KURZUS: Járművek

MODUL: Közlekedés és a járművek

1. lecke: A közlekedés

| Cél: A tananyag célja, hogy a hallgató ismerje meg a közlekedés történetét. Legyen tisztában a kronológiai fejlődés folyamatával, és a jelenlegi állapottal. Ismerje meg a magyar érintettségeket a közlekedéstörténetben.
Követelmények: Ön akkor sajátította el megfelelően a tananyagot, ha képes
felsorolni a közlekedésre használt hajtástípusokat elmagyarázni az Otto- és Diesel-motor működését megfogalmazni a vasút hatását a közlekedésre megfogalmazni/felsorolni a korszerű sorozatgyártás alapelveit megnevezni az első benzin- és dízelmotor hajtotta járművet és a feltalálóját megnevezni az első sorozatgyártású járművet és a gyártót
Időszükséglet: A tananyag elsajátításához körülbelül 180 percre lesz szüksége.
Kulcsfogalmak
közlekedés gőzgép jármű autó Otto-motor sorozatgyártás villamos járművek hajtástípusok
Lecke struktúrája
Először a közlekedés és utak fejlődését mutatjuk be általánosan Ezután a vasút koronológikus fejlődését olvashatja Majd a közúti járművek időbeni fejlődését olvashatja
1. A közlekedés fejlődése
Jegyzetfüzetbe gyűjtse ki a közlekedéstörténet főbb állomásait, és az azokhoz tartozó találmányokat, feltalálókat!
A közlekedés története az emberiség történetével kezdődik és folyamatosan fejlődik. A közlekedés fejlődésének egyik jellegzetessége a sebesség folyamatos növekedése, a másik pedig az útvonalak egyre nagyobb sűrűsége. Az emberi leleményesség és a technológiai fejlesztések egyre könnyebbé és megfizethetőbbé teszik a közlekedési utak építését és biztonságát.
Az ókori közlekedés
Az ókori közlekedés jellemzői közé sorolandó a rendszertelenség, és többnyire kiépítetlen, elhanyagolt utakon közlekedtek. Elsőként a perzsa birodalom térhódítása idején alakult ki a közúti közlekedésre használható rendszer, mely akkoriban luxuscikknek számított, s használata gazdag kereskedők, a katonaság, királyok és uralkodók számára volt engedélyezve. Ezt a közlekedési rendszert vette alapul több nemzet is, köztük a rómaiak, ahol a legelterjedtebb közlekedési eszköz a kétkerekű szekér volt. Az ókor népei később a kialakult közúthálózatot, hétköznapi, kereskedelmi és hadászati célokra is alkalmazták. Egyre több és újabb nyersanyagokat használtak fel, mint például a vas, mellyel olcsóbb és jobb eszközöket készíthettek.
Közlekedési eszközök az ókorban
1. ábra
Forrás: https://www.origo.hu/tudomany/20120907-kelta-kocsik-nyomaban-a-nemzeti-muzeumban.html
Ezekkel az eszközökkel gyorsabban és hatékonyabban folyt a munkavégzés és szerszámaink, gépjeink fejlődésével gyorsabbá vált az úthálózatok építése is. Az utak fejlődése elősegítette a közúti járművek fejlődését és nagyszámú elterjedésüket is. A közlekedés hozzájárult az ipar és kereskedelem fejlődéséhez is, így egyre nagyobb mennyiséget tudtak gyorsabban és olcsóbban szállítani a kereskedők. A rómaiak útépítési készsége évszázadokon keresztül páratlan volt. Több ezer kilométernyi utat építettek az ókorban, ami az akkori közlekedést felvirágoztatta a Római Birodalomban.
Érdekesség:
A kereket körülbelül Kr. e. 3500-ban találták fel. Fő közlekedési eszköz a szekér volt, de kezdetben inkább hadi alkalmazása miatt terjedt el.
Római kori épített út - Pompei
2. ábra
Forrás: https://mult-kor.hu/pompeji-varosaban-fejlett-volt-a-hulladek-ujrahasznositas-20200527?openImage=27349
Már az ókorban is mérnöki odafigyeléssel hoztak létre úthálózatokat. Odafigyeltek a különböző rétegek megfelelő elhelyezésére és a közel egységes eloszlatására.
Római kori épített út, rétegrendek - Fuenterroble
3. ábra
Forrás: Maróti Egon: A Római Birodalom útjai. Fotó: Jim Paton - Fuenterroble városában látható római út keresztmetszete
A középkor
A Római Birodalom bukásával, a történelmi változásokkal együtt, nemcsak a társadalmi-gazdasági fejlődés, hanem a közlekedés is változott. A "sötét középkor" korántsem volt olyan sötét, mint sokan gondolják. Igaz, hogy a római birodalom magas színvonalú közúti közlekedése elsorvadt, évszázadokig utakról sem volt érdemes beszélni.
