Vés al contingut

Automòbil

Els 1.000 fonamentals de la Viquipèdia
De la Viquipèdia, l'enciclopèdia lliure
(S'ha redirigit des de:Cotxe)
Seat 600.

Unautomòbil(també se'n pot dirauto,cotxeovoturaa laCatalunya del Nord) és usualment unvehicle de quatrerodesamb motor destinat altransportde persones, amb capacitat entre dos i 7 seients. Es desplaça gràcies a unmotor d'explosióa cop d'una mescla degasolina,gasoili aire. Recentment han començat a produir automòbils que funcionen ambmotor elèctric,si bé l'autonomia d'aquests vehicles és encara limitada a causa de l'autonomia de lesbateries.Per això, hi ha elsvehicles híbrids,amb motors d'explosió combinats ambmotors elèctricsque donen més autonomia i baix consum. Lesrodesdavanteres dels automòbils poden moure's cap a ambdós costats per realitzar girs i prendre els revolts.

Origen del motcotxe

[modifica]

La teoria més acceptada és que ve de l'hongarèskocsi,que és el gentilici del poble deKocs,on es fabricaven carruatges famosos en tot el país. Aquest en seria l'ètim primer, que passaria al francès, a l'espanyol, i d'aquesta llengua al català, amb la particularitat que en el català el mot cotxe ha passat a designar amb el temps un transport motoritzat. En català també es pot dir cotxe de línia a unautobús.[1]

Història de l'automòbil

[modifica]
ElFardier,creat per l'inventor francèsNicholas-Joseph Cugnotel1771,i considerat per alguns com el primer cotxe.
Benz auto, 1886.
Mercedes Simplex de 1906.

Els primers cotxes es creu que es van fabricar a laXinaa final del seglexvii,i l'energia que els propulsava era la resultant delvapor. Tot i això se sap que el primer cotxe de vapor va ser presentat l'any1769per l'escriptor i inventor francèsNicholas-Joseph Cugnot.La seva funció principal era de portar canons. Era untricicleamb un pes de 4.500kgaproximadament amb les rodes de fusta i les llantes de ferro. Aquest cotxe, però, es va estavellar i la seva rèplica va ser destruïda el1771.[2] En el1833,un professor alemany de química anomenatEilhard Mitscherlichva descobrir que labenzinaera la substància perfecte per fer la funció decombustible.El combustible va passar a anomenar-senafta. El projecte dels cotxes de vapor encara es trobava present, ja que es van posar en pràctica diverses vegades aAnglaterra.En aquest país es van construir més de 40cotxesitractorspropulsats per vapor fins al1840.Regularment circulaven 9 carruatges de vapor amb una capacitat d'entre 10 i 20 persones amb una velocitat mitjana d'uns 24km/h.Es va cercar una manera més pràctica per moure els cotxes autopropulsats. La resposta es va trobar novament aEuropael1860,gràcies al belgaJean Joseph Etienne Lenoir,que va descobrir elmotor d'explosió.Sis anys més tard, en el1866,l'alemanyGottlieb Daimlerva construir el primer mitjà de transport propulsat gràcies a unacombustió interna,[3]un gegant de gairebé dues tones de pes. Aquest cotxe va ser presentat pel patró deDaimler,Nikolaus Otto,el1867,a l'exposició deParís.Aquest projecte va significar la base de la novaindústria.

Nikolaus Ottojuntament ambEugen Langen,van crear més tard elmotor atmosfèric.Aquest, però, no va significar un gran avenç en la indústria de l'automobilisme.

Daimlerva passar tres anys més de treball en aquest projecte per idear un mitjà de transport de només 41kg.Aquest cotxe va ser el precursor dels motors d'explosió que es farien després.

Model dels anys 1920,Ford T.
Ford del 1928.

Carl Friederich Benz(1844-1929) va ser un enginyer mecànic que va crear el primer vehicle utilitzable que funcionava amb unmotor de combustió interna.Va començar a funcionar l'any1885i, un any més tard, en el1886va ser patentat el26 de generd'aquest any. Laroda inflableva ser inventada per l'escocèsRobert William Thomsonl'any1875i, un veterinari compatriota seu anomenatJohn Boyd Dunlopla va millorar. Va fer unpneumàticl'any1888que es podia utilitzar en cotxes i bicicletes.[4] El1889,Francesc Bonet i Dalmaupatentà aBarcelonael primer vehicle amb motor d'explosió de lapenínsula Ibèrica,[5]elTricicle Bonet. El1893,Benzva construir un cotxe de quatre rodes. Amb aquest vehicle es va començar a identificar cada cotxe amb la seva marca, ja queBenzva posar la marca que portava el seu nom a les rodes. L'any1897,després de diversos estudis i esforços,Robert Boschva aconseguir de crear unsistema d'encesade la mescla del cilindre molt pràctic. Mentre que l'enginyerRudolf Dieselva idear un nou cicle de funcionament que porta el seu nom.[6]El1899va crear el primercotxe de carreres. La marcaBenzva atravesar una petita crisi a principi del seglexx,ja queBenzno volia innovar els seus automòbils amb els últims avenços descoberts per altres enginyers pioners en el món de l'automòbil comDaimleri el seu sociWilhelm Maybach. Durant tot elseglexixi, principalment, a l'inici, cal dir que va haver-hi molta competència entre lesfàbriquesi molts enginyers es van preocupar de millorar elements que formaven part del vehicle com per exemple:frens,transmissió,esmorteïdors,lacarburaciói elsistema d'arrencadad'entre d'altres. A finals del seglexix,un jove francès que es deiaLouis Renaultva fer un cotxe al garatge de casa els seus pares. D'aquest cotxe en sortí una altra marca que avui dia encara està present al mercat de l'automòbil. En tot aquest temps van sortir molts altres pioners de l'automòbil com per exemple el nord-americàHenry Ford.En el1908,Ford va efectuar un gran avenç en el món de l'automòbil i en el món de la fabricació d'altres objectes, ja que va posar en marxa un nou sistema de fabricació d'automòbils que aprofitava ladivisió del treball. Aquest sistema es va anomenarproducció en sèriei consistia en el fet que els productes anaven recorrent una trajectòria fixa, prèviament establerta, i passaven per davant de diversos operaris, cadascun dels quals s'encarregaven de fer sobre cada producte un petit conjunt de tasques bàsiques. Amb aquest mètode va aconseguir de fabricar a uns costos molt més baixos.Ford Motor Companyva comercialitzar un model de cotxe que es va vendre molt posteriorment del descobriment de la producció en sèrie. Aquest model és elFord T. L'any1929laDaimler Motoren Gesellschaftva unir-se amb la marcaMercedes-Benzformant així laDaimler-Benz,que més tard es convertirà en l'actualMercedes Benz. El 1972,Volkswagenva batre l'espectacular xifra de 15 milions deFord Tamb el llançament del popular i fascinador "Escarabat".

