienne‘as Lenoiras 1860 metais Paryžiuje užpatentavo pirmąjį praktiškai naudotą dujinį variklį. Savo sukurto variklio varomu automobiliu 1862 metais jis nuvažiavo nuo Paryžiaus iki Joinville‘io. Variklis išvystė pusę arklio galios, buvo didelis, sunkus ir galėjo suktis 100 apsukų per minutę greičiu. E. Lenoiras sukūrė atskirą mechanizmą, kuris slėgė dujas prieš joms sudegant. E. Lenoiras tvirtino, kad jo automobilis varomas benzoliu, o degalai buvo uždegiami elektrine kibirkštimi. Jei tai tiesa, tuomet tai buvo pirmasis skystu kuru varomas variklis.
Alphonse‘as Bear de Rochas ir „Otto“ ciklas
1862 metais Alphonse‘as Bear de Rochas sugalvojo būdą, kaip suspausti dujas tame pačiame cilindre, kuriame jos turėjo sudegti - šis būdas iki šiol naudojamas. Šis procesas, kurio metu dujos tiekiamos į cilindrą, slegiamos, deginamos ir išmetamos, vadinamas „Otto“ ciklu arba keturtakčiu varikliu. 1876 metais Nikolausas Otto užpatentavo „Otto“ ciklo variklį, nes to nepadarė A. de Rochas.
Automobilių kūrėjai: Karlas Benzas ir Gottliebas Daimleris
1885 metais pirmąjį benzininį automobilį - triratį - pagamino vokiečių inžinierius Karlas Benzas. Jis į specialiai sukurtą važiuoklę horizontaliai įdėjo didelės spartos vieno cilindro keturtaktį variklį, kurio apsukos buvo 400 aps./min, o galia - 0,55 kW (0,75 AG). Nors maksimalus automobilio greitis buvo vos 16 km/h, šis triratis motorinis automobilis buvo pirmoji pasaulyje savaeigė, vidaus degimo varikliu varoma transporto priemonė. Pirmą kartą viešai šis automobilis pristatytas 1886 m. liepos 3 d. Manheime.
1886 metais Gottliebas Daimleris sukonstravo keturratį automobilį, pritaikydamas paties sukonstruotą vidaus degimo variklį keturratei karietai. Jis taip pat įkūrė pirmąją pasaulyje automobilių gamybos bendrovę. Vėliau, susijungus Daimlerio ir Benzo firmoms, atsirado bendrovė „Daimler-Benz“, ir šiandien gaminanti „Mercedes“ automobilius.
K. Benzas ir G. Daimleris laikomi šių laikų automobilio kūrėjais, nors mums įprastą pavidalą automobilis įgijo tik apie 1910-uosius. Šie du automobilių gamintojai taip niekada ir nesusitiko, nors gyveno ir dirbo vos už 100 km vienas nuo kito.
Pirmosios kelionės ir komercinė sėkmė
G. Daimlerio sūnus Paulas 1885 metų lapkričio 10 dieną mediniu motociklu nuvažiavo nuo Bad Cannstatto iki Unterturkheimo ir atgal. Daimleris panaudojo vamzdinę uždegimo sistemą ir sugebėjo priversti variklį suktis iki 1000 apsukų per minutę greičiu.
Ponia Berta Benz vieną 1888 metų naktį pasiskolino vyro transporto priemonę ir nuvažiavo aplankyti savo mamos iš Mannheimo į Pforzheimą, esantį maždaug už 100 kilometrų. Šiuo žingsniu K. Benzo žmona siekė įrodyti, kad automobilis tinkamas kasdieniam naudojimui - tai buvo praktinė keleiviams skirtos transporto priemonės demonstracija. Ši tolima kelionė nuo Manheimo iki Pforzheimo ir atgal įvyko patobulintu automobilio modeliu 1888 metais. K. Benzo išradimas įtrauktas į UNESCO programą „Pasaulio atmintis“, kurios sąraše puikuojasi tokios žymios dokumentų kolekcijos kaip Gutenbergo Biblija ar Didžioji Laisvių Chartija „Magna Carta“.
1888 metų rugpjūtį „Steinway & Sons“ pianinų gamyklos savininkas Williamas Steinway sudarė sutartį su G. Daimleriu dėl teisės gaminti automobilius JAV. 1891 metais Konektikuto valstijos Hartfordo mieste (JAV) buvo atidaryta „Daimler Motor Company“ gamykla, priklausanti W. Steinway‘ui, kuri gamino variklius tramvajams, karietoms, gaisrininkų transporto priemonėms ir laivams.
