Hiển thị các bài đăng có nhãn Lịch sử các hãng xe hơi. Hiển thị tất cả bài đăng
Thứ Hai, 14 tháng 10, 2013
2 phát minh quan trọng tạo ra ôtô
Động cơ hơi nước và bánh xe là 2 phát minh quan trọng, để từ đó, người ta tạo ra loại phương tiện phổ biến như ngày nay – xe hơi.
Bánh xe
Bánh xe có thể được coi là phát minh cổ xưa nhất trong những phát minh quan trọng đối với đời sống con người. Theo các nhà nghiên cứu, thời điểm ra đời của bánh xe có thể vào khoảng 3500 năm trước công nguyên.
Nơi tìm ra chiếc bánh xe đầu tiên là Mesopotamia hiện nay đang bị lực lượng chống chính phủ Iraq chiếm đóng. Chiếc bánh xe đầu tiên dùng cho mục đích vận chuyển xuất hiện vào khoảng năm 3200 trước Công nguyên. Các chuyên gia cho rằng chiếc bánh xe này được người Mesopotamia lắp vào xe ngựa.
Bánh xe là chi tiết của nhiều máy móc công nghệ và phương tiện vận tải có dạng đĩa hoặc vành nắp nan hoa. Chức năng của bánh xe là truyền và biến đổi chuyển động quay. Trong công nghệ, bánh xe được dùng để thay đổi tần số quay với các truyền động đai, bánh răng, trục vít… hoặc đổi hướng chuyển động, hay truyền chuyển động giữa hai trục. Nó cơ bản và xa xưa đến mức mà mọi người đều coi sự hiện diện của nó là đương nhiên. Chắc chắn rằng không ai muốn sống mà thiếu đi công cụ hữu ích như bánh xe cả.
Động cơ hơi nước
Động cơ hơi nước của James Watt là phát minh quan trọng nhất trong cuộc cách mạng công nghiệp. Nhờ có loại động cơ này mà con người đã tiết kiệm được rất nhiều cơ năng và hàng loạt máy móc tiên tiến đã được sử dụng trên nền tảng loại động cơ này.
Các động cơ hơi nước đầu tiên được sử dụng như là bộ phận chuyển động sơ cấp của bơm, đầu máy tàu hỏa, tàu thủy hơi nước, máy cày và các loại xe cơ giới chạy trên đường bộ khác và là nền tảng cơ bản nhất cho Cách mạng công nghiệp.
Các tuốc bin hơi nước, về mặt kỹ thuật cũng là một loại động cơ hơi nước, ngày nay đang được sử dụng rộng rãi cho máy phát điện nhưng các loại cũ hơn hầu như được thay thế bằng động cơ đốt trong và động cơ điện.
Một động cơ hơi nước cần một nồi hơi súp-de để đun nước sôi tạo hơi. Việc giãn nở của hơi tạo một lực đẩy lên piston hay các cánh tuốc bin và chuyển động thẳng được chuyển thành chuyển động quay để quay bánh xe hay truyền động cho các bộ phận cơ khí khác.
Một trong những lợi thế của động cơ hơi nước là nó có thể sử dụng bất cứ nguồn nhiệt nào để đun nồi hơi nhưng các loại nguồn nhiệt thông dụng nhất là đun củi, than đá hay dầu.
Xe hơi là tích lũy của rất nhiều bằng cấp sáng chế, là tổng hợp của nhiều phát minh khoa học và kỹ thuật, nhưng ngọn nguồn của xe hơi chính là động cơ hơi nước.
Nguồn Thu Hà (TTTĐ)
Thứ Ba, 22 tháng 11, 2011
Lịch sử ra đời và phát triển của ô tô- xe hơi
Lịch sử ra đời và phát triển của xe hơi
Xem thêm:
- Lịch sử hãng ô tô Hyundai
- Lịch sử hãng ô tô Toyota
Cấu trúc
Bộ khung một xe hơi dùng động cơ đốt trong đầu thế kỷ 20...
Đa số xe hơi có từ 4 bánh trở lên, sử dụng động cơ đốt trong để tiêu thụ nhiên liệu (như xăng, dầu Diesel, hay các nhiên liệu hóa thạch hay nhiên liệu sinh học khác) nhằm sinh ra momen quay ở bánh xe giúp cho nó có thể di truyển trên đường bộ. Một số xe hơi sử dụng động cơ điện hoặc kết hợp cả động cơ đốt trong và động cơ điện (hybrid), với nguồn điện lấy từ ắc quy, máy phát điện, pin nhiên liệu,...
...và bộ khung của một xe hơi chạy xăng của Toyota đầu thế kỷ 21.
