Αυτοκίνητο: Πληροφορίες wiki και διάφορα ιστορικά στοιχεία

Αυτοκίνητο: Πληροφορίες wiki και διάφορα ιστορικά στοιχεία

Το αυτοκίνητο είναι όχημα εφοδιασμένο με το δικό του κινητήρα, από τον οποίο και αντλεί τη δύναμη της κίνησης του. Ο τύπος του καθορίζεται από τον τρόπο χρήσης του και τα χαρακτηριστικά του.

Έτσι έχουμε τα:

  • επιβατικά
  • φορτηγά
  • αγωνιστικά
  • λεωφορεία
  • αυτοκίνητα έλξης
  • θωρακισμένα κ.λπ.

Δεδομένου ότι τα φορτηγά π.χ. χωρίζονται σε διαφορετικούς τύπους, ανάλογα με το είδος του μεταφερόμενου εμπορεύματος (ανατρεπόμενα ή όχι) και τη μεταφορική τους δύναμη σε τόνους και τα επιβατικά χωρίζονται ανάλογα με τον αριθμό των θέσεών τους και φυσικά το είδος του αμαξώματός τους, υπάρχουν πολυάριθμοι τύποι αυτοκινήτων, από το απλό διθέσιο επιβατικό μέχρι τον αυτοκινητοσυρμό (ρυμουλκό μαζί με τα ρυμουλκούμενα οχήματα).

Ιστορική εξέλιξη του αυτοκινήτου

Η λέξη αυτοκίνητο, [αγγλικά: automobile], χρησιμοποιήθηκε για πρώτη φορά στις 3 Ιανουαρίου 1899 στο κύριο άρθρο της αμερικανικής εφημερίδας «New York Times».

Η πορεία της ανάπτυξης της τεχνικής επιστήμης για την αντιμετώπιση των αναγκών που παρουσιάστηκαν στην κοινωνία (μεταφορά προσώπων και εμπορευμάτων, ανάπτυξη του εμπορίου, πόλεμοι κλπ.) φαίνεται καθαρά, όπως είναι φυσικό, και μέσα από τη μορφή της κατασκευής και τον τρόπο λειτουργίας του αυτοκινήτου. Έτσι παρουσιάστηκε το πρόβλημα της δημιουργίας «αυτοκινούμενου οχήματος», που θα αντικαθιστούσε τις άμαξες των παλαιότερων χρόνων που για κινητήρια δύναμη είχαν ανθρώπους και ζώα και οι οποίες δεν ήταν δυνατό να εξυπηρετήσουν τις νεότερες ανάγκες.

Οι προβληματισμοί αυτοί των μηχανικών αρχίζουν να γίνονται πράξη από το 1450 περίπου που κατασκευάζεται αυτοκινούμενο όχημα το οποίο κινείται με τη βοήθεια του ανέμου. Το 1482 ο Λεονάρντο ντα Βίντσι συνέλαβε την ιδέα για αυτοκινούμενη άμαξα με ελατήρια, αλλά η εφαρμογή της, έναν αιώνα αργότερα, είχε αρνητικά αποτελέσματα. Πέρασε ακόμα ένας αιώνας και όλες οι προσπάθειες για πρακτική αντιμετώπιση του προβλήματος της αυτοκίνησης των οχημάτων δεν είχαν κανένα θετικό αποτέλεσμα.

Το 1769 ο Γάλλος μηχανικός Κινιό (1725-1804) έκανε την πρώτη σοβαρή προσπάθεια για την κατασκευή αυτοκινήτου, κατασκευάζοντας ένα τρίτροχο ατμοκίνητο όχημα. Το όχημα αυτό ανέπτυσσε ταχύτητα 95 χλμ./ώρα και ήταν ατμοκίνητο, αλλά παρουσίαζε δυσεπίλυτα προβλήματα τροφοδοσίας και οδήγησης. Η εξέλιξη και τελειοποίηση της ατμομηχανής έδωσε τη δυνατότητα στους Άγγλους να πετύχουν λίγο αργότερα ορισμένα σημαντικά πράγματα. Παρόμοια ανάπτυξη βλέπουμε στη Γαλλία (1840) με τον Σαρλ Ντιέτζ, στην Ιταλία (1830) με το Λουίτζι Παγκάνι.

Παρουσιάζονται δηλαδή στους δρόμους ατμοκίνητα αυτοκίνητα λεωφορεία (10-12 θέσεων), τα οποία πραγματοποιούν ορισμένα ταξίδια – επιτυχίες για τις τότε συνθήκες. Ο τύπος των οχημάτων αυτών, λόγω ακριβώς της πειραματικής κατασκευής τους, δεν ήταν καθορισμένος. Οι εταιρίες μεταφορών όμως αντέδρασαν στην εξάπλωσή τους, γιατί φοβήθηκαν το συναγωνισμό και θέσπισαν νόμους για τον περιορισμό της ταχύτητάς τους. Αυτοκίνητα αυτής της εποχής διατηρούνται σε ορισμένα μουσεία αυτοκινήτων της Ευρώπης.

