Практическая работа «Подготовка документа к печати»

Введение

С давних времён человек хотел облегчить себе жизнь, тратя меньше сил при перемещении чего-либо, располагать большей силой, быстротой. Создавались сказания о коврах самолётах, семимильных сапогах и волшебниках, переносящих человека за тридевять земель мановением жезла.

Таская тяжести, люди изобрели колесо, затем тележки, ведь катить легче. Потом они приспособили животных – волов, оленей, собак, больше всего лошадей в качестве тягловой силы. Так появились повозки, экипажи. Стремление людей увеличить скорость ускоряло и смену событий в истории развития транспорта. С изобретением автомобиля жизнь людей стала еще  стремительнее.

По подсчетам специалистов по нашей планете сейчас ездит 522 миллиона легковых автомобилей, а ежегодно в мире выпускается 40 миллионов новых авто. Хорошо это или плохо? С одной стороны, трудно представить себе современную жизнь без автомобилей, а с другой… огромное их количество создает немало проблем: пробки на улицах городов, аварии на дорогах, вредные выхлопы, отравляющие атмосферу. Что же можно с этим сделать? Этот актуальный вопрос волнует не только экологов, но и  многих изобретателей и автомобилестроителей.

Цель моей работы: выяснить, какими будут автомобили в будущем.

Задачи:

·         изучить историю изобретения и развития автомобиля;

·         выяснить, какие автомобили применяются людьми сегодня;

·         узнать, какие автомобили будут использоваться в недалеком будущем.

Во время работы над рефератом использованы следующие методы:

·         изучение литературы по выбранной теме;

·         анализ и обобщение полученных сведений;

·         изучение тенденций современного автомобилестроения.

1. История изобретения и развития автомобиля.

Автомоби́ль (от др.-греч. αυτο — сам и лат. mobilis — движущийся) (машина) — самоходное безрельсовое транспортное средство, предназначенное для передвижения по поверхности Земли. Для быстрого и комфортного передвижения автомобилей строят специальные автомагистрали или дороги с твёрдым покрытием. Двухколёсные самоходные транспортные средства, даже с прицепом, а также небольшие трёх- и четырёхколёсные самоходные транспортные средства к автомобилям не относят.

Первые известные чертежи автомобиля (с пружинным приводом) принадлежат Леонардо да Винчи, однако ни действующего экземпляра, ни сведений о его существовании до наших дней не дошло. Но в 2004 году эксперты Музея истории науки из Флоренции смогли восстановить по чертежам этот автомобиль, доказав правильность идеи Леонардо. В эпоху Возрождения и позже в ряде европейских стран «самодвижущиеся» тележки и экипажи с пружинным двигателем строились в единичных количествах для участия в маскарадах и парадах.

В России в 80-е годы XVIII в. над проектом автомобиля работал известный русский изобретатель Иван Кулибин и в 1791 году им была изготовлена повозка-самокатка.

В 1769—1770 гг. французский изобретатель Ж. Кюньо построил трехколёсный тягач для передвижения артиллерийских орудий. «Тележку Кюньо» считают предшественницей не только автомобиля, но и паровоза, поскольку она приводилась в движение силой пара. В XIX веке дилижансы на паровой тяге и рутьеры (паровые тягачи, то есть безрельсовые паровозы) для обычных дорог строились в Англии, Франции и применялись в ряде европейских стран, включая Россию, однако они были тяжёлыми, прожорливыми и неудобными, поэтому широкого распространения не получили.

Появление лёгкого, компактного и достаточно мощного двигателя внутреннего сгорания (ДВС) открыло широкие возможности для развития автомобиля. В 1885 г. немецкий изобретатель Г. Даймлер, а в 1886 г. его соотечественник К. Бенц изготовили и запатентовали первые самодвижущиеся экипажи с бензиновыми двигателями.

В 1893 году американский изобретатель и промышленник Генри Форд изготовил свой первый автомобиль, а в начале XX века он поставил на конвейер выпуск автомобиля «Форд-Т» - это первый массовый автомобиль.

