Исследовательская работа "Из истории автомобиля"

ТАМБОВСКОЕ ОБЛАСТНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

«ПРОМЫШЛЕННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ»

ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА:

Из истории автомобиля

Выполнил:

студент группы 2 ТМ

Савушкин Андрей

Руководитель:

преподаватель Поддубская О.Б.

Тема исследовательской работы: Из истории автомобиля

Автор: студент группы 2 ТМ (специальность «Техническое обслуживание и ремонт двигателей, систем и агрегатов автомобилей») Савушкин Андрей

Руководитель: преподаватель Поддубская О.Б.

Цель работы: повысить свой профессиональный уровень посредством изучения истории создания автомобиля и автомобилестроения в Германии; развить навыки проектно – исследовательской работы.

Задачи:

1. Собрать и проанализировать имеющуюся информацию по данной теме.

2. Рассмотреть персональный вклад немецких инженеров в развитие автомобилестроения.

3. Проанализировать значение изобретений немецких инженеров в современном автомобилестроении.

Определение предмета исследования:

Немецкие марки автомобилей пользуются заслуженной популярностью. Проведя опрос среди студентов, сотрудников колледжа и некоторых родителей, я узнал, что большая часть опрошенных считает немецкие автомобили надежными, удобными и хотели бы иметь их в личном пользовании. При этом в основном называли четыре фирмы: Ауди, БМВ, Фольксваген и Мерседес. Поэтому предметом моего исследования стала история автомобилестроения в Германии.

Методы исследования:

Поиск и изучение литературы по теме исследования, сбор информации, обобщение полученных результатов.

Введение

С самого раннего детства меня интересовали различные марки и модели машин: как они ездят, устройство их двигателя и особенности ходовой системы, их основные характеристики, такие как мощность, объем двигателя, показатели скорости и проходимости, красота и необычность дизайна. Самой главной загадкой для меня было то, как они передвигаются на большие расстояния сами: удобно сидит водитель в тепле и под крышей, немного давит на педаль, немного поворачивает рулевое колесо и происходит чудо! Железная коробка движется! Больше не надо напрягать бедных животных, заставляя их перевозить тяжелые грузы и тянуть неудобные повозки в жару, в мороз и по бездорожью. Да, автомобиль – это одно из величайших изобретений человечества! Что бы лучше узнать и подружиться с этим сложным механизмом, я выбрал для себя специальность «Техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта». А при изучении темы на уроке немецкого языка и чтении текста «Из истории автомобиля» меня заинтересовали некоторые подробности изобретения и развития автомобиля.

Содержание

В истории автомобиля было много удивительных страниц. Понадобилась всего четверть века на то, чтобы автомобиль из капризной и еще ненадежной игрушки превратился в самое популярное и широко распространенное транспортное средство. Уже в начале XX века он был в главных чертах идентичен современному автомобилю.

Отрасль автомобилестроения была заложена в Германии, где 1885 году Карл Бенц сконструировал свою трехколесную «повозку с бензиновым двигателем». Тогда же Готлиб Даймлер построил велосипед с мотором, а год спустя – «повозку» на моторной тяге. Изобретатели разных стран внесли свою лепту в создание автомобиля, однако наибольший вклад принадлежит немецким инженерам.

Изобретатель четырехтактного двигателя

Николаус Август Отто (1832 – 1891)

Николаус Август Отто (Nicolaus August Otto) – немецкий инженер и изобретатель-самоучка, известен в качестве изобретателя двигателя внутреннего сгорания. Уже в юности он проявлял большой интерес и незаурядные способности к техни­ке. Доходы семьи не позволили юноше окончить реальную гимна­зию, дающую право на поступление в высшее учебное заведение. Юноша рано начал работать, а основы техни­ки он изучал самостоятельно. Ему было уже 30 лет, когда он начал экс­периментировать с маленьким двига­телем Ленуара. Ему удалось найти новый принцип действия двигателя: четырехтактный (1861), который, кста­ти говоря, был теоретически обосно­ван уже раньше французским ученым Бо де Роша. Однако Отто об этих теоретических расчетах ничего не знал. Он продолжил свои экспери­менты на четырехтактном двигателе, оставил торговлю и вложил все свои сбережения в дальнейшую разработ­ку своего детища. Когда Отто попал в затруднительное финансовое по­ложение, его поддержал инженер Ойген Ланген, владевший небольшим капиталом. В 1864 году они вдвоем основали фирму, носившую их имя. После трех лет упорного труда был достигнут значительный успех. Это позволило им представить свой газо­вый двигатель внутреннего сгорания широкой общественности на Все­мирной выставке в Париже. В 1868 году они получили патент на свой двигатель. На первый взгляд, двигатель Отто представлял собой шаг назад по сравнению с двигателем Ленуара. Цилиндр был вертикальным. Вращаемый вал помещался над цилиндром сбоку. Вдоль оси поршня к нему была прикреплена рейка, связанная с валом. Двигатель работал следующим образом: вращающийся вал поднимал поршень на 1/10 высоты цилиндра, в результате чего под поршнем образовывалось разряженное пространство и происходило всасывание смеси воздуха и газа. Затем смесь воспламенялась. Ни Отто, ни Ланген не владели достаточными знаниями в области электротехники и отказались от электрического зажигания. Воспламенение они осуществляли открытым пламенем через трубку. При взрыве давление под поршнем возрастало примерно до 4 атм. Под действием этого давления поршень поднимался, объем газа увеличивался и давление падало. При подъеме поршня специальный механизм отсоединял рейку от вала. Поршень сначала под давлением газа, а потом по инерции поднимался до тех пор, пока под ним не создавалось разряжение. Таким образом, энергия сгоревшего топлива использовалась в двигателе с максимальной полнотой. В этом зак­лючалась главная оригинальная находка Отто. Двигатели Отто сразу стали пользоваться большим спросом. В последующие годы было выпущено около пяти тысяч штук. Отто упорно работал над усовершенствованием их конструкции. Но самое существенное из его изобретений было сделано в 1877 году, когда Отто взял патент на новый двигатель с четырехтактным циклом. Этот цикл по сей день лежит в основе работы большинства газовых и бензиновых двигателей. Умер Николаус Август Отто в 1891 году, пользуясь высоким уважением и признанием во всем мире.