Components de l'automòbil

[modifica]

Motor

[modifica]

Elmotorés un dels elements fonamentals necessaris per al funcionament de l'automòbil. Transforma energia no-mecànica - generalment química o elèctrica - enenergia mecànica,genera untreballcapaç de posar en moviment l'automòbil. Les seves prestacions generalment es mesuren en termes depotència(cavalls de vaporoquilowatts) i de parell (Newtons-metre).

Motor tèrmic

[modifica]
Una vista isomètrica delspistonsi delcigonyald'un motor de quatre cilindres en línia.

La majoria dels automòbils, de començaments delseglexxi,són propulsats per unmotor de combustió interna,anomenat habitualment i equivocadament, motor d'explosió. Aquest motor transforma energia química, en energia calorífica per a la combustió del carburant - barreja d'airei d'hidrocarburs- i llavors en energia mecànica per mitjà d'unsistema biela-manovella.[7]El carburant líquid es transporta del dipòsit al motor per unabombaelèctrica a través d'un conducte i d'un filtre. Quan el carburant és gasós, aquest arriba al motor a través d'undescompressor. El sistema biela-manovella funciona d'acord amb el principi següent: unpistósobre el qual s'exerceix la pressió dels gasos procedents de la inflamació del carburant arrossega unabielaque, connectada a uncigonyal,genera un moviment de rotació d'aquest últim. Així es genera unparell.El motor tèrmic generalment està constituït per diversos conjunts biela-pistó connectats a un mateix cigonyal. El seu arranjament al motor és l'origen de les diferentsconfiguracions dels motors.[8] Es distingeixen dos grans tipus de motors de combustió interna: elsmotors d'encesa per guspira,també anomenats d'encesa provocada (MEP) i elsmotors d'encesa per compressió(MEC). Aquestes dues categories de motors es distingeixen principalment pel tipus d'hidrocarburs utilitzats per al carburant, el mètode d'inflamació dels gasos (carburant) i les seves prestacions. Elrendimentteòric del motor tèrmic d'automoció varia entre el 30 i el 45%.[9][10]Aquests valors, relativament petits, s'expliquen pel fet que les lleis de la termodinàmica imposen un límit màxim al rendiment en funció de les temperatures a què opera el motor, i perquè una part de l'energia química es perd enfregamentsmecànics, en transmissió de calor i per bombament dels fluids. El calors s'evacua en els gasos d'escapament - productes de la combustió del carburant - i també pels sistemes de refrigeració del motor (bescanviador aire/aigua, aire/oli) anomenatsradiadors.[11]

Motor elèctric

[modifica]
Lesbateries d'ió litisón les que generalment fan servir els automòbils elèctrics.

Aparegut el1834i popularitzat gràcies al rècord de velocitat de laJamais Contente,el vehicle amb motor elèctric era, a finals dels anys 1800 i a principis del 1900, molt més populars que el tèrmic.[12]Entre els seus avantatges, es poden citar que podien funcionar tot el dia sense necessitat de recarregar les bateries (ja que la velocitat estava fixada entre 12 i 20 quilòmetres per hora per adaptar-se als vehicles de tracció animal), no necessitaven canvi de marxa ni s'havia d'arrancar amb manovella.[12]En comparació als vehicles a benzina, eren molt més agradables d'utilitzar. Però quan després de la Primera Guerra Mundial, es van augmentar els límits de velocitat i es van fer habituals els desplaçaments entre poblacions, els vehicles elèctrics es van anar substituint pels de benzina.[12] L'automòbil elèctric ha tornat a rebre atenció a la fi dels anys 1990, ja que el seuimpacte ambientalés, en principi, menor que un automòbil «tèrmic» i el seu funcionament més silenciós, menys contaminant i molt flexible.[13]Un o diversos motors elèctrics poden assegurar parcialment o totalment la producció d'energia mecànica de l'automòbil. Aquests motors treuen la seva energia debateries d'acumuladors.Durant les fases d'acceleració,el motor transforma l'energia elèctrica en treball (fase «motor») mentre que en el moment de les fases de frenada, transformen laforça inercialdel vehicle enenergia elèctrica(fase «generador») permetent, així, recarregar la bateria.[14]Un sistema de regulació bidireccional administra els intercanvis entre els motors, generadors i la bateria. Variants al motor elèctric estan en procés de desenvolupament i fan servir un sistema depila de combustibleper subministrar l'energia elèctrica. Dos tipus de motors elèctrics permeten propulsar l'automòbil: elsmotors de corrent alterni elsmotors de corrent continu.[15]Aquests motors estan compostos d'unrotor(part giratòria) i d'unestator(part fixa). De manera simplificada, l'energia elèctrica es transmet alsbobinatsdel rotor que, permagnetismeamb els bobinats de l'estator, generen la rotació del rotor (fase «motor»). En ser les màquines elèctriques reversibles, l'energia cinètica de l'automòbil pot posar en moviment el rotor que per magnetisme, genera energia elèctrica (fase «generador»).[16]