Các xe hơi sử dụng động cơ đốt trong thường có thêm hệ thống nhiên liệu, hệ thống khởi động, phát điện,...
Xe hơi hiện đại còn có hệ thống dẫn lái, hệ thống treo (hệ thống giảm xóc), hệ thống chiếu sáng xe hơi, hệ thống điều hòa không khí, hay các hệ thống đảm bảo an toàn cho người sử dụng như túi khí (airbag), hệ thống chống bó phanh (ABS),...
Lịch sử
Chiếc xe hơi chạy bằng động cơ xăng (động cơ Otto) được Karl Benz phát minh ra ở Đức năm 1885. Mặc dù Karl Benz được công nhận là người sáng tạo ra chiếc xe hơi hiện đại, nhiều kỹ sư người Đức khác cũng đã làm việc để chế tạo ra những chiếc xe hơi khác trong cùng thời gian. Các nhà phát minh đó là: Karl Benz, người được cấp một bằng sáng chế ngày 29 tháng 1năm 1886 ở Mannheim cho chiếc xe hơi ông chế tạo năm 1885, Gottlieb Daimler và Wilhelm Maybach ở Stuttgart năm 1886 (cũng là những nhà phát minh ra chiếc xe motor đầu tiên), và năm 1888/89 nhà phát minh người Đức - Áo Siegfried Marcus ởViên, mặc dù Marcus không đạt tới giai đoạn thực nghiệm.
Các phương tiện dùng động cơ đốt trong
Hình mô tả hoạt động của động cơ đốt trong bốn kỳ
Năm 1806 Fransois Isaac de Rivaz, một người Thuỵ Sỹ, đã thiết kế ra chiếc động cơ đốt trong (hiện nay thỉnh thoảng được viết tắt là "ICE") đầu tiên. Sau đó, ông dùng nó để phát triển ra loại phương tiện đầu tiên trên thế giới chạy bằng động cơ sử dụng một hỗn hợp hydro và oxy để phát ra năng lượng. Thiết kế này không thành công lắm, cũng giống như trường hợp nhà phát minh người Anh Samuel Brown, và nhà phát minh người Mỹ, Samuel Morey, những người đã chế tạo ra những phương tiện có động lực từ các động cơ đốt trong kềnh càng vào khoảng năm 1826.
Etienne Lenoir đã chế tạo thành công một động cơ đốt trong đứng yên năm 1860, và trong vòng vài năm, khoảng bốn trăm chiếc như vậy đã hoạt động ởParis. Khoảng tới năm 1863, Lenoir đã lắp cái động cơ của ông lên một chiếc xe. Có lẽ động cơ của nó dùng nhiên liệu từ các bình gas thắp đèn thành phố, và Lenoir đã nói rằng nó “chạy chậm hơn một người đi bộ, và luôn luôn gặp trục trặc”. Trong bằng sáng chế năm 1860 của mình, Lenoir đã thêm vào một cái chế hoà khí (carburettor), nhờ thế nhiên liệu lỏng có thể được dùng để thay thế cho khí gas, đặc biệt cho các mục đích chuyển động của phương tiện. Lenoir được cho rằng đã thử nghiệm nhiên liệu lỏng, như cồn, vào các động cơ đứng yên của mình; nhưng không có vẻ rằng ông đã dùng các động cơ đó để lắp lên xe của mình. Nếu ông làm thế, chắc chắn ông không dùng xăng, bởi vì nó chưa tiện dụng vào lúc ấy và bị coi là một sản phẩm phụ bỏ đi.
Cải tiến tiếp sau xảy ra cuối thập kỷ 1860, với Siegfried Marcus, một người Đức làm việc ở Viên, Áo. Ông đã phát triển ý tưởng sử dụng xăng làm nhiên liệu cho động cơ đốt trong hai kỳ. Năm 1870, sử dụng một xe đẩy tay đơn giản, ông đã chế tạo một phương tiện thô không có chỗ ngồi, thiết bị lái, hay phanh, nhưng nó rất đáng chú ý ở một điểm: nó là phương tiện lắp động cơ đốt trong đầu tiên trên thế giới sử dụng nhiên liệu xăng. Nó được đem ra thử nghiệm ở Viên tháng 9, 1870 và bị xếp xó. Năm 1888 hay 1889, ông chế tạo một cái ô tô thứ hai, cái này có ghế ngồi, phanh và thiết bị lái và được lắp một động cơ đốt trong bốn kỳ do chính ông thiết kế. Thiết kế này có thể đã được đem ra thử nghiệm năm 1890. Mặc dù ông có được các bằng sáng chế cho nhiều phát minh của mình, ông không bao giờ xin cấp bằng phát minh cho các thiết kế ở thể loại này.
