Køretøj

Et køretøj  er en teknisk anordning til transport af mennesker og/eller gods [1] .

I modsætning til løfte- og håndteringsanordninger bruges køretøjer som regel til transport over relativt lange afstande. Køretøjer klassificeres efter fremdriftstypen ( motor , sejl , dyr ) eller bevægelsesmetoden på overfladen: hjul [2] , larve , skinne eller ski .

Køretøjers historie

Bevægelse

Strømkilde

En energikilde er nødvendig for at drive et køretøj . Den nødvendige energi kan hentes på forskellige måder, såsom fra miljøet: vindkraft til sejlbåde , solenergi til elektriske køretøjer eller sporvogne . Energi kan også lagres i forskellige former, hvorfra den kan hentes efter behov, i hvilket tilfælde de vigtige kriterier er volumen , ladning og effekt af det anvendte energilagringsmedie.

Den mest almindelige type energikilde er brændstof . Eksterne forbrændingsmotorer kan bruge næsten alle brændbare stoffer som brændstof , mens forbrændingsmotorer og jetmotorer er designet til en bestemt type brændstof : benzin , petroleum , diesel eller ethanol .

En anden almindelig type energikilde er batteriet . Batterier har den fordel, at de findes i forskellige størrelser og kapaciteter, er miljøvenlige, nemme at installere og vedligeholde. . Batterier har også bidraget til udbredelsen af ​​elektriske motorer , som har deres egne fordele. På den anden side har batterier lav energitæthed, kort levetid, dårlig ydeevne ved ekstreme temperaturer, lange opladningstider og vanskeligheder ved bortskaffelse (selvom de normalt genbruges) [25] . Ligesom brændstof lagrer batterier energi kemisk og kan forårsage forbrændinger og forgiftning i tilfælde af en ulykke [26] . Batterier mister også deres effektivitet over tid [27] . For at spare tid brugt på opladning er det muligt at udskifte afladede batterier med opladede [28] , men det medfører ekstra udstyrsomkostninger og er måske ikke praktisk ved brug af store batterier . Derudover skal batterier standardiseres, så de nemt kan udskiftes hurtigt. Brændselsceller ligner batterier , da produktionen af ​​elektrisk energi fra dem også sker ved omdannelse af kemisk energi. De har deres egne fordele og ulemper.

Kontaktbane og netværk er kilden til elektrisk energi til metrotog , elektriske togjernbanen , sporvogne og trolleybusser .

Omfanget af solenergi i køretøjer er i øjeblikket under udvikling. De første solcelledrevne køretøjer blev bygget og testet med succes, inklusive NASA Pathfinder  , et solcelledrevet fly.

Atomenergi er en særlig form for energilagring og bruges i øjeblikket kun i store skibe og ubåde , for det meste militære. Atomenergi kan frigives ved hjælp af en atomreaktor , et atombatteri eller flere detonationer af atombomber . I lang tid har de forsøgt at udvide omfanget af atomenergi på køretøjer, for eksempel blev der udført eksperimenter med atomfly Tu-119 og Convair X-6 .

Motorer og motorer

Den energi, der kræves for at drive køretøjet, tages fra energikilden og forbruges af en eller flere motorer (motorer) [29] .

De fleste køretøjer er udstyret med forbrændingsmotorer, fordi de er relativt billige, nemme at vedligeholde, pålidelige, sikre og små i størrelse. Da forbrændingsmotorer forbrænder brændstof gradvist, giver de dig mulighed for at rejse lange afstande, men samtidig forurener miljøet konstant . Beslægtet med forbrændingsmotorer er eksterne forbrændingsmotorer . Dampmaskiner er et eksempel på sidstnævnte . Ud over brændstof kræver dampmaskiner også vand , hvilket gør dem upraktiske til en række anvendelser. Dampmaskiner tager også en vis tid om at nå den korrekte temperatur for at begynde at bevæge sig, i modsætning til forbrændingsmotorer , som kan begynde at drive køretøjet umiddelbart efter , at brændstof er tilført og antændt , selvom dette ikke anbefales under kolde forhold. Også dampmaskiner ved afbrænding af kul udsender svovlforbindelser til atmosfæren , som fører til skadelig sur regn [30] .

