В современном мире экологическая проблема приобретает глобальный характер. Одной из причин загрязнения окружающей среды являются автомобили. Их выхлопные газы оказывают пагубное влияние на все живое, в том числе и на человека. Такая проблема существует и в нашем городе. Я живу в центре города и каждый день вижу большое скопление машин на улицах. Я считаю, что каждый человек должен задуматься о том, что необходимо сделать для улучшения окружающей среды, для сохранения своего здоровья.

Проблемный вопрос: что нужно изменить в комплектации автомобиля, чтобы он не загрязнял окружающую среду?

Предмет исследования: комплектация автомобиля

Цель моей работы: попытаться создать проект «автомобиля будущего»

Задачи:

познакомиться с историей создания первых автомобилей;

проанализировать изменения в комплектации автомобиля;

расширить знания об экологически чистых автомобилях;

Методики:

изучение литературы по данной теме;

работа с информацией в Интернете;

интервью;

анализ полученных результатов;

защита своего проекта

ГЛАВА I. Развитие комплектации автомобиля

1. Из истории первых автомобилей

Изучая литературу по своей теме, я узнал, что в 1769 году первый автомобиль изобрел французский инженер Никола Кюньо. Это была тяжелая платформа на паровой тяге, построенная для перевозки пушек. Переднее колесо поворачивалось вместе с паровой машиной, что приводило к плохой управляемости. Немудрено, что один из первых выездов закончился тараном кирпичной стены. Самоходная платформа не получила применения из-за несовершенства конструкции.

Затем появились первые паровые автомобили для перевозки пассажиров. Фаэтон с паровым двигателем катился со скоростью 30 км/ч, несмотря на вес парового котла и угля. У этой модели котел располагался спереди. Водитель внимательно следил за тем, чтобы котел не перегревался, а автомобиль не слишком разгонялся. Из-за низкой эффективности парового двигателя фаэтоны тоже не получили распространения.

В конце 1885 года немецкие автоконструкторы Даймлер и Майбах создали свой первый двигатель, ими был также придуман карбюратор. Даймлер установил небольшой двигатель на деревянную раму с деревянными же колесами. Таким образом, был создан первый четырёхколесный самодвижущийся (со скоростью 16 км/ч) экипаж. Именно Даймлер и Майбах решили, что топливом для их двигателя должен быть наиболее легко воспламеняемый бензин.

Первый автомобиль, изобретенный немецким инженером Карлом Бенцем, получил название Motorwagen - «Моторная тележка». Бенц разместил двигатель под сиденьем трехколесного велосипеда. В качестве привода в данном автомобиле выступала цепь, также наподобие велосипедной. Однако это был первый в мире автомобиль – с бензиновым двигателем и рулевым управлением.

Француз Луи Рено заставил автомобиль легко взбираться на крутые горки, установив на нем коробку передач, в которой крутящий момент на задние колеса передавали не цепи, а вал с карданными шарнирами. Эта схема главной передачи осталась неизменной до настоящего времени у заднеприводных автомобилей.

В конце 30-х гг. в Европе и Америке широкое распространение получили малолитражные машины — первые автомобили для народа. Самыми популярными «народными автомобилями» в Западной Европе были «Ситроен 2CV» и «Фольксваген Жук».

I.2. Отечественные автомобили

Иван Кулибин сыграл немалую роль в том, как изобрели автомобиль. Его трехколесная карета, увидевшая свет в 1791 году, состояла из деталей, которые и по сей день есть в каждой машине. Коробка передач, подшипники, маховик и тормоз – заслуга русского «самоделкина».

Создателями первого русского автомобиля считаются Евгений Александрович Яковлев (1857-1898 гг.) и Петр Александрович Фрезе (1844-1918 гг.): 1 (14) июля 1896 года на Нижегородской промышленно-художественной выставке они представили первый автомобиль с двигателем внутреннего сгорания, изготовленный в нашей стране. Были отмечены существенные улучшения в конструкции ходовой части, трансмиссии и кузова автомобиля по сравнению с машинами других фирм.

1 – свечной фонарь; 2 – педаль ленточного тормоза трансмиссии; 3 – сигнальный рожок с резиновой грушей; 4 и 5 – рукоятки переключения передач; 6 – рукоятка золотника добавочного воздуха; 7 – ручка газа; 8 - тумблер опережения зажигания; 9 - рулевой рычаг; 10 – рычаг ручного колодочного тормоза; 11 – складной кожаный верх; 12 – глушитель; 13 – звездочка заднего колеса; 14 – карбюратор; 15 – спускной краник карбюратора; 16 – цепь; 17 – звездочка дифференциальной оси.