Động cơ đốt trong bốn thì đã được thu thập tài liệu và đưa ra xin cấp bằng phát minh vào năm 1862 bởi một người Pháp là Beau de Rochas trong một cuốn sách mỏng và dài dòng. Ông đã in khoảng ba trăm bản sách đó và chúng được đem phân phát ở Paris
Đa số các nhà sử học đồng ý rằng Nikolaus Otto người Đức đã chế tạo ra chiếc động cơ bốn thì đầu tiên dù bằng sáng chế của ông bị bác bỏ. Ông không hề biết gì về bằng sáng chế hay ý tưởng của Beau de Rochas và hoàn toàn tự mình nghĩ ra ý tưởng đó. Thực tế ông đã bắt đầu suy nghĩ về khái niệm này năm 1861, nhưng đã bỏ rơi nó cho tới giữa thập kỷ 1870. Có một số bằng chứng, dù chưa được xác định, rằng Christian Reithmann, một người Áo sống ở Đức, đã chế tạo ra một chiếc động cơ bốn thì hoàn toàn dựa trên ý tưởng của mình năm 1873. Reithmann đã thực nghiệm các động cơ đốt trong ngay từ đầu năm 1852.
Năm 1883, Edouard Delamare-Deboutteville và Leon Malandin nước Pháp đã lắp một động cơ đốt trong dùng nhiên liệu là một bình khí gas đốt đèn thành phố lên một chiếc xe ba bánh. Khi họ thử nghiệm thiết bị này, chiếc vòi bình gas bị hở, gây ra một vụ nổ. Năm 1884, Delamare-Deboutteville và Malandin chế tạo và xin cấp bằng sáng chế cho một phương tiện thứ hai. Chiếc xe này gồm một động cơ bốn thì dùng nhiên liệu lỏng lắp trên một cái xe ngựa bốn bánh cũ. Bằng sáng chế, và có lẽ cả chiếc xe, chứa nhiều cải tiến, và một số cải tiến đó còn được ứng dụng trong nhiều thập kỷ tiếp theo. Tuy nhiên, trong lần thử nghiệm đầu tiên, cái khung rời ra, và chiếc xe “rung lắc và rời ra từng mảnh” theo đúng nghĩa đen, theo lời thuật lại của Malandin. Hai người này không chế tạo tiếp các xe khác nữa. Dự án kinh doanh của họ hoàn toàn không được nhắc tới và bằng sáng chế cũng không được sử dụng. Những kinh nghiệm và kết quả thực nghiệm của họ bị lãng quên trong nhiều năm sau.
Có lẽ, cuối thập kỷ 1870, một người Italia tên là Murnigotti đã xin cấp bằng phát minh cho ý tưởng lắp đặt một đông cơ đốt trong lên trên một loại phương tiện, dù không có bằng chứng là đã từng chế tạo được một thứ như thế. Năm 1884, Enrico Bernardi, một người Italia khác đã lắp một động cơ đốt trong lên chiếc xe ba bánh của con ông. Dù nó đơn giản chỉ là một thứ đồ chơi, có thể nói rằng về mặt nào đó nó đã hoạt động khá thành công, nhưng một số người cho rằng động cơ quá yếu để có thể làm chiếc xe di chuyển được.
Tuy nhiên, nếu tất cả những cuộc thực nghiệm trên không diễn ra, có lẽ sự phát triển của xe hơi sẽ không thể nhanh chóng như vậy bởi vì có nhiều cuộc thực nghiệm không được biết tới và chúng không bao giờ tiến tới được giai đoạn thử nghiệm. Ô tô dùng động cơ đốt trong thực sự có thể cho là đã bắt đầu ở Đức với Karl Benz năm 1885, và Gottlieb Daimler năm 1889, vì những chiếc xe của họ thành công nên họ có thể đưa vào sản xuất hàng loạt, và họ bị ảnh hưởng lẫn nhau.
