Automobiel - (Gr. autos = zelf, Lat. mobilis = beweeglijk), gebruikelijke afkorting: auto. Hieronder verstaat men een door mechanische kracht voortbewogen, bestuurbaar voertuig.
De toepassing van de stoommachine op wagens bracht de eerste automobielen. De ritten met deze wagens waren aanvankelijk slechts technische proefnemingen. De eerste poging tot constructie van een dergelijk voertuig staat op naam van Cugnot; hij bereed deze automobiel in 1770. De wagen behaalde een snelheid van 4 km per uur en kon een kwartier lang rijden.
James Watt paste in 1785 het eerst een versnellingsbak toe. Verschillende stoomwagens werden op het einde der 18e en in het begin der 19e eeuw gebouwd. De welgeslaagde demonstraties van George Stephenson met zijn stoomlocomotief brachten een opbloei der automobielen. Langzaam aan ging men de a. als vervoermiddel gebruiken en ontstonden de eerste problemen van het automobilisme.
Automobilisme. Het gebruik van automobielen werd spoedig door verschillende verordeningen aan banden gelegd. In sommige landen moesten alle wagens zonder paarden voorafgegaan worden door een man met een roode vlag, waarmede de voetgangers en het vee gewaarschuwd moesten worden. Meerdere steden vaardigden een formeel verbod uit; andere belemmeringen werden gevormd door de heffing van zeer hooge tolgelden. In Engeland duurde het tot 1896, voordat het automobilisme meer vrijheid van ontwikkeling verkreeg door het opheffen van de Red Flag Act. Het midden en einde der 19e eeuw werden gekenmerkt door serieuze pogingen tot constructie van een bruikbaren explosiemotor, hetgeen in 1885 zoowel aan Carl Benz als aan Gottlieb Daimler vrijwel gelijktijdig gelukte. De eerste massieve gummiband werd in 1867 door Thompson toegepast, doch het zijn de luchtbanden van Dunlop en Michelin geweest, die de snelle ontwikkeling van het automobilisme in de 20e eeuw mogelijk hebben gemaakt.
Tot den wereldoorlog in 1914 bleef de automobiel vrijwel uitsluitend een sportief vervoermiddel voor rijke lieden. De oorlog bewees echter de practische bruikbaarheid van de automobiel onder zelfs zeer moeilijke omstandigheden. Omstreeks 1920 begon de Amerikaansche grootindustrie onder aanvoering van Henry Ford de automobiel tot een volksvervoermiddel te maken, waardoor in plaats van duizenden, millioenen tot automobilisten werden. De verrassend snelle groei van het automobilisme stelde zeer hooge eischen aan het wegennet. Al spoedig bleek, dat de bestaande wegen door verbreeding nog niet voldoende bruikbaar voor het automobielverkeer te maken waren. Nieuwe wegen werden aangelegd, in sommige landen uitsluitend toegankelijk voor automobielen (in Duitschland de Avus-weg bij Berlijn en de automobielweg Keulen—Bonn, in Italië de autostrada naar de Italiaansche meren).
De lengte van het wegennet in Nederland bedroeg in 1932 ongeveer 25.000 km, die van het geheele wereld-wegennet ongeveer 13.000.000 km. Het aantal automobielen in Nederland bedroeg in 1932 ca. 118.000, waarvan 72.000 personenwagens. In Nederlandsch-Indië reden in dat jaar ongeveer 85.000, in de geheele wereld ongeveer 35.600.000 automobielen. Amerika heeft het grootste aantal a. In de Vereenigde Staten is dit aantal 26.500.000, dat beteekent 1 auto per 4,6 inwoners. In 1932 was dit voor Nederland 1 op 64, voor Nederlandsch Indië 1 op 584. Het automobilisme ontwikkelde zich niet slechts als middel tot toerisme.
Het vrachtvervoer per auto neemt steeds grootere plaats in en vormt een ernstige bedreiging voor de spoorwegen. Het autobusbedrijf strekt zich zelfs uit tot internationale autobuslijnen. Het laat zich aanzien, dat het automobilisme zich nog slechts in het beginstadium van zijn ontwikkeling bevindt. Omtrent de regels van den weg en de aansprakelijkheid van den automobilist in binnenlandsch en internationaal verkeer, zie Motor- en Rijwielwet.
Voor België, zie Vervoer en Verkeer. Nortier. Inrichting en werking. Het thans algemeen bekende type is het resultaat van tallooze verbeteringen, waardoor de a. eerst langzaam tot de tegenwoordige technische volmaaktheid is opgeklommen. In hoofdzaken komen alle wagens met de volgende beschrijving overeen: de auto bestaat uit twee deelen: het chassis en de carrosserie.
