Historia samochodu: jak dotarliśmy do pojazdów elektrycznych?
W większości krajów rozwiniętych obywatele codziennie widzą wiele samochodów (samochodów osobowych, ciężarówek, samochodów dostawczych, SUV-ów, autobusów itp.). Uważa się je za oznakę rozwoju przemysłowego i statusu społeczno-ekonomicznego klasy średniej. Samochody są dziś bezcennymi narzędziami, dzięki którym transport i produkcja ekonomiczna są znacznie bardziej wydajne i elastyczne. Ale kiedy wynaleziono pierwsze samochody napędzane silnikami spalinowymi? Często pojawiają się błędne wyobrażenia na temat tego, kiedy i gdzie wynaleziono samochód oraz kto stworzył pierwszy silnik spalinowy, który w sposób ciągły przekształcał palne (wybuchowe) paliwo w energię mechaniczną. Od chwili powstania w 1885 r. silnik spalinowy, a zaraz po nim nowoczesny samochód, zmienił praktycznie wszystkie społeczeństwa. Oto spojrzenie na pojawienie się i ewolucję samochodu.
Ustawienie sceny: pojazdy o napędzie parowym
Przez większą część historii ludzkości transport odbywał się pieszo lub na udomowionym koniu, takim jak koń lub osioł. Rewolucja przemysłowa która rozpoczęła się w połowie XVIII wieku, opracowała nową technologię, która powoli zrewolucjonizowała transport. Powstała maszyna parowa komercyjnie opłacalne już na początku XVIII w , przy czym węgiel jest używany do zagotowania wody i wytworzenia wystarczającego ciśnienia pary, aby poruszyć jakimś kołem. Pod koniec XVIII wieku silnik parowy Watt był na tyle mocny, że można go było używać w fabrykach i uznawany jest za jedną z głównych innowacji rewolucja przemysłowa .
W 1802 r. po raz pierwszy w sposób opłacalny z komercyjnego punktu widzenia zastosowano parę do napędzania pojazdu kołowego, a pierwsza lokomotywa parowa poruszała się z prędkością około dwóch mil na godzinę (wolne tempo chodzenia). Kilkanaście lat później George Stephenson z Anglii zbudował pierwszą praktyczną lokomotywę parową, która ciągnęła węgiel. W 1829 roku udoskonalił swój wynalazek, tworząc kocioł wielorurowy, który umożliwiał wytwarzanie pary pod wysokim ciśnieniem i pozwalał na osiągnięcie prędkości do 47 km na godzinę bez obciążenia w pociągu. Później technologię tę zaadaptowano do indywidualnych samochodów kołowych, m.in Wagony parowe Sylwestra Ropera w Stanach Zjednoczonych, ale nie były produkowane komercyjnie.
Przygotowanie sceny: wczesne spalanie wewnętrzne
Samochody napędzane parą istniały jako ciekawostki pod koniec XIX wieku, ale były raczej indywidualnymi wynalazkami niż towarami produkowanymi komercyjnie i przeznaczonymi na sprzedaż. Niestety siła pary nie wystarczyła do niezawodnego poruszania się poszczególnych pojazdów. Benzyna, która może się spalać, mogłaby zostać wykorzystana do produkcji znacznie mocniejszych silników w znacznie mniejszych rozmiarach. W 1861 roku niemiecki inżynier Nicolaus Otto zbudował pierwszy praktyczny silnik gazowy , który został opatentowany w 1864 r. Do 1872 r. zbudowano fabrykę mającą na celu komercyjną produkcję silników Otto, prowadzoną przez późniejszych rewolucjonistów motoryzacyjnych Gottlieba Daimlera i Wilhelma Maybacha.
Cztery lata później, w 1876 r., Otto stworzył nowoczesny silnik czterosuwowy gdzie paliwo spalało się w komorze tłoka. Jednak silniki Otto były stacjonarne, a późniejszy rozwój mógł zostać spowolniony przez spory prawne o patenty. Sam Otto nie był zainteresowany przystosowaniem swoich silników do celów transportowych, ale dyrektor fabryki Daimler tak. Daimler opuścił firmę i zabrał ze sobą projekty silników – czemu sprzyjał fakt, że Niemcy i inne kraje nie uznawały już patentów Otto za wyłączne!