В России автомобили появились в конце XIX века. Первый русский автомобиль был создан Яковлевым и Фрезе в 1896 году и показан на Всероссийской выставке в Нижнем Новгороде.

В первой четверти ХХ века широкое распространение получили электромобили и автомобили с паровой машиной. В 1900 году примерно половина автомобилей в США была на паровом ходу, в 1910-х в Нью-Йорке в такси работало до 70 тыс. электромобилей.

Итак, в начале XX века выпускались автомобили и паровые, и электромобили и автомобили с бензиновым двигателем. Но,  несмотря на ряд достоинств (хорошая тяга, многотопливность) паровые автомобили, например,  сошли со сцены к 1930-м из-за своей неэкономичности и сложностей при эксплуатации.

Начиная с 1930-х годов и до наших дней подавляющее большинство используемых автомобилей приводились в движение бензиновым двигателем внутреннего сгорания, как и у Готлиба Даймлера и Карла Бенца.

Не для кого не секрет, что запасы нефти на земле не вечны, а человечество их очень неэкономно использует. Темпы использования нефти с каждым годом увеличиваются. Так же увеличивается и ее цена. Поэтому, человечество вынуждено искать другие источники энергии для своих автомобилей. Что же  это будет? Какой-то новый вид топлива или что-то хорошо забытое старое?

2. Виды автомобилей

Вообще-то есть автомобили, работающие не на бензине, и они были разработаны даже раньше бензинового авто, например, электромобиль.

2.1. Электромобиль.

Электромоби́ль — автомобиль, приводимый в движение одним или несколькими электродвигателями с питанием от аккумуляторов или топливных элементов, а не двигателем внутреннего сгорания. Электромобиль следует отличать от автомобилей с ДВС (двигателем внутреннего сгорания) и электрической передачей и от троллейбусов. Подвидами электромобиля считаются электрокар (грузовое транспортное средство для движения на закрытых территориях) и электробус (автобус с аккумуляторной тягой).

Первый электромобиль в виде тележки с электромотором был создан в 1841 г. В первой четверти ХХ века широкое распространение получили электромобили и автомобили с паровой машиной. В 1900 году примерно половина автомобилей в США была на паровом ходу, в 1910-х в Нью-Йорке в такси работало до 70 тыс. электромобилей. Значительное распространение в начале века получили и грузовые электромобили, а также электрические омнибусы (электробусы).

Возрождение интереса к электромобилям произошло в 60-е годы из-за экологических проблем автотранспорта, а в 70-е годы и из-за резкого роста стоимости топлива в результате энергетических кризисов.

Преимущества  электромобиля:

·         отсутствие вредных выхлопов;

·         эксплуатация электромобиля дешевле, чем автомобиля с бензиновым ДВС;

·         низкий уровень шума;

·         возможность подзарядки от бытовой электрической сети (от розетки), но такой способ в 5—10 раз дольше, чем от специального высоковольтного подзарядного устройства;

Недостатки электромобиля:

·         аккумуляторы  для электромобиля дорогие, так как для их изготовления используются драгоценные или дорогостоящие металлы (серебро, литий);

·         аккумуляторы хорошо работают при движении электромобиля на постоянных скоростях и при плавных разгонах, а при резких стартах они теряют много энергии;

·         проблемой является производство и утилизация аккумуляторов, которые часто содержат ядовитые компоненты (например, свинец или литий);

·         для массового применения электромобилей требуется создание соответствующих станций  для подзарядки аккумуляторов (зарядка на «автозарядных» станциях).

В 2004 году в США эксплуатировалось 55852 электромобиля. Кроме этого в США эксплуатируется большое количество самодельных электромобилей.

Мировой лидер по производству электрического транспорта — Китай.

Широкое распространение электромобилей сдерживается дефицитом аккумуляторов и их высокой ценой.

