"УМНЫЕ" ШИНЫ
В ближайшее время все шины будут оборудованы датчиками, чтобы определять степень износа протектора, давление, температуру, а также сообщать водителю о состоянии дороги: мокрая она или обледенелая. Все эти данные попадут в бортовой компьютер, который обработает их и настроит все системы машины. Такие шины от фирмы "Пирелли" должны появиться в 2013 году. Инженеры, также, придумали как разместить внутри колеса резервный запас сжатого воздуха, который может надуть шину, когда это необходимо. Но когда такие шины появятся на автомобилях, пока неизвестно.
Специальные шины для "Бугатти-Вейрон" не использовались ни на одном другом автомобиле. Ширина задних колес 365 мм. Стоимость каждой - 2100 долларов. Но даже такие шины способны выдержать максимальную скорость чуть ли не в 400 км/ч не дольше 15 минут. За это время машина пролетит аж 100 км и вряд ли вообще найдется столь протяженный подходящий участок обычной дороги.
Экология
Слово "экология" происходит от греческих корней "ойкос" - "обиталище" и "логос" - "наука". Значит, экология - это наука о взаимоотношениях всего живого на Земле с тем, что нас окружает - с землей и водой, воздухом и Солнцем. В общем - со всем миром. Эта наука напоминает, что каждый из нас - частичка этого мира.
Сегодня в мире примерно 400 миллионов автомобилей! Одна легковушка ежегодно поглощает из атмосферы более 4 тонн кислорода, выбрасывая с отработавшими газами кучу всякой гадости: примерно 800 кг окиси углерода, около 40 кг окислов азота и почти 200 кг различных углеводородов. Кроме того, транспорт - источник городского шума, который, по данным австрийских исследователей, сокращает продолжительность жизни человека на 8–12 лет. Вот почему экологические требования к современному автомобилю так важны. Если мы не будем их соблюдать, то ездить на автомобилях скоро станет некому.
Главное - снижать токсичность отработавших газов. Наибольший вред приносят: оксид углерода (СО), оксиды азота (NОx) и углеводороды (СnHm).
При действии на человека СО вызывает головную боль, головокружение и быструю утомляемость, раздражительность, боли в области сердца. Оксиды азота раздражающе действуют на слизистые оболочки глаз, носа и рта, а некоторые из них вызывают раковые заболевания. Дизельные двигатели, кроме всего прочего, выбрасывают твердые частицы (сажу), которые также притягивают к себе канцерогенные соединения.
Чтобы уменьшить вредное воздействие выхлопа, в выпускную систему двигателя ставят так называемый каталитический нейтрализатор, который "убивает" ядовитые вещества, превращая их в углекислый газ, азот и воду. Но чтобы решить задачу раз и навсегда, с двигателем внутреннего сгорания когда-нибудь придется распрощаться…
В Германии с недавнего времени в каждой полицейской машине появился обязательный дополнительный пассажир - уютный плюшевый мишка. Мишка должен успокаивать детей, попавших в аварию. А также всех, кого в такой ситуации можно успокоить плюшевой игрушкой.
По самым скромным оценкам, за последние 200 лет по вине человека в атмосферу Земли попало около 2,1 триллиона тонн CO2.
Изобретатель Сакр Бин Саиф из Арабских Эмиратов построил легкий двухместный автомобиль, движимый исключительно солнечной энергией. Машина предназначена для повседневной эксплуатации, хотя и лишена комфорта: в ней нет кондиционера, а в Эмиратах, как известно, очень жарко. Автомобиль оснащен четырьмя солнечными батареями по 170 ватт и парой аккумуляторов для накопления энергии. Максимальная скорость машины - 50 км/ч. Это, конечно же, немного, зато машине не требуется ни топливо, ни даже зарядка от розетки.
Электричество
НАПРЯЖЕНИЕ И ТОК
Современный автомобиль часто называют компьютером на колесах: почти все его системы питаются или управляются электричеством.
Сравним электрический провод с руслом реки! Подобно тому, как река течет по нему с возвышенностей в низину, так и электрические заряды двигаются по проводнику в определенную сторону. У русла реки есть разность высот - в электротехнике используют понятие разности потенциалов. Электрические заряды, подобно воде, текут из точки с более высоким потенциалом к более низкому. Разницу высот реки измеряют в метрах - разность электрических потенциалов оценивают в вольтах. Ее и называют электрическим напряжением - оно обозначается "В". Напряжение большинства аккумуляторных батарей - 12 В.