Ο προβληματισμός των μελετητών της προηγούμενης περιόδου πάνω στην εξέλιξη των οχημάτων ήταν στο πώς θα αντικατασταθεί η «μυϊκή» από την «τεχνική» κινητήρια δύναμή τους. Τώρα μπαίνει αναγκαστικά το πρόβλημα της αντικατάστασης της ατμομηχανής από μια άλλη κινητήρια δύναμη για το όχημα που θα συγκέντρωνε περισσότερα πλεονεκτήματα από την ατμομηχανή και θα έλυνε το πρόβλημα της σχέσης: προσφορά εργασίας – απόδοση του οχήματος· με άλλα λόγια, ανάλογα με το βάρος των μεταφερόμενων και την ταχύτητα μεταφοράς, να γίνεται και η κατανάλωση της προσφερόμενης ενέργειας από τη μηχανή: δηλ. να αυξηθεί ο συντελεστής απόδοσης.

Ήδη από το 1774 ο Βόλτα κατέληξε σε συμπεράσματα από τα πειράματά του πάνω στην ανάφλεξη και έκρηξη μειγμάτων μεθανίου και αέρα με ηλεκτρικό σπινθήρα. Αυτά χρησιμοποιήθηκαν αργότερα (1807) από τον Ισαάκ ντε Ριβάλ για τη δημιουργία κινητήριας δύναμης. Την ίδια εποχή κατασκευάστηκε από τους Άγγλους και ένας αεριοστρόβιλος. Αλλά ο Ιταλός Λουίτζι ντε Κριστόφορις το 1841 έθεσε σε λειτουργία κινητήρα που τροφοδοτούνταν με πετρέλαιο. Ήταν ένα πρώτο βήμα για το ξεπέρασμα της ατμομηχανής.

Έτσι στα 1877, λαμβάνοντας υπόψη τις παρατηρήσεις και τα πειράματα των τεχνικών της εποχής, οι Γερμανοί Όττο και Λάνγκεν, εφαρμόζοντας την αρχή του τετράχρονου κύκλου, κατασκεύασαν μικρό κινητήρα έκρηξης. Ο κινητήρας αυτός, ελαφρός και μικρός, ήταν αναγκαίος για τα οχήματα. Στα 1885 και 1887 οι Γερμανοί μηχανικοί Ντέμλερ και Μπεντς κατασκεύασαν τα πρώτα οχήματα με κινητήρα εσωτερικής καύσης, ο πρώτος δίτροχο και ο δεύτερος τρίτροχο. Ο πολύστροφος κινητήρας του Ντέμλερ εγκαινίαζε μια καινούρια εποχή για την τεχνική.

Το 1889 κυκλοφόρησε από τον Πεζό, όχημα εφοδιασμένο με βενζινοκινητήρα. Το 1894 εμφανίζεται το τρίκυκλο του Μπερνάρντι με καλομελετημένο σχέδιο για το σύστημα της διεύθυνσής του. Το 1893 στην Αμερική οι αδερφοί Ντάρια κυκλοφόρησαν το πρώτο αυτοκίνητο. Το 1894 σε αγώνες ταχύτητας στο Παρίσι εμφανίζονται εκατόν δύο αυτοκίνητα. Νικητής αναδεικνύεται ο Ντε Ντιόν.

Με την εμφάνιση της γεννήτριας συνεχούς ρεύματος (δυναμό) το 1895 αρχίζουν να εξαφανίζονται αρκετές τεχνικές ατέλειες του αυτοκινήτου και στις 24 Μαρτίου 1898, ο Ρόμπερτ Άλισον από την Πενσιλβάνια των Ηνωμένων Πολιτειών Αμερικής, έγινε ο πρώτος αγοραστής αυτοκινήτου που κατασκευάστηκε στη χώρα.

Σήμερα, με την τεράστια ανάπτυξη της τεχνικής επιστήμης, έχει τελειοποιηθεί σε όλους τους τομείς του. Η εξέλιξη αυτή συνδέεται με την ανάπτυξη του αυτοκινήτου ως βιομηχανικού προϊόντος και είναι αισθητή από το 1900, στον Α΄ Παγκόσμιο πόλεμο, την περίοδο του μεσοπολέμου και ιδιαίτερα στα μεταπολεμικά χρόνια.

Τεχνικά και βασικά μέρη του αυτοκινήτου

Τα κύρια μέρη του είναι: το πλαίσιο που αποτελεί το σκελετό του αυτοκινήτου και πάνω του συναρμολογούνται όλα τα άλλα όργανα, ο κινητήρας με το ηλεκτρικό σύστημα που εξασφαλίζουν την αυτόνομη κίνηση του αυτοκινήτου, το σύστημα μετάδοσης της κίνησης (άξονες, σύνδεσμοι), οι τροχοί που εξασφαλίζουν τη στήριξη του αυτοκινήτου στο έδαφος, το σύστημα ανάρτησης, τα φρένα και το αμάξωμα, που κατασκευάζεται ανάλογα με τη χρήση για την οποία προορίζεται το αυτοκίνητο.

