Fordon

Ett fordon  är en teknisk anordning för att transportera människor och/eller gods [1] .

Till skillnad från lyft- och hanteringsanordningar används fordon som regel för transport över relativt långa avstånd. Fordon klassificeras efter typen av framdrivning ( motor , segel , djur ) eller metoden för rörelse på ytan: hjul [2] , larv , räls eller skida .

Fordonens historia

Rörelse

Strömkälla

En energikälla behövs för att driva ett fordon . Den energi som behövs kan hämtas på olika sätt, till exempel från miljön: vindkraft för segelbåtar , solenergi för elfordon eller spårvagnar . Energi kan också lagras i olika former, varifrån den kan hämtas vid behov, i vilket fall de viktiga kriterierna är volym , laddning och effekt på det energilagringsmedium som används.

Den vanligaste typen av energikälla är bränsle . Externa förbränningsmotorer kan använda nästan alla brännbara ämnen som bränsle , medan förbränningsmotorer och jetmotorer är konstruerade för en specifik typ av bränsle : bensin , fotogen , diesel eller etanol .

En annan vanlig typ av energikälla är batteriet . Batterier har fördelen att de finns i olika storlekar och kapaciteter, är miljövänliga, enkla att installera och underhålla. . Batterier har också bidragit till spridningen av elmotorer , som har sina egna fördelar. Å andra sidan har batterier låg energitäthet, kort livslängd, dålig prestanda vid extrema temperaturer, långa laddningstider och svårigheter att kassera (även om de vanligtvis återvinns) [25] . Liksom bränsle lagrar batterier energi kemiskt och kan orsaka brännskador och förgiftningar vid en olycka [26] . Batterier förlorar också sin effektivitet med tiden [27] . För att spara tid på laddning är det möjligt att byta ut urladdade batterier mot laddade [28] , men detta medför extra utrustningskostnader och kanske inte är praktiskt vid användning av stora batterier . Dessutom måste batterier standardiseras så att de enkelt kan bytas ut snabbt. Bränsleceller liknar batterier , eftersom produktionen av elektrisk energi från dem också sker genom att omvandla kemisk energi. De har sina egna fördelar och nackdelar.

Kontaktspår och nätverk är källan till elektrisk energi för tunnelbanetåg , elektriska tåg på järnväg , spårvagnar och trådbussar .

Omfattningen av solenergi i fordon utvecklas för närvarande. De första solcellsdrivna fordonen byggdes och testades framgångsrikt, inklusive NASA Pathfinder  , ett soldrivet flygplan.

Kärnenergi är en speciell form av energilagring och används för närvarande endast i stora fartyg och ubåtar , mestadels militära. Kärnenergi kan frigöras med hjälp av en kärnreaktor , ett kärnbatteri eller flera detonationer av kärnvapenbomber . Under lång tid har man försökt utöka omfattningen av kärnenergi på fordon, till exempel genomfördes experiment med kärnflygplan Tu-119 och Convair X-6 .

Motorer och motorer

Den energi som krävs för att driva fordonet tas från energikällan och förbrukas av en eller flera motorer (motorer) [29] .

De flesta fordon är utrustade med förbränningsmotorer eftersom de är relativt billiga, lätta att underhålla, pålitliga, säkra och små i storlek. Eftersom förbränningsmotorer förbränner bränsle gradvis, låter de dig resa långa sträckor, men samtidigt förorenar miljön kontinuerligt . Besläktade med förbränningsmotorer är externa förbränningsmotorer . Ångmaskiner är ett exempel på det senare . Förutom bränsle kräver ångmaskiner också vatten , vilket gör dem opraktiska för ett antal användningsområden. Ångmotorer tar också en viss tid att nå rätt temperatur för att börja röra sig, till skillnad från förbränningsmotorer , som kan börja driva fordonet direkt efter att bränsle tillförts och antänts , även om detta inte rekommenderas under kalla förhållanden. Dessutom släpper ångmotorer ut svavelföreningar i atmosfären när de bränner kol , vilket leder till skadligt surt regn [30] .

