Otomobilin İcadı ve Tarihçesi

Otomobilin İcadı ve Tarihçesi

Otomobil, kendini hareket ettiren gücü üzerinde taşıyan bir taşıt aracıdır. Yapıldığı ilk günlerde adı “atsız araba” idi. Biçimi de atlı arabalara benziyordu, ancak atı yoktu. Motorun gücü de aynı işi yapabilecek at sayısı anlamına gelmek üzere, beygir gücü denilen bir birimle ölçülüyordu. (Bu birim günümüzde de kullanılmaktadır).
Modern otomobillerin çoğunun petrol kökenli yakıtlarla çalışan makineler olmasına karşılık, ilk gerçek otomobil buhar makinesiyle çalışmaktaydı. Bu taşıt 1769’da Fransız mühendisi Nicolas Cugnot tarafından yapılmıştı. Cugnot bu taşıtı topları çekecek bir savaş aracı olarak düşünüp yapmıştı. Fakat yaptığı araç, bir deneme sırasında kontrolden çıkmış ve bir duvara çarparak parçalanmıştı.
Bu olaydan 15 yıl sonra İskoçyalı William Murdock, bir buharlı otomobil yaptı. Murdock, buharlı makinelerin bulucularından James Watt’in yardımcısıydı. Murdock, otomobilinde, Watt’in yaptığına benzer bir buhar makinesi kullandı. Otomobili bulan tek bir kimseden söz etmek güçtür; çünkü aynı sıralarda birçok kimse bu konu üzerinde çalışıyordu. Richard Trevithick adında bir İngiliz de 1801 yılı Noel gecesinde yolcularıyla birlikte, saatte 14 km. hız yapan bir otomobil yaptı. Ancak üç gün sonra, Trevithick başarısını kutlarken, otomobili yandı. Trevithick ikinci bir otomobil yaptı ve Londra’da bir gezinti yaparak halka gösterdi. Ancak yolların düzgün olmayışı gösteriyi ters yönde etkiledi ve bu yüzden, sel üretime geçme düşüncesinden vazgeçti. Bunun yerine, demiryolu lokomotifleri üzerinde çalışmalara yöneldi.
Amerika’daki araştırmacılar da aynı zorluklara karşılaştılar. Trevithick’ın otomobilinden 3 yıl sonra, Amerikalı mühendis Oliver Evans, buhar makinesiyle çalışan, bir çamur kazma makinesi yaptı. Bu aracın tekerlekleri vardı ve yollarda da gidebiliyordu. Bu araca “Orukter Amphibolosl adını verdi ve Schuylkill ırmağındaki dokların çamurlarını temizlemeye göndermeden önce, Philladelphia çevresinde birkaç gün dolaştırdı. Yaptığı aracın, karada ve suda çalışabildiğini göstermek istiyordu ama, çok sayıda yapım için gerek parayı bulamadı.
Böylece, buharlı makinelerle işleyen arabaları yapımı gerçekleştirilemedi. Atlı araba sahipleri ve sürücüleri, gelir kaynaklarının yok olacağından korktular. Buharlı arabaların yolları bozduğu yeni yollar ve köprüler yapımını gerektireceği söylentilerini yaydılar.
Bütün bunların sonunda, Avrupa’da, buhar makineli arabaların kullanımını kısıtlayan yasalar çıkarıldı. 1865’de, İngiliz parlamentosunda “Kırmızı Bayrak Yasası” kabul edildi. Buna göre, her otomobilin önünde yürüyen bir koruyucu olacak, arka tarafına da bir kırmızı bayrak asılacaktı.
Amaç, yolda yürüyenleri, otomobil geliyor diye uyarmaktı.