Движение электрических зарядов по проводнику создает электрический ток. Количество зарядов, протекающих за одну секунду, называют силой тока - она измеряется в амперах и обозначается "А". Аккумуляторная батарея может выдавать ток в 500–600 А. Это очень сильннй ток, он может потребоваться зимой при пуске холодного мотора. Включенные фары потребляют 6–7 А.
ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МОЩНОСТЬ
Мощность электрических устройств, как и любых других - это та работа, которую они могут выполнить за единицу времени, например - за одну секунду. Конечно, она измеряется в тех же единицах, что и мощность автомобильного двигателя - в ваттах (Вт). Если снова вспомнить пример с руслом реки, то мощность водяного потока зависит от перепада высот и объема протекающей воды. Это и понятно: гидроэлектростанцию нельзя построить ни на озере, где течения вообще нет, ни на тоненьком ручейке, в котором воды кот наплакал. То же самое в электротехнике: мощность устройства зависит от напряжения его питания и протекающего через него тока! Чтобы определить мощность электрического прибора - лампочки, стартера или компрессора для накачивания шин, нужно перемножить величины напряжения и тока. Таким образом: 1 Вт = 1 ВЧ 1 А.
Инженеры уже много лет раздумывают над тем, чтобы увеличить напряжение бортовой сети автомобиля с 12 В раза в три - четыре. Ведь число установленных в нем электрических приборов все растет, а вместе с ним и потребляемая мощность. А чем больше потребляемый ток, тем больше энергии "застревает" в проводах, которые приходится делать толстыми и, следовательно, тяжелыми. Кстати, напряжение питания в электромобилях составляет, как правило, 400 В!
Общая длина проводов в обычном современном автомобиле достигает примерно 4 км.
Электромобиль
ОПЕРЕДИВ БЕНЗИНОВЫЙ
Появился он на свет раньше "обычного" автомобиля - в 1880 году. Простой, как велосипед, ломаться нечему - электродвигатель питается от аккумулятора и крутит колеса… Недостаток всего один: заряда аккумулятора хватает ненадолго.
Карл-Фридрих Бенц, немецкий инженер-механик, спроектировал и построил работспособный автомобиль с бензиновым двигателем внутреннего сгорания через пять лет после появления электромобилей - в 1885 году. Поначалу за ним не числили особых преимуществ и примерно до 1920 года электромобили на равных конкурировали с бензиновыми собратьями. Однако последние от модели к модели становились все быстрее, динамичнее и удобнее, запасы нефти на планете только начинали разрабатывать, открывая все новые месторождения, заправка бензобаков осуществлялась почти мгновенно… А вот электромобили так и застряли на прежнем уровне: ездят медленно и очень недалеко, а заряжаются долго. Прошло почти сто лет, прежде чем инженеры всерьез решили возродить древнюю идею электромобиля.
ЗАЧЕМ ЭЛЕКТРОМОБИЛЬ СЕГОДНЯ?
А затем, что нефть кончается, а вредные выбросы десятков миллионов двигателей губительно отравляют воздух! К сожалению, человек понял это поздно и бросился наверстывать упущенное. Ведь электромобили образца XXI столетия по техническому уровню немногим лучше прапрадедушек. Средний пробег без подзарядки - от силы километров сто, после чего жди примерно 8 часов - кому такая машина нужна? Да и цена - огромная. И все потому, что хороших аккумуляторов по доступной цене так никто и не изобрел.
Хотя выпускают же в Великобритании спортивный автомобиль "Тесла-Родстер".. Зарядки его литий-ионных аккумуляторов (аналогичные работают в ноутбуках и телефонах) хватает уже на 300–400 км, а до 100 км/ч он разгоняется всего за 3,9 секунды! Создатели такого электромобиля верят в то, что он все-таки станет популярным: ведь за бензин платить не нужно, а электричество необязательно черпать из розетки.
ОТКУДА ЖЕ БРАТЬ ЭЛЕКТРИЧЕСТВО?
