Časová osa vývoje automobilů

Automobil, zkráceně auto, je dvoustopé osobní nebo nákladní silniční motorové vozidlo. Oproti této definici se mezi automobily obvykle neřadí autobusy. Jedná se o jeden z mnoha dopravních prostředků. Slovo automobil pochází z řeckého slova „áuto“ (samostatně) a latinského „mobilis“ (pohyblivý). Často se používá zkrácený tvar auto, ve starší češtině byl rovněž užíván doslovný překlad slova automobil - samohyb. Automobil je tedy etymologicky definován jako samostatně se pohybující pozemní dopravní prostředek, který je nezávislý na kolejích nebo trolejích a k jehož pohybu není třeba tažných zvířat či lidské síly a je schopen se po zemi pohybovat díky svému vlastnímu pohonu.

Nejvýznamnější část historie automobilů se začala psát koncem 18. století, kdy byly realizovány první úspěšné pokusy s vozidly poháněnými parním strojem. K jejich prvním konstruktérům patřili Skot James Watt a Francouz Nicolas Joseph Cugnot. Počátek 19. století byl stále doménou parních strojů, které se postupně zlepšovaly a zrychlovaly. Nic to ovšem neměnilo na jejich provozní náročnosti a těžkopádnosti.

Zlom nastal ve druhé polovině 19. století, kdy se konstruktérům podařilo zprovoznit první spalovací motory. Vlastní vývoj dnešních automobilů začal v roce 1885 v německém Mannheimu u Karla Benze, který si nechal patentovat svoji motorovou tříkolku. První dálkovou jízdu s automobilem podnikla Bertha Benzová v srpnu 1888. V roce 1887 zcela nezávisle na Karlu Benzovi začal automobily stavět také Gottlieb Daimler, který při výrobě motorů spolupracoval s Wilhelmem Maybachem.

Prvním automobilem vyrobeným na území dnešní České republiky byl v letech 1888-1889 druhý Marcusův automobil vyrobený v adamovském podniku. Prvním funkčním automobilem vyrobeným na území dnešní České republiky byl v roce 1897 NW Präsident (na počest prezidenta rakouského autoklubu) postavený v Kopřivnické vozovce, tehdy Nesselsdorfer Wagenbau-Fabriks-Gesellschaft - ve zkratce NW, (dnešní automobilka Tatra). V roce 1898 následoval první nákladní automobil.

Počátkem 20. století se stejně tak objevily první elektromobily. Soutěž mezi automobily s parním, elektrickým a spalovacím motorem trvala téměř až do konce prvního desetiletí 20. století. Poté začaly dominovat automobily se spalovacím motorem, i když z hlediska efektivity přenosu energie je i po století vývoje dvakrát výhodnější elektromobil. Elektromobil je zároveň mnohem šetrnější k životnímu prostředí.

Výhody a bariéry elektromobilů

Jsou s ním spojovány následující výhody:

• Snížení emisí znečišťujících látek vypouštěných do ovzduší.
• Snížení hlukové zátěže vznikající při provozu vozidla.
• Snížení emisí skleníkových plynů s cílem snížit dopady dopravy na změny klimatu.
• Snížení spotřeby fosilních paliv.

Na druhou stranu jsou jako hlavní bariéry rozšíření používání elektromobilů uváděny zejména technické parametry.

Rozvoj automobilů ve 20. století

Ve dvacátém století se benzínem či naftou poháněné automobily staly nejvýznamnějším dopravním prostředkem. Revoluci ve výrobě a masové rozšíření automobilů odstartoval v USA Henry Ford tím, že vymyslel a vyrobil lidově dostupný automobil.

Klíčové rozměry a třídy automobilů

Charakteristické rozměry automobilů zahrnují:

• Délka: Vodorovná vzdálenost vzájemně rovnoběžných svislých rovin, které se dotýkají předního a zadního konce vozidla v jeho podélné ose.
• Šířka: Vodorovná vzdálenost vzájemně rovnoběžných svislých rovin, které se dotýkají boků karoserie nebo jiné pevné konstrukční části vozu.
• Výška: Svislá vzdálenost vodorovné roviny, které se dotýká pevné části konstrukce vozidla, stojícího na vodorovné ploše a při dosažení jeho pohotovostní hmotnosti.
• Rozchod kol: Vodorovná vzdálenost středů otisků pneumatik jedné nápravy.

Podle charakteristických rozměrů jsou osobní automobily rozděleny do tříd. V současnosti je možné pozorovat tendenci neustálého nárůstu jak velikosti automobilů, tak výkonu jejich motorů.

