Biler har revolusjonert menneskelivet og blitt en viktig form for transport. Fra oppfinnelsen av hjulet til elbilen utforsker vi dens evolusjonære reise.
En bil er et kjøretøy med fire hjul som kjører på veien ved å bruke ulike typer petroleumsdrivstoff som kraftkilde. Bilen i betydningen av begrepet dukket opp på 17-tallet, muliggjort av dampmaskinen. Biler er hovedformen for transport både innenlands og internasjonalt, og busser, som er klassifisert som offentlig transport, kan betraktes som en type bil, så deres innflytelse på transport rundt om i verden er enorm. Biler er et uunnværlig og essensielt transportmiddel i det moderne samfunnet, og bidrar sterkt til livets bekvemmelighet og økonomisk utvikling.
Hjulene som utgjør bilen, som er i direkte kontakt med bakken og bidrar til dens bevegelse, regnes som en av de største oppfinnelsene i menneskets historie, med skivehjulene som dukket opp rundt 5000 f.Kr. som de første i sitt slag. Under Ur-dynastiet i Mesopotamia ble de første tohjulede vognene oppfunnet, bestående av to skiveformede hjul med et hull boret i midten og en trekile drevet inn i en aksel som var festet under sleden. Sumerernes Ur-dynastiet introduserte den firehjulede vognen, som bidro sterkt til transport av varer, men veiene de reiste ble ikke vedlikeholdt, noe som gjorde transport vanskelig sammenlignet med i dag. Sumerernes kriger førte til oppfinnelsen av vogner, en kombinasjon av firehjulsvogner og hester, og rundt 2000 f.Kr. dukket det opp eikehjulet, en type hjul med eiker som forbinder senter- og felghjul. Etter hvert som vogner fortsatte å bli mer populære, ble eikerhjul stadig mer praktiske, og de forble slik til 19-tallet, uten vesentlige endringer i utseende. Hjulene som brukes i dagens biler har også noe til felles ved at de i utgangspunktet er eikehjul, bortsett fra at formen på eikene har variert eksponentielt.
Hvis det er hjulene som ruller når en bil beveger seg, er det motoren som gir kraften til det. De fleste bilmotorer er forbrenningsmotorer, og selvfølgelig ble det brukt eksterne forbrenningsmotorer, inkludert dampmotorer, i de første dagene av biler. Dampdrevne biler ble mye brukt før bensinbilene kom, og de ble populære i Europa på begynnelsen av 19-tallet, hovedsakelig som forstadsbusser. På slutten av 19-tallet viste små biler til personlig bruk tegn til å bli utbredt, men oppfinnelsen av den kraftigere og enklere bensinmotoren satte en stopper for dette. Dampdrevne biler ble kommersialisert på begynnelsen av 1900-tallet, og selv om de presterte bra og var enkle å kjøre, hadde de feil som tung vekt og lang tid mellom oppstart og drift. Siden dampmaskinen har biler som bruker forbrenningsmotorer stått overfor problemer på grunn av miljøforurensning som eksosgass i moderne tid, og elektriske kjøretøyer utvikles for å kompensere for dette, og har nylig nådd kommersialiseringsstadiet. Både eksterne forbrenningsmotorer, inkludert dampmotorer, og forbrenningsmotorer, som hovedsakelig brukes i moderne biler, er varmemotorer, som genererer kraft ved å konvertere varmeenergi generert ved å brenne drivstoff til mekanisk energi. De er klassifisert i eksterne forbrenningsmotorer og forbrenningsmotorer avhengig av om drivstoffet brennes utenfor eller inne i sylinderen. Siden førstnevnte er mindre termisk effektiv enn sistnevnte, brukes forbrenningsmotorer for tiden.
Bilmotorer kan klassifiseres i dieselmotorer, bensinmotorer, gassmotorer og oljemotorer i henhold til drivstoffet de bruker. Dieselmotorer bruker selvantennelse ved å injisere drivstoff i luften, mens resten tennes av tennplugger. Forbrenningsmotorer er klassifisert i fire-takts og totakts syklustyper i henhold til stempelets bevegelse. Når det gjelder en firetakts bensinmotor, hentes kraft fra drivstoff gjennom fire trinn: inntak, kompresjon, detonasjon og eksos. I denne prosessen roterer veivakselen to ganger, men forskjellen er at stempelet roterer veivakselen bare én gang i en totaktsmotor sammenlignet med en firetaktsmotor: stempelet stiger én gang for å produsere inntak og kompresjon, og faller én gang for å produsere eksplosjon og eksos. For å oppsummere er en firetaktsmotor en motor der stempelet går gjennom fire slag for å fullføre en syklus og veivakselen roterer to ganger, mens en totaktsmotor er en motor der stempelet går gjennom to slag for å fullføre en syklus og veivakselen roterer én gang.
I tillegg til hjul og motor, kan dagens bil beskrives som å ha to hoveddeler: karosseriet og chassiset. Karosseriet er rommet hvor personer eller last bæres, mens chassiset er den delen som bidrar til bilens bevegelse. Hovedkroppen er bokstavelig talt skjelettet til bilen, som må tåle vekten av mennesker og last og motstå ytre støt og interne vibrasjoner. Eksteriøret er det du ser når du ser på en bil fra utsiden, og det er det som gir biler fra forskjellige merker som Mercedes-Benz, Rolls-Royce og andre deres særegne utseende. Interiøret består av de interne enhetene som er ansvarlige for den grunnleggende helsen og sikkerheten til bilen. Den viktigste delen av chassiset er motoren, sammen med girkassen som overfører kraften som genereres av motoren til hjulene. Rammen som omslutter karosseriet til bilen er også klassifisert som et chassis, det samme er styrings-, bremse- og fjæringssystemer.