Konventionelle forbrændingsmotorer har et intermitterende driftsprincip, så i luftfarten er de blevet erstattet af jetmotorer og gasturbiner , som også er klassificeret som forbrændingsmotorer , men har et kontinuerligt driftsprincip. Jetmotorer er lettere og, især når de bruges på fly , mere effektive. På den anden side er de dyrere og kræver mere omhyggelig vedligeholdelse. De tager også skade ved indtagelse af fremmedlegemer og udsender udstødning ved meget høje temperaturer. Jernbanelokomotiver, der bruger turbiner som motor , kaldes gasturbinelokomotiver . Eksempler på landkøretøjer, der bruger gasturbinemotorer, er Abrams- og T-80- tankene , MTT Turbine Superbike - motorcyklen og Celebrity Millenium - foringen . Pulsejet-motoren ligner på mange måder en gasturbinemotor , men den har næsten ingen bevægelige dele. Af denne grund var den meget attraktiv for bildesignere tidligere, men dens støj, varme og ineffektivitet førte til, at den blev opgivet. Et historisk eksempel på anvendelsen af ​​en pulserende motor var V-1 krydsermissiler . Detonationspulsjetmotorer bruges stadig nogle gange i amatøreksperimenter. Med fremkomsten af ​​moderne teknologi er detonationspulsmotorer blevet brugt i praksis, et eksempel er den vellykkede test af Rutan VariEze- flyet . Selvom pulsdetonationsmotoren er meget mere effektiv end jet- og gasturbinemotorer, har den stadig ulemper på grund af ekstreme niveauer af støj og vibrationer. Scramjet-motorer har også få bevægelige dele, men de fungerer kun godt ved høje hastigheder, så deres brug er begrænset til helikopterrotorer og supersoniske fly såsom Lockheed SR-71 [31] [32] .

Raketmotorer bruges primært i løfteraketter , raketslæder og eksperimentelle fly . Raketmotorer er de mest kraftfulde. Det tungeste køretøj nogensinde løftet fra Jordens overflade: Saturn V -raketten var udstyret med fem F-1 raketmotorer med en samlet effekt på 180.000.000 hestekræfter (134 MW) [33] . Raketmotorer har et ret simpelt design og bruger kun brændstof og en katalysator, såsom hydrogenperoxid [34] . Dette gør dem attraktive til brug i usædvanlige køretøjer såsom jetpacks . På trods af deres enkelhed er raketmotorer ofte farlige og tilbøjelige til eksplosioner. De typer raketbrændstof, der i øjeblikket er i brug, er brandfarlige, giftige, ætsende og kryogene. Denne type motor lider under lav effektivitet. De anførte mangler ved raketmotorer har ført til, at de kun bruges i nødstilfælde.

Elektriske motorer bruges i elektriske køretøjer , elektriske cykler , elektriske scootere , små både , undergrundsbaner , tog , trolleybusser , sporvogne og eksperimentelle fly . Elektriske motorer er meget effektive, deres effektivitet kan være over 90% [35] . Elektriske motorer, der i øjeblikket produceres, er ret kraftige, pålidelige og har lave driftsomkostninger, de kan også være af forskellige størrelser. Elektriske motorer er i stand til at fungere over et bredt område af hastigheder og drejningsmomenter uden en gearkasse (selvom dette kræver mere end én motor). Brugen af ​​elektriske motorer til at drive køretøjer er hovedsageligt begrænset af vanskeligheden ved at opnå en konstant kilde til elektricitet af den krævede størrelse.

Pneumatiske motorer bruges eksperimentelt i køretøjer (såsom i luftbiler ). De er enkle, effektive, sikre, billige, pålidelige og fungerer under mange forskellige forhold. En af de vanskeligheder, man støder på ved driften af ​​luftmotorer, er den kølende effekt af gasudvidelse, som fører til frysning af motoren, og brugen af ​​opvarmning er problematisk [36] . Køleeffekten kan dog bruges som et klimaanlæg. Effektiviteten af ​​en luftmotor falder, når gastrykket falder.