Konventionella förbränningsmotorer har en intermittent driftprincip, så inom flyget har de ersatts av jetmotorer och gasturbiner , som också klassificeras som förbränningsmotorer , men har en kontinuerlig driftprincip. Jetmotorer är lättare och, särskilt när de används på flygplan , mer effektiva. Å andra sidan är de dyrare och kräver mer noggrant underhåll. De tar också skada av intag av främmande föremål och avger avgaser vid mycket höga temperaturer. Järnvägslok som använder turbiner som motor kallas gasturbinlok . Exempel på landfordon som använder gasturbinmotorer är Abrams och T-80 tankar , MTT Turbine Superbike motorcykel och Celebrity Millenium liner . Pulsejetmotorn liknar på många sätt en gasturbinmotor , men den har nästan inga rörliga delar. Av denna anledning var det mycket attraktivt för bildesigners tidigare, men dess buller, värme och ineffektivitet ledde till att det övergavs. Ett historiskt exempel på tillämpningen av en pulsad motor var kryssningsmissilerna V-1 . Detonationspulsjetmotorer används fortfarande ibland i amatörexperiment. Med tillkomsten av modern teknik har detonationspulsmotorer satts i praktik, ett exempel är det framgångsrika testet av flygplanet Rutan VariEze . Även om pulsdetonationsmotorn är mycket effektivare än jet- och gasturbinmotorer , har den fortfarande nackdelar på grund av extrema nivåer av buller och vibrationer. Scramjetmotorer har också få rörliga delar, men de fungerar bara bra vid höga hastigheter, så deras användning är begränsad till helikopterrotorer och överljudsflygplan som Lockheed SR - 71 [ 31] [32] .

Raketmotorer används främst i bärraketer , raketslädar och experimentflygplan . Raketmotorer är de mest kraftfulla. Det tyngsta fordonet som någonsin lyfts från jordens yta: Saturn V -raketen var utrustad med fem F-1 raketmotorer med en total effekt på 180 000 000 hästkrafter (134 MW) [33] . Raketmotorer har en ganska enkel design och använder endast bränsle och en katalysator, såsom väteperoxid [34] . Detta gör dem attraktiva för användning i ovanliga fordon som jetpacks . Trots sin enkelhet är raketmotorer ofta farliga och explosionsbenägna. De typer av raketbränsle som för närvarande används är brandfarliga, giftiga, frätande och kryogena. Denna typ av motor lider av låg verkningsgrad. De angivna bristerna hos raketmotorer har lett till att de endast används i nödfall.

Elmotorer används i elfordon , elcyklar , elskotrar , småbåtar , tunnelbanor , tåg , trådbussar , spårvagnar och experimentflygplan . Elmotorer är mycket effektiva, deras verkningsgrad kan vara över 90 % [35] . Elmotorer som för närvarande produceras är ganska kraftfulla, pålitliga och har låga driftskostnader, de kan också vara av olika storlekar. Elmotorer kan arbeta över ett brett område av hastigheter och vridmoment utan växellåda (även om detta kräver mer än en motor). Användningen av elmotorer för att driva fordon begränsas huvudsakligen av svårigheten att erhålla en konstant elkälla av den erforderliga storleken.

Pneumatiska motorer används experimentellt i fordon (som i flygbilar ). De är enkla, effektiva, säkra, billiga, pålitliga och fungerar under en mängd olika förhållanden. En av svårigheterna vid drift av luftmotorer är den kylande effekten av gasexpansion, vilket leder till att motorn fryser, och användningen av uppvärmning är problematisk [36] . Den kylande effekten kan dock användas som ett luftkonditioneringssystem. Verkningsgraden hos en luftmotor minskar när gastrycket minskar.

Jonpropeller används på vissa satelliter och rymdfarkoster . De är endast effektiva i ett vakuum , vilket begränsar deras användning till enbart yttre rymden . Jonpropeller drivs på elektricitet, men de behöver också bränsle som cesium eller xenon [37] . Jonpropeller tillåter rymdfarkoster att drivas till mycket höga hastigheter med relativt lite drivmedel . De flesta jonpropeller i drift idag har låg acceleration [38] .