Πλαίσιο

Αποτελεί το σκελετό του αυτοκινήτου. Είναι μια άκαμπτη κατασκευή από ένα σύνολο χαλύβδινων δοκών που δέχεται όλες τις καταπονήσεις του οχήματος. Η διαμόρφωση του πλαισίου είναι τέτοια, ώστε πάνω του να συναρμολογούνται κατάλληλα τα όργανα του αυτοκινήτου, ο κινητήρας, και το σύστημα ανάρτησης. Γι` αυτόν το λόγο και έχει ειδικές υποδοχές, πέλματα, δευτερεύουσες δοκούς. Οι κατασκευαστές αυτοκινήτων προσπαθούν να δώσουν ανθεκτικότερα πλαίσια, με βάρος και κόστος κατασκευής μέσα σε ορισμένα πλαίσια. Ειδική κατασκευή πλαισίου υπάρχει στα αυτοκίνητα αγώνων και στα σπορ αυτοκίνητα. Στα «αυτοφερόμενα» αμαξώματα το πλαίσιο αποτελεί μέρος του αμαξώματος.

Κινητήρας

Ο κινητήρας χρησιμοποιείται για την πρόωση του αυτοκινήτου και είναι εσωτερικής καύσης. Οι κινητήρες φέρουν έμβολα (εμβολοφόροι) και τροφοδοτούνται με καύσιμα: βενζίνη (βενζινοκινητήρες κύκλου οttο) ή πετρέλαιο (πετρελαιοκινητήρες κύκλου Diesel).

Οι κινητήρες εσωτερικής καύσης, σε αντίθεση με τους εξωτερικής καύσης (διατμού), αποδίδουν τη χημική ενέργεια υπό μορφή θερμότητας που καίγεται μέσα στον κινητήρα, γι αυτό και παρουσιάζουν μεγαλύτερο συντελεστή απόδοσης. Εκτός από αυτό είναι ελαφρότεροι και μικρότερου όγκου από τις ατμομηχανές (εξωτερική καύση), έτσι το βάρος και ο όγκος τους είναι περιορισμένος σε σχέση με το σύνολο του οχήματος.

Τα αεριογόνα αυτοκίνητα (γκαζοζέν) έχουν επίσης κινητήρα εσωτερικής καύσης και τα καύσιμα που χρησιμοποιούν είναι αέρια. Ιδιαίτερη περίπτωση αποτελούν τα ηλεκτρικά αυτοκίνητα που εμφανίστηκαν από τα πρώτα χρόνια του αυτοκινήτου και χρησιμοποιούν συσσωρευτές (μολύβδου, ψευδαργύρου – αέρα).

Ένας στοιχειώδης κινητήρας αποτελείται από έναν κύλινδρο, μέσα στον οποίο παλινδρομεί ένα έμβολο. Ο αριθμός των κυλίνδρων σε έναν κινητήρα φτάνει μέχρι τους 12. Τα περισσότερα αυτοκίνητα είναι εφοδιασμένα με τετρακύλινδρους κινητήρες, ενώ αρκετή διάδοση έχουν και οι εξακύλινδροι. Αυτό γίνεται γιατί οι κινητήρες αυτοί είναι πολύστροφοι και μικρού κυλινδρισμού, πράγμα που τους δίνει προτεραιότητα στην οικονομική παραγωγή. Είναι για αυτοκίνητα μικρής και μέσης ισχύος, τα οποία και έχουν πλατιά κατανάλωση. Πολλές φορές χρησιμοποιούνται και δικύλινδροι κινητήρες.

Λειτουργία του κινητήρα ντίζελ

Το πετρέλαιο που τροφοδοτεί τον κινητήρα βρίσκεται σε ειδική δεξαμενή (ρεζερβουάρ, ντεπόζιτο). Τα καύσιμα οδηγούνται στον κινητήρα με τη βοήθεια σωληνίσκου. Αν το ρεζερβουάρ είναι ψηλότερα από τον κινητήρα, τα καύσιμα διανύουν το σωληνίσκο με την επίδραση της βαρύτητας (σπάνια περίπτωση). Συνήθως η μεταφορά γίνεται με τη βοήθεια ειδικής αντλίας (τρόμπας). Η κίνηση της τρόμπας γίνεται με ηλεκτρισμό ή με τον ίδιο τον κινητήρα.