Лучше всего - от Солнца! Тогда не придется ничего сжигать или уничтожать: такая энергия считается экологически чистой. Уже сегодня многие дома получают энергию от солнечных батарей. Другой источник бесплатной энергии - ветрогенераторы, использующие силу ветра. Еще строят приливные электростанции, запасающие энергию волн, и т. п.
Первый автомобиль, превысивший скорость 100 км/ч, был электрическим. Его создал в 1899 году бельгийский автогонщик Камилл Женатци.
На один электромобиль "Тесла родстер" нужно почти 6800 аккумуляторов от ноутбука (размером 18х65 мм).
Электронное управление
МЕХАНИКА УСТУПАЕТ ЭЛЕКТРОНИКЕ
Лет сто назад никакой электроники не было. А управление автомобилем напоминало сложный аттракцион: заглянуть туда, нажать сюда, потянуть здесь… Даже первые стеклоочистители были механическими - хоть помощника зови! Поэтому конструкторы всегда пытались максимально облегчить работу водителя - стеклоочистители подключили к двигателю, вместо заводной рукоятки поставили электрический стартер, за температурой двигателей начали следить термостаты и т. п.
Электроника приходила на машины постепенно. Ее основное преимущество перед механикой - очень высокая надежность.
Из автомобиля постепенно исчезают стальные тросики и металлические тяги, трубки, рычаги и ручки. Даже ножные педали становятся электронными - вместо того, чтобы натягивать трос, или, скажем, подавать по трубкам тормозную жидкость, педаль работает как поворотный регулятор громкости в магнитоле, сообщая компьютеру, что ему следует сделать. Тот, в свою очередь, дает команду исполнителю - например, электромотору, подводящему колодки к тормозному диску. Такой подход позволяет делать машину более легкой и надежной.
КАК И ЧЕМ УПРАВЛЯЕТ ЭЛЕКТРОНИКА?
Основных "работников" в любой электронной системе три: блок управления (фактически - электронный мозг), датчики и исполнительные элементы. Датчики постоянно считывают необходимую информацию: какова температура охлаждающей жидкости, с какой частотой крутится вал двигателя, равномерно ли вращаются колеса и т. п. Блок управления получает эти сведения и, при необходимости, приказывает исполнительным элементам что-то изменить: увеличить подачу топлива, растормозить правое переднее колесо и т. п. А многочисленные "исполнители" - электромоторы, магниты, вентиляторы, лампы, светодиоды, насосы выполняют приказание. Так управляют двигателем и тормозами, поддержанием безопасной дистанции и напряжением в бортовой сети, давлением в шинах и стеклоподъемниками, климатом в салоне и светом фар, регулировкой сидений и доступом внутрь автомобиля, телефоном и навигацией, подушками безопасности и зеркалом заднего вида, положением автомобиля на дороге и развлекательной мультимедийной системой… Ну, и так далее!
Новинка от компании "Тойота" представляет собой часы, совмещенные с автомобильным ключом. Прибор излучает сигнал, улавливаемый автомобильной антенной. Если часы надеты на запястье, то для открывания двери достаточно взяться за ее ручку, а для пуска мотора надо нажать пальцем на замок зажигания. Отдельная кнопка позволяет открывать и закрывать двери дистанционно - как с привычного брелока.
Если бы скорость автомобилей выросла настолько, насколько выросла скорость работы компьютеров за последние 40 лет, то дорога от Лиссабона (Португалия) до Москвы (Россия) занимала бы сегодня… одну секунду! А это, между прочим, - примерно 4700 км…
Словарик
Возможно, некоторые из приведенных ниже слов покажутся сложными или незнакомыми - ничего страшного! Для того и книжка, чтобы сообщать что-то новое. А узнавать новое всегда приятно.
АВТОМЕДОН (Автомедонт)
В мифах древних греков - возница (личный водитель) Ахилла. После гибели Патрокла спас колесницу Ахилла. Когда погиб Ахилл, Автомедон продолжал служить его сыну Неоптолему. Имя стало нарицательным и используется для обозначения искусного водителя.
Автомедоны наши бойки,
Неутомимы наши тройки…А.С. Пушкин
АКСЕЛЕРАТОР
Педаль, подающая топливо в двигатель - она же "педаль газа". Как правило, находится под правой ногой водителя.
