Слово «автомобиль» означает «самодвижущийся» (от греческого autos — сам и латинского mobilis — движущийся). В наше время автомобиль — самое распространенное средство механического транспорта. Во всем мире насчитывается более 300 млн. автомобилей.
Первые попытки создать самодвижущуюся повозку были сделаны еще два века назад.
Так, в России в 80-е гг. XVIII в. над ее проектом работал известный русский изобретатель И. П. Кулибин.
В 1769—1770 гг. французский изобретатель Ж. Кюньо построил трехколесный тягач для передвижения артиллерийских орудий. «Тележку Кюньо» считают предшественницей не только автомобиля, но и паровоза, поскольку она приводилась в действие силой пара. Паровые тележки для обычных дорог строились также и в Англии, и в России, однако были они тяжелыми, неудобными для пользования и потому широкого распространения не получили.
Появление легкого, компактного и достаточно мощного двигателя внутреннего сгорания открыло широкие возможности для развития автомобиля. В 1885 г. немецкий изобретатель Г. Даймлер, а в 1886 г. его соотечественник К. Бенц начали производство первых самодвижущихся экипажей с бензиновыми двигателями. Немалый вклад в широкое распространение автомобильного транспорта внес американский изобретатель и промышленник Г. Форд. В России автомобили появились в конце XIX в.
Первый советский автомобиль был выпущен в 1924 г. С этого времени начинается развитие автомобильной промышленности в СНГ.
По своему назначению автомобили бывают транспортные (для перевозки пассажиров, грузов), специальные (санитарные, пожарные, автолавки, автокраны и др.) и гоночные (для спортивных соревнований). В свою очередь, транспортные автомобили делятся на легковые, грузовые и автобусы.
Легковые автомобили. В зависимости от объема двигателя (в л) и сухой массы автомобиля (в кг) выделяют 5 классов легковых автомобилей: особо малый — до 1,2 л и до 850 кг (например, «Запорожец»); малый — 1,2—1,8 л и 850—1150 кг («Москвич», «Жигули», «Нива» и др.); средний—1,8— 3,5 л и 1150—1500 кг («Волга»); большой — 3,5—5 л и 1500 кг («Чайка»); высший, в котором литраж и сухая масса не регламентируются (ЗИЛ-4104).
Различаются легковые автомобили и по типу кузова. Наиболее распространен среди легковых автомобилей закрытый кузов седан (у большинства машин — у «Волги», «Москвича», «Жигулей»). У некоторых автомобилей этих марок кузова без багажника — типа универсал. Автомобили «Чайка» и ЗИЛ-117 имеют кузов лимузин с внутренней перегородкой, отделяющей место водителя от пассажирских сидений. У автомобилей ГАЗ-69, УАЗ-469 и некоторых других кузов типа фаэтон со складывающейся брезентовой крышей.
Что означает марка автомобиля? Почему «Волга» имеет еще название ГАЗ-24, «Жигули» — ВАЗ-2108, «Запорожец» — ЗАЗ-968? Буквы означают сокращенное название завода, выпускающего автомобиль,— Горьковский автомобильный завод, или Волжский, или Запорожский, а цифры позволяют различать модели.
Грузовые автомобили. Так же как и легковые автомобили, грузовики имеют свои марки. Например, грузовики общего назначения ГАЗ-52-04 выпускает Горьковский автомобильный завод; тягачи МАЗ-515 Б — Минский, а предназначенный для работы в шахтах автопоезд-самосвал МоАЗ-6401-9585 — Могилевский...
Количество различных типов грузовиков намного больше, чем легковых автомобилей. Кроме грузовиков общего назначения, самосвалов, которые сами сбрасывают груз по прибытии на место назначения, существует еще множество других видов грузовых автомобилей: автомобили-цистерны для перевозки молока, бензина, воды и других жидкостей; автомобили для перевозки сыпучих грузов (муки, цемента и т. д.); автомобили-рефрижераторы для скоропортящихся продуктов; автокраны... Имеется также множество автомобилей специального назначения: пожарных, ремонтных, аварийных, коммунальных (мусоросборщиков, мойщиков, подметальщиков), большинство которых тоже принадлежит к классу грузовиков.
У легкового автомобиля есть только 2 места для размещения двигателя: впереди (под капотом) или сзади. У грузовика двигатель может быть размещен и в кабине, рядом с водителем, и под кабиной... А иногда на особо тяжелых грузовиках двигатели размещают у колес, по одному на каждое колесо.
Мощность двигателя у многих грузовиков распределяется не на 2, а на 4 или все 6 колес (такие колеса называются ведущими). Эти автомобили повышенной проходимости (иногда их еще называют вездеходами) могут ездить по бездорожью — полям, мелкому кустарнику, буеракам. Некоторые из автомобилей могут переплывать водоемы и потому называются амфибиями.
Советские грузовики широко использовались для перевозок во время Великой Отечественной войны. Не случайно один из грузовиков той поры — ЗИС-5В поставлен на пьедестале как памятник во дворе Тучковского автотранспортного техникума в Подмосковье.