A kis feudális hercegségek nem voltak képesek nagy kiterjedésű úthálózatokat fenntartani az állandó háborúskodásaik miatt. A középkori forgalom csak a városok és a környező falvak közt zajlott. A távolsági szállítás szinte megszűnt, a régi római utak tönkrementek. Keleten a kalifák, nyugaton Nagy Károly kísérelte meg 800 környékén a római úthálózatot helyreállítani, amikor a frank világbirodalmat létrehozta. Az utak és a hidak fenntartását az illetékes földbirtokosok és községek kötelességévé tette.
A keresztes háborúk idején bővült a Kelettel való kereskedelem. Ez fejlesztette a hajózást, de a szárazföldi utakat is. XI. Lajos Franciaországban megszervezi a postaszolgálatot, ami az útépítésre is hatott. A középkorban az első időkben egyszerű, nyitott szekereket használtak, amelyeket nagy teherbírású ökrökkel vontattak.
A hanyatló évszázadok után ismét a fellendülés, a haladás korszaka következett. Lassan érlelődött az ipari forradalom. Az ipari forradalom pedig oka, de egyben következménye is a közlekedés forradalmának, a modern közlekedés kialakulásának.
2. A közlekedés forradalma: a vasút
Fogalmazza meg és a jegyzetfüzetbe rögzítse a vasút kialakulásának jelentőségét!
Gyűjtse ki jegyzetfüzetébe és jegyezze meg a magyar vonatkozású találmányokat és feltalálókat a közlekedéstörténetben!
Lóvasút
4. ábra
Forrás: http://www.lovasok.hu/index-archive.php?i=1947
A sínpálya története a 16. századig nyúlik vissza, amikor az ember vagy ló vontatta, síneken mozgatható egyszerű járművek megjelentek.
A vasút őse a 16. századi bányákba telepített fa nyompálya volt. A nyompályákon gördülő csilléket először emberi erővel, később lovakkal mozgatták. Az 1760-as évek angliai újítás volt a vasból készült pálya, amelyen megjelentek a lóvontatású eszközök is. Az első személyszállításra használt közforgalmú vasúttársaság 1803-ban a Surrey Iron Railway volt. Ezek a lóvonatású vasutak még nem adták meg az igazi versenyelőnyt a kor közúti közlekedésének. 1827-ben Magyarországon is folytak kísérletek a lóvasút meghonosításával, de a kísérlet nem bizonyult kifizetődőnek.
Az Angliából kiindult ipari forradalom, a 18. század végére éreztette hatását. A gőzgép és más alapvető technikai/technológiai találmányok alkalmazása, a szénbányászat, és a vasgyártás kifejlődése, a gyáripari termelés kialakulása során egyre kevésbé voltak elégedettek a korabeli primitív közlekedéssel. A fejlődés olyan szállítási igényeket támasztott, amelyek szükségképpen a vasút megszületéséhez vezettek. Csak a vasút volt képes a szárazföldön nagy tömegek, gyors, olcsó, rendszeres és biztonságos továbbítását megoldani. A fellendülő tőkés termelés tudta azokat a feltételeket biztosítani, amelyek nélkül a temérdek vasat és szenet fogyasztó, fejlett technikát kívánó vasút nem születhetett volna meg.
A vasút legfontosabb feladata kezdetben nem a személyek, hanem az áruk szállítása volt. Az első közforgalmú lóvasutat 1825 és 1832 között építették meg Linz és Budweis között. Az első gőzmozdony is 1801-re készült el. A közforgalmú, bárki által igénybe vehető, gőzvontatású vasút története 1830-tól keltezhető.
Richard Trevithick féle gőzgéppel hajtott mozdony
5. ábra
Forrás: https://museum.wales/articles/1012/Richard-Trevithickrsquos-steam-locomotive/
A vasút diadalát kétségkívül a gőzgép alkalmazása hozta el. Az első sikeres gőzmozdonyt Richard Trevithick (1773-1833) építette, és 1804-ben öt teherkocsit és 16 utast szállító kocsit vontatott el vele Pen-y-Darentől 16 kilométerre. Az igazi technikai áttörést azonban George Stephenson (1781-1848) nevéhez kötjük, aki összesen 17 kísérleti mozdonyt épített. 1825-ben a Locomotion No. 1 nevű mozdonyával nyitották meg a világ első közforgalmú gőzüzemű vasútját Stockton és Darlington között. Leghíresebb mozdonya azonban a Rocket, amellyel 1829-ben elnyerte a Liverpool & Manchester Railway Company díját. Ez a mozdony már a következő száz év mozdonyainak minden lényeges jellemzőjét magán hordozta. Mozdonyai 4' 8,5" = 1435 mm-es nyomtávval rendelkeztek, és ez a nyomtáv a mai szabvány szerinti mérték is.