Het chassis bestaat uit het stalen frame, waarin de motor is bevestigd, met de daarbij behoorende onderdelen, de aandrijfinrichting der wielen, de veeren, assen, stuurinrichting, enz. De carrosserie, aan het chassis bevestigd, maakt de auto geschikt voor personen- of goederenvervoer. Het chassis bestaat uit twee lange, stalen U-balken, de langsliggers, onderling verbonden door meerdere dwarsbalken, parallel of kruiselings, welke het chassis tot een stijf geheel maken. Meestal zijn de beide lange chassisbalken aan voor- en achtereinde boven de assen, omhoog gebogen, teneinde het zwaartepunt van het geheel zoo laag mogelijk te houden, hetgeen bevorderlijk is voor een rustige ligging van den wagen op den weg en tevens het uiterlijk ten goede komt. Vooraan in het chassis is de motor aan drie of vier punten trillingsvrij opgehangen, overdekt door den motorkap.
Naar gelang van het aantal cylinders onderscheidt men practisch 4, 6, 8, 12 en 16-cylindermotoren, algemeen volgens het vier-tact-beginsel werkende. De cylinders staan achter elkaar „in lijn”, opgesteld in één of meer blokken, of in twee V-vormig gekoppelde blokken, de zgn. V-motor. Het gietijzeren cylinderblok vormt de wanden der cylinders, die van boven afgesloten zijn door den met bouten aan het motorblok bevestigden cylinderkop. In elken cylinder kan zich een zuiger glijdend op en neer bewegen. Ten einde een gasdichte afsluiting tusschen zuiger en cylinderwand te verkrijgen, wordt de eerste voorzien van drie of vier zuigerveeren, passend in groeven van den zuiger, die zich veerkrachtig tegen den cylinderwand drukken.
De zuigerstang, eenerzijds draaibaar aan den zuiger verbonden en anderzijds aan een kruk van de krukas, verandert de op- en neergaande zuigerbeweging in de draaiende krukas-beweging, die zorgvuldig geëquilibreerd moet zijn. Gedurende den eersten tact gaat de zuiger omlaag. Daar voor het inlaten, resp. uitstooten van gas boven in den cylinder twee kleppen, de inlaat- en uitlaatklep, zijn aangebracht en gedurende den 1en tact alleen de inlaatklep is geopend, wordt versch gasmengsel in den cylinder gezogen. Gedurende de nu volgende opwaartsche beweging van den zuiger is ook de inlaatklep gesloten, zoodat met dezen 2en tact het gas wordt samen geperst (gecomprimeerd, vandaar ook: compressietact). Een electrische vonk doet het gasmengsel ontbranden en uitzetten, waardoor de zuiger met kracht naar omlaag gedreven wordt, gedurende den 3en of arbeidstact.
Bij de nu volgende opgaande beweging is de uitlaatklep geopend, zoodat het verbrande gas wordt uitgedreven: 4e tact. Wordt dit gas direct in de vrije lucht uitgelaten, dan gaat dit gepaard met hevige knallen en bestaat er groote kans op brand. Daarom leidt men het verbrande gas eerst door een knaldemper (knalpot), waarin de gassen afkoelen en de spanning vermindert, zoodat ze vrijwel zonder geluid uit den knaldemper uittreden. Door het gebruik van meerdere cylinders, met niet gelijktijdigen arbeidsslag, verkrijgt men een rustige, soepelloopende machine. Tot datzelfde doel brengt men ook een vliegwiel op de krukas aan.
Het in-werking-stellen van den motor geschiedt door draaiing van de krukas, totdat in één der cylinders een explosie heeft plaats gehad. Vroeger gebruikte men hiervoor een slinger, thans algemeen een electromotor, gevoed door den accumulator, die met een tandwiel grijpt in een op het vliegwiel aangebrachten tandkrans (de zgn. zelfstarter). De in- en uitlaatkleppen worden op het juiste tijdstip opengestooten met behulp van de nokkenas. Deze as wordt met een vertraging van 1 op 2 aangedreven door de krukas. Zooals de naam aanduidt, draagt deze as nokken, die de klepstooters omhoog duwen, welke beweging weer wordt overgebracht op de kleppen, die in rusttoestand door veeren gesloten worden gehouden. Ten einde dit kleppenmechanisme en het daarmede gepaard gaande gedruisch te vermijden, construeert men schuivenmotoren, waarbij de in- en uitlaat-openingen in den cylinderwand zijn aangebracht en geopend en gesloten worden door cylinder-vormige schuiven, die zich tusschen zuiger en cylinderwand op en neer bewegen.