1885: Silnik pojazdu spalinowego
Zajęci własnymi sprawami Gottlieb Daimer i Wilhelm Maybach rozpoczęli w 1882 roku pracę nad silnikami czterosuwowymi. W 1885 r duet zbudował pierwszy przenośny silnik gazowy nadający się do samochodu. Dwusuwowy silnik zamontowano w rowerze, tworząc pierwszy prawdziwy motocykl. Projekt Daimlera był znany jako silnik zegara dziadka i ważył tylko około 110 funtów, dzięki czemu był wystarczająco lekki, aby napędzać pojazd. Silnik, opatentowany 3 kwietnia, został zamontowany w rowerze w listopadzie i pierwotnie napędzany był przez 17-letniego syna Daimlera, Paula.
Motocykl Daimlera osiągnął początkową prędkość maksymalną siedmiu mil na godzinę. Chociaż nie przypisuje się mu pierwszego prawdziwego samochodu na świecie, który trafił do innego niemieckiego wynalazcy Karla Benza, Daimlerowi przypisuje się pierwszy na świecie czterokołowy samochód , ponieważ Benz był pojazdem trójkołowym. Jak na ironię, czyni to Daimlera wynalazcą zarówno pierwszych pojazdów dwukołowych, jak i czterokołowych napędzanych silnikami spalinowymi. Do 1886 roku Daimler szybko zaczął produkować silniki benzynowe do wielu innych typów pojazdów, w tym łodzi i pociągów.
1886: Pierwszy samochód
Zaledwie kilka miesięcy po jeździe próbnej Gottlieba Daimlera pierwszym na świecie motocyklem Karl Benz opatentował pierwszy samochód napędzany gazem . W lipcu 1886 r. gazety doniosły o publicznym poruszaniu się trójkołowym pojazdem, wywołując sensację patentowego samochodu silnikowego Benz nr 1. Słynna jest sytuacja, gdy w 1888 r. Benz zabrał ulepszony samochód Benz w długą podróż żona Bertha i ich dwaj nastoletni synowie. Wycieczka ta była wielkim sukcesem public relations nowej technologii, ponieważ udowodniła, że osoby niebędące inżynierami mogą prowadzić samochód na długich dystansach.
Zarówno Benz, jak i Daimler szybko udoskonalili swoje wynalazki. W 1893 roku Benz opatentował ulepszony układ kierowniczy do samochodów czterokołowych, a Daimler wykorzystał swoje imponujące kontrakty do licencjonowania swoich pojazdów zarówno we Francji, jak i Wielkiej Brytanii. We Francji i Wielkiej Brytanii zaczęto wystawiać samochody silnikowe, udowadniając wyższą wydajność silników benzynowych w porównaniu z silnikami parowymi. Na początku XX wieku powstały pierwsze tory wyścigowe, a samochody produkowane przez Daimlera i Benza osiągnęły w 1901 roku moc do 35 koni mechanicznych. To jeszcze bardziej podekscytowało opinię publiczną i zwiększyło popyt na nowe samochody osobowe.
1886-1912: Samochody dla bogatych
Sukcesy Daimlera i Benza szybko się pojawiły kilka firm motoryzacyjnych zarówno w Europie, jak i w Stanach Zjednoczonych. Jednak masowa produkcja i masowa własność były wciąż odległe; wczesne samochody były drogie i skomplikowane w obsłudze. Tylko bogaci stać było na powozy bez koni, a te pojazdy spotkały się z pewnym oporem społecznym, który mógł spłoszyć konie. Dlatego większość wczesnych producentów samochodów to marki luksusowe, takie jak „Trzy P” – Peerless, Packard i Pierce-Arrow – w Stanach Zjednoczonych. Gdy wiek pozłacany przeszedł w erę postępu, samochód stał się symbolem skrajnego bogactwa .
Wczesne samochody również wymagały wielu konserwacji, co zazwyczaj wymagało od zamożnych właścicieli szybkiego i łatwego dostępu do mechaników. Na przykład kierowcy mieli do nich dostęp dopiero w 1907 roku opony całkowicie gumowe z bieżnikiem antypoślizgowym , co oznaczało, że wczesne samochody często miały słabą kontrolę na mokrych i błotnistych drogach. Próby masowej produkcji samochodów zaczęto podejmować dopiero na początku XX wieku Okup E. Olds zaczął korzystać ze stacjonarnej linii montażowej w 1901 r. Metoda ta pozwoliła mu zwiększyć produkcję z 425 samochodów „Curved Dash” w 1901 r. do około 2500 w 1902 r., dzięki czemu Olds stał się największym producentem samochodów w Stanach Zjednoczonych. Innowacje Oldsa, w tym system dedykowanych dostawców części, powoli zaczęły przenosić produkcję samochodów w stronę niezamożnych konsumentów.