Érdekesség: Számos feltalálónak sikerült működőképes gőzmozdonyt megalkotni, akik közül további néhányat megemlítünk, a feltalálás időpontjával:
Timothy Hackworth (1808) John Blenkinsop (1812) William Hedley (1813)
Később 1834-ben a vermonti kovács, Thomas Davenport működő, elektromos hajtású modellt készített. A mozgó rész egy körpályát járt be. 1837-ben szabadalmaztatta találmányát.
Robert Davidson - első személyszállító villamos jármű
6. ábra
Robert Davidson villanymozdonya
7. ábra
Forrás: http://www.modern-mobilitas.hu/2020/07/10/elektromos-hajtasu-autok-tortenete/
Ahogyan már az előző példából látható, már ekkor felütötte fejét az elektromos áram tárolhatóságának a problémája, amely napjainkban is fő hátránya a modern kori villanyautóknak.
A skót Robert Davidson építette meg 1837-ben az első olyan elektromos hajtású járművet, amely alkalmas volt több ember szállítására is. Újratölthetetlen, egyszer használatos cinkelemek (galvánelemek) szolgáltatták az energiát. 1842-ben ő készítette az első villanymozdonyt is.
Első lóvasút Manchesterben
8. ábra
Forrás: https://www.wikiwand.com/en/Horsecar
Siemens & Haske első elektromos meghajtású mozdony
9. ábra
Forrás: https://hu.m.wikipedia.org/wiki/F%C3%A1jl:1879_Siemens_&_Halske_Wernerwerk_Electric_locomotive.jpg
A villamos mozdonyt és a villamos vasutat 1879-ben a német Werner von Siemens találta fel. A vasút villamosításában úttörő szerepet játszott a magyar származású Kandó Kálmán.
3. Első gépi hajtású járművek
Írja le a jegyzetfüzetbe és jegyezze meg a járműhajtásra alkalmazott mechanizmusokat!
Elsőként egy francia mérnöknek, Nicolas-Joseph Cugnot-nak sikerült gőzhajtású járművet készítenie. Mivel ő tüzérségi katonatisztként szolgált, azt kellett megoldania, hogy a nehéz ágyúkat gyorsabban lehessen szállítani. Ehhez alapként keményfából hatalmas, háromkerekű szerkezetet épített.
Cugnot-féle gőzautó (1771)
10. ábra
Forrás: https://www.estrepublicain.fr/magazine-tourisme-et-patrimoine/2020/07/30/nicolas-joseph-cugnot-son-invention-le-fardier-plus-connue-que-lui
Az első kerék elé óriási gőzüstöt helyezett fel, a gőz nyomása pedig meghajtotta a járművet. Azonban az üstöt hevítő tüzet folyamatosan táplálni kellett, ezért működés közben egy fűtőembernek állandóan ott kellett állnia. Amikor Cugnot 1771-ben szerette volna bemutatni új találmányát, az orr-nehéz és emiatt rendkívül nehezen irányítható gőzautó elszabadult, és ledöntött egy falat. Ez volt a történelem első közúti balesete, amelyet gépi hajtású jármű okozott.
Mivel a belsőégésű motor még ismeretlen volt, a gépek világát a gőz uralta. Ám egy idő után hatalmas lökést adtak a mechanizálás és az iparosodás fejlődésének az új, nagy teljesítményű gőzgépek, amelyeket többek között a skót származású James Watt (1736-1819) fejlesztett ki 1769-ben. Ettől számítjuk az ipari forradalom kezdetét. A gőzgép hőerőgép, amely a gőz energiáját mechanikai munkává alakítja. Az első kezdetleges gőzmeghajtású szerkezetet Alexandriai Hérón találta fel az i. e. 1. században, de az csak érdekesség, játékszer maradt. Az első igazi gőzgép feltalálójaként James Wattot tartjuk számon.
James-Watt féle gőzgép ábrája
11. ábra
James Watt-féle gőzgép replika - kiállítva UPM, Madrid-ban
12. ábra
Forrás: https://en.wikipedia.org/wiki/Watt_steam_engine
A lehetőség, hogy kisebb gőzgépeket alkalmazzanak az utcai közlekedéshez, nem hagyta nyugodni a feltalálókat. Így 1803-ban az angol származású Richard Trevithick (1771-1833) már egy olyan gőzmobilt épített, amelyet Londonban sikerrel használtak személyszállításra. Ez egy háromkerekű, hétszemélyes omnibusz volt, mely 1831-ben jelent meg az utakon. 1830-ban már csaknem száz gőzzel hajtott jármű közlekedett Angliában, és egy évvel később megnyitották az első gőzbusz-járatot.
Jegyzetfüzetébe (segítség nélkül) írja le a magyar vonatkozású találmányokat és feltalálókat a közlekedéstörténetben!