АМОРТИЗАТОР
Устройство для смягчения ударов, используемое в самолетах, вертолетах и автомобилях. В автомобилях амортизаторы гасят колебания кузова при движении по неровной дороге. Слово пришло из французского языка и обозначает устройство для превращения механической энергии в тепловую.
АМПЕР
Единица измерения силы тока, обозначается "А". Для пуска двигателя легкового автомобиля необходим ток примерно в 200 А. Фары потребляют около 8 А. А светодиод - примерно 0,02 А.
АМПЕР-ЧАС
Единица, в которой принято оценивать запас энергии автомобильных аккумуляторов. Надпись "60 А·ч" означает, что аккумулятор способен выдавать ток величиной в 3 А в течение 20 часов.
АПТЕЧКА
Коробка с обязательным набором медикаментов - бинтов, жгутов и т. п. Раньше в аптечках нужно было возить специальный комплект лекарств, но это требование отменили.
БАМПЕР (БУФЕР)
Защитное устройство в передней и задней частях автомобиля, созданное для смягчения удара при авариях. В дорожных происшествиях именно бампер страдает чаще и больше других..
БАШМАК
Так называют любой предмет, который кладут под колесо автомобиля, чтобы он не покатился - например, при замене колеса.
ВАТТ
Единица измерения мощности, то есть работы, совершаемой за одну секунду. Обозначается "Вт". Мощность лампы ближнего света - 55 Вт. Мощность двигателя автомобиля "Вольво‑S80" - 170 000 Вт.
ВЕЧНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ
Двигатель, который работает, не потребляя топлива. Человечество пытается изобрести его примерно столько же лет, сколько само существует. Занятие интересное, но совершенно бессмысленное.
ВОЛЬТ
Единица измерения электрического напряжения. Обозначается "В". Напряжение бортовой сети легковых автомобилей - 12 В. Напряжение в системе зажигания - примерно 30 000 В.
ГАЛСТУК
Прозвище буксирного троса. Выражение "на галстуке" означает, что неисправную машину тянет тросом другой автомобиль.
ГЕНЕРАТОР
В автомобиле - устройство для получения электроэнергии, приводимое в движение двигателем машины.
ДАТЧИК ДОЖДЯ
Электронный оптический механизм, самостоятельно включающий стеклоочистители (дворники) с первыми каплями дождя.
ДВИЖИТЕЛЬ
Не путать с двигателем! Движитель - это преобразователь энергии двигателя в движение машины. В большинстве автомобилей движителями служат колеса, у танков - гусеницы, у водного транспорта - паруса или гребные винты.
ДИФФЕРЕНЦИАЛ
Механизм, обеспечивающий разную скорость вращения ведущих колес автомобиля в поворотах. Для уменьшения износа колес нужно, чтобы едущее по внутреннему радиусу колесо вращалось медленнее, поскольку путь внутреннего колеса всегда короче, чем у внешнего. Если бы не было дифференциала, то колеса в повороте просто скользили бы, стирая шины.
ДЖОУЛЬ
Единица измерения работы или энергии. Обозначается "Дж". Устройство мощностью в 1 Вт совершает каждую секунду работу в 1 Дж.
ЖУК
Прозвище самой популярной модели "Фольксвагена". В разных странах их было выпущено свыше 21 миллиона штук!
ЗАДНЕПРИВОДНЫЙ
Автомобиль, у которого двигатель приводит в движение только задние колеса. Примеры - "Волга", "Мерседес-Бенц" Е‑Класса.
ЗЕБРА
Нарисованный на дороге пешеходный переход в виде чередующихся темно-белых полос. Впервые "зебру" нарисовали англичане в 1951 году. Изобретение всем понравилось и быстро распространилось по миру. В Индии некоторые зебры выглядят вполне натурально: вместо полосочек там на дорогах кое-где нарисованы… настоящие зебры!
ИММОБИЛАЙЗЕР
Дословно переводится с английского как "обездвиживатель". Противоугонная система, блокирующая жизненно важные узлы двигателя - зажигание, подачу топлива и т. п. Отключается владельцем автомобиля, как правило, внутри салона - введением кода с клавиатуры, электронным брелочком и т.п
ИНТЕРКУЛЕР
Устройство, предназначенное для охлаждения воздуха, подаваемого в двигатель под давлением с целью повышения его мощности.