Но,  тем не менее, в таких странах, как Израиль, Дания, Великобритания, Франция, Португалия разработаны проекты по строительству станций зарядки электромобилей, а значит в этих странах у электромобиля есть будущее.

В России электромобили  не имеют такой популярности, как в европейских странах. Хотя вообще-то, электромобили отечественного производства есть, например, электромобиль ВАЗ-1111э,   ЗАЗ-1109, но большого распространения они пока  вряд ли получат, так как в России пока нет, и строительства станций для зарядки электромобилей не намечается. А вот в Вашингтоне уже в декабре 2008 года  была представлена первая рабочая станция для зарядки электромобилей.

2.2. Гибридные автомобили.

Все большую популярность сегодня приобретают гибридные автомобили.

Электромобиль Toyota Prius второго поколения с гибридной силовой установкой

В гибридных автомобилях используется комбинация бензинового и электродвигателя, а компьютерная система управления подключает их одновременно или по очереди в зависимости от условий движения. Более того, при движении на бензине во время снижения скорости происходит подзарядка аккумулятора, этот процесс называется рекуперация. На фотографии представлен самый продаваемый электромобиль в мире – Toyota Prius. Эта Toyota расходует всего лишь 3,2 литра бензина на 100 километров при движении в городском цикле, а при движении по трассе она, увы, задействует только бензиновый двигатель и экономия от электропривода сходит на нет. Помимо экономичности, она красива и современна.

В качестве развития гибридных авто Toyota выпустила модель вседорожника Lexus RX 400h, где 3,3 литровой бензиновому двигателю  помогает пара электромоторов. С лета 2008 года эта модель продается и в России.

Toyota лидирует по количеству гибридов и активно выпускает эти автомобили с 1997 года, причём в модификациях как обычных автомобилей серии Prius, джипов-внедорожников серии Lexus RX400h, так и автомобилей люкс-класса — Lexus LS 600h.

Массовое производство гибридных автомобилей сдерживается дефицитом никель-металл-гидридных аккумуляторов.

Но в Японии и США выпуск гибридных автомобилей растет с каждым годом.

Всего с 1999 года до конца 2007 года в США было продано 1 002 000 гибридных автомобилей.

Toyota объявила о намерении к 2007 году увеличить объём выпуска гибридных автомобилей (автомобилей, оснащённых одновременно двигателем внутреннего сгорания и электромотором) до 300 тысяч в год, а к 2012 году вообще перейти исключительно на выпуск гибридов.

Лондон после 2012 года будет закупать только гибридные автобусы. Будет вводиться в эксплуатацию по 500 гибридных автобусов ежегодно.

Кроме электромобилей и гибридов есть еще разработки по использованию водорода.

При работе на водороде в атмосферу выбрасывается только водяной пар.

Другой причиной внедрения водородного транспорта является рост цен на энергоносители, дефицит топлива, стремление различных стран достичь энергетической независимости.

Историческая справка: Изобретатель Франсуа Исаак де Риваз (фр. fr:François Isaac de Rivaz 1752—1828) в 1806 году создал двигатель внутреннего сгорания. Двигатель работал на водороде, который изобретатель производил электролизом воды. Бензин в двигателях внутреннего сгорания не использовался до 1870-х годов.

В блокадном Ленинграде бензин был в дефиците, но водород имелся в большом количестве. Военный техник Борис Шелищ предложил использовать воздушно-водородную смесь аэростатов. На водород перевели двигатели внутреннего сгорания лебёдок аэростатов. Во время блокады в городе на этом топливе работало около 600 автомобилей.

В настоящее время ограниченными партиями выпускаются:

·         BMW Hydrogen 7. Битопливный (бензин/водород) легковой автомобиль. Используется жидкий водород;

·         Ford E-450. Автобус ;

·         Mazda RX-8 hydrogen. Битопливный (бензин/водород) легковой автомобиль.

