Erken Otomobillerin Arkasında Araba Kuvvetleri olarak Mühendislik
Otomobilin 19. ve 20. yüzyılın sonlarında ortaya çıkışı, endüstri tarihindeki en dönüştürücü bölümlerden biri olarak duruyor.Bir kendini finanse eden yol aracının kavramı, modern ulaşımın geri kemiği haline gelmek yerine kırılgan bir merakla kaldı.
At-drawn vagonlarından motor araçlarına geçiş tek bir adım değil, aynı zamanda her ilerleme vedash; motor verimliliği, şapel performansı veya frenleme performansı vedash; güç karşı dayanıklılık, maliyet ve güvenlik için.Bu ticaret-offs sadece araçlar değil, aynı zamanda yollarda, yakıt dağıtım ağları ve takip eden düzenleyici çerçeveler.
Erken Mekanik Vakıflar: Buhardan İç Combustion'a
En erken öz-propelled araçlar buhar gücüne dayanıyordu, demiryolu lokomotiflerinden ve sabit motorlardan zaten tanıdık bir teknoloji, 1769 kadar erken inşa edildi, ancak pratik kısıtlamaları hızla arttı.
Kararlı mühendislik değişimi, iç yanma motorunun gelişimi ile geldi. buhar motorlarından farklı olarak, 1876'da yakıt yakan ve bir silindir içinde yakıt yakmalı motorlar doğrudan bir silindir içinde, daha iyi bir güç- ağırlığı oranı sunan mühendisler, 1885 yılında hafif bir motor, ilk olarak dört yüzüncü motora kadar yanmış durumdaydı.
Başka bir kritik rakam:0)Karl Benz[Dönetici: 1886 Motorwagen, her bölümün diğer vedash ile uyum içinde çalıştığı, bugün devam eden araç mühendisliğinin her bileşenini tasarladı.
Four-Stroke Çevrimi ve Mühendisliği Avantajları
Otto'nun dört yüzüncü döngüsü ve artırılmış ısı; almak, sıkıştırma, güç ve egzoz ve spert-dash; iki-stroke tasarımları üzerinde birçok mühendislik avantajını ortaya çıkardı.Farklı vuruşlar daha iyi yakıt hava karıştırdı, daha tam yanmaya izin verdi ve bu döngünün küçük tek kişilik konfigürasyonlarından ölçeklenebilir olduğunu hızla iyileştirdi.
Dört yüz döngüsü ayrıca birçok iki yüz motora kıyasla vibrasyonu azalttı, sürücü konforunu ve bileşeni uzun süre geliştirmeyi sağladı; Bu rafineri, kamu kabulünü kazanmak için kritikti; erken otomobiller zaten gürültülü ve korkutucuydu ve herhangi bir ek kabalık kabul edildi.Her gün kullanıcılar için daha fazla yaklaşıma öncelik vererek.
Soğutma Sistemleri: Termal Yükler Yönetimi
Erken iç yanma motorları yoğun ısı yarattı ve bu ısıyı yönetmek büyük bir mühendislik meydan okuması oldu.En erken motorlar hava soğutmalı ve doğal hava akışı ısıyı bozmak için kullanıldı.Bu yaklaşım basit ve hafifti, ancak sürekli yükler veya sıcak havalarda mücadele ediyordu.
Su soğutması daha sağlam bir çözüm olarak ortaya çıktı.800'lerin başlarındaki mühendisler, uzun kullanım sırasında bile tutarlı sıcaklıklarda faaliyet göstermelerine izin verdi.Bu inovasyon, tepelere tırmanmak veya uzun süre boyunca seyahat etmek zorunda olan araçlar için gerekliydi.Bu erken soğutma sistemleri vedash; Maybach'ın tasarımı, sıvı akış ve malzeme ve malzeme ve teknoloji transferinin arkasındaki mühendislik ilkeleri.
Chassis ve Frame Engineering: Otomobilin Arka kemiği
Motor kamu hayal gücünü ele alırken, şasi ve çerçeve bir mühendislik bakış açısından eşit derecede önemliydi. çerçeve, motoru, sürücüyü, vücutlarını ve yolcuları eşitsiz yollarda karşılaşan bükülme güçlerine karşı direndi. Erken otomobil çerçeveleri genellikle yük-öğrenme teknikleri ile güçlendirilmişti, ahşap çerçeveler daha yüksek hızlar ve daha ağır motorlar için gerekli olan katılığı desteklemeliydi.
Mühendisler yakında çelik kanal çerçevelerini kabul ettiler, bu yapılandırma bileşenleri ve vücut gibi istikrarlı bir platform sağladılar. merdiven çerçevesi, çapraz üyelerle bağlantılı iki uzun zamandırtize raydan oluşuyordu, baskın tasarım haline geldi.Bu yapılandırma, üretim ve onarım için nispeten basitti ve onarım için bir platform sağladı ve vücut.
