Из истории изобретения автомобиля

Однажды, филателисту Александру Платонову, попались на глаза две марки. Он решил их «расшифровать» - найти подробную информацию о людях и приборах, изображенных на миниатюрах. Так, шаг за шагом, слово за слово, и родилась эта статья.

*  *  *

Что нужно, чтобы создать хороший автомобиль? Конечно, надежный и качественный двигатель.

Изобретателем первого работающего двигателя внутреннего сгорания считается француз Этьен Ленуар. За его основу был взят паровой двигатель, но вместо пара, в отдельной камере, предварительно поджигалась смесь светильного газа с воздухом. Продукты сгорания поступали в цилиндр. Так в 1860 году появился двухтактный двигатель внутреннего сгорания.

Этьен Ленуар и его двигатель

При конструировании двигателя нужно было решить вопрос, что использовать в качестве топлива. Светильный газ дорог и он нужен в больших количествах для уличного освещения. Но есть бензин, в аптеках его продают как пятновыводитель. Керосин не подходит по причине плохого испарения при низких температурах. Остается придумать, как смешать пары бензина с воздухом в нужных пропорциях. А почему не применить что-то вроде пульверизатора для опрыскивания цветов? Эту идею и подхватил венгр Янош Чонка. Сначала использовали однокамерный карбюратор, потом появится еще одна камера для устойчивой работы на холостом ходу.

Почтовый автомобиль. Янош Чонка

Законодателями в области конструирования двигателей внутреннего сгорания считаются немецкие изобретатели Готтлиб Даймлер, Карл Бенц, Вильгейм Майбах, Николаус Отто.

Г. Даймлер, К. Бенц

В. Майбах

Самым амбициозным был Даймлер. Двигатели изготавливались сначала для мотоциклов и моторных лодок. Далее, с его легкой руки, аэростат превратился в дирижабль. Мы знаем, что в 1890 году появился знаменитый логотип в виде трехлучевой звезды в круге. Три луча: воздух, земля и вода – три стихии, где Даймлер видел возможности использования собственных двигателей внутреннего сгорания. Но созданием автомобиля, совместно с партнером и главным конструктором Майбахом, началось после того, когда узнали об успехе Карла Бенца в сфере автомобилестроения.

60-я годовщина создания «Мерседес–Бенц»

В 1876 году Николаус Отто изобрел четырехтактный цикл, а в 1877 году запатентовал четырехтактный двигатель внутреннего сгорания. Этот тип двигателя является основным и в наши дни.

Николаус Отто

В 1893 году Рудольф Дизель запатентовал новый тип двигателя, работающий на отходах производства бензина – солярке. Здесь отпадает необходимость применения карбюратора и системы зажигания. Воздух в цилиндре, за счет предварительного сжатия, нагревается до высокой температуры, и впрыскиваемое дизельное топливо самовоспламеняется.

Рудольф Дизель

Продукция Bosch – это не только бытовая техника. Дизели не были бы такими классными без изобретения еще одного немца, Роберта Боша из Штутгарта. В его мастерской точной механики и электроники изготовили и применили топливный насос повышенного давления. Да и система зажигания для бензиновых двигателей не осталась без внимания.

Роберт Бош. Магнето для системы зажигания бензинового двигателя

Эра автомобилестроения началась после одного важного события. Любой, вновь созданный автомобиль должен, как сейчас говорят, пройти тест-драйв. В 1888 году своеобразный подвиг совершила Берта Бенц, жена изобретателя Карла Бенца. Ей просто захотелось навестить маму в городе Пфарцхайм, до которого от дома в Магнейме было более ста километров. И Берта, с двумя сыновьями, совершила поездку на «самобеглой коляске» под названием «Benz Patent Motorwagen № 3».

Берта Бенц

Весь путь в одну сторону занял около 12 часов. Учтем, что никаких автобанов не было и в помине, дозаправиться в пути можно было только в аптеках. Через пять дней Берта вернулась домой и довела мужа «до ручки» – автомобиль в горку нужно было толкать, ему не хватало мощности. Пришлось в конструкцию внести изменения – поставить коробку передач с ручкой переключения скоростей.

Карта маршрута первого тест-драйва

Семейство Бенц со своим трициклом

Особую роль в развитии автомобилестроения сыграла карданная передача. И связано это с именем одного из главных лиц в истории автомобиля – Луи Рено.