Omvandla energi till funktion

Den mekaniska energi som produceras av motorerna för att driva fordonet måste omvandlas till mekaniskt arbete , som produceras med hjälp av hjul , skruvar , munstycken och liknande medel.

Förutom att omvandla mekanisk energi till rörelse låter hjulen fordonet rulla på ytan, med undantag för fordon som rör sig genom att hålla i rälsen [39] . Hjulet  är en mycket gammal uppfinning, vars exempel har hittats mer än 5 000 år tillbaka i tiden [40] . Hjul används i en mängd olika fordon: bilar , pansarvagnar , terrängfordon , flygplan, tåg , skateboards , skottkärror , etc.

Munstycken används tillsammans med praktiskt taget alla jetmotorer som används [41] . Exempel på fordon som har munstycken är jetplan , raketer och vattenskotrar . De flesta munstycken är kon- eller klockformade [41] , vissa ovanliga mönster är kilformade . Det finns icke-materialkonstruktioner av munstycken, dessa inkluderar ett munstycke, som är ett elektromagnetiskt fält av en jonmotor [42] .

I lagstiftning

Fordon  - en anordning utformad för att transportera människor, varor eller utrustning installerad på den på vägarna (artikel 2 i den federala lagen av den 10 december 1995 N 196-FZ "Om trafiksäkerhet")

"Fordon i kapitel 12 i Ryska federationens kod för administrativa brott förstås som:

Fordon (Klausul 11 ​​i artikel 1 i lagen av den 09.02.2007 N 16-FZ "Om transportsäkerhet" ger en definition av begreppet "fordon" och typer av fordon) (- anordningar avsedda för transport av individer, last , bagage, manuellt bagage, personliga tillhörigheter, djur eller utrustning installerad på dessa fordon, anordningar, i de betydelser som bestäms av transportkoder och charter, och inklusive:

a) motorfordon som används för reguljär transport av passagerare och bagage eller för transport av passagerare och bagage på begäran, eller används för transport av farligt gods, för vilka ett särskilt tillstånd krävs;

b) kommersiella luftfartyg för civil luftfart ;

c) allmänflygplan , fastställd av Ryska federationens regering på förslag av det federala verkställande organet som ansvarar för utvecklingen av statlig politik och rättslig reglering på transportområdet, överenskommet med det federala verkställande organet för att säkerställa Ryska federationens säkerhet, de federala verkställande myndigheterna som utövar funktionerna för att utveckla statlig politik och rättslig reglering inom området för inre angelägenheter;

d) Fartyg som används för handelsnavigering (sjögående fartyg) , med undantag för fritidsbåtar, sportsegelfartyg samt konstgjorda installationer och strukturer som är skapade på grundval av flytande plattformar till havs och vars skyddsegenskaper mot handlingar av olaglig inblandning upprättas i enlighet med artikel 12.3 i denna federala lag;

e) fartyg som används på inre vattenvägar för transport av passagerare, med undantag för fritidsbåtar, sportsegelfartyg och (eller) för transport av högriskgods som är tillåtna för transport med särskilda tillstånd på det sätt som fastställts av regeringen i ryska federationen på förslag av det federala verkställande organet, den myndighet som utövar funktionerna för att utveckla statlig politik och rättslig reglering på transportområdet, kommit överens med det federala verkställande organet på området för att säkerställa Ryska federationens säkerhet, den federala verkställande makten organ som utövar funktionerna att utveckla statlig politik och rättslig reglering inom området för inre angelägenheter;

f) rullande järnvägsmateriel , som utför transport av passagerare och (eller) högriskgods, tillåten för transport med särskilda tillstånd på det sätt som fastställts av Ryska federationens regering på förslag av det federala verkställande organet som ansvarar för utvecklingsstaten politik och rättslig reglering inom fälttransport, överenskommen med det federala verkställande organet inom området för att säkerställa Ryska federationens säkerhet, det federala verkställande organet som ansvarar för utvecklingen av statlig politik och rättslig reglering inom området för inre angelägenheter;

g) Fordon för eltransporter på marken i städerna.

