Az autó működése - hogyan működik az autó?
Autók
Az autó működése - Az autók olyan gépjárművek, amelyek emberek szállítására alkalmasak. A világ több százmillió emberének ez a fő utazási eszköze. Az autók valószínűleg jobban megváltoztatták az életmódunkat, mint bármely más találmány a történelem során. Eleinte csak néhány embernek volt autója, de egy idő után egyre többen és többen vásároltak autót, mert javította az emberek életvitelét. Az autókkal rendelkező gazdák el tudták vinni a termékeiket távolabbi helyekre is. A városok és települések megjelenése is megváltozott. Egyre több munkás járt autóval a munkahelyére, és az emberek a városközpontokon kívüli külvárosokba kezdtek költözni.
Az autók sok munkahelyet kreáltak az embereknek. Világszerte emberek milliói dolgoznak azokban a gyárakban, ahol autókat gyártanak. További milliók dolgoznak benzinkutakon, éttermekben vagy motelekben, ahol az utazók megállnak.
Az autók azonban problémákat is okoznak. Évente több millió ember hal meg autóbalesetben. Az autók szennyezik a levegőt, amelyet belélegzünk, és a városokban kevés a parkolóhely, mert mindenki a kocsijával akar a városközpontokba jutni.
Hogyan működnek az autók?
Az autók nagyon bonyolult gépezetek, és minden alrendszer együtt működik. Ezek hajtják az autót, irányítják és kormányozzák azt, és kényelmessé teszik az emberek számára a vezetést.
A motor
Minden autó szíve a motorja. Ez termeli az erőt, amely megforgatja a kerekeket és generálja az elektromosságot a világításhoz és más elektromos rendszerekhez.
A legtöbb autót belsőégésű motor hajtja, habár az elmúlt években nagyon megugrott az elektromos és hibrid motorokkal szerelt autók eladási száma.
A belsőégésű motorokban az üzemanyagot, általában benzint vagy gázolajat, levegővel együtt égetjük el, így gázok keletkeznek, amelyek kitágulnak. Egy gyújtógyertya szikrát hoz létre, amely begyújtja a benzin/dízelolaj és levelgő keverékét, és elégeti azt. A felszabaduló energia hengerekben a dugattyúkat felfelé és lefelé mozgatja. Ezek a dugattyúk hajtókarokhoz vannak rögzítve, amelyek egy forgattyús tengelyt mozgatnak.
A normál autómotorok négy-hat hengerrel rendelkeznek, de vannak nyolc- és tizenhat hengeres modellek is. A forgómozgás a hajtásláncon keresztül jut el a meghajtott kerekekhez.
Részletesen olvashat erről a témáról - az autó működése - a következő írásainkban:
Üzemanyagrendszer
Az üzemanyagrendszer benzint vagy gázolajat pumpál az üzemanyagtartályból a motorba. A régebbi autókban karburátorok voltak, amelyek az üzemanyagot levegővel keverték össze, és az elegyet a motorba küldték.
A modern autókban van egy speciális üzemanyag-befecskendező rendszer, amely a benzint a motorba permetezi. Sok modern autóban turbófeltöltő van, amely extra levegőt fúj be a hengerekbe, és így nagyobb teljesítményt elérésére képes a motor.
Hajtáslánc
Az autó működése során a motort és minden olyan alkatrészét, amely a kerekekhez juttatja el az erőt, hajtáslánc részének nevezzük. Ide tartozik a sebességváltó, a hajtótengely, a differenciálmű, a tengelyek és a meghajtott kerekek, amelyek mozgatják az autót. Míg a legtöbb autónak elöl vannak a meghajtott kerekei, néhánynak hátul. Azok az autók, amelyeknek mindenféle talajon és útviszonyok között (sárban, hóban, kavicson...) kell közlekedniük, négykerék-meghajtással rendelkeznek.
A sebességváltó szabályozza a sebességet és a nyomatékot. Amikor egy autó normál sebességgel halad sík úton, nincs szüksége olyan nagy nyomatékra ahhoz, hogy mozgásban tartsa azt, de amikor egy dombról akarja elindítani az autót, a motornak nagyobb teljesítményt kell kifejtenie. A sebességváltók szabályozzák a motor fordulatszámát és teljesítményét különböző vezetési körülmények között.
A kézi sebességváltóval rendelkező autókban úgy kell sebességet váltani, hogy a lábunkkal lenyomjuk a kuplungot, és egy sebességváltó kart mozgatunk. Az automata sebességváltóval rendelkező autók a vezető kézi irányítása nélkül váltanak sebességet. Az alacsonyabb sebességfokozatok nagyobb nyomatékot és sebességet biztosítanak az autónak. Amikor az autó gyorsabban halad, a sebességváltó magasabb fokozatba kapcsol.
A hajtótengely szállítja az erőt a tengelyre, amely a kerekekhez kapcsolódik. Több csuklóval rendelkezik, amelyek mozgásra késztetik a tengelyt és a kerekeket, akkor is, amikor az autó egyenetlen és göröngyös úton halad.