Karl Benz
Mẫu của Benz Patent Motorwagen được xây năm 1885
Karl Benz bắt đầu xin những bằng phát minh mới về động cơ năm 1878. Ban đầu ông tập trung nỗ lực vào việc tạo ra một động cơ hai thì dùng nhiên liệu gas dựa trên thiết kế của Nikolaus Otto về loại động cơ bốn thì. Một bằng sáng chế về thiết kế của Otto đã bị bác bỏ. Karl Benz hoàn thành chiếc động cơ của mình vào đêm giao thừa và được cấp bằng phát minh cho nó năm 1879. Karl Benz chế tạo chiếc ô tô ba bánh đầu tiên của mình năm 1885 và nó được cấp bằng ở Mannheim, đề ngày tháng 1, 1886. Đây là -“chiếc ô tô đầu tiên được thiết kế và chế tạo theo đúng nghĩa”- chứ không phải là một cái xe ngựa, tàu, hay xe kéo được chuyển đổi. Trong số những thiết bị mà Karl Benz phát minh cho xe hơi có chế hoà khí, hệ thống điều chỉnh tốc độ cũng được gọi là chân ga, đánh lửa sử dụng các tia lửa điện từ một ắc quy, bugi, khớp ly hợp, sang số, và làm mát bằng nước. Ông đã chế tạo thêm các phiên bản cải tiến năm 1886 và 1887 – đưa vào sản xuất năm 1888 - chiếc xe đầu tiên trên thế giới được đưa vào sản xuất. Gần hai nhăm chiếc đã được chế tạo ra trước năm 1893, khi chiếc xe bốn bánh của ông được đưa ra giới thiệu. Chúng được lắp các động cơ bốn thì theo thiết kế của riêng ông. Emile Roger nước Pháp, đã chế tạo các động cơ của Benz dưới bằng phát minh của ông, và lúc ấy cũng đưa ô tô của Benz vào dây chuyền sản xuất của mình. Bởi vì Pháp là nơi có thái độ chấp nhận hơn với những chiếc ô tô đầu tiên, nói chung ô tô được chế tạo và bán ở Pháp qua Roger nhiều hơn số lượng của Benz lúc ban đầu ở chính nhà máy của ông ở Đức.
Gottlieb Daimler, năm 1886, lắp động cơ bốn thì của mình lên một chiếc xe ngựa ở Stuttgart. Năm 1889, ông chế tạo hai chiếc xe có thể coi là những chiếc ô tô với rất nhiều cải tiến. Từ 1890 đến 1895 khoảng ba mươi chiếc đã được Daimler và người trợ lý sáng tạo của ông là Wilhelm Maybach, chế tạo ở cả các xưởng của Daimler hay tại Hotel Hermann, nơi họ lập ra một phân xưởng sau khi những người hỗ trợ rút lui. Hai người Đức đó, Benz và Daimler, dường như không biết tới công việc của nhau và làm việc độc lập. Daimler chết năm 1900. Trong thời chiến tranh thế giới thứ nhất, Benz đề xuất hợp tác giữa hai công ty do hai người lập ra, nhưng mãi tới năm 1926 hai công ty mới hợp nhất dưới cái tên Daimler-Benz với cam kết sẽ cùng tồn tại dưới tên này cho tới tận năm 2000.
Năm 1890, Emile Levassor và Armand Peugeot nước Pháp bắt đầu sản xuất hàng loạt các phương tiện gắn động cơ của Daimler, và từ đó mở ra nền tảng ban đầu cho công nghiệp ô tô ở Pháp. Chúng đều bị ảnh hưởng từ chiếc Stahlradwagen của Daimler năm 1889, từng được triển lãm ở Paris
Chiếc ô tô Hoa Kỳ đầu tiên bằng động cơ đốt trong chạy nhiên liệu gas có lẽ đã được thiết kế năm 1877 bởi George Baldwin Selden ở Rochester, New York, ông đã xin cấp một bằng sáng chế cho một chiếc ô tô năm 1879. Selden không hề chế tạo một chiếc ô tô riêng biệt cho tới tận năm 1905, khi ông bị bắt buộc phải làm thế, theo luật. Selden nhận được bằng phát minh của mình và sau đó kiện Ford Motor Company vì vi phạm bằng phát minh của mình. Henry Ford hiển nhiên là chống đội lại hệ thống cấp bằng sáng chế Hoa Kỳ và trường hợp của Selden kiện Ford đã phải đưa lên Toà án tối cao, toà phán quyết rằng Ford, và bất kỳ người nào khác, tự do chế tạo ô tô mà không cần trả tiền cho Selden, bởi vì công nghệ ô tô đã phát triển mạnh từ khi Selden được cấp bằng và không ai còn chế tạo ô tô theo thiết kế của ông ta nữa.
Trong lúc ấy, những cải tiến quan trọng trong lĩnh vực năng lượng hơi nước ở Birmingham, England bởi Lunar Society đã xảy ra. Cũng chính ở nước Anh, thuật ngữ sức ngựa được đem ra sử dụng lần đầu tiên. Và cũng chính ở Birmingham
Cải tiến
Bằng sáng chế ô tô đầu tiên ở Hoa Kỳ được trao cho Oliver Evans năm 1789 cho chiếc "Amphibious Digger" (Máy xúc chạy trên cạn và dưới nước) của ông. Nó là một chiếc xà lan dùng động cơ hơi nước được lắp thêm bánh. Năm Evans trưng bày phương tiện tự hành thành công đầu tiên của mình, nó không chỉ là chiếc xe hơi đầu tiên ở Mỹ mà còn là chiếc xe lội nước đầu tiên, vì khi nó dùng bánh xe để chạy trên mặt đất, và bánh guồng trên mặt nước. Chiếc xe không mang lại thành công và bị dỡ ra bán.
