– سامانه مولد قدرت (موتور): در این واحد که انرژی شیمیایی بنزین با احتراق به انرژی مکانیکی تبدیل می‌شود.
نحوه کارکرد موتور احتراقی درون سوز به این صورت است که با پاشش سوخت به واسطه سوپاپ‌ها درون سیلندرها، و محترق شدن سوخت، انرژی شیمیایی سوخت به انرژی حرکتی تبدیل می‌شود. دود حاصل از احتراق سوخت نیز از طریق سوپاپ‌ها از موتور خارج می‌شود و در نهایت توسط اگزوز از خودرو خارج می‌شود. در یک موتور در حدود ۱۲۰ تا ۱۵۰ قطعهٔ متحرک وجود دارد که همه نیاز به روغن‌کاری دارند با توجه به درست کار کردن سامانه روغن‌کاری اما باز هم عمر مفید یک خودرو ۸ سال کار یا پیمودن ۱۵۰۰۰۰ کیلومتر مسافت است. در حقیقت، عملکرد موتور چهار مرحله است که به اختصار به توضیح آن‌ها می‌پردازیم.
- در مرحله اول، سوپاپ ورود هوا، باز شده و با حرکت رو به پایین پیستون، مخلوط هوا و سوخت وارد سیلندر می‌شود.
- در این مرحله، سوپاپ‌ها بسته شده و با حرکت رو به بالای پیستون، مخلوط هوا و سوخت به شدت فشرده می‌شود.
- وقتی که پیستون به بالاترین سطح خود رسید، با جرقه زدن شمع، احتراق انجام می‌شود و نیروی حاصل از احتراق، پیستون را با فشار بسیار بالا به پایین هدایت می‌کند.
۴. در مرحله آخر نیز سوپاپ خروجی باز شده و با حرکت رو به بالای پیستون، همه گازهای حاصل از احتراق، از سیلندر خارج می‌شوند. این چرخه چهار مرحله‌ای، به سرعت در موتور تکرار شده و موتور روشن می‌شود. گفتنی است، در خودروها، برای افزایش توان خروجی، از موتورهای ۴، ۶، ۸ یا ۱۲ سیلندر استفاده می‌شود.
۲- سامانه انتقال قدرت: این مجموعه وظیفه دارد قدرت تولیدی موتور را به چرخ‌ها انتقال دهد که شامل جعبه دنده یا مبدل گشتاور و سرعت، و کلاچ می‌باشد.
۳- سامانه تعلیق و فنربندی: در خودروهای جدید دستگاه فنربندی در هر دقیقه بیش از ۱۰۰۰ تا ۱۲۰۰ بار نوسان می‌کند تا اتاق و شاسی، سرنشینان را در معرض ضربه‌های ناشی از ناهمواری‌های جاده قرار ندهد.
۴- سامانه چرخ‌بندی و ترمزها: به‌طور متوسط در هر ۹۰۰۰۰ کیلومتر مسافت پیموده شده یا هر شش سال کار خودرو هر چرخ حدود ۹۵ میلیون بار چرخش می‌کند.
۵- سامانه بدنه و شاسی: بدنهٔ خودروهای جدید طوری ساخته می‌شود که بتواند همه قطعات را نگهداری کند. در هر بدنهٔ خودرو حدود ۴۰ متر مربع ورق فولادی به کار می‌رود که ضخامت آن ۰/۴ تا ۱/۲ می‌باشد.
۶- سامانه هدایت و فرمان: نیروی متوسطی که لازم است تا بتوان خودرو را در یک پیچ معمولی هدایت کرد میان ۵ تا ۱۰ کیلوژول می‌باشد اما سامانه‌های جدید فرمان این نیرو را به حدود ۳۰ ژول کاهش داده‌است.
۷- سامانه برق‌رسانی: از باتری‌های ۶، ۱۲، ۲۴ ولتی برای راه‌اندازی و روشن کردن موتور استفاده می‌شود. سامانه جرقه‌زنی را تا ۳۰۰۰۰ ولت افزایش داده برای جرقه‌زنی موتور آماده می‌کند در این گروه همچنین چراغ‌های روشنایی و علایم و برف پاک‌کن‌ها و بخاری و دیگر وسایل الکتریکی نصب شده‌است.
طرز کار خودرو
خودروهای امروزی جهت تولید قدرت از سوخت‌های فسیلی استفاده می‌کنند. این خودروها همگی دارای موتورهای درون‌سوز هستند که با سوزاندن بنزین، گازوئیل یا گاز طبیعی انرژی ذخیره شده در این سوخت‌ها را به شکل انرژی جنبشی قابل استفاده درمی‌آورند. (این کار در موتور خودرو انجام می‌شود).
توان تولید شده در موتور خودرو به واسطه سامانه انتقال نیرو از موتور خودرو به چرخ‌های آن منتقل می‌شود. در واقع چرخ‌های خودرو عامل ارتباط خودرو با زمین و به وجود آورنده حرکت خودرو است. آنگاه حرکت تولید شده به وسیله انسان، یا برای جابه‌جایی یا برای کشیدن وسیله دیگری مورد استفاده قرار می‌گیرد.
