Реферат: Первые самодвижущиеся повозки
ТГНГУ
ИТ
Реферат
По дисциплине:Введение в специальность
На тему: Первыесамодвижущиеся
повозки
Выполнил: Relax
Тюмень 2000
Содержание:
I. Ведение………………………………………………3
II. Развитиеконструкции повозки …………………4
III. Паровыеповозки…………………………………...7
Кюньо……………………………………………………...7
Серполле…………………………………………………..8
Болле………………………………………………………9
Особенностиэксплуатации паровой повозки………..9
IV. Повозки сдвигателем внутреннего сгорания…..10
Маркус………………………………………………….…10
Селден…………………………………………………….11
Готлиб Даймлери КарлБенц………………………….11
Яковлев иФрезе………………………………………….17
V. Электрические повозки…………………….……...18
VI. Заключение………………………………….……....20
VII. Литература………………………………………….21
Введение
Изгреческого языка «аутос» — «сам» и из латинского «мобилис» — «подвижный» вевропейских языках сложилось прилагательное «самодвижущийся», буквально«авто-мобильный». Оно относилось к часам, куклам-автоматам, ко всякиммеханизмам, в общем, ко всему, что служило как бы дополнением, «продолжением»,«усовершенствованием» человека.
Желание освободиться от физическихусилий при перемещении чего-либо или облегчить их, располагать большей силой,быстротой, оставить за собой лишь управление работой владело мечтами людей.
Что касается не сказочных, а реальныхтранспортных средств, то роль их двигателя сначала выполняли сами люди (катитьлегче, чем волочить или нести на себе), потом приспособили животных — волов,оленей, собак, больше всего лошадей. Применение силы домашних животных внеслоособый штрих в идею транспорта: живое существо требовало ухода, заботы,вызывало привязанность
человека.Хорошее отношение к лошадям распространилось и на неживую, техническую частьтранспортного средства — повозку. Примечательно в связи с
этим,что и конным, и — впоследствии — механическим экипажам присваивали собственныеимена, восхваляющие их скорость, надежность и другие ходовые качества.
Появление многоместных конных повозок —омнибусов, дилижансов — внесло еще один штрих: возницу уподобляли капитанусудна, весьма распространенного в старину, хотя и не сухопутного, средстватранспорта. Обозначилась разница в отношении человека к конному транспортуличного пользования и выполняющему общественные или производственные функции.
В эпоху Возрождения были созданы и такиеповозки, у которых живая движущая сила находилась на них самих, а передавали ееколесам и умножали рычаги и шестерни. В XVIII веке попробовали заменить втранспорте живую силу силой пара и применили к безрельсовым повозкам термин «автомобиль».
Надо сказать, что существовавшие доэтого паровые повозки если и относят к «автомобилям», то лишь в соответствии сэнциклопедическими определениями, звучащими так: «Экипаж для передвижения пообычным дорогам, приводимый в
действиенаходящимся на нем двигателем» или «Машина для перевозки пассажиров и грузов побезрельсовым дорогам, приводится в движение установленным на ее раме двигателемвнутреннего сгорания (обычно бензиновым, нефтяным или газовым), реже паровымили электрическим двигателем...»
В последнем определении не все точно,многое уже устарело (скажем, «установленный на раме двигатель»; наэлектромобиле он может находиться и в колесе, да и рама не обязательна, намногих автомобилях ее давно заменил кузов), но ни одно из определений нераспространялось на тип и конструкцию двигателя. Не все ли равно какойдвигатель? Лишь бы самодвижущийся экипаж соответствовал своему назначению.
Стремление людей увеличить скоростьтранспорта (конечно, и другие его показатели, но прежде всего скорость)ускоряло и смену событий в истории его развития. Сначала их разделялистолетия, потом десятки лет. Теперь уже каждый год знаменуется событием, а то инесколькими.
Так с чего же все началось?
Развитиеконструкции повозки
Все началось с колеса. Оно известнопримерно с середины IV тысячелетия до н. э. (Месопотамия). До этогочеловек знал, кроме пешего хождения и хождения по морю, еще два видапередвижения — верховую езду и перемещение тяжестей на волокушах из шестов,веток или шкур. Возможно, что конструкцию колеса подсказали людям покатившийсямоток шерсти, или веретено, но вернее всего — бревна-катки, с помощью которыхперемещали каменные блоки пирамид и прочие тяжелые грузы. Но колесо, каким егоиногда изображают, вряд ли отпиливали от бревна. Для этого потребовались быинструменты, которых еще не существовало. Кроме того, даже отпилив диск,убедились бы в его непрочности, поскольку распил
шелпоперек волокон древесины. Все древнейшие колеса — составные, из двух-трехсегментов, соединенных планками. Позднее для облегчения колеса в сегментахстали делать вырезы или составляли диск в виде решетки из брусьев,
располагаяих лучеообразно или крест-накрест. Так пришли к спицам, ступице (центральнойчасти колеса) и ободу, либо также составному из брусьев, либо гнутому из деревав распаренном состоянии.