In den carburator wordt de uit het benzinereservoir komende brandstof, na eerst een benzinefilter te zijn gepasseerd, fijn verstoven en door een luchtfilter met gereinigde lucht vermengd. In de toevoerleiding van carburator naar cylinders, waardoor het gasmengsel tijdens de inlaat-periode stroomt, is een klep aangebracht, de smoorklep, waarmede de hoeveelheid geregeld kan worden en hiermede dus ook de snelheid van den motor. De benzinetank is gewoonlijk achter aan het chassis bevestigd en dus lager gelegen dan de carburator. De benzine wordt omhoog geforceerd door 1° druk op de tank met behulp van handpompje en uitlaatgassen; 2° met behulp van de motor-zuiging een kleine, hoog gelegen vacuumtank vol te zuigen; 3° een door den motor aangedreven benzinepomp.
De ontsteking van het samengeperste gasmengsel geschiedt door een electrische vonk, die overspringt tusschen de twee in den cylinder uitstekende electroden van de bougie. Deze laatste is in den cylinderkop geschroefd. De benoodigde stroom wordt geleverd door een hoogspanningsmagneet of door een met de accu gevoede inductiespoel. Een draaiende stroomverdeeler zorgt, dat de vonk in den juisten cylinder overspringt.
Daar de ontbranding van het gas, hoe snel ook, toch altijd eenigen tijd vordert, is het bij hoogere snelheid een voordeel, de ontsteking even vóórdat de zuiger den hoogsten stand heeft bereikt, te doen plaats hebben, zoodat de explosie den zuiger direct van den hoogsten stand naar beneden drijft. Te veel voorontsteking, zoodat bij de ontbranding de zuiger nog in opwaartsche beweging is, veroorzaakt het zgn. kloppen van den motor, uiteraard zeer nadeelig voor de machine.
Tot afkoeling van de verhitte cylinders zijn deze omgeven door een dubbelen wand, den koelmantel, waarin zich water bevindt. Het verwarmde water, soortelijk lichter dan het koude, stijgt omhoog door een buis vanuit den koelmantel in den voor op het chassis geplaatsten radiator. Deze bestaat uit een systeem van nauwe kanaaltjes, waartusschen door, met behulp van een op den motor gekoppelden ventilator, koude lucht wordt gezogen. Het warme water zakt door de kanaaltjes omlaag, koelt af en wordt onder uit den radiator naar den koelmantel teruggevoerd. In tegenstelling met dit zelfregelende zgn. thermosyphonsysteem forceert men ook vaak de circulatie door middel van een waterpomp. De temperatuur is vaak geregeld door een thermostaat.
Het carter, de ruimte, waarin de krukas is gelagerd en welke aansluit aan den onderkant der cylinders, is gedeeltelijk met smeerolie gevuld, welke door een oliefilter regelmatig gereinigd wordt. De smering van alle lagers en van het klepmechanisme geschiedt onder druk door een oliepomp, soms ook gedeeltelijk met een spat-systeem.
De koppeling (embrayage) is de verbinding van motor-as met het verder mechanisme, en maakt een geleidelijke overbrenging der beweging mogelijk, noodig voor het rustig wegrijden. Bij de ouderwetsere conus-koppeling is het vliegwiel aan de van den motor afgekeerde zijde kegelvormig uitgehold. Hierin past een conische schijf, glijdend gemonteerd op de koppelingsas en onafhankelijk van de krukas. In rusttoestand wordt deze schijf door een spiraalveer tegen het vliegwiel gedrukt en draait dus met dit laatste mede. Een voetpedaal, de débrayage, stelt den chauffeur in staat de schijf naar achteren te drukken, waardoor de verbinding verbroken wordt. Door het voetpedaal langzaam omhoog („op”) te laten komen, wordt de koppeling geleidelijk hersteld.
Bij de moderne platen-koppeling wordt de verbinding verkregen door wrijving (frictie) tusschen een aantal schijven, deels op het vliegwiel, deels op de koppelingsas gemonteerd.