Bolyai Farkas Marosvásárhelyen ebben az időszakban mutatta be gőzautóját.
A londoniak egyébiránt olyan borzalmasnak tartották ezeket az utcai gőzjárműveket, hogy rövid időn belül bevezették a "vörös zászló törvényét", amely a világ első közúti közlekedési szabálya volt. Angliában 1865-től 1896-ig volt érvényben, s előírta, hogy a gőzautók előtt ötven méterrel nappal vörös zászlót, éjszaka pedig vörös lámpát kell vinnie valakinek. Az emberek ezért inkább a biztonságosabb vasúton utaztak.
Az első autóba építhető belsőégésű motorok
A jegyzetfüzetbe gyűjtse ki és memorizálja a járműhajtásra használható motortípusokat!
A svájci származású Isaac de Rivaz (1752-1829) 1804-ben készített járművével nagyjából egy métert haladt előre. Ezzel egy új technikai korszakot nyitott meg, ugyanis a mai autómotor ősatyját hozta mozgásba. Rivaz a gőz helyett éghető gázokkal kísérletezett. Egy hengerben, amit egy szokványos kézikocsihoz rögzített, meggyújtotta az ott tárolt folyadékot. Az égés energiáját egy dugattyún át elvezette. 1807. január 30-án Rivaz elnyerte "az éghető gáz vagy más anyagok robbanásának felhasználásából nyert motorerőért" szabadalmat.
Jean Josepth Lenoir motor replikája (bal) és Rivaz motor elvi ábrája (jobb)
13. ábra
Forrás: https://hu.pinterest.com/pin/702491241845523681/?amp_client_id=CLIENT_ID(_)&mweb_unauth_id={{default.session}}&amp_url=https%3A%2F%2Fwww.pinterest.com%2Famp%2Fpin%2F702491241845523681%2F&amp_expand=true
Fél évszázaddal később a belga feltaláló, Jean Joseph Lenoir (1822-1900) hosszasan dolgozott Rivaz találmányán, és ennek eredményeként 1860-ban szabadalmaztatta éghető gázzal működő motorját. A magyar királyi ipari és kereskedelmi miniszter 1876-os szabadalmi okirata szerint Wessely György "kocsit talált fel Colonet néven, amely lovak segélye nélkül hajtható".
Elsőként a kölni származású utazó kereskedő, Nikolaus August Otto (1832-1891) jelentkezett egy alacsony fordulatszámú, belsőégésű motorral. Egy korábbi találmányhoz nyúlt vissza, amelyet a francia Alphonse-Eugene Beau de Rochas már 1862-ben leírt: ez az úgynevezett négyütemű működési elv.
Rajzolja le a jegyzetfüzetbe az Otto-motor működési elvét bemutató ábrát, és fogalmazza meg/jegyezze is meg, hogy az egyes fázis/ütem alatt mi történik!
Otto-motor működésének elvi ábrája
14. ábra
Forrás: https://nataros.ru/autok/otto-motor-rajz/
Működés leírása:
Az első ütem: a szívás A lefelé haladó dugattyú maga után szívja a benzin-levegő keveréket ez áramlik henger belsejébe. A második ütem: a sűrítés szívószelep zár A dugattyú lentről felfelé halad. a beszívott benzin-levegő keveréket a dugattyú összesűríti. A harmadik ütem: expanzió Amikor a dugattyú a felső holtponttól visszaszámított 2 mm-t eléri, a gyújtógyertya meggyújtja az égéstérben összesűrített benzin-levegő keveréket, ami robbanásszerűen elég. A terjeszkedő gázok óriási nyomása a dugattyút fentről lefelé löki, ezt nevezzük terjeszkedésnek (expanziónak). A negyedik ütem: a kipufogás
A dugattyú a legalsó helyzetből ismét felfelé halad. Ekkor viszont nyitva van a kipufogószelep, és a dugattyú kitolja maga előtt a kipufogócsőbe az égésterméket.
Benzinüzemű gépekkel 1873-tól kezdve próbálkoztak a különböző országok feltalálói. 1877-ben kapott szabadalmat Otto négyütemű benzinmotorjára. Az első benzinnel hajtott kocsit Benz készítette 1885-ben. Egy évvel később szabadalmat kapott. Daimler 1895-ben nyert szabadalmat gáz és benzinmotorjára. és megépítette az első motorkerékpárt is. Oroszországban Kosztovics szerkesztett benzinnel hajtott motort, de tevékenysége támogatás nélkül, feledésbe merült.
Segítség nélkül rajzolja le az Otto-motor működési elvét bemutató ábrát, és fogalmazza meg, hogy az egyes fázis/ütem alatt mi történik!
