Фото первого автомобиля с паровым двигателем

Автомобили

Легковые паровые автомобили начала XX века

технические науки

Похожие материалы

Люди всегда нуждались в дорожных транспортных средствах с механическим двигателем, чтобы не зависеть от физического состояния тягловых животных. Первыми механическими двигателями, успешно применявшимися на практике, были паровые машины, именно их и устанавливали на автомобили в прошлом.

Сведения для составления настоящего обзора собраны в интернете, на сайтах, посвященных старинным автомобилям, например 1, в специальной литературе [4].

Прототипом автомобиля (и паровоза) считается устройство, успешно реализованное французским военным инженером Н.Ж. Кюньо в 1770 году. На рисунке 1 приведена фотография современной действующей копии этого устройства (https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=41891793).

Рисунок 1. Современная копия машины Кюньо

Кюньо проектировал артиллерийский тягач. Концепт-кар имел габариты 7.25х2.3 м, три колеса, грузоподъемность 5 т, скорость 4 км/час, вес 2.8 т. Котел отапливался дровами, загружаемыми на остановке. Тягач не имел тормозов, и испытания в Париже закончились аварией, автомобиль врезался в стену арсенала [5]. В распоряжении Кюньо еще не было технологий, позволяющих создать надежный автомобиль, пригодный для практического применения.

Паровой двигатель и производственные технологии совершенствовались, что позволило начать в 1890-х годах масштабный выпуск паровых автомобилей для коммерческого и личного использования, в основном в США. Наиболее известными производителями паровых автомобилей были Clark (1895 — 1909 гг.), Locomobile (1899 — 1903 гг.), Stanley (1897 — 1924 гг.).

На рисунках 2 — 5 представлены фотографии некогда популярных паровых автомобилей [1, 3], они восстановлены и используются энтузиастами. У пассажиров и водителей этих элегантных автомобилей уже не было необходимости кидать лопатой в топку парового котла каменный уголь или подбрасывать дрова.

Рисунок 2. Stanley 735B 1918 года. Рисунок 3. Doble D2 1922 года. Рисунок 4. White Model G 1907 года Рисунок 5. Brooks Devon 1924 года

На рисунке 6 показана упрощенная схема автомобильной силовой установки с паровым двигателем двойного действия. Описание принципа её действия иллюстрируется фотографиями соответствующих узлов широко распространенных автомобилей Stanley [1].

Рисунок 6. Упрощенная схема парового двигателя автомобиля: 1 — водяная помпа, 2 — котел, 3 — дроссель, 4 — педаль газа, 5 — цилиндры, 6 — золотниковый механизм, 7 — кривошипно-шатунный механизм, 8 — конденсатор.

Помпа 1 подает воду в парогенератор (котел) 2. На паровых автомобилях использовались дымогарные котлы с вертикальным расположением нагревательных трубок, по которым проходят раскаленные продукты сгорания топлива, нагревая и испаряя воду (Рис.7). Похожую конструкцию имеет всем знакомый самовар.

Рисунок 7. Паровой котел

На фотографии одного из автомобилей Stanley (Рис.8) виден котел 1, закрытый капотом. Под котлом расположен керосиновый нагреватель 2.

Рисунок 8. Котел с нагревателем на одном из Stanley: 1 — котел, 2 — нагреватель, 3 — сопла основного нагревателя, 4 — паровой двигатель, 5 — шторка фитиля.

Для запуска подогревателя водитель должен отодвинуть защитную шторку 5 и зажечь спичкой в специальном отверстии на нагревателе керосиновый фитиль (как на старых газовых колонках). Фитиль нагревает подаваемый в сопла 3 основного нагревателя керосин до парообразного состояния. На некоторых моделях паровых автомобилей розжиг производился электрически, кнопкой из салона.

Нужно некоторое время, чтобы прогреть силовую установку парового автомобиля. Паровоз с холодной топкой будет готов к поездке не ранее, чем через 5 часов (это называется заправка паровоза [6]). Котел парового автомобиля менее инерционен, для большинства моделей его разогрев занимает от 20 минут до часа. Некоторые производители автомобилей, например, Doble [3], использовали флэш-котлы. Во флэш-котле вода подается и испаряется в спиральном змеевике, размещенном в потоке раскаленных продуктов сгорания топлива. Такие котлы разогреваются за полторы минуты. При низкой тепловой инерционности они требуют тщательного контроля давления и температуры пара, что было затруднительно при доступных в то время технологиях. Флэш-котлы были малонадежны и редко встречались на автомобилях.