Mark

Aquatic

Air

Space

Se även

Anteckningar

  1. Halsey, William D. (redaktionschef): MacMillan Contemporary Dictionary , sida 1106. MacMillan Publishing, 1979. ISBN 0-02-080780-5
  2. Fordonens egenskaper anges i den internationella standarden ISO 3833: 1977 Vägfordon - Typer - Termer och definitioner = Vägfordon. Typer, termer och definitioner Webstore.anis.org
  3. Äldsta båt som grävts fram (inte tillgänglig länk) . China.org.cn. Hämtad 5 maj 2008. Arkiverad från originalet 2 januari 2009. 
  4. McGrail, Sean. Världens båtar  . - Oxford, Storbritannien: Oxford University Press , 2001. - P. 431. - ISBN 0-19-814468-7 .
  5. Afrikas äldsta kända båt . wysinger.homestead.com. Hämtad 17 augusti 2008. Arkiverad från originalet 3 februari 2012.
  6. 8 000 år gammal utgrävd kanot på utställning i Italien . Stone Pages Archeo News. Hämtad 17 augusti 2008. Arkiverad från originalet 3 februari 2012.
  7. Lawler, Andrew. Rapport om äldsta båttips om tidiga handelsvägar   // Vetenskap . - American Association for the Advancement of Science , 2002. - 7 juni ( vol. 296 , nr 5574 ). - P. 1791-1792 . - doi : 10.1126/science.296.5574.1791 . — PMID 12052936 .
  8. 1 2 Danmark 2000, sid 208
  9. McGrail, Sean. Världens båtar  . - Oxford, Storbritannien: Oxford University Press , 2001. - S. 17-18. ISBN 0-19-814468-7 .
  10. DSC.discovery.com
  11. Verdelis, Nikolaos: "Le diolkos de L'Isthme", Bulletin de Correspondance Hellénique , Vol. 81 (1957), sid. 526-529 (526)
  12. Cook, RM: "Arkaisk grekisk handel: Tre gissningar 1. Diolkos", Journal of Hellenic Studies , Vol. 99 (1979), sid. 152-155 (152)
  13. Drijvers, JW: "Strabo VIII 2.1 (C335): Porthmeia and the Diolkos", Mnemosyne , Vol. 45 (1992), sid. 75-76 (75)
  14. Raepsaet, G. & Tolley, M.: "Le Diolkos de l'Isthme à Corinthe: son tracé, son fonctionnement", Bulletin de Correspondance Hellénique , Vol. 117 (1993), sid. 233-261 (256)
  15. 1 2 Lewis, MJT, "Järnvägar i den grekiska och romerska världen" Arkiverad 21 juli 2011 på Wayback Machine , i Guy, A. / Rees, J. (red), Early Railways. Ett urval av artiklar från First International Early Railways Conference (2001), s. 8-19 (11)
  16. 200 AD - MA JUN (inte tillgänglig länk) . B4 nätverk. Datum för åtkomst: 21 juli 2011. Arkiverad från originalet den 26 december 2011. 
  17. Pastor Nestor krönikören. Saga om svunna år .
  18. Hylton, Stuart. The Grand Experiment: The Birth of the Railway Age 1820–1845  (engelska) . — Ian Allan Publishing, 2007.
  19. Kriechbaum, Reinhard . Die große Reise auf den Berg  (tyska) , der Tagespost  (15 maj 2004). Arkiverad från originalet den 28 juni 2012. Hämtad 22 april 2009.
  20. Der Reiszug - Del 1 - Presentation . Funimag. Hämtad 22 april 2009. Arkiverad från originalet 3 februari 2012.
  21. Bil uppfinning . aboutmycar.com. Datum för åtkomst: 27 oktober 2008. Arkiverad från originalet den 3 februari 2012.
  22. Canada Science and Technology Museum: Baron von Drais' cykel (otillgänglig länk) (2006). Hämtad 23 december 2006. Arkiverad från originalet 29 december 2006. 
  23. Munson 1968