Некоторые современные грузовики поражают своими размерами. Так, в кабину многих БелАЗов — большегрузных самосвалов Жодинского автозавода в Белоруссии — приходится взбираться по специальной лесенке. В кузов некоторых из них вмещается сразу свыше 100 т грузов! И советские конструкторы работают над созданием машин еще большей грузоподъемности.
Но каким бы ни был автомобиль — большим или совсем маленьким, он имеет одни и те же основные части: двигатель, кузов, колеса, коробку передач, электрооборудование...
Двигатель. Наиболее распространенным у современного автомобиля является четырехтактный двигатель внутреннего сгорания (ДВС). На грузовиках устанавливают также и дизели. В последние годы на некоторых автомобилях стали появляться роторно-поршневые двигатели внутреннего сгорания и газовые турбины. Многие специалисты считают целесообразным устанавливать на автомобилях, предназначенных для движения по городу, электрические двигатели. Не забыт окончательно и паровой двигатель.
Кузов. В зависимости от назначения автомобиля устройство кузова может быть различным. Например, у контейнеровоза это платформа, на которую ставят контейнеры, у молоковоза — цистерна для молока, у автомобиля — рефрижератора, развозящего продукты, кузов — это фургон с холодильной установкой.
Колеса. Каковы бы ни были колеса: огромные — для грузовиков или маленькие — для малолитражек, устройство их практически одинаково. Покрышка, камера, ступица — основные элементы любого колеса. Различаются лишь виды протекторного тиснения на внешней поверхности покрышки. Для автомобилей повышенной проходимости протекторы, как правило, снабжаются мощными грунтозацепами, облегчающими автомобилю преодоление бездорожья.
Коробка передач. Связь двигателя с колесами осуществляется через передаточный механизм — коробку передач и карданный вал. В коробке размещены несколько зубчатых колес, которые поочередно взаимодействуют между собой, обеспечивая плавное трогание автомобиля с места, разные скорости движения и задний ход.
Электрооборудование автомобиля включает источники тока (аккумуляторную батарею и установленный на двигателе генератор). Оно необходимо для работы системы зажигания и пуска двигателя, а также для приборов наружного и внутреннего освещения, световой и звуковой сигнализации.
Механизм управления автомобилем состоит из рулевой и тормозной систем.
О том, каким станет автомобиль будущего, ученые и конструкторы высказывают разные предположения. Одни полагают, что для поездок по городским улицам более всего подходит электромобиль — с бесшумным, не загрязняющим воздух электродвигателем. Другие считают, что автомобили завтрашнего дня будут работать на водороде или природном газе.
Но одно можно сказать с абсолютной уверенностью: автомобиль как транспортное средство еще очень долго будет служить людям.
Автомоделизм — массовый технический вид спорта, сочетающий конструирование и ходовые испытания разнообразных моделей автомобилей. Различают спортивный и экспериментальный автомоделизм, хотя такое деление в значительной степени условно. Спортивные модели часто появляются на свет в результате большой экспериментальной работы, а экспериментальные подчас выступают в соревнованиях.
Официальным днем рождения автомоделизма в нашей стране считается 18 мая 1957 г. В августе того же года в московском парке «Сокольники» состоялись первые всесоюзные соревнования автомоделистов. В состязаниях были представлены 59 моделей. На линию старта вышли 39 человек. Наиболее быстрая модель с двигателем внутреннего сгорания рабочим объемом 10 см3 развила тогда скорость 78,1 км/ч. А современные модели превысили «самолетную» скорость — 300 км/ч!
Автомодели во всех кружках и лабораториях нашей страны рекомендуется строить по правилам, разработанным и утвержденным Федерацией автомодельного спорта СНГ (ФАМС). Эта общественная организация руководит всей работой по развитию спортивного автомоделизма, участвует в проведении соревнований — в масштабах страны и международных. В тесном контакте с федерацией работает Центральный спортивный автосудомодельный клуб ДОСААФ, который непосредственно организует и проводит соревнования, выпускает литературу, распределяет детали и механизмы, необходимые для подготовки спортивных команд к соревнованиям. Клуб также обучает тренеров, руководителей лабораторий и спортивных судей, проводит учебные сборы, семинары, технические конференции. В республиканских центрах и многих больших городах действуют федерации и комитеты автомодельного спорта.
Занятия автомоделизмом ребята начинают обычно с IV класса. В течение первого года обучения они изучают теорию и историю автомобиля и автомоделизма, учатся владеть инструментом, работать на станках, делают первые несложные модели. Тогда же проводятся и первые спортивные состязания — сначала в кружке, потом районные и городские.
Существуют различные виды автомоделей.
Схематическая модель с резиновым двигателем может быть плоскостной и объемной. У плоскостной модели контур кузова — из фанеры, основание — из дощечки, колеса — от игрушечного автомобиля. У объемной — кузов чаще всего делают из плотной бумаги или картона. Состязаются такие модели на дистанции от 10 до 25 м по прямой, а чтобы маленькая машинка не сбилась с курса, сверху делают специальные направляющие, наподобие пантографов у троллейбусов и электропоездов.