Годом рождения советского автомобилестроения можно считать 1924 г., когда на Московском автомобильном заводе, созданном на базе автомобильных мастерских, был выпущен первый полуторатонный грузовой автомобиль. На параде 7 ноября 1924 г. по случаю годовщины Октябрьской революции по Красной площади прошли десять грузовиков АМО-Ф-15 – десять первых советских автомобилей. Из легковых автомобилей хорошо известны «Победа», «Волга», «Москвич», «Запорожец», «Жигули» и другие.

I.3. Комплектация современных автомобилей

Комплектация – это оборудование транспортного средства теми или иными опциями. Опция или пакет опций - дополнительное оборудование, которое можно установить на автомобиль. Автомобили различных комплектаций имеют множество разных опций. Технические опции автомобиля одни из самых важных. Тут и двигатель и коробка передач и привод автомобиля.

Современный автомобильный рынок отличается многообразностью. В настоящее время производители одновременно осуществляют выпуск на рынок несколько вариантов комплектации одного и того же автомобиля. Современные легковые автомобили имеют различные типы кузова, два основных типа трансмиссии – механические и автоматические, развивают высокие скорости движения. Внедорожники могут преодолевать бездорожье. Если говорить о типе двигателя, то в настоящее время можно выделить два основных: бензиновый двигатель и дизельный двигатель. Если говорить о безопасности, то следует упомянуть о ремнях и подушках безопасности, о системе экстренного торможения, системе антиблокировки тормозов, системе стабилизации автомобиля и многих других системах, способствующих повышению безопасности автомобиля. Для перевозки детей предназначены детские сидения.

Дополнительное оборудование может включать противотуманные фары, кондиционеры и другие устройства. Обычно в качестве опций салона рассматриваются сигнализации, музыкальные системы, парктроники, передние и задние стеклоподъемники, подогрев передних сидений, бортовой или маршрутный компьютер или магнитола, климат-контроль, регулировки сидений и руля, чип-ключ и запуск с кнопки старт и многое другое. Их установка зависит от желания водителя. Сегодня приборы автомобилей могут сделать то, что им было недоступно ещё пару лет назад.

I.4. Экологически чистые автомобили

Но все эти автомобили загрязняют окружающую среду. На протяжении нескольких лет разрабатываются экологически чистые машины. Электромобиль хорош своей экологической безопасностью, поскольку приводится в движение с помощью электродвигателей с питанием от аккумуляторов или топливных элементов, а не двигателем внутреннего сгорания.

Автомобили на солнечных батареях - это автомобили, которые для передвижения используют солнечную энергию. Солнечные батареи, преобразовывая энергию солнечного света в электрическую энергию, заряжают аккумуляторные батареи. Те, в свою очередь, с помощью электродвигателя приводят в движение колеса автомобиля.

Водородные двигатели представляют собой разновидность электродвигателей. В данном случае электричество генерируется в топливных элементах, где смешиваются чистый водород и кислород, в результате чего вырабатывается необходимая энергия, а в качестве выхлопа получается обыкновенная вода.

Недостатки экологически чистых автомобилей.

1. Электромобиль может проехать без подзарядки примерно в 2 раза меньше пути, чем обычный автомобиль. Полная зарядка батарей может занимать до 8 часов, да и сами батареи стоят довольно дорого.

2. Солнечные батареи на автомобилях еще не совершенные, их КПД в хорошую погоду составляет всего 15%, не говоря уже про пасмурную погоду. Для сравнения, КПД двигателя работающего на бензине равно 45%. Так же автомобили на солнечных батареях обладают очень малой мощностью. Обычно это 1 л.с. при общей площади солнечной батареи 2 кв.м. Максимальная скорость при самых благоприятных условиях 100 км/час, но про перевозку грузов или даже дополнительного пассажира речи даже не идет.