Daimler-Wilhelm féle motorkerékpár
15. ábra
Érdekesség: Gottlieb Daimler
1890-ben autógyárat alapított 1901-ben állította elő az igen sikeresn Mercedes nevű modelljét, melyet sokan az első modern gépkocsinak tartanak
Karl Benz első "igazi" belsőégésű automobilja (1895)
16. ábra
Forrás: https://www.loc.gov/everyday-mysteries/item/who-invented-the-automobile/
Az első jól használható, megfelelő teljesítményű, benzinmotorral hajtott automobilt Gottlieb Daimler készítette 1887-ben. Az 1,5 LE-s motorral működő autó legnagyobb sebessége 18 km/óra volt. Ezután az ezredfordulót követően kialakult a járművek jelenlegire már emlékeztető formája és megjelentek az első autóbuszok és tehergépkocsik is.
A benzinmotor kifejlődésével csaknem egy időben megkezdődtek a kísérletek a nehezebb olajok alkalmazására. Rudolf Diesel fő szabadalmát a kompresszió-gyújtású, dízelüzemű motor kifejlesztése tekintetében 1892-ben nyerte el. Miközben a gépkocsik száma rohamosan növekedett, szerkezetük is tökéletesedett. Szinte feljegyezni sem lehet azt a számtalan, újítást, találmányt, ami a fejlett országokban követte egymást. Néhány fontosabb közülük: 1888 Dunlop ír állatorvos felfedezi a légtömlőt, 1895 Bosch gyújtómágnest készít egy Benz gépkocsihoz és 1902-ben megkezdik a gyártását. 1905-ben Pittler elkészíti az első hidraulikus sebességváltót, amelyet azonban csak évtizedek múlva alkalmaznak. 1906-ban Michelin gyárában elkészül a pánttal együtt leszerelhető gumiabroncs. Az első világháború meghozta a gépkocsi harctéri alkalmazását is, a páncélkocsit és a tankot. 1888-ban adtak szabadalmat a lánctalpra. Mindkét eszköz a szárazföldi hadviselés fontos eszköze lett.
Dunlop hirdetés
17. ábra
Bosch-féle gyújtómágnesek
18. ábra
Rudolf Diesel-féle öngyulladásos motor
19. ábra
Bánki-féle porlasztó
20. ábra
Forrás: https://www.autoszektor.hu/en/node/7262
A benzinmotor és a gépkocsi tökéletesítéséből a magyar feltalálok is derekasan kivették a részüket. A legfontosabb problémát a tüzelőanyag égéstérbe juttatásánál a benzin és a levegő megfelelő keverési arányának elérését Bánki Donát műegyetemi professzor oldotta meg. Bánki 1892-ben elkészíti a porlasztó karburátort Csonka Jánossal közreműködésével. Bánki nemcsak a porlasztóval, hanem az egész motor tökéletesítésével foglalkozott. 1905-ben a Posta részére elkészíti az első teljesen magyar gyártmányú gépkocsit. Fejes Jenő 1925-ben gyártotta le hegesztett lemezmotorját, majd kis önsúlyú gépkocsijait. Eljárása az öntvényekkel szemben jelentős súly- és önköltség-csökkentést eredményezett és a motor üzembiztonságát is növelte.
Fejes Jenő-féle lemezmotoros autó
21. ábra
A gépkocsi további fejlődését nem a találmányok, hanem a tömegtermelési módszerek kialakulása jellemzi. Az első gépkocsikat még "építették", azaz darabonként készítették el.
Az autó tömegtermelésének kezdetei
Foglalja össze a jegyzetfüzetbe és jegyezze meg a tömegtermelés autóiparra gyakorolt hatását!
A tömegtermelés az 1900-as évek elején kezdődött el, az alkatrészek cserélhetőségének elve alapján. Ez később a futószalagon végzett termeléssé alakult át. Az autóiparban eközben új szerszámgépekés technológiák jelentek meg. Az automatizált gépek és gyártási folyamatok kialakulásával az autók ára is jelentősen csökkent. Az első futószalag rendszerű termelésben megépített gépkocsi az olcsó és megbízható Ford T-modell volt 1908-ban.
Ford T-modell
22. ábra
Forrás: http://www.museum.hu/kiallitas/17061/Galamb_Jozsef_es_a_Ford_T-modell
Az A modellnek nevezett első típus után az abc betűivel jelzett modellek következtek az S betűig. Minden típusnál újabb és újabb hibák kerültek elő. Az igazi sikert, a nagy áttörést a T-modell jelentette. A Tin Lizzie-ként (Bádog Böske) híres lett járművet 20 éven keresztül gyártották. Az új sebességváltó és a leszerelhető hengerfej a magyar Galamb József makói származású főmérnöknek volt köszönhető a számtalan újítás mellett. A hatalmas megrendelések miatt Ford rá volt kényszerítve a gyártás megreformálására.
Jegyezze meg a korszerű sorozatgyártás alapelveit!