Chiếc Benz Motorwagen, chế tạo năm 1885, được trao bằng sáng chế ngày 29 tháng 1 năm 1886 của Karl Benz là chiếc xe đầu tiên sử dụngđộng cơ đốt trong. Năm 1888, diễn ra một đột phá mới trong lĩnh vực xe hơn với lần lái xe lịch sử của Bertha Benz. Bà đã lái chiếc xe do chồng mình chế tạo vượt khoảng cách hơn 106 km hay năm mươi dặm. Sự kiện này chứng tỏ khả năng áp dụng vào thực tế của ô tô và gây được tiếng vang trong dư luận, bà cho rằng đây là sự quảng cáo cần thiết cho phát để thúc đẩy thêm các phát minh. Chiếc xe của Benz là ôtô đầu tiên được đưa vào sản xuất và bán thương mại. Lần lái xe lịch sử của Bertha Benz hàng năm vẫn được coi là ngày lễ tại Đức, với các cuộc diễu hành xe hơi cổ.
Ngày 5 tháng 11, 1895, George B. Selden được trao bằng sáng chế của Hoa Kỳ cho một động cơ ô tô hai thì (Bằng sáng chế Hoa Kỳ số 549.160). Bằng sáng chế này gây trở ngại nhiều hơn là góp phần phát triển ôtô ở Mỹ. Các ôtô dùng động cơ hơi nước, điện và xăng đã cạnh tranh với nhau trong nhiều thập kỷ, cuối cùng động cơ xăng đốt trong đã giành ưu thế áp đảo trong thập niên 1910.
Ransom E. Olds, người sáng tạo ra Dây chuyền lắp ráp
Dây chuyền sản xuất ô tô lớn bắt đầu được Oldsmobile đưa ra năm 1902, sau này được Henry Ford phát triển thêm trong thập kỷ 1910. Kỹ thuật ô tô phát triển nhanh chóng, một phần nhờ sự cạnh tranh lẫn nhau giữa hàng trăm nhà sản xuất nhỏ nhằm giành được sự quan tâm của thế giới. Những phát triển quan trọng gồm hệ thống đánh lửa và tự khởi động điện (cả hai đều của Charles Kettering, cho loại xe củaCadillac Motor Company năm 1910-1911), bộ treo độc lập và phanh bốn bánh.
Model cải tiến và thay đổi về thiết kế
Xe hơi không chỉ đơn thuần là một công cụ cơ khí được hoàn thiện; kể từ những năm 1920 gần như tất cả đã được sản xuất hàng loạt để đáp ứng nhu cầu thị trường, do vậy các dự án tiếp thị và sản xuất đáp ứng thị trường thường thống lĩnh việc thiết kế xe hơi. ChínhAlfred P. Sloan là người thiết lập ý tưởng nhiều kiểu xe được sản xuất bởi một hãng, để người mua có thể "vươn lên" khi họ trở nên giàu lên. Những kiểu khác nhau này dùng chung một số linh kiện do vậy số lượng sản xuất nhiều sẽ làm giảm giá thành cho từng mệnh giá khác nhau. Ví dụ, vào năm 1950s, Chevrolet dùng chung phần trước xe, của, mái xe và của sổ với Pontiac; LaSalle của những năm 1930, bán ra bởi Cadillac, sử dụng những linh kiện cơ khí rẻ hơn được sản xuất bởi phân xưởng của Oldsmobile.
Các loại nhiên liệu thay thế và pin nhiên liệu
Với thuế xăng dầu cao, đặc biệt là ở châu Âu và các luật về môi trường ngày càng chặt chẽ, đặc biệt là ở California, và khả năng về các giới hạn thêm gắt gao về việc xả các khí hiệu ứng nhà kính, các nghiên cứu về các hệ thống xe sử dụng năng lượng khác vẫn tiếp tục.