Σε έναν κύλινδρο του κινητήρα ντίζελ μπαίνει αέρας. Ο κύλινδρος στο ένα του άκρο είναι κλειστός. Το έμβολο του κυλίνδρου, στο άλλο άκρο, συμπιέζει τον αέρα, μέχρις ότου η θερμοκρασία του αέρα φτάσει στο βαθμό ανάφλεξης του πετρελαίου (250ο C περίπου). Τότε ειδικός ψεκαστήρας τροφοδοτεί τον κύλινδρο με πετρέλαιο υπό μορφή σταγόνων. Έτσι το πετρέλαιο αναφλέγεται. Η ανάφλεξη αυτή προκαλεί πίεση μεγαλύτερη στο αέριο, με αποτέλεσμα την κίνηση του εμβόλου προς τα έξω. Η καύση δεν γίνεται ακαριαία, έτσι η πίεση παραμένει θεωρητικά σταθερή.

Ενώ το έμβολο κινείται προς τα έξω, το μείγμα αερίων και καπναερίων που υπάρχει στον κύλινδρο εκτονώνεται. Αν η συμπίεση στον κύλινδρο δεν προκαλεί θερμοκρασία ανάφλεξης, τότε η ανάφλεξη γίνεται με σπινθήρα ηλεκτρικό (ειδικοί κινητήρες). Στους τετράχρονους κινητήρες οι τέσσερις χρόνοι του εμβόλου είναι: συμπίεσης, εκτόνωσης, εξαγωγής, αναρρόφησης. Στους δίχρονους κινητήρες υπάρχουν μόνο οι χρόνοι συμπίεσης και εκτόνωσης. Η εξαγωγή και η αναρρόφηση (εισαγωγή) γίνονται συγχρόνως.

Λειτουργία του κινητήρα Οttο

Τα καύσιμα που τροφοδοτούν τους κινητήρες Οttο είναι αέρια (φωταέριο, μεθάνιο) ή υγρά (κοινή βενζίνη, βενζίνη super, κηροζίνη). Η τροφοδοσία του κινητήρα με καύσιμα από το ρεζερβουάρ γίνεται όπως και προηγούμενα. Η ανάμειξη όμως του αέρα καύσης και του καυσίμου γίνεται σε ειδικό χώρο (εξάρτημα), τον εξαεριωτήρα (carbyrateur). Μετά, το μείγμα αέρα – βενζίνης (καυσίμου) μεταφέρεται στον κύλινδρο, όπου και συμπιέζεται, χωρίς όμως η συμπίεση αυτή να προκαλέσει θερμοκρασία ανάφλεξης.

Η ανάφλεξη του μείγματος γίνεται στο τέλος της συμπίεσης από ηλεκτρικούς αναφλεκτήρες (μπουζί) που προκαλούν σπινθήρες. Η ηλεκτροδότηση στα μπουζί γίνεται από το δυναμό, από όπου το μεταδίδει ειδικός πολλαπλασιαστής τάσης. Θεωρητικά η καύση γίνεται ακαριαία (αντίθετα με την ντίζελ), με αποτέλεσμα την απότομη άνοδο της πίεσης. Μετά γίνεται η εκτόνωση των αερίων. Ο κύκλος λειτουργίας στους τετράχρονους και δίχρονους κινητήρες Οttο είναι όμοιος με τους αντίστοιχους των κινητήρων ντίζελ. Φυσικά έχουν ορισμένες διαφορές στην τροφοδοσία και καύση.

Τα βασικά στοιχεία ενός κινητήρα ντίζελ είναι: ο κύλινδρος, από ειδικό χυτοσίδηρο, που κατασκευάζεται εσωτερικά λείος για την καλύτερη παλινδρόμηση του εμβόλου. Τοποθετείται συνήθως κατά τέτοιο τρόπο, ώστε να είναι δυνατή η αφαίρεσή του από τον κινητήρα για διόρθωση ή αντικατάσταση. Αν ο κινητήρας είναι αερόψυκτος, τότε οι κύλινδροι φέρουν εξωτερικά πτερύγια για να κυκλοφορεί ο αέρας ψύξης, αν όμως είναι υδρόψυκτος, υπάρχει ειδικός χώρος για το νερό ψύξης. Ο κύλινδρος στηρίζεται στο σώμα του κινητήρα μέσω της κεφαλής του, η οποία πολλές φορές για πολυκύλινδρους κινητήρες είναι μονοκόμματο εξάρτημα.

Οι βαλβίδες, για την εισαγωγή και εξαγωγή των αερίων κατασκευάζονται από ειδικό χάλυβα και τοποθετούνται ή στην κεφαλή του κυλίνδρου ή στο σώμα του κινητήρα. Το σώμα του κινητήρα, που κατασκευάζεται από χυτοσίδηρο, είναι η σχάρα, που με κατάλληλες υποδοχές δέχεται τα εξαρτήματα του κινητήρα. Το έμβολο κατασκευάζεται από κράμα αλουμινίου και είναι κυλινδρικό. Το έμβολο παλινδρομεί εντός του κυλίνδρου και φέρει ελατήρια ακριβείας. Η διαφορά διαμέτρου κυλίνδρου και εμβόλου καθορίζεται από τους κατασκευαστές. Ο διωστήρας (μπιέλα) συνδέει το έμβολο με τη στροφαλοφόρο άτρακτο. Κατασκευάζεται από χάλυβα και πρέπει να έχει απόλυτη ακαμψία.