Propulsió hibrida

[modifica]
Il·lustració del funcionament d'un vehicle híbrid.

Com el seu nom indica, un vehicle híbrid és una hibridació entre un vehicle amb motor tèrmic i un amb motor elèctric per tal de combinar-ne els avantatges. Els dos tipus de motors muntats sobre el vehicle, unsistema informàticembarcat combinat amb unaelectrònica de potènciaadministra la seva complementarietat, així com els recursos disponibles en funció de les demandes i de les restriccions.[17] Aquest tipus de motorització, tot i ser més complex de dissenyar i fabricar, és en teoria particularment ecològic respecte als sistemes clàssic tèrmic o elèctric.[17] Permet en particular una emissió demonòxid de carboni(CO) clarament inferior al d'un motor tèrmic únic. L'avantatge més evident és la no-contaminació pels gasos d'escapament dels indrets on aquestes emissions són menys desitjables - les ciutats per exemple - ja que el motor elèctric funciona sol fins a una certa velocitat, tret que, és clar, les bateries no estiguin descarregades. El motor tèrmic pren, llavors, el relleu.[17]

Transmissió

[modifica]

El motor, elèctric o tèrmic, subministren un parell sobre el seu eix de sortida. Aquest parell ha de ser transmès a les rodes per permetre el desplaçament de l'automòbil. Els diferents òrgans de transmissió - l'embragatge, la caixa de canvi, els ponts i el diferencial entre d'altres - asseguren aquesta funció.

Caixa de canvis

[modifica]
Caixa de canvi automàtica d'unLexus IS.

Lacaixa de canvisés l'element mecànic que permet modificar la velocitat d'un cotxe fins i tot si lavelocitat de rotaciódel motor és constant. En el cas delmotor d'explosió,permet sobretot adaptar el parell motriu disponible a les necessitats del conductor.[18]La caixa de canvi habitualment es connecta al motor amb l'ajuda d'unembragatge,element que permet aïllar la transmissió del motor. Una caixa de canvi està composta per un conjunt d'engranatgesmòbils i fixos sobre eixos, tancats en uncàrterestanc ilubrificatperxipolleigo apressió.Aquest sistema permet modificar la relació de desmultiplicació - relació entre la velocitat de rotació del motor i la de les "rodes motrius"(les provoquen latracció) - indispensable entre les rodes i el motor, donat que els motors d'explosió no generen pas un parell disponible prou gran a tots els règims de rotació.

Caixa de canvi manual de 5 marxes en H i marxa enrere d'un volkswagen golf 1600 sèrie 4.

Les caixes de canvi es poden classificar en quatre grans tipus: els canvis manuals, els robotitzats, els automàtics i els de variació contínua. Les caixes de canvi manuals són administrades únicament pel conductor. El conductor desembraga el motor per tal de desconnectar-lo de la transmissió i modifica la relació de desmultiplicació accionant la palanca de canvi de velocitat. Les caixes robotitzades funcionen més o menys amb el mateix principi, exceptuat el fet que el canvi de relació és accionat per motors o actuadors (hidràulics o electrotècnics). El conductor pot efectuar la maniobra o deixar que un autòmat electrònic se n'encarregui.[19] Unacaixa de canvi automàticaofereix una comoditat suplementària, ja que no requereix la interrupció de la tracció per canviar de relació de transmissió. La gestió d'altra banda es confia completament a un autòmat electrònic al servei de d'hidràulica. Les relacions de desmultiplicació no es materialitzen amb l'ajuda d'una sèrie de pinyons sinó amb l'ajuda d'untren epicicloïdalen cascada (per exemple, eltren de Ravigneaux) frenant unes corones o uns planetaris. Unconvertidor de parell hidràuliccol·locat entre el motor i la caixa, augmenta el parell disponible a baix règim, filtra els cops i reemplaça l'embragatge clàssic.[20] Finalment, unacaixa de canvi amb variació continua(CVT) és d'una concepció radicalment diferent. Aquestes caixes ofereixen una infinitat de relacions de transmissió sense salts, ni ruptura de la propulsió i una adaptació constant entre el règim de rotació del motor i la seva càrrega instantània.[21]Hi ha diverses formes de realitzar-les una és amb una corretja que enllaça dues politges -una costat motor i una costat diferencial- els diàmetres de les quals varien automàticament, adaptant així el parell subministrat pel motor a la demanda.