Мощный, внушительный вид, массивностькузова колесниц оправданы функционально. Кузов должен был выдерживать езду безрессор и эластичных шин (много столетий пройдет до их изобретения), по грубымдорогам и без дорог, а при
боевомиспользовании колесниц — служить броней. Нужная скорость колесниц, если ееограничивала большая их масса, достигалась просто: добавляли в упряжку лошадей.Так, квадрига (с четырьмя конями) была весьма распространенной. Корпус, хоть иоткрытый сверху и сзади, получался достаточно жестким, чтобы воспринимать итянущие усилия коней, и толкающие — от колес. Несущий кузов впоследствии тосдавал, то вновь завоевывал позиции: отдельная рама стала
необходимойс появлением ременной или цепной подвески осей у экипажей и опять необязательной — с введением рессор. Она сохранилась до сих пор у грузовыхавтомобилей. Большая же часть легковых автомобилей и автобусов приобреланесущий кузов.
Диаметр колес составлял 1,5—2 м.Справедливо считали, что большой диаметр смягчает толчки колеса при переездечерез дорожные неровности, оно не застревает в рытвинах и колеях...
С упадком Римской империи и распадомЕвропы на мелкие феодальные княжества развитие безрельсового транспортазатормозилось на целое тысячелетие. Долгий период упадка отмечен лишь однимважным усовершенствованием повозок — введением поворотной, на шкворне, переднейоси.
Только в XV веке был сделан решающий шагв развитии повозки: кузов, как люльку, подвесили к загнутым концам рамы.Растягиваясь и покачивая кузов, ремни смягчали толчки колес. Колымагапревратилась в более удобный, хоть и
укачивающийэкипаж — карету. Число карет было невелико, они были достоянием лишькоронованных и титулованных особ.
В XVI—XVII веках появились кузова скожаными боковинами тента, а затем с жесткой крышей и застекленные, однако соткрытым облучком для кучера. Застекленную карету называли берлиной. Когда жесиденья, снабженные
спинкамина шарнирах, превратились в складные постели, сами кареты получили название«дормезы» (от французского «дормир» — спать). Устройство постели было скорейнеобходимостью, чем роскошью, так как путешествие даже в 400—
500верст длилось в те времена неделями. Дотянуть до постоялого двора без сна могтолько очень выносливый пассажир.
К концу XVII века относятся еще дваусовершенствования — стальные рессоры вместо ремней и новый тип упряжи, прикотором лошадь тянула повозку не шеей, а грудью. Хомут вдвое увеличивал, кактеперь сказали бы, производительность «двигателя», вместо двух лошадей можнобыло запрягать одну.
Путешествие в тяжелых и высоких каретахбыло опасным. На поворотах они кренились, случалось, что и опрокидывались. Накрутых спусках возница терял управление: лошади, подталкиваемые каретой, неслушались. Требовалось приспособление, при помощи которого можно замедлить иливовсе остановить движение. Так появились тормоза. Сначала они представлялисобой всего лишь клинья: перед спуском их подкладывали под колеса. Каретасползала под гору «на тормозах». Позднее на карете появился рычаг сзакрепленной на его конце кожаной подушкой. Нажимая на рычаг, возница с силойприжимал подушку к ободу колеса и замедлял этим его вращение.
Вотнекоторые штрихи конструкции экипажей и методов их производства. Рама и кузовпокоились на трех опорах: двух задних рессорах и поворотном шкворне. Дляпрохода поворотных колес передняя часть кузова — облучок — была поднята. Такоеустройство не лишено недостатков: кузов на трех опорах неустойчив, высокийоблучок неудобен, при поворотах лошадь затрачивает дополнительное усилие наперекатывание передних колес. На некоторых экипажах с парной упряжкой применялипредложенную в 1818 году каретником Георгом Лангеншпенглером из Мюнхена(Германия) «трапецию»: к раме подвешивали, как и сзади, неподвижную балку оси,а колеса крепили к ней на петлях вроде дверных. Левую и правую петли шарнирносоединяли тягой с поворотными рычагами, а также с дышлом. Когда лошадиотклонялись вправо или влево, конец дышла передвигал тягу в противоположнуюсторону, а тяга поворачивала колеса. Тяга, балка и рычаги образовывали«трапецию». При таком устройстве
экипажимеет четыре опоры, облучок можно опустить, работа лошади облегчается, так каккаждое колесо поворачивается почти на месте. «Трапеция» все же представлялась слишкомсложной для экипажей, но оказалась вскоре необходимой
автомобилю,у которого усилия на поворачивание колес затрачивает водитель, а не лошадь.
