Edukacja

Moto-wynalazki

Samochód to wynalazek młody, mający niewiele ponad 100 lat. A jednak skupia w sobie osiągnięcia wielu cywilizacji.

http://www.flickr.com/photos/rogerlynn/83196560/

Sumeryjski rzemieślnik, który przed pięcioma tysiącami lat formował z masy szklanej paciorki – nieświadomie przyczyniał się do powstania samochodu w jego obecnym kształcie. Starożytni Persowie, osadzając koło na osi wozu – czy wyobrażali sobie, że na końcu tej drogi powstanie nowoczesny, stalowy pocisk, pędzący z prędkością 200 km/h? Czy pan Goodyear, wrzucając kawałek kauczuku do kominka miał świadomość, że tym samym zrewolucjonizuje przemysł automobilowy?

Kabel, pompa, radio, włókna sztuczne, komputer – wymień pierwszy z brzegu wynalazek, a okaże się, że znalazł on zastosowanie w konstrukcji współczesnego samochodu. Odtwórzmy ścieżki, po których podążała ludzka myśl, zanim wysiłek wielu wynalazców zaowocował wydaniem na świat nowoczesnego auta:

Silnik spalinowy

Pierwszy silnik na gaz świetlny powstał w pracowni belgijskiego wynalazcy Jeana Josepha Etienne Lenoira w roku 1860. Spalał mnóstwo gazu i smaru, był przy tym mało wydajny, toteż wkrótce podjęto próby udoskonalenia go.

Niemiecki inżynier Nikolaus Otto ulepszył wkrótce wynalazek Lenoira, opatentowując w roku 1874 silnik czterosuwowy. Niebawem okazało się, że paliwo płynne jest wygodniejsze w użyciu niż gaz – w roku 1885, wykorzystując silnik Nikolausa Otto, Carl Benz skonstruował pierwszy samochód, który, niestety, nie zyskał uznania potencjalnych klientów. Pierwsze silniki spalinowe często się psuły, były bardzo głośne, ciężkie i wolne. Niezależnie od Carla Benza nad konstrukcją silnika pracował również Gottlieb Daimler wraz z Wilhelmem Maybachem. W 1883 skonstruowali swój silnik, który w samochodzie wykorzystany został w roku 1886. W roku 1893 Rudolf Diesel opatentował zasadę działania silnika wysokoprężnego. Dwa lata później skontruował pierwszą pracującą jednostkę napędową. Silniki wysokoprężne nazywane są jego nazwiskiem do dziś.

Współczesne konstrukcje silników spalinowych są bezustannie doskonalone – informacje o silnikach hybrydowych, benzynowo-elektrycznych i z napędem ogniw paliwowych znajdziecie w temacie "Ekologia". W najnowszych modelach Toyoty montowane są także, coraz bardziej popularne w Europie, ekologiczne i ekonomiczne silniki wysokoprężne. Osiągi współczesnych silników Diesla są porównywalne z możliwościami ich benzynowych odpowiedników.

Akumulator

Akumulator to nic innego jak bateria, czyli ogniwo galwaniczne. Najprostsza bateria to dwie płytki różnych metali zanurzone w przewodzącym roztworze, zwanym elektrolitem. Trudno w to uwierzyć, ale pierwsze ogniwa galwaniczne znane były już prawdopodobnie w III w.p.n.e. Dowiodły tego wykopaliska archeologiczne dokonane w przededniu II wojny światowej w okolicach Bagdadu. Naukowcy odnaleźli wówczas zagadkowe naczynia gliniane, zamknięte bitumicznym korkiem. Wewnątrz tkwiły pręty miedziane, silnie skorodowane, tak, jak to bywa z metalem poddanym działaniu kwasu. Odnaleziono ponadto liczne przedmioty pokryte cienką warstwą złota. Na tej podstawie stworzono hipotezę, że naczynia owe służyły jubilerom do złocenia biżuterii metodą galwaniczną. Jeżeli nawet wynalazek baterii należy przypisać bagdadzkim rzemieślnikom, to prawdziwą rangę nadały mu badania Aleksandro Volty na początku XIX wieku. Wynalazca ten skonstruował stos złożony z wielu krążków cynkowych i srebrnych rozdzielonych krążkami z płótna nasączonego słabym kwasem. Prąd płynął drutem łączącym pierwszy i ostatni krążek. Pierwszy akumulator ołowiowy, czyli ogniwo, które można naładować, skonstruował Gaston Plante w roku 1859. ogniwo to miała elektrody z ołowiu i tlenku ołowiu, zanurzone w stężonym kwasie siarkowym.