İçten yanmalı motorlar

Bu zaman içinde, bir taraftan da içten yanmalı motorlar gelişmeye başlamıştı. Daha önce buhar eldesi için ısıdan yararlanılmıştı. Buharın genleşmesi, motoru çalıştıracak gücü sağlıyordu. İçten yanmalı motorda ise, yanan yakıtın genleşmesi, gerekli gücü veriyordu. Motorun çalışması sırasında, her silindire az bir miktar yakıt geliyordu. Bu yakıt yanınca, büyük ölçüde ve hızla genleşiyordu. Bu genleşme, silindir içindeki pistonu aşağı itiyordu. Pistonlara bağlı çubuklar da tekerleklerin dönmesini sağlayacak ana mili döndürüyordu. Günümüzde de otomobillerde kullanılan sistem budur. Günümüzdeki modern otomobil motorlarının çoğunda, benzin kullanılmaktadır. Fakat ilk zamanlar daha başka yakıtlar kullanılmıştır. 1860’da Fransız mühendisi Etienne Lenoir, ilk içten yanmalı motoru yapmayı başardı. Kömür gazını yakıt olarak kullanıyordu ve bir elektrik kıvılcımıyla bu gazı ateşliyordu.
1865’de Avusturyalı Siegfried Marcus, temizleme sıvıları yakan bir içten yanmalı motorla çalışan bir otomobil yaptı.
Modern otomobil motorlarının öncüsü, 1878’de Alman mühendisi Nikolaus Otto tarafından yapıldı ve patenti alındı. Bu, dört silindirli ve pistonlu bir içten yanmalı motordu, önce yapılanlardan daha hafif ve daha güçlüydü. Günümüzdeki içten yanmalı motorlarda petrol ürünleri kullanılır; oysa ilk yıllarda çok çeşitli sistemler denenmiştir.
Elektrikli otomobillerin diğer tiplerden daha kullanışlı olduğu görülmüştür. Bunların kömür, su ve petrol taşımasına gerek yoktur. Duman veya zehirli gaz da çıkarmazlar. Sessiz olup mekanizmaları basittir. Buna karşılık gerekli gücün akülerden alması gerekir ki, bunlar da çok ağırdır ve kısa bir yolculuktan sonra biterler. Günümüzde elektrikli taşıyıcılar, günde yalnızca 40 kilometre yol yapan araçlar şeklinde yapılmaktadırlar. Bunların aküleri, ertesi gün kullanılmak üzere, gece yeniden doldurulmaktadır.
Buharlı otomobillerin kullanışlı bir modeli 1900′ lerde yapılmıştır. Bunlar sessiz çalışıyor, buharı çabuk elde ediyor ve hızlı gidiyordu. Amerika’da Stanley kardeşler, 1906’da saatte 160 km.’lik bir hıza ulaşabilmişlerdi.
İlk buharlı otomobiller bir de römork taşımak zorundaydı. Bu römorkta su ve yakıt, yani kömür veya parafin bulunması gerekliydi. Buhar miktarı sınırlıydı ve bu yüzden otomobil sık sık durup beklemek zorunda kalıyordu. Bu bekleme sırasında buharın basıncı yeniden istenilen dereceye yükseliyordu. Kazan ve ocağın da sık sık temizlenmesi gerekliydi.
İçten yanmalı motorların yapısı, daha karmaşıktır. Fakat bunlar daha güvenli olup onarımları kolaydır. Üstelik benzin almak, akü doldurmak, su veya başka yakıt almaktan daha kolaydır. 1890’larda petrol yakan, içten yanmalı motorlar, en iyi güç üreten motorlardı. Alman mühendisleri Gottlieb Daimler ve Wilhelm Maybach, Otto’nun yaptığına benzer bir motor yaptılar. Bu motor, şasi denilen ve tekerlerin takılı olduğu yatay bir çelik çerçeve üstüne oturuyordu. Bu araç, modern otomobilin atasıdır. Bu yapım şekli, günümüzde de aynen uygulanmaktadır.