Колеса изготовляли с особойтщательностью: ведь они должны выдерживать удары неровных дорог. Спицы замыкалиободом, надевали на него разогретый в горне железный обруч — шину. Остывая,шина накрепко стягивала колесо.
Кузовам придавали округлость.Мастера-кузовщики выпиливали или гнули из дерева детали сложной формы,соединяли их в каркас. Каркас обшивали планками и кожей. Шорники размачиваликожу, натягивали ее на каркас, разглаживали складки специальными инструментами.Они же обивали сиденья и стенки кузова изнутри. Кузов отделывали, как изящнуюшкатулку. Обойщики и басонщики плели шелковые шнуры, кисти, поручни, багажныесетки, настилали ковры,
кроилизанавески. Краска и лак служили не только для красоты, они оберегали деревянныеи металлические части экипажа от дождя, снега и солнца. На стенки накладывалинесколько слоев грунтовки и шпаклевки, заравнивая малейшие впадины ивыпуклости. Затем наносили 12—15 слоев краски и лака.
Каждый слой сушили, причем сушка длиласьнесколько дней. Затем шлифовали пемзой, а последний слой полировали дозеркального блеска. Ведь чем ровней поверхность защитного покрытия, тем онопрочнее, долговечнее, не задерживает на себе пыль, грязь и влагу. Послелакировщиков за экипаж принимались живописцы и резчики. Они расписывали надверцах гербы заказчиков, накладывали на кузов затейливые резные узоры,карнизы. На особо дорогих каретах кронштейны крыши делали литыми в виде змейили звериных голов, украшали гербами из меди, серебра и даже золота.
Паровые повозки
Как было бы замечательно, если бы экипажстал самодвижущимся, безлошадным! Над этой проблемой люди ломали голову сдавних пор. Какую силу, какой механизм применить к повозке?
Кюньо
Первым практически действовавшим паровымавтомобилем считается «паровая телега» француза Никола-Жозефа Кюньо(1715—1804). Он хотел создать мощную тяговую силу для артиллерийских орудий иперевозки снарядов.
Телегу изготовили в 1769 г. в мастерскихпарижского арсенала, где привыкли к очень прочным и потому тяжелым повозкам столстыми листами железа, медными втулками, дубовыми брусьями, крупными болтамии заклепками. Материалы и орудия производства наложили свой отпечаток наконструкцию телеги: она весила целую тонну, столько же пришлось на воду итопливо, еще столько же на долю самой паровой машины. Платформа для грузовкрепилась к дубовой раме телеги.
<p/>Рама опиралась на заднюю ось с колесамиартиллерийского типа. Единственное, как и у самокатки Кулибина, переднее колесос шипами для лучшего сцепления с дорогой могло поворачиваться наподрамнике-вилке и шкворне.
Суправлением телегой еле справлялись два человека. Перевозя до 3 т груза, телегапередвигалась со скоростью пешехода — 2—4 км/ч.
Две лошадиные силы, которые развиваламашина, давались нелегко. Несмотря на большой объем котла, давление пара быстропадало. Чтобы поддерживать давление, через каждые четверть часа приходилосьостанавливаться и разжигать топку. Эта процедура отнимала столько же времени,сколько перед этим длилась поездка.
Однажды, совершая испытательную поездку,Кюньо и кочегар не справились с управлением. Телега сделала слишком крутойповорот. Котел упал с «ухвата» и взорвался, как писали тогдашние газеты, «сгрохотом на весь Париж». Кюньо
построилеще одну телегу, но она, как и первая, не нашла практического применения.Однако все увидели, что механическая повозка — не фантазия.
На какое-то время паровые автомобиливозродились во Франции. Их двигатели уже были оснащены керосиновыми горелкамивместо угольных топок, не нуждались в тяжелом запасе угля и долгом разогреве,стали более легкими и мощными.