Первый «Мерседес» от фирмы «Даймлер Моторен»

Изобретателем работоспособного бензинового двигателя был немецкий инженер, конструктор Готлиб Даймлер (Gottlieb Daimler). Много лет он работал в фирме Николауса Отто и был членом ее правления. В начале 80-х годов он предложил своему шефу проект компактного бензинового двигателя, который можно было бы использовать на транспорте. Отто отнесся к предложению Даймлера холодно. Тогда Даймлер вместе со своим другом Вильгельмом Майбахом принял смелое решение — 1882 году они ушли из фирмы Отто, приобрели небольшую мастерскую близ Штутгарта и начали работать над своим проектом. В 1883 году был создан первый бензиновый двигатель, который предполагал использовать для транспорта. В 1885 году Даймлер поставил свой бензиновый двигатель на велосипед, а в 1886 году - на четырехколесный экипаж. В 1889 году эта машина экспонировалась на выставке в Париже, где французские фабриканты купили лицензии на двигатель Даймлера. В 1890 году Даймлер, объединившись с богатым предпринимателем Дуттенкофнером, создал акционерную компанию «Даймлер Моторен» (Daimler Motoren Gesellschaft). В 1891 году он выпустил первый четырехцилиндровый автомобиль. Новая эра в истории автомобиля началась в 1901 году, когда фирмой «Даймлер Моторен» был выпущен первый «Мерседес». Эта красивая, элегантная и надежная машина имела невероятный успех. Она выиграла множество гонок и породила массу подражаний. Можно сказать, что с появлением первого «Мерседеса» закончилось детство автомобиля и началось стремительное развитие автомобильной промышленности.

Рудольф Кристиан Карл Дизель (1858 – 1913)

Рудольф Дизель (Rudolf Diesel) – немецкий инженер и изобретатель, создатель дизельного двигателя. В начале 90-х годов за создание «идеального двигателя» взялся молодой немецкий инженер Рудольф Дизель. Еще будучи студентом, он поставил перед собой цель разработать такой мотор, который превосходил бы обычный бензиновый как по мощности, так и по экономичности. После нескольких лет упорной работы проект двигателя был разработан. Дизель рассчитывал повысить КПД своего мотора до неслыханной величины - 73%. В 1892 году Дизель получил патент на описанный принцип работы двигателя, а в 1893 году выпустил брошюру «Теория и конструкция рационального теплового двигателя» с описанием мотора и своими математическими выкладками. В том же году был изготовлен первый одноцилиндровый двигатель Дизеля. В июне 1894 году был построен второй двигатель, для которого Дизель придумал форсунку, управлявшую впрыском керосина, а в 1895 году - третий двигатель, который мог уже работать с небольшой нагрузкой. Для впрыскивания керосина здесь впервые был предусмотрен компрессор. Кроме того, пришлось разработать систему интенсивного охлаждения, чтобы предотвратить заклинивание цилиндра. Первые официальные испытания нового двигателя произвели настоящую сенсацию среди инженеров. С этого времени началось победное шествие «дизелей» по всему миру. Многие фирмы, которые прежде не откликнулись на предложение Дизеля, спешили купить у него право строить изобретенные им моторы, и это право обходилось им теперь недешево. Уже в 1898 году Рудольф Дизель, совершенно неожиданно для себя, сделался миллионером. Впрочем, первые двигатели, пущенные в серийное производство, оказались неудовлетворительными, капризными и часто выходили из строя. Дизелю пришлось потратить много сил на то, чтобы довести до совершенства производственный процесс изготовления дизелей — разработать новые станки, найти подходящие сплавы, подготовить специалистов. К началу XX века основные трудности были преодолены, и дизели стали постепенно завоевывать все новые и новые сферы применения в промышленности и транспорте.