Водитель, нажимая на педаль газа 4, на некоторых моделях это ручка на рулевой колонке, управляет количеством пара, подаваемого в цилиндры двигателя 5, с помощью дросселя-клапана 3 (Рис.6).

Рисунок 9. Двигатель Stanley 735B: 1 — цилиндры, 2 — впускной патрубок, 3 — золотниковый механизм, 4 — коленчатый вал с маховиком, 5 — опорная плита, 6 — выпускной патрубок

Паровой двигатель 4 (Рис.8) размещается вблизи ведущих задних колес. На рисунке 9 этот двигатель представлен без защитного кожуха. Пар в цилиндры 1 подается от котла через впускной патрубок 2. Золотниковый механизм 3 управляет впуском и выпуском пара в полости цилиндров. Паровая машина двойного действия, поэтому оба хода поршней — рабочие, их возвратно-поступательное перемещение преобразуется кривошипно-шатунным механизмом (Рис.6, 7) во вращательное движение коленчатого вала 4 и колес. Все блоки двигателя и кожух смонтированы на опорной плите 5.

Отработанный пар через выпускной патрубок (Рис.9, 6) подается в конденсатор (Рис.6, 8), где остывает, конденсируется и помпой подается снова в котел. Конструктивно конденсатор близок автомобильному радиатору. Часть пара безвозвратно уходит в атмосферу, расход воды при этом составляет 23 — 30 л на 100 км пути. Ранние модели паровых автомобилей, такие как на рисунке 8, не оснащались конденсаторами и имели расход воды 117 — 235 л на 100 км пути.

Паровые машины широко применялись на автомобилях на рубеже ХХ века, т.к. обладали преимуществами по отношению к тогдашним двигателям внутреннего сгорания и электромоторам с точки зрения их применения на транспорте.

Паровая машина не нуждается в стартере. Сегодня на автомобилях с ДВС имеется система пуска: стартер, аккумуляторная батарея, коммутационная аппаратура. До 1912 года, пока автомобили с ДВС не начали комплектовать электростартером, пуск двигателя был проблемой. При прокрутке коленчатого вала пусковой рукояткой в случае обратной вспышки можно было получить травму вплоть до перелома руки или челюсти. На первом крупносерийном автомобиле конвейерной сборки Ford T в качестве безопасного варианта пуска двигателя предлагалось прокручивать поднятое домкратом заднее ведущее колесо [7].

Читайте также:  Global авто из сша

В двигателе внутреннего сгорания рабочим является один ход поршня из четырех. В паровой машине двойного действия каждый ход поршня рабочий, поэтому двухцилиндровый паровой двигатель имеет такую же равномерность вращения коленчатого вала, как 8-ми цилиндровый ДВС.

Паровой двигатель обеспечивает необходимый для трогания автомобиля момент на валу при низких оборотах, легко останавливается и запускается водителем, поддерживает старт-стопный режим, нет необходимости использовать коробку передач, сцепление и глушитель.

Автомобиль, независимо от типа двигателя, расходует энергию, полученную извне. В топках паровых автомобилей сжигался керосин, недорогой и доступный, т.к. использовался в любом населенном пункте для освещения и на кухне. Сети заправочных станций для ДВС тогда ещё не было. Аккумуляторные батареи электромобилей заряжались в те годы от электромашинных преобразователей переменного напряжения в постоянное, т.е. двигатель переменного тока подключался к коммунальным электросетям и вращал якорь генератора постоянного тока. Полупроводниковых выпрямителей тогда не было.

В таблице 1 для сравнения приведены технические характеристики двух наиболее продаваемых в своих классах автомобилей на рубеже ХХ века: парового Stanley 735B [1] и бензинового Ford T [7].

Таблица 1. Технические характеристики Stanley 735B и Ford T

Источник

Каким был первый в мире автомобиль

На сегодняшний день автомобиль представляет собой популярное устройство, которым пользуется большинство населения планеты. Даже если у вас нет личного автотранспорта, то общественным вы пользуетесь – это точно. Каким был первый в мире автомобиль и какими особенностями обладал?