Η στροφαλοφόρος άτρακτος (στρόφαλος) κατασκευάζεται από χάλυβα και διαμορφώνεται κατά τέτοιο τρόπο, ώστε να δέχεται τα έδρανα βάσης και τους συνδέσμους από τις μπιέλες. Φέρει αντίβαρα για ζυγοστάθμιση λόγω της εκκεντρότητας που προκαλείται από τις μπιέλες. Πάνω της είναι προσαρμοσμένος ο σφόνδυλος, που ενεργεί κατά τους νεκρούς χρόνους. Η εκκεντροφόρος άτρακτος, πάνω στην οποία υπάρχουν τα έκκεντρα που ρυθμίζουν τη λειτουργία των βαλβίδων. Η κίνησή της γίνεται μέσω αλυσίδας ή οδοντωτών τροχών.

Σύστημα τροφοδοσίας καυσίμων

Από το ρεζερβουάρ το πετρέλαιο οδηγείται μέσω σωληνίσκου σε ένα φίλτρο καθαρισμού. Με τη βοήθεια αντλίας (τρόμπας) οδηγείται σε δεύτερο φίλτρο για πληρέστερο καθαρισμό και μετά φτάνει στους κυλίνδρους. Το σύστημα ψύξης, που χρησιμοποιείται για την απαγωγή θερμότητας του κινητήρα, ώστε να μη δημιουργηθεί υπερθέρμανση και καταστροφή των εξαρτημάτων του. Υπάρχουν δύο συστήματα ψύξης:

Η ψύξη με νερό (υδρόψυκτοι κινητήρες) (αερόψυκτοι) και
Η ψύξη με αέρα. Γενικά η κατασκευαστική διαμόρφωση ενός πετρελαιοκινητήρα είναι όμοια με του βενζινοκινητήρα, με διαφορά στο σύστημα τροφοδοσίας και ανάφλεξης, όπου για τους βενζινοκινητήρες υπάρχει ο εξαεριωτήρας (καρμπιρατέρ). Η εκκίνηση γίνεται μέσω άλλου μικρού ηλεκτροκινητήρα (μίζας). Παλαιότερα γινόταν χρήση μανιβέλας. Όλα αυτά τα όργανα του κινητήρα κατά τη λειτουργία τους παρουσιάζουν τάση μετάδοσης κραδασμών, γι` αυτό και η κατασκευή του κινητήρα γίνεται κατά τέτοιο τρόπο, ώστε να απορροφά ένα μέρος από τους κραδασμούς αυτούς.

Υπάρχει μια σταθερή σχέση γενικά μεταξύ ισχύος του κινητήρα, κυλινδρισμού, αριθμού στροφών και βαθμού συμπίεσης. Όλα αυτά λαμβάνονται υπόψη από τους κατασκευαστές αυτοκινήτων, ώστε εκλέγοντας κατάλληλες σταθερές για το κάθε μέγεθος, να εξασφαλίσουν λιγότερους κραδασμούς, οικονομία καυσίμων και λογικό όριο ζωής του κινητήρα. Για την καλή λειτουργία των οργάνων του κινητήρα απαιτείται συνεχής λίπανση με κατάλληλα ορυκτέλαια. Αυτή γίνεται με κατάλληλα συστήματα.

Όπως αναφέρθηκε, στους βενζινοκινητήρες υπάρχει ανάγκη σπινθηροδότησης, η οποία γίνεται μέσω ηλεκτρικού αναφλεκτήρα (μπουζί). Δηλαδή το αυτοκίνητο έχει ανάγκη ηλεκτρικής εγκατάστασης. Γι` αυτό υπάρχει γεννήτρια συνεχούς ρεύματος (δυναμό), η οποία τροφοδοτεί με συνεχές ρεύμα (6, 12 ή 24 Vοlt) όλα τα όργανα του αυτοκινήτου, ενώ παράλληλα φορτίζει και το συσσωρευτή (μπαταρία). Ο συσσωρευτής παρέχει ηλεκτρικό ρεύμα, όταν ο κινητήρας δε λειτουργεί. Το 1960 από το Γερμανό μηχανικό Felix Wankel έγινε επίδειξη ενός νέου κινητήρα εσωτερικής καύσης που πήρε και το όνομά του.

Ο κινητήρας Wankel διαφέρει βασικά από τους άλλους εμβολοφόρους κινητήρες. Αυτός αποτελείται βασικά από περιστρεφόμενα έμβολα, δηλ. δεν υπάρχει παλινδρομική κίνηση εμβόλου. Επίσης έγινε χρήση αεριοστροβίλων, όπου γίνεται εκμετάλλευση της κινητικής ενέργειας των αερίων, η κατανάλωση όμως περισσότερων καυσίμων, καθώς και ο θόρυβος που προκαλούν τους κατέστησε προς το παρόν ανεφάρμοστους.