Xe hơi sử dụng dầu diesel có thể chạy bằng biodiesel nguyên chất 100% với một ít hay không cần thay đổi về máy móc. Biodiesel có thể được làm ra từ dầu thực vật nhưng cần chế biến lại nếu muốn sử dụng trong các nước xứ lạnh. Thế mạnh chính của động cơ Diesel là 50% nhiên liệu cháy hết lợi hơn 23% trong các động cơ chạy xăng tốt nhất. Điều này làm động cơ Diesel có khả năng đạt hiệu năng trung bình 17 kilometers/một lít nhiên liệu. Nhiều xe hơi hiện nay sử dụng xăng có thể chạy bằng ethanol, một loại nhiên liệu làm từ cây mía. Đa số xe thiết kế để chạy bằng xăng có khả năng chạy với nhiên liệu có tới 15% ethanol được trộn vào. Với một ít cải tiến, các xe chạy xăng có thể chạy bằng hỗn hợp xăng với tỉ lệ ethanol có thể cao đến 85%. Tất cả các xe chạy xăng có thể chạy bằng LPG. Có một số quan ngại rằng hỗn hợp ethanol-gasoline mài mòn các nắp van và phụ tùng sớm hơn. Theo lý thuyết, mức năng lượng thấp hơn của alcohol sẽ dẫn đến suy giảm đáng kể hiệu quả và tầm xa của động cơ khi so với động cơ xăng. Tuy nhiên, các thử nghiệm EPA thực tế cho thấy chỉ có giảm đi 20-30% về tầm xa. Do đó, nếu xe của bạn có khả năng chạy được 750 kilomet với một bình 50 lit (15 kilomet một lit), tầm xa của nó sẽ giảm xuống khoảng 600 kilometers (12 kilometers một liter). Đương nhiên, có nhiều phương pháp hiện tại để tăng hiệu năng này, ví dụ như cấu hình camshaft khác, thay đổi thời gian đánh lửa, tăng độ nén, hay đơn giản là sử dụng một bình xăng lớn hơn.
Ở Hoa Kỳ, nhiên liệu alcohol được sản xuất trong alcohol bắp chưng cất cho đến Prohibition tội phạm hóa việc sản xuất alcohol vào năm 1919. Brazil là nước duy nhất sản xuất xe hơi chạy bằng ethanol nguyên chất, tên gọi là Flex, kể từ cuối những năm 1970.
Các cố gắng chế tạo xe chạy bằng pin acquy tiếp tục trong suốt những năm 1990 (đáng chú ý nhất là General Motors với kiểu xe EV1), nhưng giá thành, tốc độ, và tầm lái không đủ xa là chúng không có hiệu quả kinh tế. Các loại xe chạy bằng pin acquy chủ yếu sử dụng pin acquy acid chì và pin NiMH. Khả năng nạp lại của loại pin acid chì giảm đáng kể nếu như chúng bị sử dụng hết trên 75% thường xuyên, làm chúng không là một giải pháp lý tưởng. Các pin NiMH là lựa chọn tốt hơn, nhưng đắt hơn đáng kể so với chì-acid.
Toyota Prius, một xe loại hybrid. Bảo tàng Toyota ở Aichi Prefecture, Nhật Bản
Các nghiên cứu và phát triển hiện nay xoay quanh loại xe "hybrid" sử dụng cả năng lượng điện và động cơ đốt trong. Loại xe hybrid đầu tiên bán ra ở USA
Các nỗ lực nghiên cứu và phát triển trong các dạng nhiên liệu khác tập trung vào việc phát triển pin nhiên liệu, các dạng động cơ đốt trong khác như GDI và HCCI, và ngay cả chứa đựng năng lượng dưới dạng khí nén (xem động cơ nước).
An toàn
Tai nạn dường như cũng cổ xưa như là xe hơi. Joseph Cugnot đâm chiếc xe chạy bằng hơi nước "Fardier" vào bức tường vào năm 1771. Tai nạn xe hơi tử vong đầu tiên được ghi lại là Bridget Driscoll vào 1896-08-17 ở London và tai nạn đầu tiên ở Hoa Kỳ là Henry Bliss vào ngày 1899-09-13 ở Thành phố New York.
Xe hơi có hai vấn đề an toàn cơ bản: Người lái phạm lỗi, và bánh xe mất đi sức kéo lúc thắng gấp. Điều khiển tự động đã được đưa ra và thiết kế thành công. Các băng an toàn ngang vai hành khách có thể chịu được cú dừng khẩn cấp với gia tốc 32G (giảm đi khoảng cách an toàn giữa hai xe 64-lần) nếu các đường cao tốc có thể thêm vào một đường ray bằng thép cho việc thắng gấp. Cả hai cải tiến an toàn cho đường xe được nghĩ là quá đắt đối với các chính quyền, mặc dù những cải tiến này có thể tăng đáng kể số lượng xe sử dụng đường cao tốc một cách an toàn.