1913: Linia montażowa Henry'ego Forda
Ze względu na światową sławę Henry'ego Forda często mylony jest on z wynalazcą samochodu. Z pewnością nie jest to prawdą, chociaż można mu przypisać, że po raz pierwszy samochód stał się dostępny dla klasy średniej. Jego Model T był krokiem w tym kierunku w 1908 roku, ale nadal był stosunkowo drogi i kosztował prawie 1000 dolarów. Tym, co uczyniło Model T bardziej przystępnym cenowo i ugruntowało sławę Henry'ego Forda, był wynalezienie nowoczesnej linii montażowej w ciężkiej produkcji. W 1913 roku w zakładzie montażowym Ford Motor Company w Highland Park wprowadzono nową metodę linii montażowej Forda, dostosowując metody linii montażowych stosowane w innych gałęziach przemysłu.
Przystosowanie linii montażowej do produkcji samochodów okazało się ogromnym sukcesem, skracając czas wyprodukowania Modelu T do zaledwie dziewięćdziesięciu minut! Ruchoma linia montażowa, w przeciwieństwie do stacjonarnej linii montażowej Oldsa, pozwoliła na podzielenie procesu produkcyjnego na wiele małych, powtarzalnych zadań, które mogli wykonać niewykwalifikowani robotnicy. To było kontrowersyjny i był postrzegany z pogardą przez wykwalifikowanych rzemieślników… ale miał niezaprzeczalny wpływ na zwiększenie produkcji i obniżenie ceny jednostkowej samochodu. Inni producenci samochodów szybko przyjęli ruchomą linię montażową, ale mieli trudności z dogonieniem dominacji Forda.
1908-1927: Ford Model T i klasa średnia
Linia montażowa przyspieszyła produkcję prostego i trwałego Modelu T Forda, tworząc pierwszy prawdziwy samochód dla klasy średniej. Pomiędzy jego wprowadzeniem na rynek w 1908 r., kiedy pierwszy klient otrzymał Model T 1 października, a zakończeniem jego produkcji w 1927 r., niektórzy piętnaście milionów jednostek zostały wyprodukowane! Dzięki linii montażowej koszt prostego samochodu spadł z ponad 900 dolarów w 1908 r. do zaledwie 260 dolarów w 1925 r., dzięki czemu był on w zasięgu większości amerykańskich rodzin. Od 1914 do 1925 roku Model T był oferowany wyłącznie w kolorze czarnym, aby usprawnić produkcję i utrzymać niskie koszty.
W 1927 roku Ford zastąpił kultowy Model T mocniejszym i bardziej wyrafinowanym Modelka A po zobaczeniu, jak konkurenci zdobywają popularność dzięki nowszym modelom. Boom gospodarczy Ryczące Dwudziestki dał wielu Amerykanom wystarczające dochody, aby sięgnąć poza prosty czarny Model T i kupić kolorowe sedany produkowane przez rywali takich jak Chevrolet. Chevrolet szybko odpowiedział na 40-konny Model A, wypuszczając model o mocy 50 koni mechanicznych, podkreślając długotrwałą rywalizację między dwoma producentami samochodów. Ten konkurencja pomogła wymusić ciągłe doskonalenie w sektorze motoryzacyjnym i utrzymać niskie ceny dla konsumentów . Pragnienie buntu podczas Era prohibicji zwiększył się także popyt na bardziej eleganckie sedany o większej mocy podobne do tych używanych przez przemytników .
1938: Samochód Volkswagen KdF
Podczas gdy Ameryka miała Model T, dzięki któremu posiadanie samochodu stało się powszechnym zjawiskiem wśród klasy średniej, Europa musiała poczekać jeszcze kilka dekad na Volkswagena. W 1934 roku nowy nazistowski rząd w Niemczech zaczął popierać propozycję Ferdynanda Porsche dotyczącą „ Niemiecki samochód ludowy ”, który mógłby pomieścić cztery osoby dorosłe i osiągnąć prędkość przelotową 100 kilometrów na godzinę (około 60 mil na godzinę). Ze względu na trwający Wielki Kryzys reżim nazistowski chciał tego zapewnić wydatki stymulacyjne, aby wzmocnić borykającą się z trudnościami niemiecką gospodarkę i zapewnić lojalność ludności. Porsche KG rozpoczęło rozwój Volkswagen, czyli „samochód dla ludzi”. ” i zakończył badania drogowe w październiku 1936 r. Wszystkie raporty zostały złożone w styczniu 1937 r., a w maju 193 r. rząd rozpoczął budowę fabryki Volkswagen Works .