İlk, kullanılabilir, petrolle çalışan Amerikan otomobili 1893’de Duryea kardeşler tarafından yapıldı. 1896’da aralarında Henry Ford’un ilk otomobilinin de bulunduğu birçok otomobil yapılmıştı. 1901’de Ransom E. Olds tarafından ilk seri yapım şekli uygulandı. Böylece Detroit bölgesinde otomobil endüstrisinin temelleri atılmış oldu. En büyük fabrika Henry Ford’un 1908’de kurduğu fabrika oldu. Ford, Olds’un seri üretim tekniğini kullanarak, tek bir tipte (T modeli) yapıma geçti. İlk yıl bu otomobilden 19 bin tane sattı. 1908 ile 1927 yılları arasındaki toplam satış ise 15 milyona ulaştı. 1913’de, otomobil yapımını, hareketli bir band üzerinde yürüyen gövdeye çeşitli yerlerde yapılan çeşitli parçaların monte edilmesi şekline getirdi ve Böylece otomobil endüstrisi, büyük bir endüstri durumuna geldi.
Modern otomobilde binlerce ayrı parça bulunur. Görünen en büyük parça, yolcuların oturduğu yerleri, kapıları içinde bulunduran çelik bir kutu şeklinde gövdedir, içinde, yolcuların konforu ve güvenliği için birçok düzenler bulunur. Gövde, şaşi denilen ve diğer parçaları da taşıyan, bir çelik çerçeveye oturur. Ya da, gövde diğer parçaları da taşıyabilecek şekilde özel biçimde kuvvetlendirilmiş olarak yapılabilir. Tekerlekler, frenler, sarsıntıları yutan amortisörler ve yaylar hep şasi üzerine otururlar. Otomobili yönlendiren direksiyon sistemi de şasiye takılır.
Otomobilin ikinci önemli parçası, petrol ürünleriyle çalışan motordur. Motorun birçok yan parçaları da vardır. Yakıt sistemi, yakıtı depolar ve motora gönderir. Ateşleme sistemi, her silindirde çok ince zaman ayarlı olarak, yakıtı ateşliyecek kıvılcımı sağlar. Yağlama sistemi, parçaların birbiri üzerinde rahat hareket etmesi için, onları yağlar. Yakıtın yanması büyük miktarda ısı oluşturduğu için motorun sürekli olarak suyla soğutulması gerekir. Böyle yapılmasa, motor yanardı. Yanma sonucu ortaya çıkan gazlar da egzos sistemiyle dışarı atılır.
Önemli bir sistem de, motorun ürettiği gücü, tekerlekleri döndürecek şekle getiren aktarma (transmisyon) sistemidir.
Otomobil gövdesi iki veya dört kapılı olabilir. Dört kapılıya bazı ülkelerde “sedan” adı verilir. Üstü iyi havalarda açılabilen tiplerle, arkasında ayrı bir kapısı ve yük yeri olan steyşın vagon tipleri de vardır.
Otomobil üreticileri, çeşitli tip ve modelde otomobil yaparak, alıcıya seçme olanağı sağlarlar. Çeşitli tiplerde dış görünüşler değişmekle birlikte, mekanik parçalar pek değişmez.
Küpe denilen özel bir tipte üst örtü alçaktır ve arka koltuklar küçüktür. Limuzin denilen tipte iç daha büyüktür ve ayrı şoför bölmesi vardır, ¡ki kişilik spor modeller de yapılmaktadır. Bunlar uzun süre yüksek hızla gidebilirler.

Güvenlik düzenleri
Otomobil gövdelerinde yolcuların güvenliğinin sağlanması için birçok özel düzenler yer alır. Ön taraf, bir çarpışmada, çarpma enerjisini yutacak şekilde yapılır. Ayrıca, bir çarpışmada, yolcuların dışarı fırlamaması için, kapıların kilitli kalması sağlanır. İçteki koltukların, anahtarların, kontrol aygıtlarının hepsi, bir kazada yolcuların en az incinmesini düşünerek düzenlenmiştir. Direksiyon mili, bir çarpışmada şoförün yaralanmaması için, kırılır. Son yıllarda geliştirilen güvenlik kemerleri çarpışma ve kazalarda yolcuların fırlamasını önler.