История создания авто

На вопрос, кто создал первый автомобиль, ответ достаточно сложный, так как было множество разработок, ученые изобретали что-то похожее на авто. При этом некоторые пытались заявить о себе, а некоторые относились к славе чрезвычайно терпимо и просто изобретали.

Первые транспортные средства подразделялись на следующие:

О каждой разновидности поговорим подробнее чуть позже. Сейчас же немного углубимся в историю создания авто и проследим, как общество пришло к использованию таких транспортных средств.

Когда-то давно Леонтий Шамшуренков создал первый самоходный аппарат, который и считается прообразом современного авто. Это устройство способно развивать скорость около 15 км/ч и было оснащено прибором, измеряющим километраж.

Самокатная повозка Ивана Кулибина

Не обошлось здесь без известного Ивана Кулибина. Он придумал трехколесную самокатку, которая ездила по городу со скоростью 16 км/ч. Здесь были даже некоторые детали, которые применяются в современном транспорте по сей день, например, тормоз или коробка передач.

Некоторые думают, что самый первый мировой авто разработал именно инженер Карл Бенц. Но стоит признать, что он действительно внес огромный вклад в продвижение этих транспортных средств.

Автомобили с паровым двигателем

Первые машины были оснащены паровым двигателем. Только через век им на смену пришли аппараты с двигателями внутреннего сгорания. В России устройства были созданы в 19 веке.

Самый первый автомобиль с паровым двигателем завоевал широчайшую популярность. Машина была разработана в 1769 году французским ученым Кюньо и имела название «Малая телега Кюньо». Такой транспорт мог набрать скорость только 4,5 км/ч, а воды и пара достаточно было всего лишь на 12 минут передвижения.

В 19 веке данный вид использовался для перевозки людей. Человек за рулем назывался водителем, а тот, кто подогревал котел – шофером.

Самыми известными моделями считались «Реверанс» и «Мансель». Скорость их была не более 35 км/ч, и в эксплуатации они очень неудобные.

Автомобили с двигателем внутреннего сгорания

Первым разработчиком аппаратов с двигателем внутреннего сгорания является Э. Ленуар. В 1860 году он придумал самый первый двигатель, в нем топливо сжигалось внутри. Эта разработка стала важным шагом в автомобилестроении. Первое авто с таким типом двигателя появилось в 1886 году, а через пару месяцев миру был представлен трехколесный автомобиль К. Бенца.

В 1894 году начали проводить первые автогонки, которые тоже сыграли немаловажную роль в развитии автомобилестроения. В первых гонках скорость машин была не больше 24 км/ч, а через пять лет она стала уже 70 км/ч, еще через пять лет — около 100 км/ч. Только с 1900 года стали специально выпускать гоночные авто.

Электрические автомобили

В 19 веке шла активная разработка электрических машин. Главным конструктором в этой области стал венгр Аньош. Он сделал компактную модель устройства, которое перемещалось с помощью электрической энергии.

Далее моделями занимался кузнец по фамилии Дэвенпорт из штата Вермонт. В дальнейшем стали использовать электричество в полноразмерных самоходных каретах на специализированных гальванических элементах.

Первый автомобиль, работающий на бензине

Самый первый мировой аппарат, работающий на бензиновом двигателе, был создан в 1883 году. Его создателем стал Готлиб Даймлер. Через несколько лет инженер Карл Бенц разработал самый первый автомобиль на трех колесах, оснащенный бензиновым двигателем, он и стал прототипом современных транспортных средств.

Только Карл Бенц выполнил все четыре условия, поэтому стал полноправным обладателем звания конструктора первого в мире автомобиля. Эти условия были следующими:

Благодаря соблюдению указанных условий, конструктор стал первым изобретателем машин, однако Готлиб Даймлер первый придумал бензиновый двигатель. В результате эти два конструктора создали совместный проект и стали продавать машины, которые назвали в честь дочери Даймлера – Мерседес.