Daar de motorkracht afhankelijk is van het toerental en juist het in beweging-brengen van de auto en het opvoeren der snelheid veel kracht vereischen, heeft men den zgn. versnellingsbak geconstrueerd, waardoor de krukas-beweging in 2 of 3 verschillende verhoudingen vertraagd via cardanas en achterbrug op de wielen wordt overgebracht. Hiertoe zijn op de koppelingsas in den versnellingsbak raderen van verschillende grootte glijdend aangebracht. Deze raderen kunnen verschillende combinaties vormen met raderen op de evenwijdig gemonteerde transmissie-as, die de beweging met de cardanas verder naar de achteras overbrengt. Directe verbinding tusschen koppelings-as en cardanas noemt men „prise-directe”; als de auto eenmaal op vlak terrein in beweging is, is dit de gebruikelijke overbrenging. De grootste vertraging noemt men: eerste versnelling; de hierop volgende: tweede versnelling, enz., terwijl de prise-directe ook wel hoogste versnelling wordt genoemd. De versnellingsbak maakt tevens achteruit rijden mogelijk, daar in een bepaalden stand der raderen een extra tandrad wordt tusschengeschakeld, waardoor dus de beweging wordt omgekeerd.
In den ruststand zijn de beide stellen tandraderen niet met elkaar in contact. De bediening van den versnellingsbak, het „overschakelen”, geschiedt door den chauffeur met behulp van den versnellingshefboom of -handle. De nieuwste auto’s zijn vaak uitgerust met een free-wheel achter den versnellingsbak, waardoor de wielen sneller kunnen draaien dan de motor, hetgeen brandstofbesparing beteekent bij het afrijden van hellingen en ontkoppeling bij overschakelen overbodig maakt. Het free-wheel wordt met een aparten schakelaar in werking gesteld. Daar de achteras door haar verbinding met de veeren beweeglijk is t.o.v. het chassis en dus ook van den versnellingsbak, wordt de verbinding met behulp van een cardan- of kruiskoppeling, die beweging in alle richtingen toelaat, tot stand gebracht.
Bij overbrenging der beweging op de wielen, moet er rekening mee worden gehouden, dat in een bocht het buitenwiel een grooteren weg heeft af te leggen dan het binnenwiel. Daartoe is de achteras in twee helften verdeeld, die beide midden onder de auto in de zgn. differentieeltrommel gelagerd zijn en daar ieder een kroonrad dragen. Rondom in deze differentieeltrommel zijn eenige kleine kamraderen op asjes (de zgn. satellieten) aangebracht, die alle in beide kroonraderen grijpen. Dit geheel, de differentieel, is onwrikbaar verbonden met een groot kroonrad, aangedreven door een kamrad op de cardanas of door een wormwiel. Rijdt de auto op een rechten weg, dan draait tengevolge van de motorwerking de geheele differentieel.
De satellieten draaien echter niet om hun eigen as, daar de belasting op de beide kroonraderen van de achteras gelijk is. Deze laatste worden dus met gelijke snelheid door de satellieten rondgetrokken. In een bocht echter vertraagt het kroonrad, verbonden met het binnenwiel; de satellieten gaan nu over dit kroonrad loopen door draaiing om de eigen as. Deze beweging doet echter het kroonrad van het buitenwiel juist sneller draaien, dus ook het buitenwiel draait sneller, en wel juist zooveel, als het binnenwiel is vertraagd.
Zoowel voorals achteras zijn door tusschenkomst van half-elliptische bladveeren en bussen of silent blocs aan het chassis verbonden, zoodat de stooten van de wielen op de oneffenheden van den weg niet rechtstreeks, maar gedempt op het chassis worden overgebracht. Bovendien brengt men vaak nog schokbrekers aan, die tot taak hebben belemmerend te werken op te plotselinge schokken van de wielen.
De wielen kunnen zijn: 1° draadspaakwielen (lichte constructie); 2° spaakwielen, bestaande uit twee gelijke, aan elkaar gelaschte, uit staal geperste helften en 3° de thans weinig gebruikte, geblindeerde of discus-wielen. Om de wielen zijn banden aangebracht. Met uitzondering van zware vrachtauto's en autobussen, die soms nog massieve rubberbanden hebben, zijn alle auto’s uitgerust met luchtbanden, bestaande uit een luchtkamer, den binnenband en den beschermenden rubber buitenband, met hielen in de velg passend. Het loopvlak van dezen laatsten is van groeven voorzien ter bevordering van een stevig contact met den weg.
Daar de chauffeur te allen tijde de snelheid van de auto volledig moet kunnen beheerschen en om te voldoen aan het wettelijk voorschrift hieromtrent, wordt elke auto uitgerust met twee onafhankelijke remmen, hand- en voetrem. Aan de binnenzijde der wielen zijn remtrommels aangebracht, waarin remsegmenten of schoenen. Bij het remmen worden deze segmenten tegen den binnenwand van de remtrommel gedrukt, terwijl zij in rust door een spiraalveer hiervan worden afgehouden. Vaak ook brengt men op de cardanas achter den versnellingsbak een remtrommel aan, waaromheen de remschoenen of remband sluiten.