Karoserie automobilu

Karoserie představuje u většiny současných automobilů jeho nosnou část. Poskytuje prostor pro posádku a náklad a umožňuje montáž všech ostatních částí vozidla.

Typy karoserií

• Sedan: Tříprostorová čtyřdveřová karoserie pro 4-5 osob. Zadní stěna zavazadlového prostoru je svislá s výraznou hranou.
• Kombi: Dvouprostorová pětidveřová karoserie pro 4-7 osob. Prostor pro zavazadla je zvětšen, přístupný dveřmi ukotvenými ve střeše vozu.
• Hatchback: Dvouprostorová tří- nebo pětidveřová karoserie pro 4-5 osob. Zavazadlový prostor je přístupný dveřmi, které jsou ukotveny ve střeše vozu.
• Liftback: Dvouprostorová pětidveřová karoserie pro 4-5 osob vzhledově podobná sedanu. Výklopná je ovšem celá záď včetně zadního skla, blíží se tak hatchbacku.
• Coupé: Dvoudveřová tříprostorová karoserie určená pro 2-4 osoby. Záď vozu se směrem dozadu silně svažuje. Tato koncepce se využívá především u sportovně zaměřených vozů.
• Kabriolet: Tříprostorová otevřená dvou- nebo čtyřdveřová karoserie pro 2-4 osoby. Některé vozy mají ještě druhou řadu sedadel, na které je ale prostor pro cestující velmi stísněný. Střecha je obvykle plátěná nebo kovová, skládací. V případě pevné střechy se užívá také označení coupé kabriolet (CC).
• Roadster: Dvoudveřová tříprostorová karoserie pro 2-3 osoby. Jen jedna řada sedadel, střecha plátěná skládací nebo pevná odnímatelná (tzv. hard-top).
• Off-road: Dvouprostorová pětidveřová karoserie pro 4-9 osob. Stavba karoserie je podřízena dobré průchodnosti terénem. Má větší světlou výšku a velké nájezdové úhly.
• SUV (Sport Utility Vehicle): Dvouprostorová pětidveřová karoserie pro 4-7 osob. Vzhled se snaží evokovat off-road, konstrukce je však zaměřena hlavně na jízdu po silnici, ale v některých případech je do různé míry upravena i pro zvládnutí lehčího terénu.
• MPV (Multi Purpose Vehicle): Dvouprostorová karoserie pro 5-7 osob. Pětidveřová, případně s posuvnými zadními dveřmi. Auta zaměřená pro rodinu, velký vnitřní prostor s variabilním uspořádáním.
• Shooting brake: Automobil kombinující coupé a combi, zjednodušeně třídveřové combi. Dvouprostorová karoserie pro 4-5 osob.
• Limuzína: Tříprostorová čtyř- až šestidveřová karoserie pro 6 až 9 cestujících, prostor pro cestující je zpravidla oddělen mezistěnou od prostoru řidiče.

Podvozek vozidla

Podvozek vozidla se skládá z přední a zadní nápravy, odpružení, vozidlových kol, brzdové soustavy a řízení.

Konfigurace pohonu

• Pohon zadních kol (RWD): Motor, spojka a převodovka jsou umístěny vpředu, většinou podélně, rozvodovka vzadu. Hnací náprava je zadní. Přenos hnacího momentu z převodovky na rozvodovku je kardanovým hřídelem. Výhodou je rovnoměrnější rozložení hmotnosti na nápravy a oddělení řízení a pohonu na jednotlivé nápravy. Tuto koncepci používají např. vozy Mercedes-Benz, BMW.
• Pohon předních kol (FWD): Všechny části pohonu jsou umístěny u přední hnací nápravy. Výhodou je větší variabilita prostoru posádky a nákladového prostoru. Tuto koncepci používá v současnosti velké množství výrobců.
• Pohon zadních kol s motorem vzadu: Všechny části pohonu jsou umístěny u zadní hnací nápravy. Výhodou je většinou lepší trakce. Motor může být uložen před zadní nápravou (označuje se jako provedení s motorem uprostřed) s lepším rozložením hmotnosti blíže středu vozidla. Většinou se využívá u supersportovních vozů.

Nápravy a znak náprav

Přenášejí tíhovou sílu karoserie, hnací, brzdné a setrvačné síly. Svým pohybem umožňují řízení vozidla a odpružení. V souvislosti s pohonem náprav se používá tzv. znak náprav obsahující informaci o celkovém počtu náprav a o tom, kolik jich je hnaných. Nejběžnější uspořádání má znak náprav 4x2 (čtyři kola celkem a z toho dvě hnaná). Pohon obou náprav je označován 4x4. Zmatení může nastat u náprav s dvojmontáží.