КАТАЛИТИЧЕСКИЙ НЕЙТРАЛИЗАТОР
Устройство для дожигания выхлопных газов двигателя. Внутри корпуса находится керамический блок с множеством мелких ячеек. На поверхность каждой ячейки нанесен слой из специального сплава, в малом количестве содержащего редкоземельную платину или родий.
КЛИРЕНС
То же самое, что дорожный просвет: расстояние от поверхности, на которой стоит автомобиль, до самой низкой точки его конструкции (кроме колес, конечно). Чем меньше клиренс, тем лучше обтекаемость автомобиля, но тем чаще он будет цепляться днищем за любые неровности. Наоборот, большой клиренс - первое условие хорошей проходимости.
КОЛЕСНАЯ БАЗА
Расстояние между передней и задней осями автомобиля - практически между центрами переднего и заднего колес.
КОЛЕСНАЯ ФОРМУЛА
Условная характеристика автомобиля, в которой первая цифра - общее число его колес, а вторая - число ведущих, то есть соединенных с двигателем. Например, колесная формула ВАЗ‑2105–4х2, а полноприводного "Вольво‑ХС70" - 4х4.
КПД
Коэффициент полезного действия. Обозначается "КПД". Эта величина определяет степень совершенства технического устройства, показывая, какая часть потраченной им энергии использована "по делу", а какая просто выброшена "на ветер". Идеальное устройство имело бы КПД, равный 100 %, но таких не существует. КПД электрического генератора достигает 95 % - это очень хороший показатель. Для сравнения: КПД двигателя внутреннего сгорания примерно 60 %, а паровоза - менее 10 %.
КРОКОДИЛ
Так часто называют мощные зажимы на концах проводов для подсоединения одного аккумулятора к другому.
ОДОМЕТР
Прибор, показывающий величину пробега автомобиля в километрах. На современных автомобилях одометров обычно два - один считает общий пробег, а другой - либо дневной, либо от заправки до заправки.
ПЕРЕДНЕПРИВОДНЫЙ
Автомобиль, у которого двигатель приводит в движение только передние колеса. Примеры - ВАЗ‑2110, "Мерседес" А‑класса.
ПОЛНОПРИВОДНЫЙ
Автомобиль, у которого двигатель приводит в движение все колеса. Примеры - ВАЗ‑2123, "Вольво‑ХС‑90".
СПИДОМЕТР
Прибор, показывающий водителю скорость автомобиля. Часто говорят, что спидометр сообщает еще и пробег, но это не так: для этого есть совсем другой прибор - одометр.
СЦЕПЛЕНИЕ
Устройство, подключающее двигатель к коробке передач.
ТАХОМЕТР
Прибор, показывающий водителю частоту вращения вала двигателя в оборотах в минуту.
ФОРСУНКА
Механизм для впрыска топлива в цилиндр двигателя.
ХАЙВЭЙ
Скоростная дорога.
ХАМП
Кольцевой выступ на колесном диске, с помощью которого на нем держится шина.
ХУД-ЛОК
Дословно - блокиратор капота. Механическое несъемное устройство, мешающее постороннему открыть капот чужого автомобиля.
ХЭНДЗ-ФРИ
Дословно - "свободные руки" (hands free). Это система, позволяющая водителю разговаривать в автомобиле по мобильному телефону, не касаясь того руками - через внешний микрофон, громкоговоритель и т. п. Последние исследования, впрочем, показывают, что такие разговоры отвлекают водителя от управления ничуть не меньше, чем обычный разговор по телефону.
ЧАЙНИК
Обидное прозвище неопытного водителя, новичка. Каждый водитель когда-то был "чайником", поэтому не стоит называть так других.
ЭВАКУАТОР
Специальный автомобиль, оборудованный подъемным механизмом для погрузки и транспортировки автомобиля, как неисправного, так и оставленного владельцем в неположенном месте.
ЮБКА
Нижняя часть различных деталей, например - свечей зажигания, поршня двигателя или кузова в целом.
ЯМА
Специальное углубление для ремонта авто снизу.