Μετάδοση της κίνησης

Τα κύρια εξαρτήματα του συστήματος της μηχανικής μετάδοσης της ταχύτητας είναι ο συμπλέκτης, το κιβώτιο ταχυτήτων, ο άξονας μετάδοσης, το διαφορικό και τα ημιαξόνια. Η κλασική διάταξη σε ένα αυτοκίνητο είναι: ο κινητήρας στο μπροστινό μέρος του και οι κινητήριοι τροχοί στο πίσω, όπου και πρέπει να μεταδοθεί η κίνηση. Ο συμπλέκτης συνδέει τον κινητήρα εσωτερικής καύσης με το σύστημα μετάδοσης κίνησης.

Αυτή η σύνδεση γίνεται και κατά την εκκίνηση του αυτοκινήτου, αλλά και καθ` οδόν σε κάθε αλλαγή ταχύτητας. Υπάρχουν δύο τύποι συμπλέκτη, οι ξηρού και οι υγρού τύπου. Ο ξηρού τύπου συμπλέκτης είναι περισσότερο διαδομένος και αποτελείται από ένα δίσκο που είναι τοποθετημένος στον κινούμενο άξονα· η λειτουργία του ρυθμίζεται από πεντάλ.

Τα κιβώτια ταχυτήτων χρησιμοποιούνται για τον υποπολλαπλασιασμό των στροφών. Υπάρχουν δύο τύποι κιβωτίων ταχυτήτων, τα «δι` ολισθαινόντων τροχών» και τα «μετά τροχών σταθεράς εμπλοκής». Στον πρώτο τροχό χρησιμοποιούνται οδοντωτοί μετωπικοί τροχοί, οι οποίοι και συνδυάζονται μεταξύ τους κατά διάφορους τρόπους, ώστε να πετυχαίνεται κάθε φορά διαφορετική σχέση μετάδοσης στροφών από την άτρακτο εισόδου στην άτρακτο εξόδου.

Έτσι, όταν γίνεται αλλαγή ταχύτητας, εννοούμε αλλαγή του ζεύγους των συνδυαζόμενων τροχών. Η αλλαγή αυτή πετυχαίνεται με ολίσθηση των τροχών αξονικά προς την άτρακτο.

Τα αυτοκίνητα έχουν συνήθως τέσσερις ή πέντε ταχύτητες για εμπρόσθια κίνηση και μία για όπισθεν. Ο κινητήρας μπαίνει σε κίνηση χωρίς το αυτοκίνητο να κινείται. Τότε, με κατάλληλο χειρισμό του συμπλέκτη, που ενώνεται με το κιβώτιο ταχυτήτων με ειδικό σύνδεσμο και ανάλογο χειρισμό του κιβωτίου, η άτρακτος του κινητήρα έρχεται, σε συνδυασμό με την άτρακτο μετάδοσης της κίνησης, σε ορισμένη σχέση στροφών. Η θέση αυτή των ατράκτων έχει ως συνέπεια την εκκίνηση του αυτοκινήτου.

Η αλλαγή της ταχύτητας καθ` οδόν γίνεται μέσω του συμπλέκτη και με το χειρισμό ενός μοχλού ταχυτήτων (λεβιέ). Τότε αποσυμπλέκεται το ζεύγος της πρώτης ταχύτητας και συμπλέκεται της δεύτερης κ.ο.κ. Έχουν επινοηθεί και κιβώτια ταχυτήτων «δια συγχρονισμού», που αποσκοπούν στη διευκόλυνση της διαδικασίας αλλαγής ταχύτητας. Σε πολλά σύγχρονα οχήματα χρησιμοποιούνται αυτόματα κιβώτια ταχυτήτων. Δηλαδή οι ταχύτητες αλλάζουν χωρίς την επέμβαση του οδηγού, αλλά με τη βοήθεια ρυθμιστικού μηχανισμού.

Ο άξονας εξόδου από το κιβώτιο ταχυτήτων συνδέεται με τον άξονα μετάδοσης κίνησης με ένα σταυροειδή σύνδεσμο (σταυρό). Υπάρχουν διάφοροι τύποι σταυρών. Ο άξονας μετάδοσης κίνησης είναι κοίλος μεταλλικός σωλήνας με κατάλληλους μηχανισμούς για τη σύνδεση με το κιβώτιο ταχυτήτων, που προηγείται λειτουργικά, και το διαφορικό που ακολουθεί και με το οποίο επίσης συνδέεται.