Brzdová soustava

Brzdová soustava slouží k úpravě rychlosti pohybujícího se automobilu na nižší hodnotu (případně k udržení rychlosti na určité hodnotě při jízdě ze svahu) a k zabezpečení parkujícího vozidla před samovolným rozjetím ze svahu nebo odtlačením nenechavci. Během brzdění vozidla dochází k přeměně jeho kinetické energie disipací nebo rekuperací. Protože rekuperace je problematické řešení, běžně se používají disipační třecí brzdy kotoučové a bubnové.

Typy brzd

• Kotoučové brzdy: Používají se na přední, někdy i na zadní kola. Holé kotouče se snáze ochlazují okolním vzduchem a tak při stejném výkonu vycházejí rozměrově menší než bubnové. Výhodná je i snadná výměna brzdných elementů.
• Bubnové brzdy: Mají výhodu v uzavřené konstrukci do jisté míry chráněné před korozí. Dodnes se používají u některých aut k brzdění zadních kol i pro jednoduchost realizace mechanizmu ruční parkovací brzdy.

Brzdové rozvody

Pro zvýšení spolehlivosti se rozvody rozdělují do dvou relativně samostatných okruhů. Ztráta tlaku v jednom okruhu nezpůsobí úplné selhání brzd. Většinou jsou v jednom okruhu levé přední s pravým zadním a pravé přední s levým zadním kolem.

Vzduchové brzdy

Větší nákladní vozidla a traktory mají vzduchový kompresor jako zdroj tlaku pro pneumatické brzdové rozvody. Není-li v soustavě tlak, brzdy plně brzdí. Zvýšením tlaku se odbrzdí. Vzduch je dokonale ekologické a stále dostupné médium, takže jeho únik při zapojování a odpojování vlečných souprav není problém. Proto se vzduchové brzdy používají u vozidel určených k vlečení přívěsů a návěsů. Často tato vozidla mají svou vlastní brzdovou soustavu hydraulickou a soustavu pneumatickou mají jen pro brzdění přívěsů.

Motorový retardér

U automobilů, určených pro převoz těžkých nákladů, by bylo neekonomické dimenzovat běžné brzdy na tak enormní zatížení, jakému by byly vystaveny při sjíždění táhlých svahů. Pro takové situace jsou nákladní automobily a autobusy vybaveny motorovým retardérem.

Bezpečnostní systémy

Bezpečnostní systém ABS (protiblokovací systém) zabraňuje zablokování kola při brzdění. Je-li elektronika systému ABS nefunkční, brzdová soustava by měla fungovat klasicky. ABS ale většinou zahrnuje i EBD jako elektronickou náhradu mechanických reduktorů tlaku pro zadní kola.

Dokonalejší elektronické systémy řízení brzd jsou nadstavbami ABS a spolupracují s řídícími systémy motoru. Jsou to systémy MSR (brání smyku při brzdění motorem), ASR (brání prokluzu kol při akceleraci) a ESP (elektronický stabilizační program). Systém EDL (něm. EDS) přidává k ABS funkci elektronické závěrky diferenciálu.

Hnací soustava

Hnací soustavu tvoří motor, spojka, převodovka, rozvodovka a hnací hřídele. Většinou tyto součásti tvoří kompaktní celek pohánějící blízkou nápravu. U vozidel s náhonem na vzdálenou nápravu rozvodovka není součástí převodovky a točivý moment z převodovky se do rozvodovky přenáší torzní tyčí, tzv. kardanovým hřídelem.

Spojka

Mezi motor a převodovku je vložena spojka zabezpečující bezrázové připojení motoru ke zbytku hnací soustavy. V současnosti se automobily opatřují převážně kotoučovou spojkou s talířovou pružinou.

Převodovka

Převodovka, ať již manuální, nebo automatická, slouží k volbě převodu otáček motoru na otáčky kol automobilu. V současnosti se automobily opatřují převážně manuální synchronizovanou převodovkou. Automatické převodovky se prosazují pomalu a největší tradici mají v USA.

Převodovka skutečných terénních a některých nákladních vozidel je vybavena redukcí. To je převod, jehož zařazením lze vynásobit převodový poměr celé převodovky a zdvojnásobit tak počet převodových stupňů.

Rozvodovka

Rozvodovka zabezpečuje přenos hnacího momentu od převodovky na hnací hřídele nápravy. Zabezpečuje základní převodový poměr, který se násobením skládá s převodovým poměrem převodovky a tvoří tak celkový převodový poměr.

