1 Úvod
1
ÚVO D
Hled á n í cest net r a di n í h o pohon u pro osobní auto m o bily je odraz e m sou a s n é situa c e l o v k a , který si za í n á uv d o m o v a t d s l e d k y zmenš ujícíc h se zásob p í r o d n í h o neros t n é h o boha t s tví a zhor š ující se ekologicko u situ a ci na Zemi. Tato diplomov á prác e se zabývá e š e n í m auto m o bilu s (dne s) net r a d i n í m pohon e m a sou a s n otázko u, jakým zp s o b e m nový zdroj ene r gie odra zit na design u takové h o dopr av níh o prost e d k u s úvaho u o zp s o b u života l o v k a , který jej bude používat.
stran a 1
1
stran a 2
2
2.1
2 Historická analýza
2
H I S T O RICKÁ A NALÝZA
2. 1 Hi s t o r i e dopr a v y P i r o z e n ý m zp s o b e m pohybu l o v k a je p š í ch z e . S pot e b o u zvyšová ní efektivity p e p r a v y za í n á l o v k nejen pro sebe, ale rovn ž pro nákla dy, kter é p e p r a v u j e , a také p v o d n k hospo d á s k ý m ú e l m , využívat r z n ý c h dopr a v níc h prost e d k ; zprvu p í r o d n í c h . Nau i l se p e p r a v o v a t pomocí l u n u po vod , od 10. tis. p. n. l. za- í n á dome s tikov a t první hospod á s k á zví a t a , od 4. tis. p. n. l. je doložen a znalost kola. S rostou cí hybnos tí l o v k a doch á zí k rozvoji zem d l s t v í a posléze stavi- telství, kter é vede k rozm a c h u sídel a násle d n é pot e b po budová ní infras t r u k t u r y, jak dopr av ní, tak technick é. Vznik prvních civilizací s sebou p i n á ší v t ší d lb u prác e a dopr av a za í n á sloužit také k obcho d ní m ú e l m , p e v o z u hospod á s k é úrody, produ k t e m e s l n é výroby, neros t nýc h surovin. Krom ná mo n í c h cest vznikají rovn ž cesty vnitroz e m s k é , kter é se postu p n s ohlede m k pot e b trvanlivosti a technickýc h par a m e t r , se za í n a jí upr avov a t r z n ý m i druhy zpevn n ý c h povrc h . Nem alý význa m na char a k t e r u a struk t u e dopr a v níc h cest mají vojensk é pot e b y , kter é vycház ejí s nutno s ti p e p r a v y nejen pos á dky, ale také velké ho množs tví pom r n t ž k é techniky. Celá histori e dopr avy až do 18. století je cha r a k t e r i s tic k á použitím p í r o d n í c h hnacíc h prost e d k a velmi pom alý m rozvoje m ve zp s o b u a efektivit jejich využití a komfor t u p e p r a v y , do jisté míry závislá na p í r o d n í c h podmí nk á c h a potaž m o hospod á s k é úrovni dan é kultu r y. Ta závisí na kvalit dopr avy, kter á je hybnou silou obcho d ov á ní, vále n i c t ví, pozd j i infor m a cí. Ve druh é polovin 18. století doch ází k p e v r a t n é m u vynález u par ní ho stroje, který má mnoho n á s o b n vyšší silový pote n ci ál oproti tehdy tradi n í m u použití hospod á s k ý c h zví a t . Nevýho do u je vazba na pevnou tras u (železnic e), kter á podmi u j e nevýhod u hmot nýc h pohon ný c h jednot e k, ale je nap r oti tomu výhodn j š í z hledisk a valivého t e n í .
Obr. 2.1 - Sum e r s k é bojové s plnými koly (2000 p. n. l.)
vozy
Okamžik e m , kdy pak za a l o být k pohon u vozidla, kter é již vázá no na železni n í tra s u, použito par ního, pozd j i spalovacího a dalších moto r , se za í n a jí psát d j i n y auto m o bilis m u . P e s t o ž e myšlenky pohá n n é h o vozidla vznikaly již od dob ren e s a n c e (Leona r d o da Vinci, pozd j i Isaac Newt on), první paro u poh á n n ý t í k o lový auto mo bil (sloužil jako vojenský taha , který se pohy bov al rychlos tí 2,5M/h) byl sest r oj e n v roce 1769 franco u z s ký m inženýr e m a mech a nik e m Nicolas e m Joseph Cugno t e m . Nevýhod o u par ní ho stroje je zna n á hmotn o s t a velmi malá ú i n n o s t , proto se podst a t n lépe osv d i l y pro pohon železni n í c h lokomotiv. Cugnot v v z byl zdokon al e n Fra nc o u z e m jmén e m Onesiph o r e Pecq u e u r , kte rý také vynalezl difer e n ci ál.