Серполле
Леон Серполле (1858—1907)заменил котел длинной многократно изогнутой трубой — змеевиком. Запас воды могбыть уменьшен, змеевик быстро разогревался, непрерывно образовывалосьнеобходимое для работы машины количество
пара(без его скопления, которое иногда приводило к взрывам котлов). На паровыхповозках начали применять эластичные шины, рулевую «трапецию», механизм длявращения колес одной оси с различными оборотами — дифференциал, цепной
идаже карданный привод от паровой машины к ведущим колесам. Карданный приводсостоял из вала с шарнирами на концах. Один конец был соединен с валом паровоймашины, другой — с шестернями главной передачи задней оси.
Шарнирыобеспечивали передачу вращения от закрепленной на раме паровой машины к оси,колеблющейся на рессорах.
Болле
Франко-прусская война отодвинулареализацию замысла, но в 1875 году «Послушная» — первое паровое детище Болле— была продемонстрирована в Париже. Имея общую массу 5 т, она расходовала 2,5кг угля и 14 л воды на 1 км пробега, развивала скорость до 25 км/ч —показатели в 1,5—2 раза
лучшие,чем у английских паровых омнибусов. «Послушная» восхищала посетителей выставки,но и отпугивала их своей необычной внешностью — отсутствием крыльев надколесами.
Болле продолжал совершенствоватьконструкцию, придал повозке более традиционный вид. Его модель 80-х годов(«Новая») имела еще более высокие показатели: масса 3,5 т, расход угля 1,5 кг иводы 7 л на километр, скорость 38 км/ч. «Новая» уже могла состязаться с толькочто появившимися бензиновыми автомобилями.
Особенностиэксплуатации паровой повозки
Все же, несмотря на усовершенствования,паровые автомобили второй половины XIX века оставались весьма неудобными дляэксплуатации. Машинисту нужны были почти такие же знания и сноровка, как егоколлегам на железной дороге.
Один только старт парового автомобилятребовал большой ловкости и отнимал много времени. Запалив (хорошо если вбезветренную погоду) пусковую горелку, нужно было отрегулировать подачугорючего и воздуха; прислушиваться, когда появится жужжание — признак испарениягорючего, бульканье кипящей воды и свист пара. Потом следовало проверитьдавление пара при помощи стеклянной трубки, установленной на кронштейнах сбокуавтомобиля. Когда по недосмотру машиниста давление в котле чрезмерноповышалось, трубка лопалась, извергала поток горячей воды; тогда водителю приходилосьгасить горелку, ждать, пока машина остынет, вставлять новую трубку, доливать вкотел воды и возобновлять церемонию зажигания.
В пути машинист должен был следить зауровнем воды в котле, добавлять воду перед подъемами, а при спусках, покамашина работала вхолостую, накапливать пар, подкачивать велосипедным насосомвоздух и топливо к горелке. Опасаясь пожара, автомобилисты присоединяли к котлушланг, при необходимости служивший брандспойтом. Через каждые 30—40 км нужнобыло заправлять котел, смазывать кривошипный механизм и другие части, время отвремени удалять накипь, чистить горелку.
Заканчивая поездку, нельзя было простопоставить машину в гараж, заглушить двигатель и уйти домой. Машинист задувалглавную горелку, выпускал часть воды из котла и снова заполнял его. Пусковуюгорелку оставляли горящей до утра,
чтобыне мучиться снова с зажиганием.
Повозки сдвигателем внутреннего сгорания
Из 416 изобретателей повозок с ДВС,наиболее заметный след в истории создания автомобиля оставили не более пяти.
Маркус
Зигфрид Маркус (1831—1898) былчиновником, инженерных знаний ему не хватало. Его «безлошадная повозка»оказалась неспособной ездить без помощи лошади. Однако должна же была родинаМаркуса, империя Австро-Венгрия,
каки другие страны, иметь «своего» изобретателя автомобиля! И вот сочинили миф озамечательных качествах повозки Маркуса. Ее (точнее, ее копию, изготовленную в1949 году) можно видеть в Техническом музее в Вене.
Передней — табличка с надписью:
ПОВОЗКА МАРКУСА(1875).
2-цилиндровый,лежачий четырехтактный
бензиновыйдвигатель, 3/4 л. с. Готова к действию
Доказано, что последняя фраза — выдумка.Справедливости ради, надо все же сказать, что вторая повозка Маркуса, созданнаяим в 1887 году, кое-как действовала и что Маркус предложил интересные решенияотдельных механизмов машины, например — карбюратора.
Селден
В городе Рочестере (США) жил другойизобретатель — Джордж Селден (1846—1932). Он тоже был чиновником,нотариусом, и его самоходный экипаж тоже никто не видел действующим.