Bunlardan başka, yasalar, kırılmaz ön camlar, cam silecekleri, ön ve arka lambalar, dönüş sinyali lambaları, korna gibi birçok önlemleri zorunlu kılmaktadır.
Güvenliğin dışında, konforu sağlamak için de birçok şey düşünülmüştür; havalandırma düzeni, radyo, otomatik açılıp kapanan camlar, ısıtılabilen camlar v.b. gibi. Otomobillerde teyp ve televizyon da bulunabilir.
Alt çerçevenin ön ve arkasında veya döşeme altında süspansiyon (askı) sistemi ve tekerlekler vardır. Tekerlekler iki tipte olabilir. Bağımsız askı sisteminde her tekerleğin ayrı dingili vardır ve ayrı olarak alt çerçeveye bağlanmıştır. Dingiller, bağımsız olarak yukarı-aşağı hareket edebilirler. ¡Kirişli dingil sisteminde ise, bütün tekerlekler çerçeveye bağlanmıştır ve bütün sistem yaylar üstündedir. Böylece, bir tekerlekteki düşey hareket, bütün sistemi etkiler. Modern otomobillerin çoğu, daha rahat döndürme sağladığı için, önden bağımsız askı sistemine yer verirler, özel bazı tipler ve motoru arkada olanlar ise, arkadan bağımsız askı sistemindedirler.
Tekerlekler ve lastikler de yolu iyi kavrayacak, iyi dönüş ve rahatlık sağlayacak şekilde yapılırlar. Modern lastiklerin genellikle, ayrıca iç lastiği yoktur. Hava, lastiğin içi ile tekerlek çerçevesi arasına doldurulur.
Frenler, otomobilin en önemli kısımlarından biridir. Bir pedala basarak, her tekerleğe bağlı bir tambur veya diske basınç yapılarak çalışırlar Orta ya çıkan sürtünme, otomobili yavaşlatır. Frenler, hidrolik bir sıvıyla, basıncı pedaldan tekerleklere iletirler. Böylece, az kuvvetle bastırıldığı halde, büyük bir frenleme kuvveti doğar.
Askı sisteminde, otomobilin yönünü çevirmeyi sağlayan direksiyon sistemi de bulunur. Direksiyon, ön tekerleklere bağlı bir çubuğu döndürerek otomobilin gideceği yönü ayarlar. Sistemdeki kaldıraç düzenleri, daha az kuvvetle, tekerlekleri çevirmeyi sağlar, özellikle büyük araçlarda bu kaldıraç düzeni çok önemlidir.
Benzinli motorların silindirlerinde, benzin buharıyla hava karışımı, bujilerden gelen elektrik kıvılcımıyla ateşlenir, içerdeki karışım yanar ve ısıyla genleşir. Bu genleşmeyle piston aşağı itilir. Piston pimi ve çubuğu ile, pistonun bu yukarı-aşağı hareketi, dönüşe çevrilmiş olur. Otomobillerin çoğunda, düz bir şekilde yan yana sıralanmış dört silindir vardır. 6 veya 8 silindirlilerde silindirler, birbiriyle açı yapan iki doğru boyunca V şeklinde sıralanırlar. Bazı küçük otomobillerde iki silindir bulunurken, lüks otomobillerde 16 silindir olabilir.
Benzin-hava karışımı, benzin silindirlere gelmeden, karbüratör denilen bir kısımda ayarlanır. Yahut, benzin doğrudan silindire püskürtülür. Bir yakıt pompası, benzini, depodan motora pompalar.
Çıkış (egzost) sistemi, silindirden çıkan yanmış gazların yoğunluk ve basıncının azalarak havaya çıkmasını sağlayan bir borular grubudur. Susturucu denilen bir kısımda çıkış gazlarının hacmi genişletilerek, gürültüsü azaltılır.