Volkswagen KdF-Wagen zadebiutował w 1939 roku na Salonie Motoryzacyjnym w Berlinie. Planowano produkcję do 1,5 miliona sztuk rocznie, zapewniając niemieckiej klasie średniej gotową dostawę tanich samochodów. Jednak zaledwie kilka miesięcy po debiucie KdF-Wagena 1 września Niemcy zaatakowały Polskę, wywołując II wojnę światową w Europie . To prawie całkowicie zakończyło produkcję pojazdów cywilnych w Niemczech, chociaż część produkcji miała miejsce w latach 1941–1944. Niestety, aby utrzymać produkcję, Volkswagen podczas II wojny światowej wykorzystywał zarówno sowieckich jeńców wojennych, jak i obozy koncentracyjne.
II wojna światowa: Jeep i Volkswagen
Ogromny popyt na pojazdy podczas II wojny światowej, zarówno ze strony armii amerykańskiej, jak i niemieckiej, doprowadził do wsparcia rządu dla produkcji samochodów. W Stanach Zjednoczonych nadciągające chmury wojny skłoniły rząd do ubiegania się w 1940 r. o przetargi na produkcję wysoce zwrotnego i niezwykle wytrzymałego lekkiego pojazdu. Trzy firmy połączyły wysiłki, a Ford Motor Company zajął się w sumie około połową produkcji tego pojazdu. GPW (GP dla General Purpose i W dla Willys, firmy projektowej). „Willys Jeep” stał się ikonicznym wizerunkiem amerykańskiej armii podczas II wojny światowej i rutynowo osiągał wyniki znacznie wykraczające poza jego specyfikacje. Ze względu na sukces Jeepa podczas wojny, popyt na Willys Jeepa wśród weteranów w następnym czasie pokoju utrzymywał się na wysokim poziomie.
Podczas wojny Volkswagen produkował także lekkie pojazdy wojskowe. Pomimo porażki Niemiec w maju 1945 roku Volkswagen wrócił do produkcji pod koniec tego roku pod brytyjskim nadzorem jako Type 1, powszechnie znany jako „Beetle”. Eksport Garbusa, pierwotnie przeznaczonego do brytyjskiego użytku wojskowego w Niemczech, rozpoczął się w 1947 r. W styczniu 1949 r. pierwszy wyeksportowany Garbus przybył do Stanów Zjednoczonych. W ten sposób wojenna produkcja zarówno Willysa Jeepa, jak i Volkswagena zaowocowała kontynuacją produkcji cywilnej po wojnie, pomagając w zwiększeniu liczby pojazdów klasy średniej w Ameryce i Europie.
Lata pięćdziesiąte - wczesne lata sześćdziesiąte: boom gospodarczy i kultura samochodowa w Ameryce
Boom gospodarczy lat pięćdziesiątych XX wieku, pod wpływem wydatków II wojny światowej, wywarł duży wpływ na przemysł samochodowy w Stanach Zjednoczonych. Często pojawiała się era kultury samochodowej łączenie z wczesnym rock and rollem jako przykład wolności i eksploracji. Podczas gdy szalone lata dwudzieste i Model T pozwoliły rodzinom z klasy średniej pozwolić sobie na prosty samochód, boom gospodarczy lat pięćdziesiątych i wczesnych sześćdziesiątych pozwolił każdego dorosłego członka rodziny na zakup pojazdu . Samochody mogą być teraz wykorzystywane do celów rekreacyjnych i podróże wakacyjne , rozpoczynając nową erę restauracji typu drive-in i miejsc rozrywki.