Но Селден, хорошо знакомый с законами,еще в 1879 году сделал патентную заявку на устройство автомобиля. В ней всебыло записано в таких выражениях, что любой экипаж с бензиновым двигателемоказывался как бы изобретенным Селденом. И как только в 90-х годах XIX века вСоединенных Штатах началось производство автомобилей, изобретатель предъявилиск фабрикантам. Одни из них приобрели патент Селдена и создали «Ассоциациюлицензированных автомобильных машиностроителей» (АЛАМ), другие затеяли судебныйпроцесс против него, длившийся до 1910 года. Разбогатевший на торговле патентомизобретатель пошел на то, чтобы построить автомобиль по своему проекту, кактого требовал суд. На горе противникам АЛАМ автомобиль оказалсяработоспособным! Все же им удалось доказать, что машина Селдена — неавтомобиль, а повозка с моторным передком, ее двигатель (к тому же типа«Брайтон», а не Отто — Даймлера, как у всех автомобилей) смонтирован напередней оси, поворачивается вместе с ней и вращает передние колеса. ПовозкаСелдена хранится в музее Института Стивенса.
Готлиб Даймлери КарлБенц
Ни Маркус, ни Селден, ни прочие претенденты не были признаны изобретателями автомобиля.
Этой чести удостоены Готлиб Даймлери Карл Бенц (1844—1929).
Работали они в одно и то же время всоседних германских городах Маннгейме и Бад-Канштатте (пригород Штутгарта) нарасстоянии часа езды на современном автомобиле. Оба построили действующиесамодвижущиеся повозки в 1885 году и должным образом выправили патенты. Бенц —на «Экипаж с газовым
двигателем»(немецкий патент № 37435 от 29 января 1886 г.), Даймлер — на «одноколейный»экипаж (№ 34926 от 3 апреля 1985 г.), а в 1886 году и на четырехколесный.
При жизни они так и не познакомились,хотя созданным ими автомобильным фирмам суждено было в 20-х годах XX векаслиться в известную ныне всем компанию «Даймлер — Бенц». Вот что писал всвоих воспоминаниях К. Бенц по этому поводу: «Я за всю свою жизнь ни разу неимел случая разговаривать
сДаймлером. Однажды я видел его издали в Берлине. Когда я протолкался к нему,желая познакомиться, он уже исчез в толпе. Всякий, кто видел и знает нашипервые экипажи, приводимые в движение моторами, отлично понимает, что мы шли крешению проблемы совершенно различными техническими путями, абсолютносамостоятельно и независимо один от другого».
К осени 1885 г. был построен «моторныйвелосипед» с деревянными рамой и колесами. Так как конструкторы не могли бытьуверены в достаточной его устойчивости, а падать с горящей горелкой и бачками,заполненными бензином, не представляло особого удовольствия, то по бокамустановили специальные опорные катки-ролики, как у современных детскихвелосипедов.
На рисунке достаточно четко видна общаякомпоновка машины и ее
механизмы.Трансмиссия состояла из двух пар шкивов и плоского ремня,
управлениекоторым осуществлялось рычагом, расположенным на раме,
сразуза рулем. Он же приводил в действие и единственный тормоз —
небольшую деревянную колодку, прижимавшуюся к внешней поверхности бандажа заднегоколеса. За рычагом «сцепление — тормоз» находился рычаг управлениякраном-смесителем карбюратора. Между передними стойками рамы были расположеныкарбюратор и глушитель.
Зацилиндром двигателя слева, в небольшом защитном кожухе (он предохранял ответра) помещалась трубка накаливания с горелкой, а резервуар для бензинанаходился сзади седла.
Поскольку двигатель работал все время спостоянной частотой вращения коленчатого вала, то двухступенчатая ременнаяпередача обеспечивала мотоциклу две скорости—6 и 12 км/ч, Передача отпромежуточных шкивов на зубчатый венец, прикрепленный к спицам заднего колеса,осуществлялась шестерней. Колеса имели металлические шины-бандажи. Массамотоцикла составляла 90 кг.
Описанный проект в основном был выполненВильгельмом Майбахом и
защищенпатентом ДРП № 36 423 от 29 августа 1885 г., выданным, однако, Даймлеру.
Первый выезд на мотоцикле состоялся 10ноября 1885 г., причем
основнымиспытателем был Майбах и реже старший сын Даймлера — Пауль. Максимальнаяскорость во время пробных поездок достигала 18 км/ч. Несмотря на вполнеудовлетворительную устойчивость и безопасность езды, некоторые его механизмыоказались недостаточно надежными, Поэтому после нескольких испытаний дальнейшиеработы по усовершенствованию его конструкции не производились, так как мотоциклне был самоцелью для Даймлера и Майбаха. Основная задача — практическое опробование первого транспортного двигателя внутреннего сгорания — быладостигнута.