Pont i arbre de transmissió

[modifica]

En els vehicles amb tracció a les rodes de davant i motor al davant el pont és el conjunt que integra l'eix que rep el parell que surt de la caixa de canvi, el diferencial que transmet el moviment als dos arbres de sortida, i els paliers, que es connecten amb els arbres a través dejuntes cardano universals, que permeten variar l'angle del palier i adaptar-se a la posició relativa entre la roda i el xassís, que varia degut a l'elasticitat dels amortidors. En automòbils amb diferents disposicions relatives entre el motor i les rodes motrius que poden ser dues o quatre, l'arbre de transmissió recull aquestes funcions amb un o dos diferencials (en cas de transmissió a les quatre rodes) i diferents arbres connectats amb juntes universals.

Diferencial

[modifica]
Secció d'un mecanisme diferencial d'un automòbil amb tracció al darrere. La barra de transmissió, a reves d'un pinyó fa girar la corona que és solidària al porta-satel·lits, els satel·lits engranen simultàniament amb dos planetes que transmeten el moviment un a cada roda a través dels paliers.

Eldiferencialés el dispositiu que permet que les rodes motrius de l'automòbil girin a velocitats diferents a les corbes mentre se'ls continua aplicant parell. Normalment, els diferencials es materialitzen emprantengranatges cònicsel parell s'aplica al porta satel·lits i els satel·lits engranen simultàniament amb dos planetes iguals. D'aquesta forma el parell transmès a les dues rodes és sempre igual independentment de la velocitat de cada una. El diferencial permet diferències de velocitat entre les rodes, però de forma que la suma de velocitats sempre es mantingui constant i igual a la velocitat del porta-satel·lits. Si una de les rodes llisca i perd la tracció el diferencial permet que l'altra adopti la velocitat necessària perquè cap de les dues transmeti parell. Per evitar aquesta situació de pèrdua de tracció en casos on només patina una de les dues rodes, hi ha diferencials amb sistemes d'auto blocatge o de limitació del lliscament entre les dues rodes, que bloquen la roda que patina per poder continuar transmetent parell a l'altre de forma que el vehicle pugui avançar i sortir de la situació.

Sistema de frenada

[modifica]
Fotografia d'unfre de disc.

Mentre que el motor permet posar en moviment l'automòbil, el sistema defrepermet reduir-ne la velocitat fins a parar-lo. Per això, hi ha tres opcions. La primera consisteix a utilitzar el «fre motor», tècnica que fa servir el motor per frenar el vehicle. Al no alimentar-lo de carburant es comporta com a compressor, i utilitza l'energia cinèticade l'automòbil per arrossegar el funcionament del motor, fet que genera una resistència a l'avançament. Canviant de relació de la caixa de canvi, el règim-motor augmenta i ofereix una major resistència.[22] De manera més convencional, el conductor atura l'automòbil gràcies al fre principal o de servei. Una pressió sobre el pedal de fre posa en marxa el funcionament dels frens que transformen encalor,l'energia cinètica acumulada pel vehicle. Aquests frens són, actualment, de comandamenthidràulicencara que n'hi comença a haver de comandament elèctric. Finalment, l'automòbil pot ser immobilitzat amb l'ajuda del "fre de mà".Una palanca acciona un mecanisme defre-generalment amb l'ajuda d'un cable- actuant davant o més sovint darrere bloquejant les rodes. Aquest fre es fa servir únicament per a l'estacionament del vehicle. Fa alguns anys, els frens de comandament elèctric s'estan generalitzant i reemplacen a poc a poc el fre a mà de comandament per cable.

Suspensió

[modifica]
Animació d'una suspensió.

En general, el terme de suspensió es fa servir per designar una relació elàstica deformable entre elements d'un vehicle. La suspensió entre les rodes i elxassíscontribueix a l'adherència del vehicle, a la comoditat dels ocupants i a la reducció de l'energia transmesa a l'estructura del vehicle i els seus equips per millorar-ne la fiabilitat. En el cas més general, un sistema de braços associats a una o diverses molles, acoblat a unamortidorhidràulic, constitueix una relació elàstica entre cada roda i el xassís del vehicle. Aquest muntatge mecànic és de disseny molt variable en funció dels models i dels constructors. Alguns fan servirsistemes hidro-neumàticscomplexos i assistits electrònicament. Però el cost d'aquest tipus de suspensió és tal, que està reservada als vehicles gamma alta. La suspensió entre el motor i el xassís contribueix a atenuar els sorolls i lesvibracionsque el motor transmet a l'estructura del vehicle, tant en "ralentír"(mot utilitzat en mecànica per dir que elmotorfunciona al mínim règim i sense càrregues), com en les diferents fases de conducció, així com a la fiabilitat de les estructures (caixa i motor). La connexió elàstica es materialitza amb cautxú natural o artificial, les formes i les dureses del qual s'escullen en funció de resultat que es pretén (suspensió més o menys flexible, més o menys esmorteïda). Hi ha dos tipus principals de suspensions: independent i rígida. En una suspensió independent, cada roda pot efectuar moviments sense influir a l'altra roda del mateix eix. És el tipus de suspensió més utilitzat per als vehicles particulars. Ofereix una bona adherència i una bona comoditat. En una suspensió rígida, les rodes d'un i fins i tot dels dos eixos es lliguen de manera rígida, els moviments d'una influencien l'altre. Aquest tipus de suspensions es fan servir per als vehicles pesants, ja que permeten suportar càrregues pesants. Els eixos rígids també es fan servir en vehicles tot terreny per la seva robustesa.

Pneumàtic Michelin muntat en una llanda amb 10 braços d'unBMW M3 E92.