A differenciálmű a hajtótengely hátsó végéhez csatlakozik. Ez teszi lehetővé, hogy a kerekek különböző sebességgel forogjanak, mivel a kanyarokban a külső kerekeknek nagyobb távolságot kell megtenniük, mint a belső kerekeknek.
Kormánymű
Egy autó működése közben a kormányrendszer az első kerekeket mozgatja. A kormánykerék elforgatásával balra vagy jobbra irányítja őket. A legtöbb autóban szervokormány van; a hidraulikus rendszer megkönnyíti a vezető számára a kerekek elfordítását.
Fékrendszer
A fékrendszer lelassítja vagy megállítja az autót. A fékek mind a négy keréken működnek. Két alapvető féktípus létezik: dob- vagy tárcsafékek. Mindkét esetben egy súrlódó betétet nyomnak a dobhoz vagy a tárcsához egy hidraulikus rendszer segítségével.
Minden autó rendelkezik vészhelyzeti kézifékkel, amelyet akkor használhatunk, ha a hidraulikus rendszer meghibásodik. Azért is nevezik rögzítőféknek, mert ezt használod, hogy megállítsd a járművet a lefelé gurulásban. A blokkolásgátló fékrendszerek (ABS) a fékre lépve is fenntartják a kerekek forgását. Ez a számítógép által vezérelt rendszer megakadályozzaa megcsúszást, ha csúszós úton halad és dinamikusan fékez (nem blokkolnak a kerekek kemény fékezés estén sem).
Felfüggesztési rendszer
A felfüggesztési rendszer az autó súlyából adódó feladatok kezeléséért felelős. Kerekekből, tengelyekből, gumiabroncsokból és rugókból áll. A legtöbb autó lengéscsillapítókkal van felszerelve, hogy biztosítsa a sima utazást. A rugók, a kerekek tengelyei és az autó karosszériája között vannak. Ezek teszik lehetővé, hogy az egyes kerekek önállóan mozogjanak felfelé és lefelé. A gumiabroncsok szintén segítenek a vezetés egyenletesebbé tételében. Úgy vannak kialakítva, hogy minden körülmények között tapadást adjanak az autónak az utakon.
Kipufogórendszer
Amikor egy autó üzemanyagot éget, gázok keletkeznek. Ezeket el kell távolítani, hogy újra üzemanyagot lehessen elégetni. A motor hengerében lévő dugattyúk a gázt kiszorítják a motorból. A kipufogón keresztül az égéstermék a kipufogócsövekbe jut. A kipufogó gondoskodik arról is, hogy az autó csendesen járjon. Körülbelül harminc-negyven éve az autókat katalizátorral szerelik fel. Ez csökkenti a környezetszennyezést azáltal, hogy a káros gázokat szén-dioxiddá és vízzé alakítja
Hűtőrendszer
Az autó működése alatt az üzemanyag elégetése az autó motorjában sok hőt termel. Ennek nagy részét a hűtőrendszernek kell eltávolítania. A folyékony hűtőrendszerek víz és vegyi anyagok keverékét tartalmazzák. Egy vízszivattyú ezt a keveréket a motor hengerei között áramoltatja. A forró vizet ezután egy hűtőn keresztül szivattyúzzák, ahol a levegő elszállítja a hőt.
Kenőrendszer
Az olaj fontos a motor, vagyis az autó működéséhez. Átfolyik a mozgó alkatrészeken, hogy a fém ne súrlódjon más fémdarabokhoz. Kenés nélkül a fém túlságosan felforrósodna, és a motor tönkremenne.
További információt találhat írásaink között a Magas olajfogyasztás, olajfolyás és javítása témakörben.
Az olajat a motor alján lévő olajtartályban tárolják. Onnan szivattyúzzák körbe a motorban. Egy szűrő (olajszűrő) eltávolítja a szennyeződéseket az olajból, hogy az ne tegyen kárt a motor alkatrészeiben. Bizonyos számú kilométer megtétele után ki kell cserélni az olajat és az olajszűrőt.
Olvassa el az Olajcsere - mi történik ha nem cserélek olajat? írásunkat, érdekesnek fogja találni.
Műszerfal
A műszerfalon számos műszer található, amelyek jelzik, hogy milyen gyorsan haladsz, mennyi benzin maradt a tankban, az olaj hőmérséklete és néhány más információt.
Karosszéria
Az autó karosszériája a külső burkolat, amely körülveszi a mechanikus alkatrészeket és a benne lévő utasokat miközben az autó működik. A legtöbb karosszéria acélból készül, bár egyes részek erős műanyagból vagy üvegszálból készülnek. A karosszériához tartozik az utastér, a motorháztető, a csomagtartó és a kerekeket takaró sárvédők.
Az autók típusai
- Coupé = kétajtós autó fix tetővel és kisebb hátsó üléssel.
- Kabrió = olyan autó, amelynek rugalmas teteje összecsukható, így anélkül is lehet közlekedni.