Водородный топливный элемент используется на железнодорожном транспорте в Японии, США, Дании, Германии, на водном транспорте в США и Европе, в авиации (США, Германия), также на велосипедах, мотоциклах, скутерах.

Внедрение водородных технологий сдерживает:

·         более высокая себестоимость, чем у традиционных источников;

·         отсутствие водородных заправочных станций;

·         несовершенные технологии хранения водорода;

·         отсутствие стандартов безопасности, хранения, транспортировки, применения и т. д.;

Кроме этого ведутся споры об опасности использования водорода: по одним источникам – водород в смеси с воздухом – взрывчатое вещество, по другим – водородный транспорт прошел все проверки и не опаснее бензина.

Конкурирующие технологии: электромобили и гибридный транспорт

Кроме трех основных конкурирующих технологий, которые используются в автомобилях нового поколения есть еще и такие:

·         автомобиль с двигателем, который работает на сжатом воздух;

·         автомобиль на солнечных батареях;

·         автомобиль на воде.

2.3. Автомобиль на сжатом воздухе.

AirCars это автомобиль с двигателем, который работает на сжатом воздухе.
Двигатель AirCars может быть так же комбинирован с другими видами топлива (бензин, этанол, газ) Первые модели по планам производителей должны были  появиться  в продаже в конце 2008 года, производиться должны были в Индии.

Некоторые преимущества AirCars:
- нет выхлопных газов,

- очень экономична (может проехать около 1000 км. всего за 1,5 евро)
- не нуждается в коробке передач
- возможность заправлять, подключившись к обычной розетке 220 V.

2.4. Автомобиль на воде: миф или реальность?

Японская компания Genepax летом 2008 года представила в Осаке (Osaka, Япония) автомобиль на воде, точнее, электромобиль c водой в качестве топлива. Одного литра абсолютно любой воды (дождевой, речной, морской) достаточно, чтобы ехать на нем в течение часа со скоростью 80 километров в час.

Но для расщепления воды необходимо электричество, и далеко не все   верят, что энергии для расщепления воды поступающей от аккумулятора, хватит, чтобы автомобиль ехал достаточно быстро.

Продемонстрированное авто является единственным прототипом, который будет использован для получения патента на изобретение.

2.5. Автомобиль на солнечных батареях

Более пятьдесяти лет назад, 31 августа 1955 года в Чикаго на выставке достижений концерна General Motors впервые был показан прототип транспортного средства на солнечных батареях. Американский инженер Уильям Кобб создал прототип такого автомобиля длинно 40 сантиметров. Машинка была оснащена 12 селеновыми фотоэлементами. Свет солнца преобразовывался в ток, который приводил в движение маленький электромотор, шкивом соединенный с задней осью.

В настоящее время многие компании продолжают экспериментировать с солнечной энергией, а лучшие экземпляры таких автомобилей выступают на ралли солнечных автомобилей в Австралии. Эти ралли, кстати, проводятся регулярно раз в два года. Однако, до массовых автомобилей или хотя бы более или менее комфортных для пассажиров, дело так и не дошло. Связано это с тем, что автопроизводители перекинули свое внимание на водород, использование которого в качестве источника энергии для автомобиля более эффективно.

3. Каким будет автомобиль будущего?

В настоящее время в автомобилестроении существуют следующие основные тенденции:

1. Погоня за экономичностью – современные двигатели значительно меньше потребляют топлива, чем двигатели былых лет (первые бензиновые двигатели могли потреблять 10-20 литров бензина на 10 км, например, ГАЗ-13 «Чайка», выпускаемая в 50-е годы XX века, потребляла 21 литр бензина, а современные автомобили потребляют 6-7 литров на 100 км).

2. Увеличение мощности – с развитием технологий и науки возросла и мощность двигателя (первые двигатели были мощностью 1 л.с., сейчас – 100-200 л.с.).

3. Экологичность – автомобиль не должен загрязнять окружающую среду.