Rodes

[modifica]

Les rodes d'un automòbil són quatre, més (generalment) una roda de recanvi no muntada. Aquesta última de vegades es reemplaça per un conjunt antipunxada o, per motius de reducció d'espai, per una roda dotada d'unpneumàticreduït que permet circular a velocitat moderada fins al pròxim garatge. Cada roda està formada del muntatge d'unpneumàticsobre unallanda.Aquest conjunt forma un espai estanc inflat d'aire o de vegades de nitrogen (per reduir les pèrdues). Els pneumàtics tenen un paper molt important, ja que constitueixen la interfície entre el sòl i el vehicle i contribueixen a l'establiment d'accions mecàniques (forces) del sòl sobre el vehicle (fre, acceleració i gir). Per aquesta raó, és important mantenir els pneumàtics en bon estat, amb una pressió d'inflat adequada. A més de les condicions d'adherència (glaç, neu, pluja, etc.), la qualitat del contacte entre el sòl i els pneumàtics és també molt important. Per això, el paper dels pneumàtics està vinculat al de les suspensions.

Control

[modifica]

Els comandaments designen el conjunt dels elements d'un automòbil que permeten al conductor conduir-lo. Aquesta tasca seria extremadament difícil d'efectuar si el conductor rebés informació de l'estat físic en el qual es troba l'automòbil. És la raó per la qual els comandaments s'associen al taulell de control.

Direcció

[modifica]
Esquema d'una direcció de cremallera.

El sistema dedirecciópermet orientar l'automòbil en la direcció desitjada. Aquest sistema es compon entre altres d'un dispositiu de control -generalment unvolantcircular- que permet que les mans del conductor apliquin una parell sobre el sistema de direcció. El volant, situat davant del conductor, és, en general, regulable per adaptar-se el millor possible a lamorfologiai als costums dels conductors. La transmissió del moviment imprès pel conductor es fa sobre la columna de direcció fixada en el centre del volant de control; transmet el parell a les maneguetes de direcció (que actuen directament sobre les rodes) per mitjà d'una caixa de direcció. Aquesta caixa és o bé unsistema pinyó cremallera,o bé un sistema devis sens fi. Quan l'automòbil es desplaça en línia recta, les rodes de davant giren entorn d'un mateix eix paral·lel al de les rodes de darrere. En canvi, en el moment d'un gir, les rodes de davant ja no són paral·leles, ja que els seus eixos i el de les rodes de darrere han de ser concurrents en un punt, el centre instantani de rotació. Generalment s'associa a la direcció a un sistema d'assistència que permet al conductor no a haver d'aplicar un esforç important sobre el volant. És generalment autoadaptatiu amplificant més o menys les forces impreses al volant d'acord amb els esforços necessaris per dirigir el vehicle. Aquests esforços per la seva naturalesa són variables i inversament proporcionals a la velocitat del vehicle. Aquesta assistència, tradicionalment hidràulica, esregulaamb la velocitat per tal d'augmentar l'estabilitat a alta velocitat sense penalitzar la manejabilitat a baixa velocitat. També pot ser elèctrica emprant un motor elèctric. Aquest sistema és més econòmic, donat que resta inactiu en línia recta, mentre que un sistema hidràulic sempre ha de romandre amb pressió.

Pedals

[modifica]
Pedals d'unPeugeot 206.

Els pedals són els comandaments que permeten al conductor d'actuar sobre el grup motopropulsor de l'automòbil, així com sobre el sistema principal de fre. De dreta a esquerra hi ha el pedal de l'accelerador, que permet regular lapotènciarequerida al motor; el pedal del fre que transmet al sistema de fre una força proporcional a la pressió exercitada sobre aquest pedal; i, finalment, el pedal d'embragatge, present només en els vehicles amb caixa de canvi manual, que permet el canvi de relació de transmissió de la caixa de canvi desacoblant -la del motor, produint una interrupció de la tracció.

Tauler de control

[modifica]
Taulell de control d'unPorsche 911.

Sota una visera integrada al tauler de control (protegint el parabrisa de les reflexions lluminoses), generalment enfront del conductor i, de vegades en el centre del tauler de control, però girat cap al conductor es troba un conjunt encarregat del manteniment de cartells indicadors de l'estat físic de l'automòbil. Un indicador de velocitat, obligatòria, implica un comptador oodòmetre,no reinicialitzable, que totalitza els quilòmetres recorreguts pel vehicle, així com un comptador amb posada a zero per a ús diari. Un indicador de nivell de carburant indica el volum de carburant que queda en el dipòsit. Testimonis lluminosos es disposen, sota la mateixa visera, que recorden al conductor certs esdeveniments: encesa dels llums de posició, de cruïlla i de carretera, així com dels intermitents i de la senyalització annexa. Els indicadors d'alerta - falta de pressió d'oli, temperatura excessiva d'aigua, falta de càrrega de la bateria i, indicador de funcionament de diversos accessoris - s'agrupen en el mateix espai. Es poden afegir diferents indicadors -temperatura de l'oli, temperatura de l'aigua, temperatura de l'aire, pressió de l'oli, pressió del turbo,voltímetre,amperímetre-. Finalment, sovint hi ha un compta-revolucions que indica el nombre de voltes del motor per minut. Conté una zona delimitada en vermell que indica la velocitat de rotació del motor que no s'ha de superar.

Sistemes de seguretat

[modifica]

Sistemes de seguretat activa

[modifica]
Enllumenat de dia amb LED d'unAudi A4B8.