Ion-thrustere bruges på nogle satellitter og rumfartøjer . De er kun effektive i et vakuum , hvilket begrænser deres brug til det ydre rum . Ion-thrustere kører på elektricitet, men de har også brug for brændstof som cæsium eller xenon [37] . Ion-thrustere tillader rumfartøjer at blive drevet til meget høje hastigheder ved brug af relativt lidt drivmiddel . De fleste ion-thrustere i drift i dag har lav acceleration [38] .

Konvertering af energi til funktion

Den mekaniske energi, der produceres af motorerne for at drive køretøjet, skal omdannes til mekanisk arbejde , som produceres ved hjælp af hjul , skruer , dyser og lignende midler.

Udover at konvertere mekanisk energi til bevægelse, tillader hjulene køretøjet at rulle på overfladen, med undtagelse af køretøjer, der bevæger sig ved at holde fast i skinnerne [39] . Hjulet  er en meget gammel opfindelse, som der er fundet eksempler på, der går mere end 5.000 år tilbage [40] . Hjul bruges i en række forskellige køretøjer: biler , pansrede mandskabsvogne , terrængående køretøjer , flyvemaskiner, tog , skateboards , trillebøre osv.

Dyser bruges i forbindelse med stort set alle jetmotorer i brug [41] . Eksempler på køretøjer, der har dyser , er jetfly , raketter og jetski . De fleste dyser er kegle- eller klokkeformede [41] , nogle usædvanlige designs er kileformede . Der er ikke-materiale design af dyser, disse inkluderer en dyse, som er et elektromagnetisk felt af en ionmotor [42] .

I lovgivningen

Køretøj  - en enhed designet til at transportere mennesker, varer eller udstyr installeret på det på vejene (artikel 2 i den føderale lov af 10. december 1995 N 196-FZ "Om trafiksikkerhed")

"Køretøjer i kapitel 12 i Den Russiske Føderations kodeks for administrative lovovertrædelser forstås som:

Køretøjer (klausul 11 ​​i artikel 1 i loven af ​​09.02.2007 N 16-FZ "om transportsikkerhed" giver en definition af begrebet "køretøj" og typer af køretøjer) (- anordninger beregnet til transport af enkeltpersoner, gods , bagage, manuel bagage, personlige ejendele, dyr eller udstyr installeret på disse køretøjer, anordninger, i de betydninger, der er bestemt af transportkoder og chartre, og herunder:

a) motorkøretøjer, der anvendes til regulær befordring af passagerer og bagage eller til befordring af passagerer og bagage efter anmodning, eller anvendes til transport af farligt gods, for hvilke der kræves en særlig tilladelse;

b) kommercielle civile luftfartøjer ;

c) luftfartøjer til almindelig luftfart , bestemt af Den Russiske Føderations regering på forslag fra det føderale udøvende organ, der er ansvarligt for udviklingen af ​​statspolitik og juridisk regulering på transportområdet, aftalt med det føderale udøvende organ på området for at sikre Den Russiske Føderations sikkerhed, det føderale udøvende organs myndigheder, der udøver funktionerne til at udvikle statspolitik og juridisk regulering inden for indre anliggender;

d) fartøjer, der anvendes til handelssejlads (søgående skibe) , med undtagelse af lystfartøjer, sportssejlskibe samt kunstige installationer og strukturer, der er skabt på grundlag af offshore flydende platforme, og hvis beskyttelsesfunktioner mod handlinger af ulovlig indblanding er etableret i overensstemmelse med artikel 12.3 i denne føderale lov;

e) skibe, der anvendes på indre vandveje til transport af passagerer, med undtagelse af lystbåde, sportssejlskibe og (eller) til transport af højrisikogods, der er tilladt til transport under særlige tilladelser på den måde, der er fastsat af regeringen i Den Russiske Føderation efter forslag fra det føderale udøvende organ, den myndighed, der udøver funktionerne til at udvikle statspolitik og juridisk regulering på transportområdet, aftalt med det føderale udøvende organ på området for sikring af sikkerheden i Den Russiske Føderation, den føderale udøvende myndighed organ, der udøver funktionerne til at udvikle statspolitik og juridisk regulering inden for indre anliggender;