От первой тележки до Формулы-1

Луи Рено стал первым, кто установил карданную передачу на автомобиль, заменив ею повсеместно используемую тогда цепную передачу. Само же внедрение карданного вала в устройство транспортного средства стало началом новой автомобильной эпохи.

Луи Рено и его первый автомобиль Renoult Tipo A

История использования карданового подвеса насчитывает тысячелетия. Систему кардановых колец использовали в древнем Китае для удержания в равновесии масляной лампы. Арабы создали на его основе легендарный гирокомпас, древние греки – чернильницу-непроливайку.

Итальянский учёный Джероламо Кардано, в своем труде «Хитроумное устройство вещей», впервые подробно описал сам принцип работы устройства. Его по достоинству оценило научное сообщество Европы, решившее с тех пор именовать подвес в честь ученого – кардановым подвесом. Со временем определение кардановый (карданный) перекочует в название вала (передачи), работающей все по тому же принципу подвеса. Не знаю, учел ли Кардано опыт использования карданового подвеса на Руси, но у нас это изобретение имеет народный характер. Наша непроливайка предназначена для ношения двух ведер с водой с помощью дуги, называемой коромыслом.

Почтальон и девушка с коромыслом

Саму конструкцию карданного вала, способного передавать вращение между расположенными под углом валами, собрал шведский ученый Кристофер Польхем. И называется он узлом Польхема.

Кристофер Польхем

Английский учёный Роберт Гук заметно доработал конструкцию универсального шарнира, полностью отражающего принцип передачи момента между валами, пересекающимися под произвольным углом. Сегодня шарниром Гука называют саму крестовину кардана.

Роберт Гук

Карданный вал должен работать совместно с дифференциалом. При повороте автомобиля каждое колесо движется по своей траектории, т.е. со своей скоростью. Чтобы избежать опрокидывания конструкции, и нужен дифференциал, который обеспечит эту разницу в скоростях вращения. К счастью, этот узел уже применялся на телеге Кюньо с паровым двигателем. Так что можно было просто воспользоваться этим механизмом.

Грузовик Фрадье Кюньо

Далее началось оттачивание деталей. У автомобиля появляется четвертое колесо, а румпель заменило рулевое колесо (Альфред Вашерон). Электрическое зажигание на автомобилях первые было применено в 1889 году французом Жоржем Бутоном, предложившим использовать для поджигания топливной смеси контактный прерыватель.

Марка «Золушка». Автомобиль Ж. Бутона «Oldtimer»

Скажем отдельное спасибо Амадею Болле за независимую подвеску, Уильяму Ланчестеру за дисковые тормоза. В 1902 году Луи Рено запатентовал барабанный тормоз.

Амодей Болле и его лимузин

Автомобиль Ланчестера. Модель 40

Еще одно спасибо нужно сказать Арману Пежо, одному из основателей одноименной автомобильной фирмы, который в 1904 году догадался использовать в автомобилях амортизаторы, вместо привычных каретных рессор.

Арманд Пежо

Стартер и этилированный бензин – заслуга Чарльза Каттеренга. Гибридный, с полным приводом автомобиль, был предложен Фердинандом Порше еще в 1902 году. Однако, первый серийный Porsche компания представит только в 2010 году в виде бензиново-электрического Cayenne S Hybrid. А самые ужасные машины Ф. Порше появятся в 1943 году на Курской дуге: тяжелый танк «Тигр» и САУ «Фердинанд», созданная на его базе.

Фердинанд Порше

Блондинки за рулем тоже были не промах. Дворники придумала Мэри Андерсон; глушитель – Эль-Дорадо Джонс; поворотники и стоп-сигнал – голливудская актриса Флоренс Лоуренс; салонный обогреватель – Маргарет Уилкокс.

На этом, пожалуй, эра одиночек–изобретателей и заканчивается. Наступил момент, когда автомобили стали продаваться не энтузиастам, а рядовому потребителю. Появились узнаваемые и стандартизованные автомобили. В дальнейшем, развитие автомобильных технологий стало под силу только большим корпорациям, поглотившим сотни мелких производителей.

Источники:

1. Берта Бенц и старт эры автомобилей.

2. Эволюция автомобилестроения.

3. Изобретатель-самоучка Николаус Отто.

4. Фотографии из свободного доступа. Яндекс. Картинки.

А. Платонов