Szkło

Nie wiadomo, kto pierwszy stopił piasek z sodą, uzyskując szkło, ale najstarsze paciorki szklane pochodzą z Egiptu i liczą sobie około 5400 lat. Obok Egipcjan Sumerowie posiedli umiejętność wytapiania szkła 3000 lat przed naszą erą. Dopiero jednak w I wieku p.n.e. wynaleziono technikę dmuchania szkła, co dało początek produkcji cienkich naczyń szklanych. Pierwsza wzmianka o szklanych szybach pochodzi z roku 290 n.e. Przedtem role szyb okiennych pełniły oprawione w ołów grube krążki szklane, a jeszcze wcześniej błony zwierzęce rozciągnięte na ramie.

http://www.flickr.com/photos/the8rgrl/370233203/

Stal

Pierwszym metalem wytapianym z rud była miedź. Następnym ważnym surowcem do produkcji ozdób stał się brąz – stop miedzi i cyny, mocny i nierdzewiejący. Żelaza użyto po raz pierwszy około 1500 lat p.n.e. Wytapiano je z rudy w prymitywnych piecach ziemnych tzw. dymarkach. Uzyskiwano w ten sposób bochen żelazny – dużą, porowatą bryłę zanieczyszczonego żużlem metalu. Początkowo jedynym sposobem obróbki żelaza było kucie. Walcowanie blach jest wynalazkiem młodym – w roku 1728 Anglik Jon Payne stopił razem żelazo kute z surówką żelazną uzyskując odporniejszą i bardziej elastyczną stal. Wkrótce uruchomił produkcję stalowych blach walcowanych.

We współczesnych samochodach stosuje się blachy ocynkowane. Taki sposób zabezpieczania metalu przed rdzewieniem wynaleziono w roku 1742.

Bezpieczeństwo na drodzeROZWIŃ

Poniżej pozostałe artykuły:

Tworzywa sztuczne

Trudno sobie wyobrazić wnętrze współczesnego samochodu bez zastosowania mas plastycznych. Historia tworzyw sztucznych ma niewiele ponad 150 lat. W roku 1845 niejaki Ch.F.Schobein wynalazł nitrocelulozę – substancję, z której można było formować różnego rodzaju przedmioty. Niestety, wynalazek nie nadawał się do użytku ze względu na dużą palność. Odkrycie pana Schobeina utorowało jednak droge kolejnym wynalazkom. I tak następcami nitrocelulozy stały się celuloid (1870), celofan (1892), galalit (1899) i bakelit (1909). Celuloid znalazł zastosowanie między innymi jako podłoże do produkcji światłoczułej taśmy filmowej, z celofanu wytwarza się opakowania, a galalit i bakelit posłużyły do wyrobu naczyń, ozdób, pojemników. pojemników. W 1935 wynaleziono pierwsze żywice syntetyczne, będące surowcem do wyrobu lakierów i klejów. Po drugiej wojnie światowej nastąpiła lawina wynalazków w tej dziedzinie. Lekkie, nierozpuszczalne, odporne na działanie chemikaliów chemikaliów tanie masy plastyczne stały się idealnym tworzywem do kształtowania nowoczesnego wnętrza samochodu. Nawet tkaniny użyte do tapicerki samochodowej wykonane są z włókna syntetycznego.

Opony

W roku 1839 Amerykanin Charter Goodyear odkrył metodę wulkanizowania kauczuku na gorąco. Impregnował go siarką i rozgrzewał – w ten sposób powstała guma. Jeżeli wierzyć anegdocie – żona wynalazcy miała mu za złe kosztowne i brudne eksperymenty. Pan Goodyear obiecał małżonce zaniechać żmudnych prac. Pewnego dnia, kiedy w tajemnicy przed nią ponowił doświadczenia, przyłapany na gorącym uczynku przez żonę – wrzucił kawałek kauczuku do kominka. Zdumiony zobaczył w płomieniu pęczniejąca gumę. Ponieważ utrzymywał swoje odkrycie w tajemnicy – cztery lata później inny badacz opatentował identyczną metodę produkcji.