f) rullende jernbanemateriel , der udfører transport af passagerer og (eller) højrisikogods, tilladt til transport i henhold til særlige tilladelser på den måde, der er fastsat af regeringen for Den Russiske Føderation på forslag fra det føderale udøvende organ, der er ansvarligt for udviklingslandene politik og juridisk regulering inden for felttransport, aftalt med det føderale udøvende organ inden for sikring af sikkerheden i Den Russiske Føderation, det føderale udøvende organ, der er ansvarlig for udviklingen af ​​statspolitik og juridisk regulering inden for indre anliggender;

g) Køretøjer til elektrisk transport i byområder.

Jord

Aquatic

Luft

Space

Se også

Noter

  1. Halsey, William D. (redaktionel direktør): MacMillan Contemporary Dictionary , side 1106. MacMillan Publishing, 1979. ISBN 0-02-080780-5
  2. Køretøjernes karakteristika er angivet i den internationale standard ISO 3833: 1977 Vejkøretøjer - Typer - Begreber og definitioner = Vejkøretøjer. Typer, udtryk og definitioner Webstore.anis.org
  3. Ældste båd fundet (ikke tilgængeligt link) . China.org.cn. Hentet 5. maj 2008. Arkiveret fra originalen 2. januar 2009. 
  4. McGrail, Sean. Verdens både  . - Oxford, Storbritannien: Oxford University Press , 2001. - S. 431. - ISBN 0-19-814468-7 .
  5. Afrikas ældste kendte båd . wysinger.homestead.com. Hentet 17. august 2008. Arkiveret fra originalen 3. februar 2012.
  6. 8.000-årig udgravet kano på udstilling i Italien . Stone Pages Archeo News. Hentet 17. august 2008. Arkiveret fra originalen 3. februar 2012.
  7. Lawler, Andrew. Rapport om ældste bådtips om tidlige handelsruter   // Videnskab . - American Association for the Advancement of Science , 2002. - 7. juni ( vol. 296 , nr. 5574 ). - S. 1791-1792 . - doi : 10.1126/science.296.5574.1791 . — PMID 12052936 .
  8. 1 2 Danmark 2000, side 208
  9. McGrail, Sean. Verdens både  . - 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), s. 526-529 (526)
  12. Cook, RM: "Archaic Greek Trade: Three Conjectures 1. The Diolkos", The Journal of Hellenic Studies , Vol. 99 (1979), s. 152-155 (152)
  13. Drijvers, JW: "Strabo VIII 2.1 (C335): Porthmeia and the Diolkos", Mnemosyne , Vol. 45 (1992), s. 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), s. 233-261 (256)
  15. 1 2 Lewis, MJT, "Jernbaner i den græske og romerske verden" Arkiveret 21. juli 2011 på Wayback Machine , i Guy, A. / Rees, J. (red.), Early Railways. Et udvalg af artikler fra den første internationale tidlige jernbanekonference (2001), s. 8-19 (11)
  16. 200 AD - MA JUN (utilgængeligt link) . B4 netværk. Dato for adgang: 21. juli 2011. Arkiveret fra originalen den 26. december 2011. 
  17. Rev. Nestor Krønikeskriveren. Fortælling om svundne år .
  18. Hylton, Stuart. The Grand Experiment: The Birth of the Railway Age 1820–1845  (engelsk) . — Ian Allan Publishing, 2007.
  19. Kriechbaum, Reinhard . Die große Reise auf den Berg  (tysk) , der Tagespost  (15. maj 2004). Arkiveret fra originalen den 28. juni 2012. Hentet 22. april 2009.
  20. Der Reiszug - Del 1 - Præsentation . Funimag. Hentet 22. april 2009. Arkiveret fra originalen 3. februar 2012.
  21. Bilopfindelse . aboutmycar.com. Dato for adgang: 27. oktober 2008. Arkiveret fra originalen 3. februar 2012.