- Kombi = hosszabb járművek nagyobb családok számára; legtöbbször bővített raktérrel rendelkeznek.
- Szedán = gyakori autótípus két üléssorral és négy ajtóval. Az autónak külön csomagtartója van a poggyászok számára.
- Minifurgon = magasabb, furgon alakú autó; akár három sorral rendelkezik, és 8 vagy 9 személy szállítására alkalmas.
- Sport haszonjármű (SUV) = kis teherautóhoz hasonlóan épített, négykerék-meghajtású és a kisbuszhoz hasonlóan tágas ; gyakran terepjáró, amelyet durva terepen való közlekedésre készítettek.
- Sportkocsi = alacsony építésű autó, általában csak két üléses és erős motorral szerelt.
Biztonsági jellemzők
Ma már minden autó rendelkezik biztonsági berendezésekkel, amelyek megvédik az utasokat az úton bekövetkező balesetektől. Szinte minden országban az utasoknak be kell kötniük a biztonsági övet. A gyermekeket és csecsemőket speciális ülésekbe kell ültetni. Az 1990-es évek közepe óta szinte minden autó fel van szerelve légzsákkal.
Ezek általában a kormánykerékben vannak, és ha az autó ütközik, akkor előugranak, felfújódnak, és megvédik az utasokat attól, hogy az első ablaknak csapódjanak. De vannak más biztonsági törvények is, amelyeket az autógyártóknak be kell tartaniuk. Az ajtóknak speciális zárakkal kell rendelkezniük, amelyek ütközésállóak, és a lökhárítóknak képesnek kell lenniük arra, hogy némi erőt elnyeljenek, ha az autó ütközik.
Az autók története
Az 1770-es évek végén Nicolas-Joseph Cugnot francia mérnök olyan autót épített, amely gőzzel működött. Sok amerikai cég is elkezdte gyártani őket, de nagyon drága volt az előállításuk, és sok pénzbe kerültek. Idővel a mérnökök benzinüzemű autókkal kezdtek kísérletezni. Ezek gyorsabban és nagyobb távolságokat tudtak megtenni. A benzinüzemű autó működése biztonságosab volt, mint a gőzüzemű modelleké. A 19. század vége felé Németország lett az autógyártás központja. Nikolaus Otto megépítette az első belsőégésű motort, Gottlieb Daimler és Karl Benz szintén benzinmotorokat kezdett építeni.
Az Egyesült Államokban az 1890-es években kezdődött meg az autógyártás. Henry Ford volt az, aki elkezdte az autók futószalagon történő gyártását. A munkások csak egy feladatot végeznek, és az autóalkatrészek futószalagon haladnak. A Ford T-modell 1908-ra a világ legnépszerűbb autójává vált, és 1927-re a Ford Motor Company több mint 15 millió darabot gyártott belőle. Miután a két világháború alatt az autógyártás lelassult, az autógyártók új funkciókat kezdtek hozzáadni aháború utáni modellekhez. Általánossá vált a szervokormány, a szervofék és az automata sebességváltó.
Az 1950-es és 1960-as években egyre több nagyméretű autót gyártottak. Ezek sok üzemanyagot használtak fel egy olyan időszakban, amikor az olaj még nagyon olcsó volt. Ez az 1970-es években változott meg, amikor az arab olajtermelő országok elkezdték emelni az olajárakat, mert a nyugati országok támogatták Izraelt. Az ezt követő években sokat tettek azért, hogy megpróbáljanak üzemanyagot megtakarítani és takarékoskodni. Az autógyártók olyan kompakt autók gyártásába kezdtek, amelyek üzemanyag-takarékosak voltak. Időközben Japán és Európa elkezdett versenyezni az amerikai autógyártókkal. 1980-ra Japán lett a világ legnagyobb autógyártó országa.
A jövő autója
Bár a mai autó egy nagyszerű gép, amely gyors, elegáns és szépen néz ki, a mérnökök folyamatosan dolgoznak egy olyan autón, amely mellett a mai autók elavultnak fognak tűnni. A szakértők szerint a jövő autói műanyagból és szénszálakból készülnek majd, amelyek erősebbek és könnyebbek lesznek, mint az acél.
Mivel az olaj egyre drágább, alternatív energiaforrásokat kutatnak. A biodízel, a hidrogén üzemanyagcellák, az elektromos autók és a hibridek olyan energiaforrások, amelyeket az autógyártók a jövőben használhatnak. Az autók egyre inkább számítógépesített gépekké válnak.
Egy nap talán már maguktól vezetnek és az autó működése nem kíván emberi beavatkozást. Autópályákat és egyéb utakat lehetne építeni, hogy az autók programozhatók legyenek arra, hogy robotpilóta segítségével haladjanak rajtuk, miközben az utasok hátul ülnek és pihennek. Az ilyen autókat radarral lehetne irányítani, hogy elkerüljék az úton lévő más járművekkel való ütközést.