Первый Мерседес

В конце 1890 года был создан известный всему миру автомобиль, который получил название Мерседес. Эта машина, по мнению историков, стала прародителем современных авто. Мерседес имел следующие преимущества:

Известная модель Мерседес-35PS

Первый автомобиль в России

Первым автомобилем, привезенным в Россию, был «Панар-Левассор». В 1891 году его привез Василий Навроцкий. После этого интерес к транспорту в стране стал расти. В конце года были привезены еще несколько моделей. Но несмотря на это, самый первый автомобиль на улицах Москвы был замечен только в 1899 году.

Читайте также:  Авто запчасти на кунцевском авторынке

Современные авто удивляют скоростными возможностями, например, спорт-кары могут разогнаться до ста километров за 2,78 секунд. Но как и многое в мире технологий, производство автомобилей начиналось лишь с энтузиазма. Кто бы не считался первым конструктором автомобиля, но Маркус, Даймлер и Бенц всегда шли в правильном направлении. Это, пожалуй, самое главное.

Источник

Помните фильм «Гибридные технологии»,

где было доведено, что мощь паровых изобретений в тысячу раз занижена и вообще нисколько не освещена? Так вот, те, кто пытался ознакомится с данной темой, могут заметить поразительную вещь, что в публикациях «первый паровой трактор» многие авторы противоречат друг другу, в каждой публикации указывая разных изобретателей, кто был первым и какая была первой модель парового трактора. Самые правдивые, это те, которые констатируют «когда был первый паровик, доподлинно неизвестно». А откуда это может быть известно, если патентное право, введенное в Великобритании и весьма ревностно охраняемое британскими законами, до 1800 года не позволяло никому строить самодвижущиеся экипажи с паровой силовой установкой. Также вспоминаем, что 1700-тые и 1800-тые года. это время, когда не то, что горели библиотеки и архивы по всему Миру, но также и целые каменные города с античными высотками.

Во-вторых, нам по традиции подпихивают под видом первого трактора, дескать непрактичного, неприспособленного, слаботехнологичного и некрасивого такое изображение:

И мало где пишется, что это не именно паровой трактор. Это перевозной паровой двигатель домашнего завода! От него работать могла лесопилка, мельница, домашняя ткацкая фабрика, можно использовать как генератор для добывания электричества и вообще можно модернизировать под любой вид производства на дому. То есть, в позднем средневековье люди могли себе позволить такую механическую роскошь, которой нам остается лишь завидовать. За то людям смотрящим в свои ладошки внушают что не работать на дядю, а иметь свое дело и свою собственную промышленность, это примитивность.

Хотя всё обстоит с точностью да наоборот. Экономист Брайян Артур писал «В 1890 было три способа двигать автомобили — с помощью пара, бензина и электричества. И один из них самый плохой — бензин». Но капиталисты начали развивать что? Правильно, самую беЗполезную технологию и вытеснять самое нужное.

В толпу вложили, что паровой транспорт медленный, что является полной дезинформацией, ведь мало кто в курсе, что паровые автомобили с успехом конкурировали с машинами с ДВС вплоть до 1930-х годов.В 1800-тых паровые автомобили вовсю носились по городским улицам, развивая приличные даже по сегодняшним меркам скорости. В январе 1906 года Фред Мариотт на паровичке с удивительно скромным названием «Ракета», разгонялся до 205,4 км/ч. «Ракета» обгоняла не только любой автомобиль того времени, но и даже самолет. В следующем году прославленный гонщик разбился — опять же на паровом автомобиле. Как показало расследование, на скорости 240 км/ч. В это время транспорт на бензине ползал черепашьей скоростью.

От бензиновых собратьев они отличались чрезвычайной долговечностью и надежностью. Что и говорить, если до сих пор в Великобритании паровые двигатели широкоиспользются. Могли работать на всем, что горит, — угле, дровах, соломе. Плюс не забываем котел можно разогревать и электроэнергией, которую можно получать от аккумулятора, от солнца, да и от движения самого транспорта.

Инженеры того времени рассуждали, что ДВС для транспорта не пригоден: его нельзя запустить, не размыкая трансмиссию, достаточно его притормозить, и он глохнет. ДВС не развивает достаточную тягу во всем диапазоне скоростей, и его приходится дополнять коробкой передач. А теперь посмотрите на паровую машину. Она обладает способностью автоматически приспосабливаться к дорожным условиям. Если сопротивление движению возрастает, она замедляет вращение и увеличивает крутящий момент. Если же сопротивление движению уменьшается, она вращается все быстрее и быстрее.