De door den chauffeur uitgeoefende kracht kan direct (met stangen of kabels) of indirect (het zgn. servo-systeem) op de remmen worden overgebracht. Bij de servo-inrichting is een lichte druk op het rempedaal voldoende om met behulp van luchtverdunning, hydraulisch of op andere wijze, met volle kracht te remmen. De handrem, die steeds direct werkt, kan door een pal, in een getanden sector getrokken, worden vastgezet.
Besturing. Ten einde in elke gewenschte richting te kunnen gaan, worden de voorwielen draaibaar om verticale asjes, de fusées, aan de uiteinden der vooras, bevestigd. In een bocht doorloopt het binnenwiel een kleineren cirkel dan het buitenwiel, terwijl beide loodrecht op den straal van den te doorlopen cirkel moeten blijven. De beide voorwielen kunnen dus in bochten niet evenwijdig aan elkaar blijven. Draaiing van het stuurwiel wordt daartoe met behulp van wormwiel en sectoren van de sector-as met een stang naar een der voorwielen overgebracht. Een onder bepaalde hoeken met beide wielen verbonden stang brengt de beweging dan op de juiste wijze op het andere wiel over.
De chassis-smering geschiedt tegenwoordig alg. onder druk, soms uit één centraal punt, vanwaar de smeerolie door leidingen naar de wrijvende deelen wordt gevoerd.
De electrische installatie omvat een door den motor gedreven dynamo, die via den spanningsregelaar een 6- of 12-volts accumulator bijlaadt. Deze accu levert dan den stroom voor de verlichting, den claxon, den startmotor, eventueel de ontsteking, enz. Zie onder Automobielverlichting in dit artikel.
Buiten het reeds eerder genoemde rempedaal en de débrayage bedient de chauffeur nog het gaspedaal, in verbinding staand met de smoorklep; op het stuurwiel zijn soms eenige hefboompjes aangebracht voor regeling van den gastoevoer, de verlichting en de ontsteking. Op het dashboard onder de voorruit zijn naar gelang van het fabrikaat aangebracht snelheidsmeter, ampèremeter, aangevend hoeveel stroom aan of door den accu wordt geleverd, oliedrukmeter, peilglas, aangevend de nog voorradige hoeveelheid benzine, en verder de noodige schakelaars voor verlichting, richtingaanwijzers, ontsteking, startmotor (ook wel naast het gaspedaal), „choke”, enz. De choke maakt het mogelijk tijdelijk een benzine-rijk gasmengsel in de cylinders te voeren, hetgeen het aanslaan van den motor vergemakkelijkt. Naast den chauffeur bevinden zich de hefboomen van versnellingsbak en handrem.
Voor auto’s, bestemd om een groot aantal personen (autobus) of om zware vrachten te vervoeren (vrachtauto’s en tractors), worden speciale chassis gebouwd, met versterkt frame, vaak dubbele achterwielen, of ook wel met twee achterassen achter elkaar. Zie ook zie Autochenille.
Electrisch voortbewogen auto’s worden vrijwel niet meer gebouwd, daar hun werkingssfeer beperkt en het telkens laden der accu’s zeer bezwaarlijk is. Voor vervoer over korte afstanden met veel stoppunten is het soms van voordeel in de achterwielen electro-motoren in te bouwen, zoodat het geheele overbrengingsmechanisme kan vervallen.
Bij de Fransche spoorwegen is thans een autospoorwagen, de Micheline, in gebruik, die met speciale luchtbanden op rails rijdt, terwijl met een motor van ± 60 pk een snelheid van meer dan 100 km wordt bereikt.
De carrosserie kan geheel uit staal bestaan of uit een houten geraamte, met staal omkleed. Hieronder volgen eenige namen van gangbare types voor personenvervoer. Roadster, 2-pers. open auto, met achterin een openklapbare zitplaats voor 2 pers., de zgn. dickey-seat; Torpedo of Touring, 4-7 pers. open auto; Coupé, gesloten wagen voor 2 pers., met dickey-seat; Cabriolet, verschillende uitvoeringen, zoowel open als gesloten te gebruiken; Coach, 4 pers. gesloten auto met 2 portieren, voorzitplaatsen daarom neerklapbaar; Sedan, gesloten 4 pers. auto met 4 portieren. Dit laatste type wordt ook limousine, conduite intérieure genoemd; de glazen afscheiding tusschen chauffeursplaats en achtercompartiment maakt hiervan een conduite intérieure séparée.
Guljé.