stran a 4
2 Historická analýza
V roce 1789, byl vydán první ame r ický pat e n t pro vozidlo poh á n n é par ou na jméno Oliver Evans. V roce 1801, Richa r d Trevithick post avil jako první ve Velké Britá nii cestovní ko á r poh á n n ý parou. V Británii b h e m let 1820- 1840 se provozují dost avníky pohá n n é paro u. Ty byly pozd j i vykázá ny z ve e j n ý c h silnic. Násle d n se rozvíjí železni n í systé m . Paro u pohá n n é tah a e (sest r ojil Charle s Deitz) vozily ko á r y s pas až é r y kolem Pa í ž e a Bordó až do roku 1850. V letec h 1860- 1880 bylo ve spoje nýc h státe c h posta v e n o velké množství parovoz vynález ci jako: Har ris o n Dyer, Joseph Dixon, Rufus Port e r , a William T. James Amede e Bollee senior stav l pokro i l é parovozy od roku 187 3 do 1883. V z “ La Manc elle “ m l motor zabu dov a n ý vp e d u , hnací h í d e l s difer e n ci ále m , e t z o v ý p e v o d na zadní kola, volant na královs ké m h í d e l i a seda dlo i d i e za motor e m . Kotel byl umíst n n za pros tor e m pro pas až é r y. V roce 1871 Dr. J. W. Car h a r t z Wisconsin Stat e Univer sity a spole n o s t J.I.Case post avili parov z , kte rý vyhrál závod na 200 mil.
Obr. 2.2 - Parní stroj Boulton a a Watt a z roku 1784
U zrodu auto m o bil pohá n n ý c h dodne s zná mý mi a používa ný mi benzínovými motory stáli Gottlieb Daimle r a Karl Benz. Oba sest r ojili široc e využiteln é vozy, kter é p e d z n a m e n a l y budo uc n o s t mod e r ní h o auto mo bilu. Historie spalovacího motor u sah á ovšem pon k u d hloub j i do minulos ti. Kolem roku 1680 holand s ký fyzik , Christi a n Huyge n s navr hl (ale nikdy nese s t r ojil) spalova cí motor, ve kter é m m l o být použito st e l n é h o prac h u jako paliva.V roce 180 7 Fra nc ois Isaac de Rivaz ze Švýcar s k a sestr ojil motor, který používal jako palivo sm s vodíku a kyslíku. Rivaz navr hl dokonc e auto m o bil pro sv j motor - první v z pohá n n ý spalovací m motor e m . Tento model však neus p l . Roku 1824 anglický inžený r, Sa mu el Brown ada p t ov al starý par ní stroj ke spalová ní benzín u a použil ho krát c e k výjezdu na Londýns ký Shoote r‘s Hill. Jean Josep h Étien n e Lenor v roce 1858 vynalezl a pate n t ov al
2.1
roku 1860 dvojtak t ní, elekt ricko u jiskrou zažíha ný spalova cí motor poh á n n ý svítiplyne m . V roce 1863 Lenoir p i p o jil vylepš e n ý motor (používal petr olej a primitivní kar b u r á t o r ) k t í k ol ov é m u vozu, kte rý uskut e n i l historický první pade s á t i m ílový okruh. Roku 1862 Alphon s e Beau de Rocha s , franc ou z s ký stave b ní inžený r, pat e n t o v al, ale nikdy nepo s t a vil t y t a k t n í motor. Roku 1864 rako u s ký inženýr Siegfrie d Mar c u s post avil jednoválcový motor s primitivní m kar bu r á t o r e m , upevnil ho k vozíku a absolvoval s ním jízdu cca 200m . Byl to první benzín e m pohá n n ý v z na sv t . O n k o l i k let pozd j i Mar c u s navr hl v z který krátko do b dosa hov al rychlos ti 16 km/h. Ten byl n k t e r ý m i historiky ozna o v á n za