Двухколесное транспортное средство сталодля изобретателей трамплином к четырехколесному автомобилю. Хотя,справедливости ради, надо отметить, что Даймлер, создавая транспортныйдвигатель внутреннего сгорания, никогда не проявлял интереса к разработкеконструкций самих транспортных средств. Постройка его первого четырехколесногоэкипажа произошла так.
В связи с приближением дня рожденияжены, 29 апреля 1886 г., Даймлер объявил о своем желании покатать ее по городуна моторном экипаже, который он специально по этому случаю построит. С цельюбыстрейшей реализации своей идеи Даймлер обратился к экипажной фабрике «В.Вимпфф и Сын» в
Штутгартес просьбой изготовить легкий, прочный экипаж открытого
типа,указав, что на него будет установлен бензиновый двигатель.
Вимпффпредложил Даймлеру пролетку — «американку», поскольку она,
поего мнению, наиболее подходила для установки двигателя между рядами сидений.Предложение понравилось Даймлеру.
Хотя Вимпфф и обещал выполнить заказ к29 апреля 1886 г., но слова
несдержал. Только 28 августа экипаж был доставлен в Каннштадт.
Побокам темно-синей пролетки помещались фонари со стеариновыми
свечамии рефлекторами, сиденья были обиты черной кожей с прошивкой. Оси, колеса,рессоры, поворотный круг и другие детали ходовой части изготовил поставщикВимпффа — специализированная фирма «Цур и Бобзин» в Гамбурге. Любопытно, что насвою продукцию фирма дала двухлетнюю гарантию. Экипаж без двигателя весил 305кг и обошелся, по тому времени, в довольно солидную сумму — 795 марок. Учитываяслишком необычное назначение экипажа, Вимпфф поместил не нем фирменную табличкус датой изготовления.
Для этой пролетки Даймлер и Майбахсконструировали и построили одноцилиндровый двигатель с воздушным охлаждением,полностью
идентичныйтому, что стоял на мотоцикле, но увеличенных размеров — диаметр цилиндра 100мм, ход поршня—180 мм, что соответствовало рабочему объему 1,35 л. Омощностных параметрах этого двигателя, к сожалению, в то время ничего несообщалось. Детали силовой передачи, рулевого управления и другие изготовиламастерская Даймлера в Каннштадте, а монтаж двигателя и окончательную сборкуэкипажа он поручил машиностроительному заводу в Эсслингене.
Общая компоновка автомобиля показанана рисунке. Двигатель располагался между рядами сидений, непосредственно передпассажиром, который должен был «управлять» им. В его обязанности входилонаблюдение за цветом трубки накаливания и поддержание его ослепительно белым.Для этого требовалось регулировать соответствующим образом горелку, изменятьсостав смеси краном-смесителем карбюратора — необходимая операция припереключениях передач. Из этого следует, что пассажиром на первом в миреавтомобиле мот быть далеко не каждый.
Комбинированная ременно-зубчатаясиловая передача в основном не
отличаласьот мотоциклетной. На правой стороне коленчатого вала
Свободносидели два шкива одинакового диаметра, каждый из которых мог быть блокирован свалом специальным рычагом с места водителя. Два плоских кожаных ремня соединялиих с ведомыми шкивами, закрепленными на промежуточном валу. Разные диаметрыведомых шкивов обеспечивали автомобилю две передачи, а точнее — две скорости,так как двигатель имел неизменную частоту вращения коленчатого вала.Промежуточный вал вращался в подшипниках, закрепленных непосредственно нанижних половинах полностью эллиптических задних рессор. Внешние концы этого вала несли ведущие звездочки, которые соединялись с ним при помощи размещенных в ихступицах механизмов свободного хода: они выполняли функции дифференциала.
Ведущие звездочки находились впостоянном внешнем зацеплении с зубчатыми венцами, прикрепленными непосредственнок спицам задних колес.
Рулевое управление этого экипажаосуществлялось поворотом всей
переднейоси, как у конных экипажей, с той лишь разницей, что направление движенияизменял водитель, а не лошадь. Для этого часть поворотного круга, связанная спередней осью, была снабжена внутренним зубчатым венцом. С ним
зацепляласьшестеренка вертикального рулевого вала, имевшего на верхнем конце крестообразную рукоятку. Наконец, экипаж снабжался одним тормозом. Онприводился в действие ручным рычагом, который через систему тяг и коромыселприжимал облицованные кожей колодки непосредственно к поверхности заднихколес.