Siegfriedo Marcuso automobiliai
Siegfriedas Marcusas iš Mecklenburgo (Vokietija) 1868 metais sukūrė automobilį ir 1873 metais pademonstravo jį Vienos parodoje. Jo automobilio, vėliau pavadinto „Strassenwagen“, variklis galėjo suktis 500 apsukų per minutę greičiu ir išvystydavo 3/4 arklio galios. Automobilis buvo su mediniais ratais, apkaustytais plienu, ir buvo stabdomas spaudžiant medines kaladėles prie plieninių apkaustų. Automobilyje buvo sankaba, diferencialas ir magnetinis užvedimo mechanizmas. Vienas iš keturių S. Marcuso pagamintų automobilių dabar yra Vienos Technikos muziejuje ir vis dar gali pats važiuoti.
Automobilių tobulinimas ir inovacijos
Pirmasis dyzelinis automobilis, „Mercedes“, pasaulį išvydo 1924 metais, sukurtas tų pačių dviejų vyrų - Daimlerio ir Benzo - įsteigtos įmonės. Tam nemažai pasitarnavo ir „Bosh“ inžinieriai, be kurių sukurto aukšto spaudimo siurblio vidaus degimo variklis dyzelino negalėtų naudoti. Įdomu, kad Rudolfas Dyzelis iš pradžių variklį bandė priversti dirbti... Dulka?
Stabdžių sistemos raida
Pirmas darbas buvo priversti automobilį pajudėti. Šį etapą įveikus kilo kitas klausimas - kaip jį sustabdyti? Iš pradžių stabdymo problema buvo sprendžiama primityviai: vairuotojai turėjo specialias stabdymo rankenėles, kurias patraukus, specialūs odiniai batai spausdavo padangas ir transporto priemonė pamažu sustodavo. Panašiai, kaip šiandien veikia stovėjimo stabdis. Dabartinius būgninius stabdžius sugalvojo Lui Reno iš „Renault“, o diskinius - Frederikas Lančesteris iš įmonės „Lanchester“. Abu vyrai savo sistemas sukūrė 1902 metais, tačiau tuometiniai diskiniai stabdžiai buvo sudėtingi ir nepopuliarūs. Pirmieji automobiliai neturėjo priekinių stabdžių, nes buvo įsitikinę, kad tokiu atveju transporto priemonė apsiverstų. Pirmasis automobilis su visais keturiais stabdančiais ratais pasaulį išvydo tik 1924 metais - tai buvo „Chrysler 70“. Pirmuoju automobiliu su visais keturiais diskiniais stabdžiais tapo 1962 metais.
Vairo ir pavarų dėžės inovacijos
Pirmieji automobiliai mums įprasto vairo neturėjo - vietoj jo priekiniai ratai buvo valdomi rankenėle. Apvalus vairas atsirado tik 1894 metais, jį sugalvojusi įmonė „Vasheron“ jau seniai tapo istorija. Pirmieji hidraulinį vairo stiprintuvą pradėjo montuoti amerikiečiai „Chrysler“ - jį gavo 1951 metais. Už galimybę automobiliuose perjungti pavaras taip pat turime būti dėkingi Karlui Benzui, arba, tiksliau, jo žmonai. Grįžusi iš kelionės, ponia Benz pateikė vyrui ilgą pastabų ir pretenzijų sąrašą, tarp kurių buvo ir pastaba apie galios trūkumą - automobilis judėjo lėtai, o į kalniuką jį tekdavo stumti. Karlui teko skubiai sėsti prie stalo ir kurti pavarų perjungimo mechanizmą. Automatinę pavarų dėžę sugalvojo tie patys tingumu garsėjantys amerikiečiai.
Amortizatoriai, varomieji ratai ir saugos diržai
Karietų linges automobiliuose pakeisti amortizatoriais pirmieji sugalvojo prancūzai. 1904 metais šį išradimą užpatentavo Armanas Pežo iš „Peugeot“. Šiandien automobiliai gali turėti užpakalinius, priekinius ar net visus keturis varančius ratus. Prieš 100 metų varantys buvo tik užpakaliniai ratai. Tik XX a. trečiajame dešimtmetyje inžinieriai sukaupė pakankamai patirties ir informacijos, kad galėtų varančiais padaryti priekinius ratus.