  22. Canada Science and Technology Museum: Baron von Drais' cykel (utilgængeligt link) (2006). Hentet 23. december 2006. Arkiveret fra originalen 29. december 2006. 
  23. Munson 1968
  24. World Vehicle Population Tops 1 Million Units (link utilgængeligt) . Hentet 17. oktober 2011. Arkiveret fra originalen 27. august 2011. 
  25. ↑ Fodnote fejl ? : Ugyldig tag <ref>; compare_batteryingen tekst til fodnoter
  26. Batterisikkerhed  . _ Elektropædi . Woodbank Communications Ltd. Hentet 10. oktober 2011. Arkiveret fra originalen 3. februar 2012.
  27. Christopher Lampton. Livscyklus for et bilbatteri  . HowStuffWorks . Discovery Company. Hentet 10. oktober 2011. Arkiveret fra originalen 3. februar 2012.
  28. Christopher Lampton. Fordele og ulemper ved elektriske  køretøjer . HowStuffWorks . Discovery Company. Hentet 10. oktober 2011. Arkiveret fra originalen 3. februar 2012.
  29. Hvordan fungerer motorer i dieselubåde?  (engelsk) . HowStuffWorks . Hentet 20. februar 2012. Arkiveret fra originalen 30. maj 2012.
  30. Hvad er miljøpåvirkningerne af afbrænding af kul  ? (PDF) National Energy Foundation (britisk) . Kentucky Coal Education. Hentet 20. februar 2012. Arkiveret fra originalen 30. maj 2012.
  31. Luftfart: En flyvende skorsten er  ankommet . TID (26. november 1965). Hentet 20. februar 2012. Arkiveret fra originalen 30. maj 2012.
  32. Philippe Ricco. Hjertet af SR-71 Blackbird: J-58-  motoren . Aerostories . Hentet 18. februar 2012. Arkiveret fra originalen 30. maj 2012.
  33. Historiens tidslinje  (engelsk)  (utilgængeligt link) . Kennedy Space Center . NASA. Hentet 20. februar 2012. Arkiveret fra originalen 15. marts 2012.
  34. Er det muligt at lave en raketmotor ved hjælp af brintoverilte og sølv?  (engelsk) . HowStuffWorks . Discovery Communications. Hentet 20. februar 2012. Arkiveret fra originalen 30. maj 2012.
  35. Elmotorers effektivitet (beregning af elektriske maskiners effekt)  (eng.) . Ressourcer, værktøjer og grundlæggende oplysninger til konstruktion og design af tekniske applikationer . National Electrical Manufacturers Association (USA). Hentet 20. februar 2012. Arkiveret fra originalen 30. maj 2012.
  36. Luftmotorer  . _ motortyper . Quasiturbine. Hentet 18. februar 2012. Arkiveret fra originalen 30. maj 2012.
  37. Innovative motorer  . Glenn Research Center . NASA. Hentet 20. februar 2012. Arkiveret fra originalen 30. maj 2012.
  38. Ofte stillede spørgsmål om ionisk forskning  (engelsk)  (utilgængeligt link) . Deep Space 1 . DS1 Education & Public Outreach. Hentet 20. februar 2012. Arkiveret fra originalen 23. oktober 2004.
  39. Sådan sættes en bil i gang  (eng.) . HowStuffWorks . Discovery Company. Hentet 23. februar 2012. Arkiveret fra originalen 30. maj 2012.
  40. Alexander Gasser. Verdens ældste hjul fundet i Slovenien  (engelsk)  (utilgængeligt link) . Sloveniens kultur . Regeringens Kommunikationskontor (marts 2003). Hentet 23. februar 2012. Arkiveret fra originalen 14. juli 2012.
  41. 1 2 dyser  . _ Glenn Research Center . NASA. Hentet 23. februar 2012. Arkiveret fra originalen 30. maj 2012.
  42. LTI-20 flyvedynamik  (eng.)  (utilgængeligt link) . The Lightcraft Project (Rensselaer Polytechnic Institute) . Lightcraft Technologies International. Hentet 23. februar 2012. Arkiveret fra originalen 13. marts 2012.