Δηλαδή το διαφορικό δέχεται την κίνηση μέσω του άξονα και αυτό μεταδίδει την κίνηση στους κινητήριους τροχούς μέσω των ημιαξόνων. Στο κιβώτιο του διαφορικού υπάρχει ένας οδοντωτός τροχός (κορόνα) που εμπλέκεται με άλλο τροχό επίσης οδοντωτό (πηνίο). Η λειτουργία γίνεται μέσα σε λουτρό λαδιού με τη βοήθεια ένσφαιρων εδράνων κύλισης και κωνικών οδοντωτικών τροχών (δορυφόρων).

Το σύστημα του διαφορικού και των ημιαξονίων επινοήθηκε για την άνετη κίνηση του οχήματος σε καμπύλες οδούς (στροφές). Έτσι πετυχαίνεται η διαφορετική ταχύτητα περιστροφής των τροχών (ο εξωτερικός τροχός διανύει μεγαλύτερη απόσταση από τον εσωτερικό), πράγμα που θα ήταν ακατόρθωτο αν υπήρχε ενιαίος άξονας και για τους δύο κινητήριους τροχούς (δηλ. έλειπαν τα ημιαξόνια). Παλαιότερα είχαν επινοηθεί και άλλα συστήματα μετάδοσης κίνησης, π.χ. μετάδοση της κίνησης μέσω αλυσίδας.

Εκτός από την κλασική διάταξη (μπροστά η μηχανή και πίσω οι κινητήριοι τροχοί) υπάρχουν και άλλες διατάξεις κατασκευής, όπως πίσω ο κινητήρας και πίσω οι κινητήριοι τροχοί ή μπροστά ο κινητήρας και μπροστά οι κινητήριοι τροχοί. Για κάθε διάταξη εφαρμόζεται και ιδιαίτερο σύστημα μετάδοσης της κίνησης.

Τροχοί και φρένα στο αυτοκίνητο

Οι τροχοί στηρίζουν το αυτοκίνητο στο έδαφος. Οι πρώτοι τροχοί που χρησιμοποιήθηκαν ήταν ξύλινοι, ακτινωτοί με μεταλλική στεφάνη, εντελώς μεταλλικοί κλπ. Σήμερα αποτελούνται από ένα μεταλλικό δίσκο (ζάντα) που περιβάλλεται από έναν ελαστικό αεροθάλαμο (σαμπρέλα). Η σαμπρέλα καλύπτεται από το ελαστικό (επίσωτρο), που αποτελείται από το πέλμα και από στρώματα λινού νήματος. Οι τροχοί πρέπει να είναι έτσι κατασκευασμένοι, ώστε να μπορούν να απορροφούν τους κραδασμούς του οχήματος κατά τη διάρκεια της οδήγησης και επιπλέον να έχουν μεγάλη διάρκεια ζωής.

Σύστημα διεύθυνσης

Το σύστημα οδήγησης αποτελείται από το πηδάλιο (τιμόνι) και από το μηχανισμό που εξασφαλίζει τη μετάδοση του χειρισμού του. Το σύστημα αυτό επιτρέπει τη μεταβολή της πορείας κίνησης του αυτοκινήτου, η οποία πετυχαίνεται μέσω των μπροστινών τροχών που έχουν τη δυνατότητα να μετακινούνται αλλάζοντας τη διεύθυνση του οχήματος.

Ο μηχανισμός της αλλαγής πορείας των μπροστινών τροχών (στις στροφές) είναι λίγο πολύπλοκος και αυτό γιατί η κλίση και των δύο τροχών ως προς τον άξονα δεν είναι η ίδια, δηλ. στις στροφές οι μπροστινοί τροχοί δεν έχουν παράλληλη κατεύθυνση. Αυτό γίνεται γιατί ο πόλος στροφής του οχήματος πρέπει να είναι ο ίδιος και για τους τέσσερις τροχούς. Κατά συνέπεια στις στροφές ο εσωτερικός μπροστινός τροχός στρίβει περισσότερο από τον εξωτερικό. Έτσι αποφεύγεται η επικίνδυνη ολίσθηση και τριβή του οχήματος στο οδόστρωμα.

Η λειτουργία αυτή πετυχαίνεται μέσω ειδικού τραπεζοειδούς σχηματισμού των ράβδων οδήγησης (ράβδος σύζευξης, μπιέλες). Για τη διευκόλυνση του χειρισμού του τιμονιού χρησιμοποιούνται μηχανισμοί – ενισχυτές πεπιεσμένου αέρα ή υδραυλικοί. Υπάρχουν διάφορα συστήματα κατασκευής του μηχανισμού διεύθυνσης των οχημάτων.

Στο εσωτερικό του αυτοκινήτου και στο χώρο του οδηγού υπάρχουν συγκεντρωμένα τα όργανα ελέγχου και χειρισμού του οχήματος. Δηλαδή το τιμόνι για την οδήγηση, ο μοχλός ταχυτήτων (λεβιέ) για την αλλαγή ταχύτητας, το χειρόφρενο με το μηχανισμό σταθεροποίησης. Στο δάπεδο υπάρχουν τα πεντάλ του συμπλέκτη (ντεμπραγιάζ), του φρένου και το πεντάλ του επιταχυντή (γκάζι). Η διάταξη είναι από αριστερά προς τα δεξιά.