Pirmą kartą vairuotoją prie sėdynės pabandė pritvirtinti amerikiečiai. 1951 metais toje pačioje Amerikoje pabandyta padaryti privalomais Y formos saugos diržus. Šiandieninio tipo trijų taškų diržus pirmieji nuo 1959 metų pradėjo montuoti švedai iš „Volvo“. Tiesa, tokio tipo diržą jų tėvynainis Nilsas Bolinas išrado 1957 metais.
Valytuvai ir kiti patobulinimai
Pirmąją automobilio stiklus valyti šluotelėmis 1903 metais sugalvojo Mary Anderson. Tiesa, vėliau valytuvų konstrukcija ne kartą keitėsi. Buvo valytuvų kūrimo istorijoje ir tragiškų momentų - vienas inžinierių, per daug užsigalvojęs apie valytuvus, partrenkė šalimais važiavusį dviratininką. Automobiliai kasmet tobulėjo: juk pirmieji neturėjo nei priekinio stiklo, nei valytuvų, buvo labai triukšmingi ir rydavo labai daug degalų.
Automobilių plitimas Lietuvoje
Lietuvoje pirmasis automobilis užregistruotas 1896 metais - tai buvo „Panhard et Levasseur“, priklausęs Rusijos susisiekimo ministerijai. Šį automobilį į Lietuvą atgabeno grafas Juozapas Tiškevičius, garsus politikas ir pramonininkas, kuris buvo atviras naujovėms. Grafas Tiškevičius automobilį parsigabeno iš Paryžiaus, kur jis dažnai lankėsi ir gyveno dalį savo laiko. Pirmasis automobilis Lietuvoje buvo prancūzų gamybos „Panhard-Levassor“ markės automobilis. Automobilio pasirodymas Lietuvoje buvo reikšmingas įvykis šalies techninės pažangos kontekste. Grafas Juozapas Tiškevičius savo pavyzdžiu paskatino ir kitus kilmingus bei turtingus Lietuvos gyventojus domėtis automobiliais.
Nors automobiliai dar ilgą laiką buvo retenybė, jų skaičius pradėjo po truputį augti, ypač XX a. pradžioje, kai šis naujoviškas transporto būdas tapo prieinamas turtingiems žmonėms ir visuomenės elitui. Pirmasis automobilis Kaune 1903 metais įsigijo turtingas šio miesto verslininkas Fanstelis, po poros metų pirmasis automobilis atsirado ir Vilniuje. 1926 metais Lietuvoje jau buvo įregistruoti 424 lengvieji automobiliai, 61 sunkvežimis ir 201 motociklas. 1924 metais Kaune akcinė bendrovė „Auto“ pradėjo eksploatuoti pirmąją Lietuvoje autobusų liniją.
Automobilių poveikis aplinkai ir ateities perspektyvos
Dauguma šiandieninių automobilių yra varomi benziną ar dyzeliną naudojančiais vidaus degimo varikliais, tačiau tokie varikliai teršia aplinką ir yra kritikuojami dėl įtakos visuotiniam atšilimui. Automobiliai išmeta nuodingas medžiagas, kurios kenkia gamtai bei žmonių sveikatai. Anglies dvideginis - CO2, kelia didžiausią grėsmę pasauliui. Šiltnamio efektas vyksta būtent dėl automobilių išmetamųjų dujų koncentracijos atmosferoje, taip pat dėl automobilių kaltės vyksta reiškinys, vadinamas rūgščiaisiais lietumis. Šiltnamio efekto padariniai yra įvairūs: tirpsta ledynai, aukščiausių kalnų viršukalnėse tirpsta sniegas, tad dėl ledynų tirpimo kyla vandenyno bendras pasaulinis lygis. Kylant pasauliniam vandenyno lygiui, keičiasi ir vandenyno temperatūra. Rūgštieji lietūs be galo kenksmingi spygliuočiams miškams bei augalams.
Augančios kuro kainos, nauji griežtesni taršos įstatymai bei išmetamųjų dujų taršos apribojimai verčia gaminti bei kurti automobilius, varomus alternatyviu kuru. Šiuolaikiniai automobiliai turi daug pliusų ir nemažą galybę minusų. Vienintelis būdas sustabdyti automobilių taršą yra gaminti automobilius su saulės baterijomis. Automobilis - tai priemonė ir išradimas, kuris iš esmės pakeitė mūsų gyvenimą, bet negalima, kad jis „sunaikintų“ pasaulį.
tags: #pirmoji #transporto #priemone