Другой вид моделей для начинающих — с электродвигателем. Источник питания — батарейки — ставят как на самой модели, так и вне ее. Тогда ток идет по тонким проводам от центра круга, по которому запускают модель.
Эти модели не входят в Единую спортивную классификацию, по которой автомоделисту присваивается спортивный разряд.
Трассовые модели стартуют каждая по своей трассе, с крутыми поворотами, подъемами и спусками по нескольким дорожкам, к которым подведен ток. Регулируя силу тока, моделист заставляет модель бежал быстрее на прямых участках пути и сбавлять скорость на поворотах, чтобы модель не сошла с трассы. Модели стартуют одновременно, и победительницей считается та, которая за определенное время сделает больше кругов на дистанции. По трассовым моделям проводятся соревнования в четырех классах: моделей с открытыми и закрытыми колесами, моделей серийных автомобилей (копий) и моделей свободного класса, спроектированных самими моделистами.
Разработаны и получили широкое признание, особенно у юных автомоделистов, зимние скоростные кордовые модели с воздушным винтом — автосани (аэромобили). Они разделяются на гоночные и модели-копии. На тех и на других устанавливаются двигатели внутреннего сгорания с рабочим объемом 1,5 и 2,5 см3.
Следующая ступенька мастерства — это конструирование классических моделей: скоростных кордовых (гоночных) и моделей-копий.
Гоночные модели — обтекаемой формы, со сближенными узкими колесами, почти без выступающих снаружи деталей и с очень плотной «начинкой» кузова. В их конструкции все подчинено достижению наивысшей скорости. Все кордовые модели снабжены прицепной кордовой планкой длиной 225— 255 мм, считая от оси модели.
На гоночные модели устанавливают двигатели внутреннего сгорания с рабочим объемом 1,5; 2,5; 5; 10 см3. На всех соревнованиях, где участвуют школьники, на модели обязательно устанавливают компрессионные двигатели. Габаритные размеры гоночных моделей не ограничиваются, но их масса соответственно объемам двигателей не должна превышать 1; 1,5; 2 и 3 кг.
Гоночные модели считаются вершиной автомодельного искусства. Их конструирование по силам лишь опытным спортсменам, построившим уже несколько моделей других видов. Наивысшие результаты скорости на 1985 г. составляют 239, 264, 283 и 317 км/ч соответственно объемам двигателей.
Модели-копии подразделяются на модели с электродвигателем и двигателем внутреннего сгорания рабочим объемом 1,5 и 2,5 см3. В отличие от гоночных они должны полностью повторять какой-нибудь прототип из числа машин, которые серийно выпускает или выпускала автомобильная промышленность. Помимо испытаний на скорость такие модели проходят еще и стендовую оценку. По особой шкале техническая комиссия соревнований определяет, насколько точно юный конструктор воплотил в своей копии характерные особенности прототипа.
Радиоуправляемые автомодели — миниатюрные конструкции, оснащенные приемопередающей аппаратурой. Это тоже копии, и они получают на техническом осмотре поощрительные баллы по той же шкале, что и кордовые копии. Масса их не ограничивается, они должны быть только не длиннее 500 мм, что объясняется особенностью их ходовых испытаний. На радиоуправляемых моделях могут стоять и электродвигатели, и двигатели внутреннего сгорания.
В последние годы советские автомоделисты развивают новый вид соревнований радиоуправляемых моделей — скоростные гонки на фигурной трассе длиной 500 м. В отличие от всех остальных видов автомодельных состязаний здесь стартуют по нескольку моделей сразу. На таких автомоделях стоят двигатели внутреннего сгорания, рабочим объемом 7 см3, позволяющие им развивать высокие скорости.
Кордовые модели проходят ходовые испытания и соревнуются на скорость на специальных автомодельных стадионах — кордодромах. Кордодром — это круглая бетонированная площадка диаметром чуть больше 20 м, огражденная крепким бетонным или сетчатым забором.
Модель может стартовать с места, если двигатель ее начал работать от пускового устройства за пределами кордодрома. Но чаще всего моделист направляет ее с помощью пускштока — особой рейки с захватом. Толкая модель, он запускает двигатель, а затем отпускает ее и дает судьям команду «Старт». Можно запускать модель и раскручивая ее за кордовую нить. Разумеется, в зависимости от массы модели кордовые нити применяют разные — для моделей с двигателем рабочим объемом 1,5 см3 потоньше, а для моделей с двигателем 10 см3 самые толстые, их диаметр доходит до 1,3 мм. Старт дается только одиночный.
В соответствии с международными правилами для кордовых моделей установлена одна дистанция —500 м, это 8 кругов стандартного кордодрома. Подсчет достигнутой скорости ведется по специальным таблицам.
Вместе со спортивным в кружках станций юных техников и других детских учреждений развивается и экспериментальный автомоделизм. Ребята строят модели автотранспорта будущего, пытаются перенести в механизмы своих машин принципы движения живой природы.