Motora otomatik olarak ilk hareket verilir. Bu, asıl motor çalışmadan önce çalışarak, motora ilk hareketi veren bir elektrik motoruyla sağlanır. Bu elektrik motoru, akümülatörden elektrik alır. Motora bağlı bir jeneratör, motor dönerken elektrik üretir. Bu elektrik, aküyü doldurmaya ve elektrikli sistemleri çalıştırmaya yarar. Bu elektrikle çalışan sistemler, aydınlatma, ısıtma sistemleri ve sileceklerdir. Ayrıca, bujiler de bu elektrikle kıvılcım çıkarır. Bunun için, üretilen elektriğin voltajı (gerilimi), endüksiyon bobini denen bir araçla yükseltilir. Buradan çıkan yüksek gerilimli elektrik akımı, dağıtıcı aracılığıyla, sırayla her silindirdeki bujilere giderek kıvılcım çıkmasını sağlar.
Birçok otomobilde motor, su pompasından gelen suyun, silindirler çevresindeki kanallarda dolaşmasıyla soğutulur. Dolaşan su otomobilin ön tarafındaki radyatör denilen bir kısma gider. İçindeki ince borulardan su geçerken, radyatör çevresindeki hava akımıyla suyu soğutur. Hava akımı, öndeki bir vantilatörle sağlanır. Bazı motorlar, çevrelerinden geçen havayla doğrudan doğruya soğutulur.

Otomobil motorları, yüksek hızlarda, dakikada 1 000-5 000 devir arasında daha iyi çalışırlar. Fakat ilk harekette, tekerlekler motordan daha yavaş döner. Vites kutusu, motorun dönüş hızını, istenen hıza göre, tekerleklere iletir. Bu iş, farklı çaplı diskler üzerindeki dişliler aracılığıyla yerine getirilir. Sürücü, hıza göre, hangi vitesi kullanacağına karar verir. Vites değişimi, vites koluyla yapılır. Bazı otomobillerde bu değişim otomatiktir. Birinci vites, tekerleklerin en yavaş döndüğü, fakat çekiş gücünün en fazla olduğu vitestir. İlk kalkışta ve yokuş çıkarken bu vitesle gidilir. En büyük numaralı vites, yüksek hızlarda gitmek için kullanılır. Otomobillerin çoğunda, üç veya dört ileri, bir de geri vites bulunur.
Şoför, vites değiştireceği veya motor çalıştığı halde, otomobilin hareket etmemesi gerektiği zaman, motorla tekerleri döndüren aktarma organları arasındaki bağlantı kesilir. Bu işi yapan düzene debriyaj adı verilir. Doğrudan doğruya motor tarafından döndürülen ana milin (krank) üzerinde yüzü pürüzlü bir disk vardır. Bu disk, tekerlekleri döndüren şafta bağlı bir diske değer. Normal gidişte, iki disk birbirine, kaymayacak bir basınçla basar. Şoför, debriyaj pedalına basınca, diskler birbirinden uzaklaşır ve motor çalışır, fakat tekerlekler dönmez.
Motorun tekerleklere bağlanmasını sağlayan çeşitli tipte ve pahalı sistemler de vardır. Tam otomatik bir otomobilde, şoförün vites değiştirmesi gerekmez. Hızlanmak için gaz pedalına, yavaşlamak veya durmak için de fren pedalına basar. Vites değişimleri kendiliğinden olur ve dolayısıyla, debriyaj pedalı yoktur.
Otomobillerin çoğunda, arka tekerlekler, motor tarafından döndürülür. Birtakım dişliler yardımıyla, aksın dönüşü, tekerleklerin dönüşüne çevrilir. Bu düzene diferansiyel düzeni denir. Bu düzen, bir dönemeçten dönerken, iki tekerleğin farklı hızlarda dönmesini de sağlar. Arka dingilde yarım dingil denilen iki bağımsız parça vardır. Bunlar, dönüşü tekerleklere iletirler, önden çekişli veya motoru arkada olan otomobillerde, şaft yoktur ve diferansiyel düzeni, çok kere vites kutusuyla birliktedir.

Yorum yazın