Kilo Dağıtımı ve Kullanımı
Erken mühendisler ağır motoru dikkatli bir şekilde dağıtmayı düşünmeliydiler ve çok ileri giden her konfigürasyon zor bir şekilde hareket edebilirdi; çok fazla geri yükleme aracı hızlı bir şekilde deneyerek araç yerleştirme ve arka ve arka-dash; ve her konfigürasyon farklı ticaret-offlar teklif etti.
Front-mühendis, arka tekerlek (FR) düzeni sonunda erken otomobiller için en popüler konfigürasyon olarak ortaya çıktı. Bu düzenleme, 20. yüzyılın başlarında yapılan bir dizi lastik, direksiyon yanıtını ve istikrarı artırmak için motora izin verdi.
Malzemeler ve Üretim Yenilikçileri
Ahşap ve demirden çelike geçiş sadece güç gereksinimleri tarafından değil, aynı zamanda üretim gözleriyle de baskılanabilir parçalara ve ahşaptan daha tutarlı bir şekilde kaynaklanabilir, daha yüksek üretim hacimleri ve daha sıkı toleranslar talep etti. Leland))
Transkript ve Drivetrain Engineering
Motorun rotasyonel gücünü kontrol altına almak, tekerleklerde gerekli sofistike iletim ve sürücü sistemleri gerektiriyordu. Erken otomobiller basit kemer veya zincir sürücüleri kullandı, bu da hızla dişli tabanlı iletimlere ihtiyaç duyuyordu ve aracın motoru durdurmadan başlamasına izin verdi.
Manual Transmissions and Gear Orans
Soğutma-gear manuel iletimlerin gelişimi önemli bir mühendislik başarısı temsil etti. Erken sistemler, farklı dişli çiftleri çalışan bir kayaç köpeği kavrama ile, doğru dişlileri seçmek ve erken sürücüler motor hızı ve araç hızı ile dişli değişiklikleri koordine etmek zorunda kaldı; Uygulama ve mekanik sempati gerektiren bir süreçtir.
Mühendisler motorun tork eğrisini ve aracın beklenen kullanımını karşılamak için dişli oranları hesapladılar. Daha yüksek dişliler hızlı bir şekilde verimli bir şekilde titretme izin verdi.The design of the box itself required careful care to having load, oil, and noise. Helical dişlis, introduced in the early-cut dişliler, the drivetrain experience more enjoyable.The Engineering behind these early imports is discover.
Diferansiyelin Rolü
Köşeleme eşsiz bir mühendislik meydan okuması sundu: Dış tekerlek, bir dönüş sırasında iç tekerlekten daha uzun bir mesafe seyahat ediyor, bu yüzden her iki tekerlek de tekerlekler daha önce tekerlekler ya da lastik giymeden aynı hızda döndüremez.Diferansiyel, iki sürücü tekerleğinin bugün hala güç alırken farklı hızlarda döndürmesine izin veren bir dişli sistemi haline geldi.
Suspension ve Kalite Mühendisliği
Erken yollar genellikle kirli ve eşitsiz parçalardan daha azdı. Kontrol gerekli yenilikçi süspansiyon mühendisliğini korumak için rahat bir sürüş sağlamak.Atı-drawn vagon geleneği bir başlangıç noktası sağladı: birçok erken otomobil, birkaç bahar çelikten oluşuyordu, bu da bumps absorbe etmek için.
Banyo kapakları ve Katı Axles
Broşür ilkbaharları basit, dayanıklı ve nispeten kolay üretim. Mühendisler onları uzun bir şekilde ya da "b" unduly mühendisler farklı ilkbaharlarda, gölge tasarımları ile deneyerek, davranışları geliştirmek için yeterli konfor sağladılar.
Bağımsız Suspension'ın Ortaya Çıkarılması
Daha iyi kullanım ve yolculuk kalitesi arayışı, her tekerlekin diğerlerinin bağımsız olarak hareket ettiği bağımsız süspansiyonların, 1930'lara kadar yaygın hale gelmesiyle, erken süspansiyon yeniliklerinin her iki rahatlık ve yol korumayı nasıl geliştirdiğini ortaya koydu.[Dönetici:0).
Bahar oscillations tarafından, şok emiciler, kontrol etmeden yumuşak ilkbaharları kullanmaya izin verdiler. Bu, onlarca yıldır mühendisler tarafından incelendi ve incelendi.
Braking Systems: Güvenlik için Mühendislik
Braking belki erken otomobillerdeki en kritik güvenlik sistemiydi. Otomobillerin, vagon tabanlı frenlerin durdurma kapasitesinin aşılmasında hızlarda seyahat edebilir ve kazalar yaygındı. Erken fren sistemleri çelik tekerleklere veya davullara karşı baskıya karşı baskılanmış ahşap bloklar kullandı, ancak bu tekrarlanan kullanım altında hızla ortaya çıktı.
Mekanik Drum Frenleri
Mühendisler mekanik davul frenler geliştirdiler, ayakkabı genişleten kamera mekanizmasının tasarımı hassas bir mühendislik problemdi: sürücü aşırı pedal gücü olmadan frenler harekete geçirmek için yeterince mekanik avantaj sağlamak zorunda kaldı, ancak sürücü pedalı serbest bıraktığında hızlı bir şekilde serbest bırakmak zorunda kaldı.