Στον πίνακα των οργάνων υπάρχουν ο διακόπτης του ηλεκτρικού συστήματος, ο διακόπτης για τα φώτα, για τους υαλοκαθαριστήρες, το χειρόγκαζο κλπ. Επίσης το αυτοκίνητο είναι εφοδιασμένο με όργανα που δείχνουν την κανονική λειτουργία του: κοντέρ για τη μέτρηση της ταχύτητάς του, αμπερόμετρο για το ρεύμα, μανόμετρο για την πίεση, θερμόμετρα λαδιού και νερού, στροφόμετρο, χιλιομετρητής και διάφοροι μηχανισμοί και λυχνίες ανάλογα με τον τύπο του αυτοκινήτου.

Το σύστημα πέδησης (φρένα) χρησιμεύει για να μειώνει την ταχύτητα του οχήματος, ακόμα και να το σταματά τελείως όταν χρειάζεται. Κάθε αυτοκίνητο έχει δύο φρένα ανεξάρτητα μεταξύ τους· στο ένα ο χειρισμός από τον οδηγό γίνεται με το χέρι (χειρόφρενο) και στο άλλο με το πεντάλ ποδιού (ποδόφρενο). Το χειρόφρενο χρησιμοποιείται κυρίως στη στάθμευση του οχήματος και ως βοηθητικό σε περίπτωση ανάγκης. Λειτουργεί μηχανικά ακινητοποιώντας τον άξονα μόνο στους πίσω τροχούς, αλλά με την αύξηση της ταχύτητας των οχημάτων λειτουργεί και στους τέσσερις τροχούς για μεγαλύτερη ασφάλεια. Το ποδόφρενο λειτουργεί στους τροχούς μέσω συστήματος σιαγόνων ή ταινιών.

Μέσω ειδικού μηχανισμού οι σιαγόνες ανοίγουν, έρχονται σε επαφή με τους ίδιους τους τροχούς με τη βοήθεια τυμπάνων και η αναπτυσσόμενη δύναμη τριβής έχει ως αποτέλεσμα το φρενάρισμα του αυτοκινήτου. Η μετάδοση της λειτουργίας στις σιαγόνες γίνεται είτε με μηχανικό σύστημα (μοχλοί και συρματόσκοινα) είτε με υδραυλικό (υδραυλικά φρένα). Βασικό πρόβλημα στη μελέτη της πέδησης είναι ο τρόπος απαγωγής της θερμότητας που αναπτύσσεται.

Αμάξωμα και σύστημα ανάρτησης

Το αμάξωμα, που μπορεί να είναι κλειστό ή ανοιχτό, είναι το μέρος του αυτοκινήτου που δέχεται τους επιβάτες και το φορτίο. Υπάρχουν διάφοροι τύποι αμαξωμάτων (μπερλίνα, κουπέ κλπ.) και συνήθως κατασκευάζονται από φύλλα σιδήρου. Ο τύπος και η κατασκευή του αμαξώματος καθορίζεται από τις σύγχρονες απαιτήσεις (οικονομίας, παραγωγής κλπ.).

Στα αυτοκίνητα που προορίζονται για μακρινά ταξίδια τα αμαξώματα είναι εφοδιασμένα με τα απαραίτητα εξαρτήματα για τη διαδρομή. Το αμάξωμα συμπληρώνεται πάντα με πολυάριθμα προσαρτήματα (καθίσματα, κρύσταλλα, προφυλακτήρες) και την απαιτούμενη διακόσμηση. Ειδική κατασκευή απαιτούν τα αμαξώματα των αυτοκινήτων αγώνων.

Το σύστημα ανάρτησης είναι το σύνολο των στοιχείων που εξασφαλίζουν τη σύνδεση των τροχών με το πλαίσιο. Ο τρόπος σύνδεσης πρέπει να εξασφαλίζει την απορρόφηση των κραδασμών και την ομαλή λειτουργία του αυτοκινήτου κατά την εκκίνηση και κίνησή του. Ο τέτοιος τρόπος σύνδεσης εξασφαλίζεται από μία σειρά ελαστικά στοιχεία, ελατήρια ελασματικά, ελατήρια ελικοειδή και ράβδους στρέψης.

Τα σύγχρονα συστήματα συμπληρώνονται με μία σειρά αμορτισέρ. Στα αυτοκίνητα «Σιτροέν» χρησιμοποιούνται υδραυλικά αμορτισέρ. Τα αυτοκίνητα αγώνων παρουσιάζουν ιδιαίτερες ιδιομορφίες στην κατασκευή τους γενικά, ανάλογα με την κατηγορία τους και μερικά από αυτά δεν έχουν καμία σχέση με τα κοινά αυτοκίνητα, αλλά κατασκευάζονται ειδικά για αγώνες.