W roku 1846 szkocki fabrykant Robert W.Thompson użył napełnionego powietrzem węża gumowego w charakterze obręczy kół pojazdu, w miejsce używanych dotąd obręczy z lanej gumy. Wynalazek Thompsona poszedł w zapomnienie aż do roku 1888, kiedy to irlandzki weterynarz Jon Boyd Dunlop zaopatrzył trzykołowy rowerek swojego syna w opony nowego typu; gumowy, napompowany wąż osłonił warstwą impregnowanego lnu, co uczyniło go trwalszym. Dunlop wynalazł też wentyl. Pierwsza prawdziwie nowoczesna opona pneumatyczna z dętką była dziełem panów Andre i Eduarda Michelin i powstała w roku 1895.

http://www.flickr.com/photos/abraxas/55112986/

Koło

Koło to jeden z najważniejszych wynalazków ludzkości. Najstarsze ślady użytkowania koła prowadzą do Mezopotamii (obecnie Irak). Tam właśnie 3500 lat przed naszą erą po raz pierwszy użyto koła w pojazdach. Początkowo koła pojazdów były pełne, miały kształt drewnianej tarczy opasanej rzemieniem. Musiało upłynąć kolejne 1500 lat, aby wynaleziono koło szprychowe. Z czasem zamiast rzemieni zaczęto stosować miedziane obręcze. Wykorzystanie ruchu obrotowego znalazło zastosowanie w wielu innych epokowych wynalazkach – jak koło garncarskie, wrzeciono, kołowrotek, tokarka, kołowrót, żarna obrotowe, wielokrążek, koło czerpakowe do nawadniania, koło zębate, koło wodne. Każda z tych innowacji posunęła rozwój cywilizacyjny ludzkości o wielki krok naprzód. Warto wspomnieć, że koło – wynalazek z dzisiejszej perspektywy tak oczywisty, nie było znane w Ameryce przed przybyciem Kolumba, ani w prymitywnych, izolowanych społecznościach Starego Świata.

Sprężyna

We wnętrzu samochodu znajdziemy sprężyny o różnych kształtach. Amortyzatory czy miękkie fotele samochodowe nie mogłyby istnieć bez sprężyn.

Łuk i proca – to jedne z pierwszych przykładów wykorzystania sprężystości materiałów. W 1485 roku Leonardo da Vinci zaprojektował gigantyczną kuszę zaopatrzoną w łuk z metalowych płaskowników. Ten łuk to nic innego jak pierwowzór dzisiejszego resoru samochodowego. Pierwszy projekt pojazdu na resorach pojawił się w roku 1616, pięćdziesiąt lat później wynalazek ten znalazł praktyczne zastosowanie. Sprężyny o kształcie spirali po raz pierwszy użyto około roku 1500 jako napędu zegarów. Sprężyna śrubowa pojawiła się pod koniec XVIII w. W roku 1826 obok innych funkcji znaleziono dla niej zastosowanie w produkcji miękkich mebli tapicerowanych.

http://www.flickr.com/photos/shawnstilwell/4324053372/

Żarówka

Niewiele jest wynalazków, których wiek możemy określić tak precyzyjnie, jak to ma miejsce w przypadku żarówki. 19.X 1897 zespół badawczy Thomasa Edisona uruchomił pierwszą żarówkę, która świeciła kilkanaście godzin. Edison miał wielu rywali w wyścigu do sukcesu. Żarówki skonstruowane przez innych wynalazców świeciły zaledwie kilka minut, a to z powodu nietrwałości nitki żarzącej się wewnątrz szklanej bańki. Edison użył jako włókna żarowego zwęglonej przędzy bawełnianej. Jego poprzednicy dokonywali prób z włóknem platynowym, węglowym, ze zwęglonym włóknem bambusa – wszystkie kończyły się porażką. Problemem poprzedników Edisona był też brak stałych, niezawodnych źródeł prądu. Współczesne żarówki wypełnione są argonem i wyposażone w drucik z wolframu. Żarówki halogenowe, używane w samochodach, wynaleziono w roku 1959. Wówczas to panowie Dubler i Mosty napełnili żarówkę argonem z domieszką innego gazu – jodu, który podczas pracy żarówki zamienia się w parę.

Może zainteresuje Was wizyta w Muzeum Przemysłu i Technologii Toyoty.