Первый автомобиль Карла Бенца (1844 – 1929)

Карл Фридрих Михаэль Бенц (Karl Friedrich Michael Benz) – немецкий инженер, изобретатель автомобиля. К.Бенц конструировал двухтактные газовые двигатели и являлся хозяином небольшого завода по их производству. Двигатели имели хороший спрос, и предприятие процветало. Мечтой К. Бенца было создание самодвижущегося экипажа с двигателем внутреннего сгорания. Собственный двигатель Бенца, как и четырехтактный двигатель Н.Отто, для этого не годился, поскольку они имели малую скорость хода (около 120 оборотов в минуту). При некотором понижении числа оборотов они глохли. Бенц понимал, что машина, снабженная таким мотором, будет останавливаться перед каждым бугорком. Нужен был быстроходный двигатель с хорошей системой зажигания и аппаратом для образования горючей смеси.

Конструкцию машины и двигателя к ней Бенц создавал и продумывал в течение 20 лет. Разница между автомобилями Даймлера и Бенца состояла в том, что Даймлер построил свою модель на основе конного фаэтона, поэтому она была на 4 колесах и могла вместить 4-6 пассажиров. Бенц же ориентировался скорее на велосипед и у его машины было 3 колеса, и она предназначалась для 2-3 пассажиров.

Первоначально, как водится, окружающие не относились к изобретениям всерьёз. «Кого же заинтересует такое сооружение, пока есть лошади?» - вопрошала местная газета «Мангеймер Цайтунг». Горожане не одобряли подобных новшеств: хлопки от взрывающихся паров бензина распугивали конные экипажи, поэтому изобретатели обкатывали свои машины на безлюдных сельских дорогах.

Но Карл Бенц продолжал работать. Для получения горючей смеси Бенц создал один из первых в истории карбюраторов. Сделанный в «велосипедную эпоху», первый автомобиль очень напоминал трехколесный велосипед. Он имел трубчатую раму, тангетные колеса со спицами и цепную передачу. Скорость его достигала 13 км/ч. Непосредственно соединить мотор с задней осью было нельзя из-за очень большой скорости вращения моторного вала. Для того, чтобы от большой скорости вращения перейти к умеренной, Бенц ввел на своем автомобиле простой механизм, позже известный под названием сцепления.

С 1885 по 1893 год К. Бенц реализовал 59 автомобилей этой модели, выпуск которых наладил на своем заводе. С 1894 года он начал производить четырехколесные автомобили «Velo», с двухцилиндровым двигателем и пневматическими шинами. После этого торговля пошла бойко. За один 1894 год было продано 67 машин. Дальше объемы производства нарастали: в 1896 году у Бенца купили 181 машину, а в 1900 году - уже 603.

«Народный автомобиль»

Volkswagen AG – на сегодняшний день огромный автомобильный концерн, включающий в свой состав несколько марок: Volkswagen, Audi, Seat, Skoda, Bentley, Bugatti, Lamborghini, Porsche, а также некоторые марки коммерческого грузового транспорта.

История ключевой марки, давшей название всему автоконцерну, началась с выпуска самого популярного в истории автомобилестроения в Германии: первый Volkswagen, что в переводе с немецкого означает «народный автомобиль», был сконструирован Фердинандом Порше в 1935 году (а в 1934 он получил на него заказ). В 1937 году автомобиль уже начал производиться серийно. Это был легендарный «Фольксваген-жук».

Немецкие автомобили – качество, испытанное временем

Немецкие автомобильные заводы сегодня занимают первое место в мире по конкурентоспособности. Главной причиной этого является отличное качество, которое не сравнится с другими производителями, и которое подтверждено многолетним опытом автомобилестроения. Использование высококачественного сырья и новейшего оборудования позволяет выпускать автомобили отличного качества с гарантиями надежности и безопасности. Немецкие разработчики с особой ответственностью относятся к каждой мелкой детали и тщательно выполняют свою работу. Пять компаний занимают доминирующее положение на рынке автомобильной индустрии, это Volkswagen AG, BMW AG, Daimler AG, Opel и Ford Germany. Ежегодно в Германии выпускается около 6 млн автомобилей. Крупнейшая автомобильная компания Германии – группа Фольксваген – занимает в мире третье место

Заключение

Изучив информационные источники, я могу сделать вывод о том, что именно немецкие инженеры внесли значительный вклад в развитие автомобилестроения. Многие принципиальные решения, заложенные немцами в конструкцию автомобиля в те годы, успешно применяются и в настоящее время. Эта тема всегда будет популярна, так как наши отечественные автомобили проигрывают многим импортным автомобилям и, конечно, немецким маркам. Я думаю, что на качество немецких автомобилей влияют кроме трудолюбия, стремления к порядку и организованности немцев, еще и складывавшиеся веками традиции автомобилестроения, а так же то, что первый автомобиль был создан в Германии. Данная работа позволила мне узнать много нового и интересного из истории автомобиля.

Информационные источники:

1. Иванов С.А. 1000 лет озарений. История вещей. - М.:Слово, 2002.

2.Легковые автомобили. Наглядный словарь. - М.: «Дорлинг Киндерсли Лимитед», 2000.

3. Рыжков К. В. 100 великих изобретений. - М.: Вече, 2000.

4. http://www.dw.com

5. http://germany-in-russian.ru/nemeckie-avtomobili.html

12