Основным преимуществом паровых машин является то, что они могут использовать практически любые источники тепла для преобразования его в механическую работу. Паровые локомотивы неплохо показывают себя на больших высотах, поскольку эффективность их работы не падает в связи с низким атмосферным давлением. Другим преимуществом является низкое загрязнении окружающей среды.

Смотрим на дореволюционный мощный царский паровой трактор «Путиловец»:


А вот паровой кран в Гизборне (Новая Зеландия), 1889 год:

По нашим понятиям улицы тогда были пустынны. Но чтобы услышать шум работы парового автомобиля даже на такой улице, приходилось прикладывать ухо к выхлопной трубе парогенератора. Тут тоже требуется пояснение. Двигатель автомобиля «Добл-Беслер» работал по замкнутому циклу с конденсацией пара. Семидесяти литров воды хватало на 500 км езды. Выпускать пар на улицу приходилось лишь в редких случаях. Поэтому при хорошо сделанных механизмах в автомобиле просто ничего не могло шуметь, а из парогенератора доносился лишь шум пламени.

В отличие от паровых технологий, сгорание топлива в цилиндре двигателя внутреннего сгорания (ДВС) протекает при постоянно меняющихся количестве кислорода и температуре, что приводит к образованию огромного объема токсичных веществ. Легковой автомобиль за час работы вырабатывает их достаточно для гибели не одного человека. В горелке же парогенератора все процессы протекают при постоянных и наилучших условиях, поэтому токсичность выхлопа парового автомобиля в сотни раз ниже, чем у автомобиля с ДВС.

Парогенератор, превративший локомобиль в поистине уникальное транспортное средство, был разработан американскими изобретателями братьями Добл в 1914 г. Он состоял из 10 соединённых последовательно плоских змеевиков в корпусе из жаропрочной стали – типа усложнённого варианта самогонного аппарата. Холодная вода из конденсатора при помощи насоса подавалась в трубку, обвивающую стенки корпуса, где немного подогревалась, а дальше поступала в змеевики, закипала и превращалась в перегретый пар. Двигатель Добла запускался всего за полторы минуты!

Читайте также:  Узнать все про свой автомобиль по вин коду

Возникает вопрос: если паровые машины так хороши, почему их не ставить на трактора или, например, на самолёты? Да и вообще на все транспортные средства? Почему они не вытеснили двигатели внутреннего сгорания? Ответ так же прост, как и горек: паровые автомобили и трактора были ликвидированы в результате сговора нефтяных компаний и крупнейших автопроизводителей – другой причины для победы более сложного, менее мощного и менее долговечного, к тому же загрязняющего воздух ДВС над паровым двигателем не было.

Всё просто: производство автомобилей с ДВС к 1920-м годам превратилось в колоссальный промышленный сектор, тесно связанный с нефтедобычей и нефтепереработкой. Автомобилестроение и нефтянка были способны задавить кого угодно, а локомобили «давить» было из-за чего: паровой двигатель работает не несколько лет, как ДВС, а все сто лет и больше. До сих пор есть аппараты, которым два века, а их можно о сих пор завести и ехать. И бензина ему не надо, и моторного масла; так, глядишь, вся нефтянка могла сойти на нет. И на рубеже 1920-1930-х годов с локомобилями начались неприятности. В 1933 г. английские законодатели ввели налог на грузовой транспорт, основанный на массе машины, что поставило тяжёлые паровые грузовики в невыгодное положение по сравнению с карбюраторными машинами, а в 1934 г. уменьшили тарифы на импортные нефтепродукты. «Странным образом исчезали доступные источники необходимой для котлов воды (придорожные колонки и резервуары), начались проблемы с поставщиками комплектующих деталей. Это вызвало проблемы со сбытом и производством – и, как следствие, финансовые затруднения. Локомобильных производителей медленно доводили до разорения, после чего их дело выкупали автомобильные компании. Затем цеха тут же закрывались, оборудование вывозили, а чертежи локомобилей прятали в архивы»

А теперь вспоминаем, что такая же история была и с трамваями:

В докладе советника Сената США Брэдфорда Снелла 1974 года были приведены доказательства того, что с 1936 по 1950 годы General Motors совместно с Firestone Tire, Standard Oil of California и Phillips Petroleum создавали подставные холдинговые компании, через которые скупали трамвайные линии и ликвидировали их. Применялись прямые угрозы, шантаж, обман и подкуп чиновников, использовались обширные связи руководства в правящих и банковских кругах. В итоге на смену трамваям постепенно пришли вонючие, медленные автобусы. Производителем этих автобусов были все те же General Motors.