Các nghiên cứu an toàn sớm nhất tập trung vào tăng sự bảo đảm của thắng và giảm đi sự dễ bắt lửa của hệ thống nhiên liệu. Ví dụ, các khoang máy hiện đại mở ra dưới đáy để hơi nhiên liệu, nặng hơn không khí, có thể thông ra môi trường bên ngoài. Các thắng là thủy lực do đó các hư hỏng thường là rò rỉ chậm chạp, hơn các dây thắng bị đứt đột ngột. Các nghiên cứu có hệ thống về tai nạn xe bắt đầu từ 1958 tại Công ty Ford Motor. Kể từ đó, đa số nghiên cứu đã tập trung vào việc hấp thu năng lượng đụng xe với những tấm có thể phá vỡ được và làm giảm chuyển động của cơ thể con người trong khoang hành khách. Có những thử nghiệm quy chuẩn cho các xe hơi loại mới, như là thử nghiệm EuroNCAP và US NCAP. Cũng có những thử nghiệm bởi các tổ chức khác như là IIHS và được ủng hộ bởi công nghiệp bảo hiểm.
Dù cho các tiến bộ về kỹ thuật, vẫn có số lượng tử vong đáng kể từ tai nạn xe hơi: Khoảng 40.000 người chết hàng năm ở Hoa Kỳ, số lượng tương tự ở châu Âu. Con số này tăng lên hàng năm cùng với sự tăng lên của dân số và việc đi lại nếu như không có biện pháp nào được đưa ra, như tỉ lệ tính trên đầu người và trên từng dặm đi lại giảm xuống đều đặn. Tổng số tử vong dự đoán sẽ tăng gần gấp đôi vào năm 2020. Một con số cao hơn các tai nạn đem lại kết quả là thương tích hay tàn phế vĩnh viễn. Các con số tai nạn cao nhất được thống kê ở Trung Quốc và Ấn Độ. Liên minh châu Âu có một chương trình chặt chẽ để giảm tử vong ở EU phân nửa cho đến năm 2010 và các nước thành viên bắt đầu thi hành các biện pháp đó.
Sản xuất hiện nay
Một chiếc Ford Escort đời 1993.
Trong năm 2005 63 triệu xe hơi và xe tải hạng nhẹ đã được sản xuất toàn thế giới. Nhà sản xuất xe hơi lớn nhất thế giới (bao gồm cả những xe vận tải hạng nhẹ) là Liên hiệp Châu Âu chiếm tới 29% sản phẩm của thế giới, phía đông Âu chỉ chiếm 4%. Nhà sản xuất lớn thứ hai là NAFTA Với 25.8%, theo sau là Nhật bản 16.7%, Trung quốc 8.1%, MERCOSUR là 3.9%, Ấn Độ 2.4% và phần còn lại của thế giới là 10.1% (vda-link)
Các vùng thương mại tự do lớn như EU, NAFTA và MERCOSUR thu hút các nhà sản xuất xe hơi trên khắp thế giới tới chế tạo sản phẩm bên trong khu vực của mình với ưu thế không bị rủi ro tiền tệ và thuế quan, hơn nữa khả năng tiếp cận khách hàng cũng tốt hơn. Vì thế nhưng con số sản lượng không phản ánh khả năng kỹ thuật hay trình độ thương mại của các vùng. Trên thực tế, đa số nếu không phải toàn bộ xe hơi thuộc thế giới thứ ba sử dụng công nghệ và các kiểu xe phương Tây (và thỉnh thoảng thậm chí toàn bộ dây chuyền sản xuất đã lạc hậu từ các nhà máy phương tây được chuyển thẳng tới nước đó), điều này được phản ánh ở con số thống kê bằng sáng chế cũng như vị trí của các trung tâm r&d.
Công nghiệp xe hơi bị thống trị bởi một số lượng khá nhỏ các nhà sản xuất (không nên nhầm lẫn với số lượng nhiều thương hiệu), những nhà sản xuất lớn nhất (theo con số xe sản xuất ra) hiện là General Motors, Toyota và Ford Motor Company. Mọi người cho rằng Toyota
Công nghiệp xe hơi ở mức độ lớn vẫn bị rủi ro cao khi sản xuất dưới công suất thiết kế.
Tương lai xe hơi
Để hạn chế tai nạn, đã có những nỗ lực phát triển các xe hơi tự lái. Nhiều dự án như vậy đã được NHTSA tài trợ, gồm cả dự án của nhóm NavLab tại Đại học Carnegie Mellon. Cuộc đua nổi tiếng Grand Challenge do DARPA tài trợ cũng là một phần trong nỗ lực này.