A korszerű sorozatgyártás bevezetésére az alábbi alapelveket vezették be:
A szerszámokat és a munkásokat a munkafázisok sorrendje szerint kell elrendezni, hogy az összeszerelés során minden alkatrésznek a legkisebb utat kelljen megtennie, Csúszópályával vagy más szállítóeszközzel lehetővé kell tenni, hogy a részmunka elvégzése után, a munkadarabot helyváltoztatás nélkül, lehetőség szerint a gravitációt kihasználva továbbíthassa.
Ford szerelősor
23. ábra
Forrás: https://theweek.com/articles/563544/american-manufacturing-jobs-are-never-coming-back
Az 1900-as években az autó még luxuscikknek számított, 1920-tól kezdve azonban közhasználatú eszközzé vált. Az autógyártás gyors elterjedését ösztönözte az előbb vázolt szerelősori technológia elterjedése, melyet az autógyáros Henry Ford megbízásából a magyar Galamb József tervezett. Ezt elsőként William Morris és Herbert Austin alkalmazta 1921-ben. 1921-ben megkezdték az Austin 7 személygépkocsik sorozatgyártását, ami maga után vonta az eladási ár csökkenését.
A sorozatgyártás egyesülésre kényszerítette a gépkocsigyártó társaságokat, míg 1914 előtt több mint 200 társaság létezett, 1939-ben már csak alig húsz tudott fennmaradni. A legfontosabbak voltak az angol Austin és a Morris, illetve a Vauxhall és a Ford, amelyet az amerikaiak tartottak ellenőrzésük alatt. Az 1930-as évek végére az autóipar kb. 1 millió embernek biztosított munkát.
A kocsik számának növekedése forgalmi torlódásokat és közúti baleseteket okozott. 1928-ban hirdették meg az első közlekedésbiztonsági kampányt. Az utcákon fokozatosan jelentek meg a közlekedési táblák. Budapesten már 1926 végétől villanyrendőr irányította a Rákóczi út és a Nagykörút kereszteződésénél (Blaha Lujza tér) a forgalmat.
Villanyjárművek korai virágkora
Ismerje meg a korai villamoshajtással rendelkező járműveket, és azok időrendiségét! Jegyezze fel az elektromos járművek elterjedését segítő egyes mérföldköveket!
Mint minden nagyobb találmány esetében, a villany hajtású járműveket taglalva sem mehetünk úgy el, hogy ne akadjunk magyar feltalálói vonatkozásba. Villanyjárműveket illetően ez kifejezetten igaz. A méltán ismert Jedlik Ányos késztette el 1825-ben az első elektromotort - vagy ahogyan ő nevezte a "villanydelejes forgonyt". Ennek a felhasználásával 1828-ban egy autómodellt is összeállított.
Jedlik Ányos villany modellautója
24. ábra
Forrás: http://www.modern-mobilitas.hu/2020/07/10/elektromos-hajtasu-autok-tortenete/
A villanyautók első virágkora
Az mérföldkő a ma is ismert elektronikai gyártóhoz a Siemens akkori autómobil gyár nevéhez fűződik. Elsőként alkottak meg egy kísérleti trolibuszt, amely lényegében egy villanymotorral hajtott ló nélküli kocsi volt.
1897-ben pedig a new yorki EVC (Electric Vehicles Company) sorozatban gyártott elektromos autókat. Ezek a járművek már elektromos kivilágítással rendelkeztek, amely rendhagyó volt az akkor használt acetiléngázzal működő lámpákhoz képest. Főként taxiként közlekedtek ezek a járművek az amerikai nagyvárosban.
EVC villanytaxi New Yorkban (bal) és villanytaxi (jobb)
25. ábra
Forrás: http://www.modern-mobilitas.hu/2020/07/10/elektromos-hajtasu-autok-tortenete/
A Columbia néven futó autógyár tulaja, Albert Pope a connecticut állambeli Hartfordban lévő gyárában 1897-től villanyautókat is készített. 1900-ig az ötszázadik autót is legyártotta, gyorsan sikeres lett a vállalkozás. Menettulajdonságok tekintetében is áttörést ért el. 1903-ban egy Columbia egy töltéssel tette meg a 400 kilométeres utat Bostonból New Yorkba 23 óra alatt. Az 1904-ben kapható Runabout modell 20 db Exide akkumulátorról kapta a feszültséget, végsebessége 24 km/h, hatótávolsága 64 km volt. A motor és a lánchajtás közé váltóművet építettek be - ma már tudjuk, hogy feleslegesen - három előremeneti és egy hátrameneti fokozattal.