Особенно была отмечена способность самолёта к реверсивному ходу и быстрому торможению. Когда Airspeed 2000 приземлялся, пилот включал реверс – и пропеллер, вращаясь в обратную сторону, почти мгновенно и мягко, в отличие от тормозов на шасси, останавливал машину. Самолёты с ДВС на тот момент на такие «трюки» были не способны. Airspeed 2000 вполне успешно эксплуатировался (на службе в почтовом ведомстве США), но продолжения идея не получила. Самолет Бесслеров летал до 1936 г., после чего следы его теряются. Н. Прайс впоследствии предлагал свои идеи паровых авиадвигателей фирме «Локхид», но был отвергнут. Кроме братьев Бесслер, паровой самолет примерно в те же годы сделал Харольд Джонстон.

Статья в сборнике работ «Развитие паровых автомобилей и летательных аппаратов»: «По полученной из надежных источников информации, в пригороде Берлина в обстановке особой секретности на протяжении многих месяцев строится самолет, приводимый в движение паровым двигателем. Руководителем проекта является герр Хюттнер, ведущий инженер электростанции Клингенберг.
.
После опубликования технико-тактических характеристик летательного аппарата в газете The Daily Telegraph, чешский корреспондент, получивший доступ этой информации, был арестован в Берлине.

Казалось бы, где, как не в Советском Союзе, свободном от диктата нефтяных и автомобильных магнатов, стране с плановой экономикой, наладить выпуск машин с паровым двигателем?

Ведущие специалисты НАМИ, знакомые, естественно, с разработками Добла, в 1935 г. предложили советскому правительству начать работы по разработке паровых автомобилей, тракторов и бронетехники. Однако их призыв остался без ответа. В 1938 г. НАМИ всё-таки получил задание начать разработку таких машин, но… не получил финансирования. В 1949 г. Ярославский автозавод выпустил пробную партию грузовика НАМИ-012, паровой двигатель которого работал на дровах – для отдалённых лесодобывающих районов. Машина показала довольно высокие характеристики, но в серийное производство её отчего-то не пустили. Разработанные в начале 1950-х грузовики НАМИ-0125, работавший как на твёрдом, так и на жидком топливе, и НАМИ-012Б, работавший только на жидком топливе так и остались проектами, хотя были весьма перспективны. Объяснения этому решению найти трудно.

Почему же в не зависимом от «проклятых империалистов» СССР не начали серьёзно работать над паровыми двигателями (хотя локомобили малыми серями делали в Брянске, на дореволюционном заводе Мальцова, с 1873 по 1957 г.)? Тут мы вступаем в сферу догадок, доказательств никаких нет. Но всё же можно предположить: потому же, почему и на Западе. Советская экономика 1930-х годов зависела от поставок западной техники и оборудования, и советским начальникам иностранные партнёры наверняка объяснили: не надо никаких локомобилей. Тем более что в 1930-40-х годах в Москве жил знаменитый «красный миллионер», американец А. Хаммер, связанный как с нефтяной, так и с автомобильной промышленностью США (он создал нефтяную компанию Occidental Petroleum, а также лоббировал строительство Горьковского автозавода фирмой Ford). Ему, «другу» Ленина и Сталина, было легко объяснить «красным директорам», что ДВС куда лучше парового двигателя.

А ведь история мирового машиностроения в случае развития паровой техники могла бы пойти совершенно другим путём – в частности, человечество было бы избавлено от диктата нефтяных гигантов. И с экологией в городах дело обстояло бы несравненно лучше.

Источник

Поделиться с друзьями
admin
Оцените автора
( Пока оценок нет )
Расскажем обо всем понемногу