Осенью 1886 г. начали опробованиеэкипажа. Сразу же выяснилось, что воздушное охлаждение цилиндра двигателянедостаточно. Это вынудило Даймлера и Майбаха срочно переделать его на водяное,правда, только для
головкицилиндра. Первоначально Даймлер предполагал развить на
этомдвигателе мощность 2 л. с. однако, по неизвестным причинам, был использовандругой, меньших размеров: диаметр цилиндра — 70 мм,
ход поршня—120 мм, рабочий объем — 0,462 л, масса с оборудованием — 92 кг.Водяное охлаждение, как и у предыдущего, только для головки цилиндра. Дляохлаждения воды впервые применялся пластинчатый радиатор, установленныйнаклонно в задней части экипажа. Все эти изменения, а также усовершенствованиеорганов управления отняли достаточно много времени, и первые дорожные испытаниясостоялись только 4 марта 1887 г. (кстати, годом
позжепервого выезда К. Бенца) на шоссе между Эсслингеном и Каннштадтом. В ходе ихмоторный экипаж показал реальную эксплуатационную
работоспособность;его максимальная скорость с одним пассажиром достигала 18-20 км/ч. Майбахсобрал и систематизировал много ценных наблюдений и результатов, которыепослужили исходным материалом для создания будущих конструкций.
Этот один из первых в миречетырехколесных экипажей с бензиновым двигателем внутреннего сгорания, накоторый Даймлер почему-то не сделал патентной заявки, сохранился до наших днейи находится в Штутгарте в музее фирмы «Даймлер-Бенц». В 1960 г, с экипажа былснят двигатель и испытан в научно-исследовательском центре фирмы профессором В.Каммом. При испытаниях он развил мощность 1,11 л. с. при 690 об/мин. Любопытно,что по
даннымсамого Даймлера мощность двигателя равнялась 1,0...1,5 л. с.
Позже Даймлер поставил немало опытов поприменению своего двигателя не только на сухопутном дорожном экипаже, но и надрезине, моторной лодке, дирижабле.
В 1889 г. он изготовил несколькоавтомобилей типа «Штальрадваген»,
одиниз которых экспонировался в 1973 г. в Москве на большой выставке«Даймлер-Бенц». Что касается Бенца, то он с 1888 г, начал производить напродажу трехколесные, а с 1893 г. четырехколесные автомобили. Один из них,«Бенц-Вело», также был представлен в Москве на выставке. Другой экземпляр этоймодели можно увидеть в экспозиции филиала Музея истории Ленинграда — вкомендантском доме Петропавловской крепости.
Яковлев и Фрезе
Первый в нашей стране автомобиль родилсяна «брегах Невы». Речь идет не о машине Путилова и Хлобова, построенной, какутверждают, в 1882 г. Это, правда, не удалось пока подтвердить убедительнымиархивными материалами, да к тому же изобретатели трудились в небольшом городкена Волге и один из них являлся просто однофамильцем владельца Путиловского(ныне Кировского) завода в Петербурге.
Инициаторами постройки первогоотечественного безлошадного экипажа стали, как известно, два петербургских изобретателя: отставной лейтенант военного флота Евгений Александрович Яковлев (1857—1889 гг.) и горный инженер Петр Александрович Фрезе (1844—1918 гг.). Одному принадлежал основанный в 1891 г. на Большой Спасскойулице «Первый русский завод
керосиновыхи газовых двигателей Е. А. Яковлева» (ныне машиностроительный завод «Вулкан»),другому — «Акционерное общество постройки экипажей Фрезе и Ко» в доме 10 поЭртелеву (ныне ул. Гоголя) переулку.
Е. Яковлев взялся изготовить двигатель(с одним горизонтальным цилиндром мощностью около 2 л. с.) и трансмиссию(двухступенчатую коробку передач и дифференциал). В этом он опирался на опыт К.Бенца, как и другие создатели автомобилей того времени в Германии, Франции,Швеции, Швейцарии, США.
Экипажную часть (или как мы сегоднясказали бы — шасси и кузов) первого русского автомобиля Е. А. Яковлев заказалфирме П. А. Фрезе.
Ееглавный конструктор Петр Георгиевич Арсеньев разработал кузов,
раму,оригинальные (не основывающиеся на патентах К. Бенца) подвеску колес и рулевоеуправление.
Испытания состоялись в Петербургемайскими днями 1896 г., а в июне, после окончательной отделки и подготовки,машину отправили на
Всероссийскую промышленно-художественную выставку в Нижний Новгород, где она экспонироваласьи совершила демонстрационные поездки.