خودروی پرنده
خودروی برقی را یک شرکت فرانسوی طراحی نموده‌است. این خودرو پرنده که پگاس نام دارد می‌تواند تا ارتفاع ۳ هزار متری سطح زمین پرواز کند. ارتش فرانسه از تولید این خودرو استقبال کرده و برای تولید هر دستگاه ۶۰ هزار یورو سرمایه‌گذاری می‌کند. این خودرو توسط شرکت ویلون ساخته می‌شود و برای به پرواز درآمدن و به زمین نشستن به یکصد متر باند نیاز دارد و می‌تواند با سرعتی معادل ۸۰ کیلومتر در ساعت در آسمان به حرکت درآید. همچنین در سطح زمین می‌تواند با سرعتی معادل یکصد کیلومتر در ساعت حرکت کند و میزان ذخیره سوخت آن برای پرواز به مدت ۳ ساعت کافی است. طراح این خودرو که از سال ۲۰۰۸ بر روی این طرح کار می‌کند هدف از ساخت آن را تغییر کاربری سریع برای حرکت در زمین و آسمان اعلام کرده‌است، زیرا این خودرو به خاطر سبکی قادر است در اندک زمان ممکن از حرکت در آسمان به حرکت در سطح زمین و بالعکس مبادرت کند. ابراز امیدواری کرد که پس از پشت سر گذاردن مراحل آزمایشی، این خودرو در مرحله تولید انبوه با قیمتی معادل صد هزار یورو وارد بازار شود.[۱۵]
خودروی برقی
خودرو برقی به خودروی می‌گویند که از باتری جهت نیروی محرکه به‌جای موتور درون‌سوز استفاده می‌کند.
نخستین خودروهای برقی در قرن نوزدهم ظاهر شدند. تولید این‌گونه خودروها با تولید انبوه خودرو احتراقی دچار افت شدید گردید. اما برخی خودروهای برقی همانند تسلا رودستر (یک خودروی لوکس برقی) و جنرال موتورز ای‌وی-۱ موفقیت‌آمیز بوده‌اند.
برخی از نمونه‌های خودروی برقی
خودروی تماماً الکتریکی Tesla Model S، سریع‌ترین خودروی سدانی است که تاکنون در آمریکا ساخته شده است. جالب است بدانید که ۰ تا ۱۰۰ نسخه p100d این خودرو (سریع‌ترین نسخه) چیزی در حدود ۲٫۴ ثانیه است. قدرت موتور این خودرو پس از فیس لیفت سال ۲۰۱۶ به ۷۵۱ اسب بخار رسید. در Tesla Model S که از بدنه‌ای آلومینیومی ساخته شده‌است، یک موتور الکتریکی ۱۶٬۰۰۰ دور بر دقیقه با گشتاور ۶۰۰ نیوتن-متر به‌کار رفته‌است. این موتور توسط شمار بسیار زیادی از پکیج‌های باتری متشکل از ۷٬۰۰۰ سلول لیتیم ـ یون که در کف خودرو جاسازی شده‌اند، به چرخش درمی‌آید و نکته قابل‌توجه همین باتری‌ها هستند که وزنی در حدود ۴۵۵ کیلوگرم دارند. باتری‌ها در هر شکل و اندازه‌ای می‌توانند باشند. شارژ باتری‌های این خودرو از طریق شارژرهای ۱۱۰ ولت یا ۲۲۰ ولت خانگی به راحتی امکان‌پذیر است.[۱۶]
خودروهای هیبریدی
خودروهای هیبریدی یا همان خودروهای چند نیرویی خودروهایی هستند که نیروی لازم برای حرکت را از ترکیب دو یا چند منبع مجزا تأمین می‌کنند.
فهرست کامل منابع خودروهای هیبریدی:
- زغال سنگ، چوب یا دیگر سوخت‌های جامد
- گاز طبیعی مایع یا فشرده، بنزین یا دیزل
- با استفاده از نیروی انسان مثل پدال یا پارو
- میدان‌های الکترومغناطیسی، امواج رادیویی
- باتری‌های الکتریکی، خازن‌ها
- الکتریسیته هوایی
- جمع‌کننده هیدرولیکی
- هیدروژن
- چرخ طیار
- انرژی خورشیدی
- باد
خودروهای هیبریدی به دو دسته خودروهای هیبریدی سری و خودروهای هیبریدی موازی تقسیم می‌شوند. در خودروهای هیبریدی سری موتور درون‌سوز به‌طور مستقیم به چرخ‌ها متصل نمی‌باشد و تنها وظیفه آن شارژ باتری خودرو می‌باشد و این موتورهای الکتریکی هستند که نیروی لازم برای حرکت خودرو را تأمین می‌کنند. در خودروهای هیبریدی موازی، موتور درون‌سوز به صورت همزمان و موازی با موتور الکتریکی نیروی لازم برای حرکت خودرو را تأمین می‌کنند. به عبارت دیگر هر دو موتور درون‌سوز و الکتریکی به چرخ‌ها متصل می‌باشند. مهمترین مزیت خودروهای هیبریدی مصرف سوخت پایین و در نتیجه آلایندگی کمتر می‌باشد که باعث شده این خودروها به خودروهای سبز نیز شهرت پیدا کنند.
کاربرد خودرو
کاربرد خودروها در زندگی امروزه بشر بسیار متنوع و بسیار گسترده‌است به‌طوری‌که اگر خودروها را از زندگی روزمره حذف کنیم شاید تمدن بشری دیگر به شکل کنونی وجود نداشته باشد. عمده فعالیت خودروها در زمینه‌های زیر است:
- ترابری:
واژه ترابری خود گویای فعالیت انجام شده توسط خودروها است. چرا که قسمت اعظم مواد و اشیاء انسان‌ها نیز خود بخش وسیعی از ترابری را شامل می‌شود.
- تولید توان کششی:
کاربرد دیگر خودروها در تولید توان کششی است که در بخش‌هایی مثل کشاورزی یا صنعت یا خدمات مورد استفاده قرار می‌گیرد. این کاربرد می‌تواند در قالب یک تراکتور کشاورزی یا یک لیفت‌تراک و یدک‌کش یا یک ماشین راهسازی جلوه گر شود.