Eközben az európai kontinensen
A manapság bécsi piros villamosairól ismert osztrák Lohner gyár már 1900-tól sorozatban gyártotta a Mixte nevű hibrid járművét. A tervezője Ferdinand Porsche volt. Egy benzinmotor meghajtott egy dinamót, ami áramot termelt a kerékagyakba szerelt villanymotorok részére. Ma ezt a rendszert hívjuk hatótávnövelős hibrid rendszernek. A kerékagyakba épített elektromotor is egy olyan újdonság volt, amely legközelebb a holdautón jelent meg. Létezett két- vagy összkerékhajtású változatban is. Tulajdonképpen az autóbbi megoldással a Lohner lett az első összkerékhajtású széria személygépkocsi, tehát ezt a rekordot is magáénak mondhatja. 1905-ig - más források szerint 1904-ig - összesen mintegy 300 db készült.
Lohner Mixte hibrid-villanyautó
26. ábra
Forrás: http://www.modern-mobilitas.hu/2020/07/10/elektromos-hajtasu-autok-tortenete/
Érdekesség: Már az Egyesült Államok legelső autóversenyét is villanyautó nyerte!
1896. szeptember 7-én, a Rhode Island-i Narragansett Trotting Park egy mérföld hosszú ovális lóversenypályáján rendezték meg ugyanis a legelső hivatalos, versenypályán zajló autóversenyt az Egyesült Államokban, ahol történetesen egy elektromos autó aratta le a babérokat. A korábban soha nem látott esemény hatalmas tömegeket vonzott: közel 60 000 ember gyűlt össze a lelátókon, hogy a kor csúcstechnológiás álomautóit megnézhesse működés közben, akinek pedig már nem jutott hely, az másnap nyitáskor az újságos előtt ácsorgott, hogy legalább a fényképeket láthassa. Az autógyártók által szponzorált verseny legfontosabb célja valójában nem is a győzelem volt, hanem az új termékek bemutatása a közönségnek, így hát mind az elektromossággal, mind a gőzzel és benzinnel hajtott autók készítői büszkén próbálták eladni remekművüket az embereknek. Ennek ellenére persze a pályán mutatott gyorsaság egy óriási előnyhöz juttathatta az autókat, hiszen akkoriban a vásárlók számára egy volt a fontos: minél hamarabb eljutni egyik helyről a másikra egy olyan szerkezettel, ami nem fárad el, és nem kell zabbal etetni.
A megmérettetésben összesen hét autó vett részt, közülük ötöt belső égésű motor mozgatott, a másik kettőt pedig villanymotor hajtott, a Riker Electric és az Electric Carriage and Wagon Company autógyártó vállalatok jóvoltából. A járművek felsorakoztak, a zászlót meglengették, és hatalmas izgalmak közepette kezdetét vette a füstös és tiszta autók első összecsapása a harcmezőn. Akik korábban nem láttak négykerekű járművet magától elindulni, azok bizonyára meglepődtek, hogy másodpercekkel a rajt után még mindig egyhelyben állva próbálták mozgásra bírni autójukat a versenyzők, és amikor ez sikerült, akkor is előbb értek volna célba, ha inkább kiszállnak és lesétálják az öt kört. Sokan a tömegből azt kezdték el kántálni, hogy "Hozz egy lovat!", de aztán hamarosan minden gépezet elérte tudásának csúcsát, és hamar kiderült, hogy a benzines autóknak esélyük sincs az elektromosok ellen. A Riker végül könnyedén maga mögé taszított mindenkit, 15 perc alatt teljesítve az öt mérföldes futamot, de a benzines autók a második helyet sem tudták megszerezni, oda a másik villanyos kocsi írta be magát. A győztes 900 dollárral ment haza, ami mostani értéken nagyjából 27 000 dollár lenne, a versenypályák pedig gombamód kezdtek szaporodni a városokban.
Thomas Edison és a villanyautó
Thomas Edison támogatta a Baker Motor Vehicle céget, ő vette meg az általuk elsőként legyártott járművet, illetve nikkel-vas akkumulátorokat is szállított nekik, valamint a fejlesztésekben is részt vett. 1902-ben egy versenyautót is készítettek Torpedo néven. A 9 kW-os (12 lóerős), áramvonalas járművel sebességrekordot akartak dönteni, de a kísérlet balesettel végződött.A Baker a Detroit Electric után a legsikeresebb villanyautó-márka volt, sőt, volt olyan éve, amikor több autót értékesített, mint a detroiti konkurencia.
Detroit Electric poszter
27. ábra
Forrás: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Detroit_Electric_Automobiles_(1917)_(ADVERT_115).jpeg
T. Edison a Baker járművével
28. ábra
Forrás: http://www.modern-mobilitas.hu/2020/07/10/elektromos-hajtasu-autok-tortenete/
General Motors (GM) színre lépése
Az elektromos autók történetének egyik leginnovatívabb cége, a General Motors először 1912-ben kezdett foglalkozni a technológiával, amikor először kezdett el gyártani elektromos járműveket. A cég teherautó-részlege, a GMC taxikat és teherautókat kínált, amelyek energiáját ólomakkumulátorok szolgáltatták. A nyomatékot kardántengely helyett lánc továbbította a hátsó kerekek felé. A kerekekre tömör abroncsokat szereltek; mindez nem számított elavultnak az I. világháború előtti években. 1917-ig a GMC összesen 682 db járművet gyártott.