Xe hơi chạy pin nhiên liệu (Fuel Cell Hybrid Vehicle) của Toyota. Xe hơi pin nhiên liệu chạy bằng hydro do Toyota Motor phát triển,. 2005
Một phát minh mới đây là Hệ thống ổn định điện tử (ESP) do Bosch đưa ra và được cho rằng có khả năng giảm con số thiệt mạng tới 30% và được nhiều nhà làm luật cũng như các công ty sản xuất xe hơi đề xuất là tính năng tiêu chuẩn cho mọi xe hơi bán tại EU. ESP ghi nhận những tình trạng nguy hiểm và sửa đổi sự điều khiển của người lái trong một thời gian ngắn nhằm ổn định xe.
Mối đe dọa lớn nhất với xe hơi là sự cạn kiệt nguồn cung dầu mỏ, điều này không làm ngừng hoàn toàn việc sử dụng xe hơi nhưng khiến nó trở nên rất đắt đỏ. Bắt đầu từ năm 2006 1 lít xăng có giá xấp xỉ 1.60 USD tại Đức và các nước Châu Âu khác. Nếu không có biện pháp tìm ra loại nhiên liệu rẻ hơn trong tương lai gần, xe hơi cá nhân có thể sẽ giảm sút lớn về số lượng. Tuy nhiên, sự di chuyển của cá nhân rất quan trọng trong xã hội hiện đại, vì vậy nhu cầu với ô tô khó giảm sút nhanh chóng. Các phương tiện di chuyển cá nhân thay thế như Personal rapid transit, có thể biến xe hơi thành phương tiện lỗi thời nếu nó chứng minh được về tính hữu dụng cũng như có giá thành thấp.
Xe hơi hybrid, chạy bằng pin nhiên liệu và động cơ điện, hoặc được tích hợp cả một động cơ đốt trong truyền thống, được cho là phương tiện thay thế xe hơi dùng nhiên liệu hóa thạch trong vài thập kỷ tới. Vật cản lớn nhất cho việc sản xuất xe hơi chạy hydro là giá thành sản xuất ra loại nhiên liệu này bằng quy trình điện phân, nó có hiệu quả thấp và đòi hỏi tiêu tốn khá nhiều điện, vốn cũng là một nguồn nhiên liệu đắt đỏ. Tuy nhiên, hydro tạo ra năng lượng gấp 5 lần so với xăng 93, không thải khí CO2 và hứa hẹn sẽ có giá thành thấp khi sản xuất hàng loạt. Các kỹ sư của BMW đã công bố về việc lắp đặt động cơ nhiên liệu hydro hiệu suất cao trên những chiếc series 7 của họ.
Xe hơi ý tưởng Lexus LF-A tại Triển lãm Ô tô Los Angeles 2006
Xe chạy điện cũng là một ý tưởng về loại xe dùng nhiên liệu thay thế; động cơ điện có hiệu năng cao hơn động cơ đốt trong và có tỷ lệ công suất trên trọng lượng lớn. Chúng cũng hoạt động hiệu quả hơn và tạo ra momen xoắn lớn hơn khi đang đỗ, vì thế rất thích hợp để dùng cho xe hơi. Ngoài ra không cần tới một hệ thống truyền lực phức tạp. Tuy nhiên, ô tô điện lại bị những trở ngại do kỹ thuật pin điện - còn rất lâu pin nhiên liệu mới có nguồn năng lượng tương đương với một bình nhiên liệu lỏng cho những chặng đường xa, và cũng không hề có cơ sở hạ tầng cung cấp nhiên liệu cho chúng. Một phương án khác khả dĩ hơn có thể là sử dụng một động cơ đốt trong nhỏ để phát điện - phương án này có thể có hiệu năng cao hơn bởi vì động cơ đốt trong luôn chạy ở một vận tốc, sử dụng nhiên liệu rẻ hơn như dầu diesel và giảm được trọng lượng, hệ thống truyền động phức tạp của các xe hơi kiểu cũ. Phương án này đã chứng minh hữu ích trên đầu tàu hoả nhưng vẫn còn một chặng đường dài để có thể áp dụng cho ô tô.
Ngành công nghiệp xe hơi gần đây đã xác định rằng thị trường tiềm năng phát triển nhất (cả về doanh thu và lợi nhuận), là phần mềm. Ô tô ngày nay được trang bị phần mềm mạng rất hữu dụng; từ việc nhận biết tiếng nói tới các hệ thống định vị và các hệ thống giải trí khác trong xe (DVD/Games)... Phần mềm hiện chiếm 35% giá trị xe, và phần trăm giá trị này sẽ còn tiếp tục tăng thêm. Lý thuyết đằng sau sự kiện này là các hệ thống cơ khí ô tô sẽ chỉ còn là một loại tiện nghi, và sản phẩm thực sự sẽ có sự khác biệt ở phần mềm. Nhiều ô tô hiện nay được trang bị full blown 32bit real-time memory protected operating systems such as QNX.
Đăng ký:
Bài đăng
(
Atom
)