4. Безопасность – современный автомобиль должен быть безопасен, чтобы защитить водителя и пассажира в случаи аварии.

5. Хорошая обтекаемость автомобиля – для того чтобы, увеличить экономичность.

6. Уменьшение размера автомобиля - так как машин с каждым годом становится всё больше, а дорожное пространство не увеличивается, то уже сейчас, например в Европе, очень популярны автомобили малых размеров. Кстати, существует противоположная тенденция, а именно увеличение размеров автомобиля. Связано с увеличением безопасности и улучшением комфорта обитателей автомобиля.

Так каким же будет автомобиль будущего? Начнем, пожалуй, с двигателя автомобиля. В будущем, возможны два варианта:

1. Электрический двигатель – будет малых размеров и будет питаться от обычной электрической розетки.

2. Водородный двигатель – в будущем производство водорода будет дешевым, а значит выгодным большинству автомобилистов.

Про двигатель, можно ещё сказать, что он будет экономичен, экологичен и достаточно мощным.

В будущем, у водителя появится большое количество электронных помощников. Вообще в автомобиле не останется почти механических частей – всё заменит электроника. Она будет следить за автомобилем и за водителем, а также за дорожной ситуацией. В будущем – у электроники будет больше прав в управлении, чем у водителя, а может и в далеком будущем она и вовсе заменит человека. Тогда человеку только предстоит задать маршрут, а автомобиль сам его довезет до места назначения.

Специалисты считают, что изменится и  дизайн автомобиля: будет актуален “подвижный дизайн”, когда вид автомобиля будет преобразоваться в зависимости от конкретной ситуации. В будущем автомобиль разделятся на два вида: городской автомобиль и спортивный автомобиль. Городской автомобиль будет предназначен для поездок по городу, из-за этого будет иметь компактные формы, и будет экономичным. Спортивный же автомобиль будет оригинален, больших размеров для удобства водителя и будет автомобилем выходного дня.

Заключение

Изучая литературу по выбранной теме, я очень много узнал об истории создания первых автомобилей, истории их развития, какие характеристики важно учитывать при выборе автомобиля, например, и т.д. всего даже не перечислишь. Я узнал, что, оказывается, существуют не только бензиновые автомобили, но  уже сегодня есть много разработок на основе других видов топлива: электрические аккумуляторы, смешанные двигатели (гибридные), водородные, питание от солнечных батарей, от сжатого воздуха,  и даже от воды! Причем, использование новых видов  топлива позволяет меньше загрязнять атмосферу выхлопами, а значит, у нас есть надежда на улучшение экологии нашей Земли.

Более распространенными  и конкурентноспособными  являются все-таки три из перечисленных технологий:

·         электромобили,

·         гибридомобили и

·         водородный транспорт.

А если бы я мог выбирать, на каком топливе ехать, я бы выбрал машину с гибридным двигателем: совсем отказаться от бензина пока нельзя, так как в нашей стране пока нет «электрозаправок»,  а заряда аккумулятора  хватает примерно на 80 километров.

Может, автомобиль и изменится в будущем, но можно утверждать одно – руль и четыре колеса останутся. И мы также, лет через 20-30-50 будем размышлять, – а какой же он будет автомобиль будущего?

Список литературы

1. Золотов А.В. Легковые автомобили/ Науч.-поп. Издание для детей. – М.: ЗАО «РОСМЭН-ПРЕСС», 2008.
2. Крылов Г.А. Автомобили. – СПб.: «А. В. Л. – Тимошка», 2005.
3. Автомобили / сост. С.В. Кузнецов. – М.: Мир энциклопедий Аванта+, Астрель, 2007.
4. Большая иллюстрированная энциклопедия эрудита. – М.: МАХАОН, 2008.
5. http://ru.wikipedia.org/wiki
6. http://www.3dnews.ru/auto/elektrocars/
7. http://engine.aviaport.ru/issues/38/page34.html
8. http://engine.aviaport.ru/issues/38/page36.html