Bilen skylder mye til mannen Henry Ford. Ford, hvis karriere spenner over slutten av 19- og begynnelsen av 20-tallet, sa berømt: "Du må lage ting for 95 prosent, ikke 5 prosent." Under Fords tid i bilindustrien var biler en luksusvare. For allmennheten var biler uhåndterlige transportformer og utenfor rekkevidde for arbeidsfolks inntekter. Etter at han begynte i Edisons elektriske selskap i 20-årene, jobbet Ford med forbrenningsmotoren, og i en alder av 32 hadde han oppfunnet en firehjulsdrevet bil som brukte dekk. Bilene han introduserte på markedet etter grunnleggelsen av Ford Motor Company var for dyre for massene, men han jobbet for å senke prispunktet, introduserte Ford T-modellen og gjorde den tilgjengelig for arbeidere. Det lavere prispunktet ble oppnådd ved å forenkle og standardisere produksjonsprosessen, og i 1913 introduserte Ford det første monteringssystemet ved bruk av transportbånd, og innledet epoken med masseproduksjon av biler. Det er ingen overdrivelse å si at Fords introduksjon av linjeproduksjonssystemet er ansvarlig for linjebeltene og de lange rekkene av arbeidere som ofte vises i klassiske filmer fra det 20. århundre. Denne transportørprosessen gjorde Ford mer enn fem ganger mer effektiv enn konkurrentene og halverte prisen på Model T. Denne enorme markedskonkurranseevnen, kombinert med åpningen av det interstate motorveisystemet i USA, innledet en æra med økonomisk gjenopplivning. Kort sagt, Ford er uten tvil den mest innflytelsesrike figuren i bilens historie.
Dagens biler blir ofte kategorisert etter utseende. En typisk bil med fire dører kalles sedan, mens en SUV har høyere akselavstand og bakkeklaring enn en sedan. Coupéer har også to dører, i motsetning til sedaner. En bil med uttrekkbart tak kalles en cabriolet, mens en limousin har en langstrakt bakende sett fra siden. Vogner har vannrett tak helt til bakre bagasjerom, og varebiler har en relativt stor og romslig bakre rekke. I pickuper opptar lagerplassen uten tak baksiden av karosseriet. Til tross for at det er mange uklarheter i denne klassifiseringen, er det den de fleste bruker når de snakker om biltyper.
Biler er unektelig en viktig og innflytelsesrik transportform i moderne liv, men deres bruk av fossilt brensel har den ulempen at de bidrar til global oppvarming og muligheten for utarming. Som et resultat pågår det mye forskning innen drivstoffeffektive kjøretøy, for eksempel elektriske og hydrogenkjøretøyer. Elbiler er biler som drives av strøm, noe som betyr at de har null utslipp og er helt stille. Hovedforskjellen er at motoren er erstattet av en elektrisk motor sammenlignet med en konvensjonell bil, så batteriet som leverer energi er viktig, og miniatyrisering, lettvekt og reduksjon av ladetid blir viktige saker for kommersialisering. Hydrogenbiler har fordelen av å produsere kun en liten mengde nitrogenoksider etter forbrenning, så de bidrar ikke til forurensningsproblemer. Grunnråstoffet er vann, som returneres til miljøet etter bruk, så det er ingen grunn til å bekymre seg for uttømming. Lagringsmetoden for hydrogen, enten det er flytende hydrogen eller metallhydrid, er imidlertid ennå ikke helt praktisk, da tekniske problemer har hindret kommersialisering.
Forskning på elektriske og hydrogenkjøretøy pågår fortsatt. Mange bilprodusenter investerer tungt i forskning og utvikling for å utvikle miljøvennlige og økonomiske modeller, og etterspørselen etter miljøvennlige kjøretøy vokser raskt rundt om i verden. Spesielt elektriske kjøretøyer opplever rask vekst på grunn av utvidelsen av ladeinfrastruktur og fremskritt innen batteriteknologi. Som svar jobber regjeringer og private selskaper sammen for å innføre ulike retningslinjer og programmer for å øke gjennomtrengningen av elektriske kjøretøy. Dette forventes til syvende og sist å bidra til reduksjon i karbonutslipp og forbedret luftkvalitet.
Bilen er en oppfinnelse av menneskets ønske om å reise mellom fjerne steder, og selv om den er allestedsnærværende, anses den fortsatt som uunnværlig selv i avanserte samfunn. Bilen er ennå ikke helt fri fra hindringene for uttømming av fossilt brensel og begrensningene til alternative teknologier, men få fremtidsforskere tror at den noen gang vil forsvinne. Etter å ha blitt en integrert del av menneskelivet, synes det klart at den fortsatte interessen for og støtten til bilen er nært knyttet til menneskelig velstand. For å sikre en bærekraftig fremtid, vil bilindustrien fortsette å innovere og utvikle seg, slik at vi kan nyte mer praktisk og miljøvennlig transport.