Els «sistemes de seguretat activa» designes el conjunt dels elements que es posen en joc en la utilització de l'automòbil per tal d'evitar un accident. Aquesta categoria d'elements reuneix el conjunt de les assitències a la conducció (ESP, ABS, fixació del cap, etc.), així com els elements anomenats de percepcions (dispositius d'enllumenat, retrovisors, neteja-parabrises, clàxon, etc.). Pel que fa alsdispositius d'enllumenat,l'automòbil va equipat amb una sèrie d'elements que informen els altres usuaris de les accions del conductor -elsllums de frevermells adverteixen d'una frenada, elsllums de marxa enrereblancs per a la marxa darrere, els intermitents d'un canvi de direcció, etc.- o permeten il·luminar la carretera de nit (llums de posició, de cruïlla, de carretera i antiboira). Aquests llums funcionen gràcies alàmpades halògeneso dedescàrrega elèctricaxenó,i, més recentment, gràcies alsLEDs.Des de fa poc, els automòbils s'equipen també amb llums de dia per tal de ser percebuts per altres usuaris a distàncies més llargues. Un element d'últim recurs si els elements visuals no s'han percebut consisteix a assenyalar la seva presència o un perill utilitzant elclàxon.

Il·lustracions dels angles de visió delsretrovisors.

Elsretrovisorssón accessoris indispensables a la conducció d'un automòbil. Estan constituïts per unmirallorientable que permet al conductor conèixer els elements exteriors situats al voltant del seu vehicle. Generalment col·locat dalt del parabrisa i en posició central de cara al conductor, el retrovisor interior permet al conductor visualitzar el que passa darrere el seu vehicle. Aquest retrovisor implica dues posicions: una per al dia i una per a la nit. En aquest últim cas, un segonmirallsemireflectant col·locat darrere del mirall permet limitar l'enlluernament pels vehicles que el segueixen. Els retrovisors exteriors, col·locats sobre els alerons de l'automòbil, permeten veure què passa darrere i als flancs del vehicle. Elsneteja parabrises,estan constituïts per un rascador en cautxú, fixat al final d'un braç. L'altra extrem d'aquest braç és solidari amb l'eix d'un motor elèctric manat per un interruptor des de l'habitacle. El braç, gràcies a una molla, pressiona el rascador sobre el vidre amb una certa pressió i permet així, gràcies al moviment de va i ve imprès pel motor, netejar el parabrisa de l'aigua de la pluja. Aquest accessori és present en nombre variable, segons la mida del parabrisa i el disseny dels braços. Se'n troba molt freqüentment en el vidre darrere, generalment un de sol. Present necessàriament al davant. Associats al sistema de netejaparabrises hi ha una bomba elèctrica que bomba aigua d'un dipòsit amb un detergent o sense. El líquid a pressió es condueix per un tub a sortidors que el polvoritzen sobre la superfície del parabrises.

Sistemes de seguretat passiva

[modifica]
Els «coixins de seguretatcortines» eviten que els passatgers deixin sortir un membre fora del vehicle.

El paper de la «seguretat passiva» és reduir les conseqüències d'un accident quan aquest no s'ha pogut evitar. Els vehicles moderns es dissenyen per tal que un xoc sigui esmorteït per la deformació de les zones perifèriques (capota, motor, xassís, flancs), per preservar la integritat de l'habitacle que es beneficia d'una estructura reforçada. A nivell de l'estructura, de peces és calculada la dimensió perquè es deformi. En tots els casos, s'intenta fer passar les forces generades pel xoc per «tres vies d'esforços». Elcoixí inflable de seguretattambé pren part en la seguretat passiva. S'activa a partir d'una certa taxa de desceleració i d'una certa velocitat inicial, per tal de limitar el xoc sofert pels ocupants del vehicle, repartint-lo durant un major període (la força aplicada pel xoc és funció de la diferència de velocitat i del temps necessari per canviar de velocitat), i entre una major superfície de contacte (la pressió és la força a suportar dividida entre la superfície a la que s'aplica). Finalment, elcinturó de seguretatpermet mantenir l'ocupant d'un vehicle en moviments en el seient en el moment d'un xoc. Evita la seva ejecció fora del vehicle o la seva projecció contra un part de l'habitacle (tauler de control, parabrisa, etc.). Equipat amb una molla pretensada i amb un limitador d'esforç, permet, com en el cas dels coixins inflables de seguretat, minimitzar la potència del xoc, transferint l'energia del xoc a través de les subjeccions del cinturó.

Aerodinàmica de l'automòbil

[modifica]

Qualsevol element que es mou a través de l'aire pateix les forces aerodinàmiques. L'estudi d'aquestes permet desenvolupar elements específics per aprofitar aquestes forces, com per exemple els alerons. Les forces que apareixen són una horitzontal al moviment anomenada "resistència a l'avanç", una altra perpendicular a aquesta anomenada "sustentació negativa o càrrega aerodinàmica" i la resultant d'aquestes dos forces anomenada "força aerodinàmica total". Tres principis físics expliquen perquè es crea:

1.-Teorema de Bernoulli

L'efecte de les baixes pressions que es creen per sobre l'aleró degut a la seva forma, amb les altes pressions que es creen per sota fa que apareguin forces aerodinàmiques.

2.-Equació de continuïtat

L'aire que circula per un conducte augmentarà de velocitat si l'àrea del conducte disminueix i disminuirà si l'àrea augmenta.

3.-Efecte Venturi

Deriva dels anteriors: si en un conducte disminueix l'àrea la velocitat del flux augmentarà i disminuirà la pressió que aquest exerceix.

Evolució històrica

[modifica]
  • Michael May: primer intent de posar un aleró a un cotxe l'any1956.
  • Jim Hall:primer a utilitzar-lo en competició l'any1996.
  • Peter Wright va aplicar l'efecte Venturi en automobilisme.