GM Electric Model 10A sörszállítás közben (1914)
29. ábra
Forrás: http://www.modern-mobilitas.hu/2020/07/10/elektromos-hajtasu-autok-tortenete/
Londoni villanybuszok
Az elektromos hajtású buszok sajátos utat jártak be London utcáin. 1907 és 1910 között a London Electrobus Company akkumulátoros, emeletes buszai közlekedtek a brit fővárosban. A hatótáv növelésérre egy kifejezetten modern megoldást alkalmaztak a tervezők. Az akkumulátorok 1,75 tonnát nyomtak, illetve 60 km-re elegendő elektromos energiát szolgáltattak. Nyolc óra kellett a töltésükhöz, de könnyen cserélhetők voltak. Így a sofőr csak elment a töltőállomásra, ahol pár percig tartott a csere, majd folytathatta az útját.
A londoni electrobus akkumulátorcsere közben
30. ábra
Forrás: http://www.modern-mobilitas.hu/2020/07/22/a-villanyautok-tortenete-ii-resz/
Később megjelentek London utcáin az első Leyland gyártmányú trolibuszok. Az áramszedők 550 V névleges, 650 V maximális feszültségű egyenárammal látták el a motorokat, ami megfelel a legtöbb rendszerben - hazánkban is - használatos 600 V körüli feszültségértéknek (van persze magasabb is: Svájcban létezik 1000 voltos troli is). A névleges teljesítményük 59 kW (80 LE) volt, ami induláskor felmehetett 111 kilowattra (150 lóerőre) is.
Később 1954-ben bejelentették, hogy a trolibuszokat Diesel-üzemű buszokra váltják le. Legtöbbjüket átalakították, valamint új gázolajos buszok is forgalomba kerültek.
A villanybuszok ezekután egészen a 70-es évekig nem jelentek meg a világ utcáin.

| Önellenőrző kérdések
1. Válassza ki az összes fogalmat, amelyek jellemezőek voltak a 19-20. századi közlekedésre!
| Gőzhajtás.
| Otto-motor.
| Diesel-motor.
| Elektromos hajtás.
2. Válassza ki az alábbiak közül melyek a korai sorozatgyártás alapelvei!
| A szerszámokat és a munkásokat a munkafázisok sorrendje szerint kell elrendezni, hogy az összeszerelés során minden alkatrésznek a legkisebb utat kelljen megtennie,
| Csúszópályával vagy más szállítóeszközzel lehetővé kell tenni, hogy a részmunka elvégzése után, a munkadarabot helyváltoztatás nélkül, lehetőség szerint a gravitációt kihasználva továbbíthassa.
| Az összeszerelést teljes egészében manuálisan végzik. Valamennyi alkatrészt egyetlen munkaállomáshoz szállítják, ahol a terméket összeszerelik és késztermékként szállítják tovább.
| Az alkatrészeket a lehető legolcsóbb módon tárolják és szállítják. Elsődleges szempont az egyedi igények kielégítése. Ennek megfelelően alakítják a munkaállomásokat.
3. Ki volt az első négy ütemű motorral hajtott jármű feltalálója?
| Bánki Donát
| Henry Ford
| Rudolf Diesel
| Németh Tivadar
| Nicolas August Otto
4. Válassza ki a helyes állításokat!
| Az első jól használható, megfelelő teljesítményű, benzinmotorral hajtott, automobilt Gottlieb Daimler készítette 1887-ben, neve Patentwagen volt.
| Rudolf Diesel fő szabadalmát a kompresszió-gyújtású, dízelüzemű motor kifejlesztése tekintetében 1892-ben nyerte el, mellyel 1893-ban megépítette az első megfelelő teljesítményű automobilt.
| Bánki Donát nevéhez kötjük az első magyar gyártmányú gépjárművet.
| A svájci származású Isaac de Rivaz (1752-1829) 1804-ben készített járművével nagyjából egy métert haladt előre. Ezzel egy új technikai korszakot nyitott meg, ugyanis a mai autómotor ősatyját hozta mozgásba.
5. Állítsa sorrendbe az Otto motor ütemeit!
1. 2. 3. 4. |  |
6. Hányadik évszázadban terjedt el a gőzvontatású vasút?
| 17. század
| 18. század
| 19. század
| 20. század
7. Miből készült a vasút elődje?
| Fából
| Rézből
| Aranyból
| Vasút előtt nem tudtak sínpályát létrehozni
8. Ki találta fel a villamos mozdonyt és a villamos vasutat?
| Kandó Kálmán
| Werner von Siemens
| Isaac de Rivaz
| Gottlieb Daimler