3. Недостатки автомобилей на водороде так же тесно связаны с типом двигателя. Так, для обеспечения нормальной работы электродвигателя необходимы не только водородные элементы, но и мощные аккумуляторы и преобразователи тока, вес и габариты которых далеко не маленькие. В результате увеличивается вес автомобиля. А, кроме того водородные топливные элементы в настоящее время недешевы. При использовании водородных элементов в автомобилях с традиционным двигателем внутреннего сгорания велика взрыво- и пожароопасность.

Несмотря на недостатки за экологически чистыми автомобилями – будущее.

ГЛАВА 2. Результаты анкетирования

Я решил выяснить, как ребята нашего класса относятся к современным автомобилям и загрязнению окружающей среды. Вот что получилось:

1. Нужен ли человеку автомобиль?

Да – 4 человека. На автомобиле быстрее добираться на работу, можно путешествовать, ездить на природу. Люди уже привыкли к машинам и не могут без них обходиться.

Нет – 5 человек. Машины загрязняют окружающую среду. Происходит много аварий на дорогах. Полезнее ходить пешком или ездить на велосипеде.

2. Есть ли у вашей семьи автомобиль?

Да – 7 человек. Машины следующих марок: Рено, ТагАЗ С10, Форд, Хендай Туссан, Хендай Солярис, Geely Emgrand, Лада Ларгус. Нет – 2 человека.

3. Каким ты представляешь экологически чистый автомобиль?

Современный автомобиль с двигателем новейшей конструкции. Должен работать на другом топливе. Может он будет ездить на магнитной подушке.

По специальному покрытию.

2.1. Мой проект

Я тоже захотел создать экологически чистый автомобиль. Раньше мне очень нравилось собирать модели машин из конструктора «Лего». Потом прочитал об автомобиле Винтика и Шпунтика из рассказа Н.Носова «Приключения Незнайки и его друзей». Замечательный у них получился экологически чистый автомобиль.

« Этот автомобиль работал на газированной воде с сиропом. Посреди машины было устроено сиденье для водителя, а перед ним помещался бак с газированной водой. Газ из бака проходил по трубке в медный цилиндр и толкал железный поршень. Железный поршень под напором газа ходил то туда, то сюда и вертел колёса. Вверху над сиденьем была приделана банка с сиропом. Сироп по трубке протекал в бак и служил для смазки механизма.
Такие газированные автомобили были очень распространены среди коротышек. Но в автомобиле, который соорудили Винтик и Шпунтик, имелось одно очень важное усовершенствование: сбоку к баку была приделана гибкая резиновая трубка с краником, для того чтобы можно было попить газированной воды на ходу, не останавливая машины».

Сейчас в школе в мастерской мы делаем различные машины из дерева. Я попробовал сделать «автомобиль будущего», добавив в комплектацию антенну для приема сигнала с космического спутника. Я думаю, что с развитием космических технологий спутники или другие космические аппараты будут накапливать энергию Солнца в большом количестве и передавать ее на Землю для дальнейшего использования. Может это пригодится для создания нового экологически чистого автомобиля.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Познакомившись с возникновением первых автомобилей, с развитием комплектации автомобиля, я могу сделать следующие выводы:

работая с различной информацией, я узнал много нового о конструкторах автомобилей;

со времен создания первых автомобилей до настоящего времени произошли существенные изменения в комплектации автомобилей;

современные автомобили пока продолжают работать на бензине и дизельном топливе и наносить вред окружающей среде;

создаются экологически чистые автомобили, но все они имеют недостатки;

попытался создать проект «автомобиля будущего»

Я думаю, что моя работа будет интересна ребятам, поможет больше узнать об автомобилях и задуматься о возможностях охраны окружающей среды.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Автомобили: Детская энциклопедия «Я познаю мир». Автомобили. – АСТ, Харвест http://www.bibliotekar.ru/ encAuto/45.htm

Готтлиб Даймлер http://ru.wikipedia.org/wiki

Детская энциклопедия техники. Автомобили. – М.: Росмэн, 2007 г.

Крис Окслейд. Изобретения XX века. Автомобили. – М.: Махаон, 1999

Перспективы развития автомобильных двигателей, работающих на водороде http://gendocs.ru/ v36568

Самая иллюстрированная энциклопедия для мальчиков. – М.: Аванта + Астрель, 2009 г.

http://www.autoshcool.ru/291-preimushhestva-i-nedostatki-avtomobilej-na-vodorode.html

http://www.opoccuu.com/car-1.htm Автомобиль Яковлева и Фрезе

Приложение

Модель моего автомобиля будущего