La FIA va prohibir el sistema d'efecte terra al llarg del cotxe i va imposar el fons pla; va aparèixer el difusor. Els últims canvis s'han donat a la F1 per culpa de la crisi econòmica. La limitació econòmica ha afectat molt a l'aerodinàmica que necessita moltes inversions per ser desenvolupada. La FIA ha limitat les hores d'estudi i, conseqüentment, les despeses que es generen en prototips.

Pioners de l'automòbil

[modifica]

A part dels esmentats a l'apartat d'història cal destacar:

Tipus d'automòbils

[modifica]

En funció de la capacitat dels seients i de l'ús a què es destinen hi ha diferents tipus d'automòbils (també anomenats "segments", segons la classificació de la Comissió Europea).[23]

Berlina[24]
Són els automòbils més usuals. Tenen capacitat per a quatre o cinc persones i equipatge. Hi ha grandàries compactes, mitjans, grans i de luxe. El nomberlinaprocedeix de la denominació que se li donava antigament a un carruatge tancat, amb capacitat per a quatre persones.
Familiar
L'automòbil familiar és normalment una versió de la berlina, però de dos volums, és a dir, que la part posterior, que a la berlina és ocupada pel maleter, en el familiar manté l'altura del sostre del vehicle. Així es crea una zona d'equipatge molt àmplia, tant en amplària i profunditat com en altura. Addicionalment poden abatre's els seients posteriors per ampliar encara més l'espai. En la part de darrere el familiar disposa d'una àmplia porta per facilitar la càrrega i descàrrega d'equipatge i objectes voluminosos. Per aquesta raó a aquest tipus d'automòbil se li denomina també5 portes.
Monovolum
Elsmonovolumshan anat adquirint últimament popularitat, sobretot entre les famílies amb diversos xiquets, pel nombre elevat de seients que aquests automòbils ofereixen. Es tracta de models que quant a confort i a comoditat de conducció són comparables a les berlines, però que són una mica més llargs i que mantenen l'altura del sostre al llarg de tot el vehicle. D'aquesta manera hi caben de set a vuit seients, que poden desplaçar-se i fins i tot desmuntar-se, per configurar l'interior de l'automòbil d'acord amb les necessitats del propietari en cada moment. Es denominen encatalàmonovolum, pel fet que tot l'automòbil constitueix un únic cos. El maleter està integrat i disposa d'una porta pròpia, i el motor està allotjat de tal manera que sobreïx molt poc per davant. En anglès a aquests automòbils se'ls coneix com "minivan",de la paraula" van ", que significa furgoneta o camió xicotet.
Supercompacte
Una recent tendència ha fet aparèixer una sèrie de models de dimensions molt reduïdes, concebuts per al seu ús en ciutats amb molt de trànsit i dificultat d'aparcament. Aquests automòbils disposen de dos seients i de molt poc espai per a l'equipatge.
Coupé
Són automòbils de dues places amb maleter més o menys ampli. En algunes ocasions són models adaptats de berlines i en altres són models dissenyats expressament. La paraulacoupéprocedeix del francès i significa "tallat", al·ludint que l'automòbil, en disposar únicament de dues places, queda tallat per darrere.
Roadster
Són automòbils esportius descapotables. Tenen dos seients i un maleter reduït, que en recollir la capota queda encara més disminuït de grandària.Roadsterés el nom anglès que se li donava als antics cotxes esportius descapotables, que disposaven de dues places i un banc plegable per a altres dues persones allotjat al maleter.
Tot camí
Aquests automòbils han estat desenvolupats en anys recents i constitueixen una combinació entre un tot terreny i un automòbil còmode de ciutat i carretera. La majoria dels fabricants d'aquests automòbils donen més importància a la comoditat que a l'equipament tècnic per a l'ús en terrenys difícils.
Tot terreny
Aquests automòbils estan dissenyats específicament per a superfícies de terra, d'arena, de pedres i aigua, en pendents de pujada i baixada pronunciades. Disposen dels mecanismes necessaris per a aquest tipus de conducció, com la tracció a quatre rodes i la reductora de marxes. El centre de gravetat es troba desplaçat cap avall, perquè l'automòbil puga inclinar-se cap als costats fins a un determinat angle. El terme anglès de tot terreny ésallroad,és a dir, "totes les carreteres". També es coneix a aquests automòbils amb la denominació4x4,que significa tracció a quatre rodes.

Fabricants actuals d'automòbils

[modifica]

Per fabricants d'automòbils s'entenen les companyies que dissenyen, desenvolupen i fabriquen automòbils sota una pròpia identitat, ja siguen empreses independents o integrades en un grup major. En la següent llista s'inclouen els actuals fabricants d'automòbils. Els fabricants ja desapareguts es troben en la llista de marques d'automòbils que apareix més avall.

Marques d'automòbils

[modifica]

Per marques d'automòbils s'entenen totes aquelles denominacions que constitueixen, o que han constituït en el passat, la identitat d'un fabricant o d'una divisió o línia de models d'automòbils.

L'automòbil a Catalunya

[modifica]

Actualment a Catalunya hi ha dos grans empreses que produeixen automòbils:SEATiNissan.SEAT té la seu social i el centre de producció aMartorell.Nissan té la seu social, un centre de recerca, desenvolupament i innovació i una planta de muntatge aBarcelona.VolkswagenAudi España també té la seu social a Barcelona.