Four-Wheel Frens'in Girişi
Birçok erken otomobil sadece arka tekerlekleri frenledi, çünkü mühendisler ön tekerleklerin doğru yolup direksiyonu durdurmasına veya direksiyon kontrolünü kaybetmesine neden olacağını iddia ettiler. Ancak, arka sadece frenleme daha yüksek hızlar için yetersizdi. ”Ücretsiz mekanik frenler standart haline geldi ve dört tekerlekli frenler bağlantı ve ayarlama mekanizmaları geliştirmeye devam etti.
Üretim Mühendisliği: El-Yapılmasından Mass Production
Erken otomobiller büyük ölçüde el tarafından inşa edildi, her araç yüzlerce saatlik yetenekli işgücü gerektiren bir araçla. Bu yaklaşım pahalı ve yavaştı, piyasayı zengin meraklı meraklılara sınırlamaktı.
Değiştirilebilir Parçalar ve Hassasiyet
Değişimli parçalar kavramı on yıllardır ateşli silahlarla kullanılmıştı, ancak her bileşeninin daha yüksek toleranslarla karşılaştırılmasını sağlayabilirdi.(T:0)Henry Leland) Cadillac'ta, geçici parçaların montaj süresini ve basit onarımları azaltabileceğini gösterdi. jigs kullanarak, fikstürleri ve standart ölçümler kullanarak, mühendisler her bir bileşeninin yalnızca üretimle tanışmamasını sağlayabilirler.
Hareketli Assembly Line
[FONT:0]Henry Ford[DÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜSÜŞÜNÜ:0) ve ) ve [[DÜyetim Avery[DÜyetim: 8], 1913 yılında Highland Park'ta hareket eden montaj hattı ile devrime üretime başladı; montaj süreci küçük, tekrarlanan görevlere dönüştü ve işçilere bir konveyör sistemi aracılığıyla yeniden tasarlamak için gerekli olan süreyi dramatik bir şekilde azalttı.
Montaj hattı, Ford'un yılın ardından Model T yılın fiyatını azaltabileceği kadar dramatik bir şekilde azaltıldı, piyasayı milyonlarca alıcıya genişletdi.Bu, sırayla, daha iyi yollar, yakıt istasyonları ve hizmet altyapısı için talep yarattı. Üretim süreçlerinin mühendisliği kendileri için önemliydi.
Elektrik Sistemleri: Aydınlatma, Ignition, and Starting
Erken otomobiller halılar, elektrik sistemlerinde gerekli olan el aydınlatma ve sınırlı menzil sayesinde, otomobillerin gece sürüşü için pratik yapması ve güvenilirliği artırmak için genellikle sınırlıydı.
Elektrikli Başlangıç
En önemli mühendislik atılımlarından biri elektrikli başlangıçtı, bunu yapan bir görevdi:0)Charles Kettering), 1912 Cadillac'ta elektrikli starter'de, motoru güvenilir bir şekilde başlatabilecek bir şekilde kullandı.Bu inovasyon sadece fiziksel olarak talep ve tehlikeli bir şekilde tasarlayabilmeliydi.
Elektrikli starter ayrıca daha sofistike ateşleme sistemlerinin kullanımını da etkinleştirdi, çünkü daha büyük bataryalar ateşlemeli motorların tümünün önünü açtı.Bu, soğuk hava başlangıç ve genel motor performansı geliştirdi.
Erken Otomotiv Mühendisliğinin Enduring Legacy of Early Otomotiv Engineering
Otomotiv endüstrisinin ilk dört on yıllarındaki mühendislik çalışmaları, bugün araç tasarımını yönlendirmek için devam eden ilkeler belirledi. Şimdi elektrik güçten rekabetle karşı karşıyayken, Otto ve tasarımlarla geliştirilen termodinamik döngüyü takip ediyor, ahşap çerçevelerden tek başına inşaata kadar gelişti, ancak katıllık, ağırlık verimliliği ve kaza korumasının mühendislik hedefleri değişmeden kaldı.
Eşit olarak önemli olan mühendislik yaklaşımının kendisi vedash; fizik, materyal bilimi sistematik olarak uygulanması ve pratik sorunları çözmek için bilgi üretmesiydi. Erken otomobil mühendisleri sadece araç inşa etmek için içerik değildi; performans, test edilmiş bileşenler, belgelenen başarısızlıklar ve bu yöntemsel yaklaşım, otomotiv mühendisliği mesleğinin temeli haline geldi.
Endüstri şimdi elektrikli elektrifikasyon, otomasyon ve sürdürülebilirlik sorunlarıyla karşı karşıya kaldığı için, erken otomotiv mühendisliği dersleri ilgili olarak kalır. Güç ve verimlilik, ağırlık ve katılık, ve karmaşıklık ve güvenilirlik, 1900 yılında inşa ettikleri gibi, modern hareketliliği anlayan mühendislerdir; onlar, dünyanın yeniden şekillendirecek bir disiplini inşa edecek öncülerdir.