Diferenciál

Důležitou součástí rozvodovky je diferenciál zabezpečující rozdělení hnacího momentu mezi levé a pravé kolo. U pohonů obou náprav se používá též mezinápravový diferenciál se spojkou, která umožňuje vypnout pohon druhé nápravy. Při prokluzu kola je znemožněn přenos hnací síly na kola. K zamezení tomuto jevu slouží uzávěrka diferenciálu. Používá se u terénních automobilů. Diferenciál může být i samosvorný (resp. s omezenou svorností, většinou lamelový, nebo se šnekovými ozubenými koly typ torsen). Funkci uzávěrky může částečně suplovat systém EDL.

Historie automobilů na území České republiky

Společnost Laurin & Klement byla založena v roce 1895. V roce 1905 vyjíždí z bran mladoboleslavské firmy Laurin & Klement první automobil. V roce 1911 byla společnost Laurin & Klement největší automobilkou monarchie. S vypuknutím první světové války v roce 1914 byla výroba vozidel pro civilní užití utlumena.

Po vzniku Československa v roce 1918 pokračoval rozvoj automobilového průmyslu. V roce 1925 byla pro další expanzi potřeba kapitál. V roce 1926 prezident T. G. Masaryk převzal v Plzni vyrobený luxusní vůz Škoda Hispano-Suiza. V roce 1928 byly zahájeny snahy o racionalizaci výroby, inspirované cestou Václava Klementa do USA, což vedlo k zahájení výroby unifikované řady čtyř- a šestiválců Škoda 4R/6R.

V roce 1931, v době nastupující hospodářské krize, přijíždí unikátní řadový osmiválec Škoda 860. V roce 1933 konstruktér Ing. Josef Zubatý představil kompaktní typ Škoda 420 s lehkým páteřovým rámem a nezávislým zavěšením všech kol. V roce 1936 posádka Pohl/Hausman dojela druhá ve své třídě na Rallye Monte Carlo s vozem Popular Sport.

V předvečer druhé světové války v roce 1939 Škoda představuje své modernizované vozy se zaoblenou přídí a novými motory OHV. V roce 1940 se mladoboleslavská automobilka stává nedobrovolným partnerem okupantů.

Po druhé světové válce, v roce 1946, byla zahájena výroba typu Škoda 1101 „Tudor“. V roce 1947 byl představen model Škoda Superb 3000. Dalším modelem na podvozku odvozeném od Popularu byl typ Škoda 1200, lidově přezdívaný „sedan“ (1952). Ve stejné době vyvíjela Škoda i vozidla pro armádu.

V roce 1955 byl na autosalonu v Bruselu představen nový tudor Škoda 440. V roce 1959 facelift Spartaku nesl vpředu vinuté pružiny místo příčného listového pera, omlazenou karoserii a jméno Octavia.

V roce 1964 konečně přijíždí opravdu lidový vůz, Škoda 1000 MB. V roce 1976 debutuje v Brně dvojice modelů Škoda 105 a 120. V roce 1981 je uvedeno kupé Garde. V roce 1987 se představuje Škoda Favorit.

V roce 1991 se mladoboleslavská automobilka stává součástí německého koncernu Volkswagen. V roce 1994 kvality modelu Favorit potvrzuje jeho přerod ve Felicii. V roce 1996 přichází novodobá Škoda Octavia. V roce 1999 začíná výroba modelu Škoda Fabia. V roce 2001 se vrací model Superb.

Další generace modelů Octavia (2004), Fabia (2007), Superb (2008), Yeti (2009), Rapid (2012), Octavia (2013), Superb (2015), Kodiaq (2016), Karoq (2017), Scala (2018) a Octavia (2019) dále rozšiřují a modernizují nabídku značky.

V roce 2021 se Škoda Enyaq iV stává prvním velkosériově vyráběným elektromobilem značky Škoda. V roce 2025 se očekává představení modelu Škoda Elroq.

Další milníky v historii automobilů

• 1886: Carl Benz patentoval první automobil na světě - Benz Patent Motorwagen.
• 1900: Ferdinand Porsche ukazuje první hybridní vůz na světové výstavě v Paříži.
• 1903: Mary Andersenová vynalezla stěrač čelního skla.
• 1906: Rolls-Royce představuje „nejlepší auto na světě“ - model Silver Ghost.
• 1912: Cadillac dělá kliku motoru zastaralou zavedením elektrického startéru.
• 1938: Adolf Hitler uvádí na trh Volkswagen Beetle (Brouk).
• 1981: McLaren vytvořil první závodní auto z uhlíkových vláken.
• 2008: Vytvoření Tesla Roadster, jednoho z prvních sériově vyráběných elektrických sportovních vozů.

tags: #casova #osa #vyvoje #automobilu