  24. Världens fordonsbefolkning toppar 1 miljard enheter (länk ej tillgänglig) . Hämtad 17 oktober 2011. Arkiverad från originalet 27 augusti 2011. 
  25. Fotnotsfel ? : Ogiltig tagg <ref>; compare_batteryingen text för fotnoter
  26. Batterisäkerhet  . _ Elektropedi . Woodbank Communications Ltd. Hämtad 10 oktober 2011. Arkiverad från originalet 3 februari 2012.
  27. Christopher Lampton. Livscykeln för ett bilbatteri  . HowStuffWorks . Discovery Company. Hämtad 10 oktober 2011. Arkiverad från originalet 3 februari 2012.
  28. Christopher Lampton. Fördelar och nackdelar med  elfordon . HowStuffWorks . Discovery Company. Hämtad 10 oktober 2011. Arkiverad från originalet 3 februari 2012.
  29. Hur fungerar motorer i dieselubåtar?  (engelska) . HowStuffWorks . Hämtad 20 februari 2012. Arkiverad från originalet 30 maj 2012.
  30. Vilka är miljöeffekterna av att bränna kol  ? (PDF) National Energy Foundation (brittisk) . Kentucky Coal Education. Hämtad 20 februari 2012. Arkiverad från originalet 30 maj 2012.
  31. Flyg: En flygande skorsten har  anlänt . TID (26 november 1965). Hämtad 20 februari 2012. Arkiverad från originalet 30 maj 2012.
  32. Philippe Ricco. Hjärtat i SR-71 Blackbird: J-58-  motorn . Aerostories . Hämtad 18 februari 2012. Arkiverad från originalet 30 maj 2012.
  33. Historiens tidslinje  (engelska)  (otillgänglig länk) . Kennedy Space Center . NASA. Hämtad 20 februari 2012. Arkiverad från originalet 15 mars 2012.
  34. Är det möjligt att göra en raketmotor med väteperoxid och silver?  (engelska) . HowStuffWorks . Discovery Communications. Hämtad 20 februari 2012. Arkiverad från originalet 30 maj 2012.
  35. Elmotorers verkningsgrad (beräkning av kraften hos elektriska maskiner)  (eng.) . Resurser, verktyg och grundläggande information för konstruktion och design av tekniska applikationer . National Electrical Manufacturers Association (USA). Hämtad 20 februari 2012. Arkiverad från originalet 30 maj 2012.
  36. Luftmotorer  . _ motortyper . Kvasiturbin. Hämtad 18 februari 2012. Arkiverad från originalet 30 maj 2012.
  37. Innovativa motorer  . Glenn Research Center . NASA. Hämtad 20 februari 2012. Arkiverad från originalet 30 maj 2012.
  38. Vanliga frågor om jonisk forskning  (engelska)  (otillgänglig länk) . Deep Space 1 . DS1 Education & Public Outreach. Hämtad 20 februari 2012. Arkiverad från originalet 23 oktober 2004.
  39. Hur en bil sätts i rörelse  (eng.) . HowStuffWorks . Discovery Company. Hämtad 23 februari 2012. Arkiverad från originalet 30 maj 2012.
  40. Alexander Gasser. Världens äldsta hjul finns i Slovenien  (engelska)  (otillgänglig länk) . Sloveniens kultur . Regeringens kommunikationskontor (mars 2003). Hämtad 23 februari 2012. Arkiverad från originalet 14 juli 2012.
  41. 1 2 munstycken  . _ Glenn Research Center . NASA. Hämtad 23 februari 2012. Arkiverad från originalet 30 maj 2012.
  42. LTI-20 flygdynamik  (eng.)  (otillgänglig länk) . The Lightcraft Project (Rensselaer Polytechnic Institute) . Lightcraft Technologies International. Hämtad 23 februari 2012. Arkiverad från originalet 13 mars 2012.