Els models d'automòbils de Nissan que es fabriquen a la planta de la Zona Franca de Barcelona són:Nissan Pathfinder,Nissan NavaraiNissan NV200.També la furgoneta X-83 comercialitzada sota les marquesNissan Primastar,Renault TraficiOpel Vivaro.

Referències

[modifica]
  1. Espinal i Farré,Maria Teresa.Diccionari de sinònims de frases fetes.L'Abadia de Montserrat, 2004, p. 1434.ISBN 848415565X.
  2. Monografias.com - Historia del Automóvil -«Enllaç».
  3. Bird,Anthony.Gottlieb Daimler: inventor of the motor engine(en anglès). Weidenfeld & Nicolson, 1962, p. 37-39.
  4. Hendrickson III,Kenneth E.The Encyclopedia of the Industrial Revolution in World History(en anglès). vol.3. Rowman & Littlefield, 2014, p. 278.ISBN 0810888882.
  5. Herreros,Francisco;Aznar,José Luis.«Los antecedentes más remotos». A:Historia del motociclismo en España(en castellà). Barcelona:RACC,1998, p. 14-15.ISBN 84-920886-5-6.
  6. Ciclo diésel -«Enllaç».
  7. (en francès) Les moteurs thermiques. Autor Bertrand Theys, any = mai 2008(http://www.predit.prd.fr/predit3/documentFo.fo?cmd=visualize&inCde=33791Arxivat2013-04-06 aWayback Machine.), Programme de recherche et d'innovation dans les transports terrestres, consultat el 3 novembre 2009
  8. (en francès) Le Moteur à explosion de la pag. Automobile Sportive, consultada el 3 novembre 2009 (http://www.automobile-sportive.com/technique/moteur.php)
  9. (en francès) Thermoptim - Moteur à essence, pàgina 7. Autor Renaud Gicquel. Consultat el 4 juny 2009(http://www.ensmp.fr/Fr/Services/PressesENSMP/telechargement/Essence.pdfArxivat2006-11-28 aWayback Machine.)
  10. (en francès) Thermoptim - Moteur Diesel, pagina 8. Autor Renaud Gicquel. Consultat el 4 juin 2009(http://www.ensmp.fr/Fr/Services/PressesENSMP/telechargement/Diesel.pdfArxivat2006-11-28 aWayback Machine.)
  11. (en anglès) Where does the energy go?, site Fuel Economy.gov. Consultat el 3 novembre 2009(http://www.fueleconomy.gov/FEG/atv.shtml)
  12. 12,012,112,2Moyer,Michael «El motor de combustión interna».Investigación y Ciencia,432, juliol 2012, p. 9.
  13. (fr) Les propulsions électriques, site Optimisation des Systèmes Énergétiques. Consultat el 3 novembre 2009 (http://www-ose.cma.ensmp.fr/evenements/2000/technologies_electrique.htmArxivat2011-12-10 aWayback Machine.)
  14. (en francès) (http://www.clubeea.org/documents/mediatheque/J-P_Caron_Machines_electriques_par_les_Champs.pdfArxivat2009-08-24 aWayback Machine.) Modélisation des machines électriques par le calcul analytique des champs. Autor Jean-Paul Caron, Consultat el 3 novembre 2009
  15. (en francès) Fonctionnement d'une voiture électrique, site Auto-electrique.org. Consultat el 1 novembre 2009 (http://www.auto-electrique.org/fonctionnement-voiture-electriqueArxivat2017-08-05 aWayback Machine.)
  16. (en francès) Conversion électromécanique, Auteur Christian Bissieres. Consultat el 3 novembre 2009 (http://cbissprof.free.fr/telechargements/tsiris/cours/conversionelectromecanique.pdf)
  17. 17,017,117,2(en francès) L'hybride, le moteur mi-électrique, mi-essence, site Cartech. Autor Paul Dufour. Consultat el 3 novembre 2009. (http://www.cartech.fr/news/l-hybride-le-moteur-mi-electrique-mi-essence-39363765.htm)
  18. (en francès) Boîte de vitesses à commande manuelle, site=Sciences Industrielles pour l'Ingénieur. Autor S. Génouël. Consultat el 3 novembre 2009.(http://stephane.genouel.free.fr/FT/0%20Dossier%20technique/Dossier%20technique%20Bo%EEte%20de%20vitesses%20%E0%20commande%20manuelle.pdf[Enllaç no actiu])
  19. (en francès) (http://www.humanite.fr/2004-03-27_Societe_-Essai-auto-Une-boite-de-vitesse-mecanique-robotisee)Essaiauto: Une boîte de vitesse mécanique robotisée, site L'Humanité. Consultat el 4 novembre 2009.
  20. (en francès) Technique: La transmission automatique. Site Motorlegend. Consultat el 4 novembre 2009 (http://www.motorlegend.com/entretien-reparation/transmission-mecanique/la-transmission-automatique/8,11714.html)
  21. (en francès)La boîte automatique à variateur (CVT). Site Le Journal de l'Automobile. Consulté le= 4 novembre 2009. (http://www.journalauto.com/infos/imprime_article.asp?idarticle=1953Arxivat2019-10-17 aWayback Machine.)
  22. (en anglès)How Engine Brakes Work.Site How stuff works. Consultat el 4 novembre 2009.
  23. «Segmentos de coches» (en castellà). [Consulta: 10 febrer 2020].
  24. Autocity, Glosario (en castellà) - Berlina, Berlina media -«Enllaç». Arxivat de l'originalel 2010-09-25. [Consulta: 26 setembre 2010].

Vegeu també

[modifica]