Popkultura eksplorująca lata pięćdziesiąte i początek sześćdziesiątych często koncentruje się w dużej mierze na kulturze samochodowej, czego przykładem są filmy takie jak Smar (1978) i Amerykańskie graffiti (1973) podkreślając znaczenie przejażdżek po striptizu i wyścigów dragsterów wśród starszych nastolatków. Budowę Systemu Autostrad Międzystanowych, projekt z czasów zimnej wojny, który pozwoliłby samolotom bojowym lądować na każdej z pięciu mil zbudowanych w linii prostej XX wieku jeszcze bardziej zwiększyło dominację samochodu w kulturze amerykańskiej, zachęcając ludzi do pokonywania długich dystansów. Samochód stał się narzędziem gospodarczym, a firmy i miasta, do których nie można łatwo dojechać samochodem, walczyły o przetrwanie. Podróżni i konsumenci zazwyczaj odwiedzali tylko miejsca z wygodnym parkingiem i dostępem do głównych dróg.
Lata 50. i 60. XX w.: Poprawa łatwości prowadzenia pojazdu
Ponieważ w latach pięćdziesiątych rodziny cieszyły się większymi dochodami do dyspozycji, producenci samochodów mieli motywację do ułatwiania prowadzenia pojazdów. Jedną z takich innowacji była automatyczna skrzynia biegów, w której wyeliminowano pedał sprzęgła i ręczną zmianę biegów. W 1948 roku Oldsmobile sprzedał pierwszy samochód z w pełni automatyczną skrzynią biegów. Udoskonalenia w przekładniach Hydra-Matic firmy General Motors (w tym Oldsmobile) sprawiły, że jazda była płynniejsza i skróciły czas nauki nowych kierowców. Ponieważ coraz więcej Amerykanów przeprowadzało się na przedmieścia, ludzie chcieli dojeżdżać do pracy prostym w prowadzeniu automatem.
Wspomaganie kierownicy i automatyczne skrzynie biegów zwiększone wymagania kobiet dla samochodów. W miarę jak pokolenie wyżu demograficznego (1946-64) osiągnęło wiek uprawniający do prowadzenia pojazdów, popyt na samochody wzrósł jeszcze bardziej. Doprowadziło to do tego ogromnego wzrostu liczby kierowców regulacje rządowe dotyczące bezpieczeństwa pojazdów . Począwszy od 1966 roku, Krajowa Administracja Bezpieczeństwa Transportu Drogowego (NHTSA) zaczęła regulować bezpieczeństwo pojazdów po przejściu Ustawa o bezpieczeństwie drogowym . Doprowadziło to do wprowadzenia wymagań takich jak pasy bezpieczeństwa, wyściełane deski rozdzielcze i zderzaki w pojazdach osobowych od połowy lat sześćdziesiątych do wczesnych siedemdziesiątych. Od tego czasu dodatkowe wymagania, takie jak lampki ostrzegawcze ciśnienia w oponach I kamery cofania stały się obowiązkowe dla wszystkich pojazdów sprzedawanych w Stanach Zjednoczonych.
Lata 90. – obecnie: rewolucja samochodów elektrycznych
Z ekonomicznego punktu widzenia, szybkie rozpowszechnienie się samochodów napędzanych gazem przyniosło większości ludzi ogromne korzyści. Umożliwiło to konsumentom i przedsiębiorstwom szybki i wygodny transport towarów, dostaw i ludzi przy względnym bezpieczeństwie i komforcie. Jednakże doprowadziło to również do zwiększonego zanieczyszczenia powietrza i innych szkód dla środowiska spowodowanych wykorzystaniem paliw kopalnych i budową dróg, a także rozlanymi paliwami, wypadkami samochodowymi oraz utylizacją uszkodzonych i zużytych samochodów. Wiele osób opowiadało się za zastąpieniem pojazdów napędzanych gazem pojazdami elektrycznymi w celu ochrony środowiska.
Rewolucję w pojazdach elektrycznych można prześledzić już w 1996 roku, kiedy General Motors wyprodukował i wynajął EV1 . Ten mały sedan jest pierwszym masowo produkowanym samochodem elektrycznym i zebrał pozytywne recenzje klientów. Chociaż GM zdecydował się nie kontynuować projektu po 1999 r., niszcząc wszystkie zwrócone w leasing pojazdy EV1, firmy takie jak Tesla szybko kontynuowały rewolucję w zakresie pojazdów elektrycznych (EV) na początku XXI wieku. W 2023 r. są na sprzedaż wiele modeli pojazdów elektrycznych , w tym pełnowymiarowe pickupy, a rynek prawdopodobnie osiągnął masę krytyczną niezbędną do dalszego wzrostu i ekspansji. Czas pokaże, jak szybko pojazdy elektryczne zastąpią pojazdy napędzane gazem, ale prawdopodobnie w końcu to nastąpi.