Машина Яковлева и Фрезе с двухместнымкузовом весила около 300 кг и могла развивать скорость до 20 км/ч. Первоесообщение о ней поместила в
№7271 от 8 июля (по старому стилю) 1896 г. петербургская газета «Новое время».Дальнейшая информация в периодической печати была очень скудной:одна-единственная, да и то не очень удачная фотография и краткие сведения поустройству. Описание автомобиля, помещенное в № 24 «Журнала новейшихизобретений и открытий» за 1896 г., также содержало мало сведений о детищепетербургских изобретателей. Однако в 1976 г. в Государственном архиве былнайден негатив с изображением автомобиля Яковлева и Фрезе, ставший источникомдополнительной информации. Снимок был сделан пионером русского фоторепортажа М.П. Дмитриевым, который запечатлел автомобиль перед одним из павильоновнижегородской выставки.
Снимокпозволил определить его основные размеры, конструкцию рулевого управления иподвески передних колес.
Электрическиеповозки
Ипполит Владимирович Романов много и плодотворноработал в области электротехники.Он создалсовершенныедля своего времени аккумуляторы, электродвигатели, подвесную электрическуюжелезную дорогу. Построенный по его проекту опытный, участок такой дороги длиной- 200 м эксплуатировался с 1899 г. в Гатчине. Одновременно Романов занималсяконструированием автомобиля с электрическим двигателем и аккумуляторами —электромобиля. Первое упоминание о нем относится к 1899 г., когда вСанкт-Петербурге состоялись испытания опытных образцов, Изобретатель не пошелпо пути приспособления электродвигателя к конному экипажу, а создал своюоригинальную конструкцию. Его первые двухместные самоходные фиакры имелипередние ведущие и задние управляемые колеса. И сегодня, когда легковыеавтомобили с приводом на передние колеса получили широчайшее распространение,мы видим их предтечу и в электромобилях Романова.
Необычной была компоновка машины, котораяпредназначалась для работы в качестве наемного экипажа — фиакра, сегодня мыназвали бы его такси. Позади пассажирского отделения находился отсек с аккумуляторами,а над ними помещалось сиденье водителя. Запаса энергии аккумуляторов (их массасоставляла 48 % общей массы машины) хватало без подзарядки на 64 км пути, т. е.
почтикак у современных электромобилей. Скорость экипажа достигала 38 км/ч.
В начале 1901 г. на улицахстолицы прошел испытания электрический омнибус И.В. Романова, которыйпредложил городским властям открыть регулярное пассажирское сообщение надесяти маршрутах с использованием своих машин. Санкт-Петербургская городскаяуправа в акте № 4114 сделала после испытаний заключение, что «… омнибусы,построенные по этой системе, представляются удобными и безопасными дляуличного движения и общественного пользования». Летом того же года городскаядума удовлетворила ходатайство изобретателя и разрешила начать эксплуатациюэлектрических омнибусов. Один из десяти утвержденных маршрутов охватывалсамые оживленные магистрали города: Адмиралтейская Площадь—Невскийпроспект—Знаменская площадь.
С 8 ч утра до 11 ч вечераомнибусам предстояло совершать на каждом маршруте рейсы с 5-минутнымиинтервалами. При том общее число машин не должно было превышать восьмидесяти.И. В. Романов построил несколько
5-местных омнибусов с задними едущими колесами и цепнойпередачей. Интересная особенность конструкции состояла в том, что каждоеколесо приводилось самостоятельным электродвигателем, благодаря чемуотпадала необходимость в дифференциале. Очень легкий омнибус (его масса безнагрузки—1600 кг) при общей мощности электродвигателей 6 л. с. развивалскорость до 11 км/ч.
Заключение
Так, шаг за шагом, создавался автомобиль, которыйсегодня, на рубеже нового столетия стал неотъемлемой частью техническогопрогресса. Современные автомобили лишь отдаленно напоминают своих «пра-прадедушек». Несмотря на свою более чем столетнюю историю, автомобили иавтомобильная промышленность еще имеют неисчерпаемый резерв для инженерных иконструкторских идей.
И задачей нового поколения специалистов автомобильноготранспорта является поиск и претворение этих идей в жизнь.
Литература:
1. ГоголевЛ.Д. «Эволюция автомобиля». Киев, Техника, 1983.
2. Исаев И.С.«От самобеглой коляски до ЗИС-111». 1971.
3. ХальфанЮ.А. «Первые русские автомобили и их эксплуатационные качества». 1960.
4. ЧудаковЕ.А. «Развитие конструкции автомобиля». 1949.
5. Шпанов Н.«Рождение мотора». 1934.
6. Сборник«Автомобилист». 1986.
7. Сборник«Автомобилист». 1985.