цилиндровый, лежачий четырехтактный

бензиновый двигатель, 3/4 л. с. Готова к действию

 

Доказано, что последняя фраза — выдумка. Справедливости ради, надо все же сказать, что вторая повозка Маркуса, созданная им в 1887 году, кое-как действовала и что Маркус предложил интересные решения отдельных механизмов машины, например — карбюратора.

 

Селден

 

В городе Рочестере (США) жил другой изобретатель — 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 все было записано в таких выражениях, что любой экипаж с бензиновым двигателем оказывался как бы изобретенным Селденом. И как только в 90-х годах XIX века в Соединенных Штатах началось производство автомобилей, изобретатель предъявил иск фабрикантам. Одни из них приобрели патент Селдена и создали «Ассоциацию лицензированных автомобильных машиностроителей» (АЛАМ), другие затеяли судебный процесс против него, длившийся до 1910 года. Разбогатевший на торговле патентом изобретатель пошел на то, чтобы построить автомобиль по своему проекту, как того требовал суд. На горе противникам АЛАМ автомобиль оказался работоспособным! Все же им удалось доказать, что машина Селдена — не автомобиль, а повозка с моторным передком, ее двигатель (к тому же типа «Брайтон», а не Отто — Даймлера, как у всех автомобилей) смонтирован на передней оси, поворачивается вместе с ней и вращает передние колеса. Повозка Селдена хранится в музее Института Стивенса.

 

Готлиб Даймлер и Карл Бенц

Ни Маркус, ни Селден, ни прочие претенденты не были признаны изобретателями автомобиля.

Этой чести удостоены Готлиб Даймлер и Карл Бенц (1844—1929).

 

 

Работали они в одно и то же время в соседних германских городах Маннгейме и Бад-Канштатте (пригород Штутгарта) на расстоянии часа езды на современном автомобиле. Оба построили действующие самодвижущиеся 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 века слиться в известную ныне всем компанию «Даймлер — Бенц». Вот что писал в своих воспоминаниях К. Бенц по этому поводу: «Я за всю свою жизнь ни разу не имел случая разговаривать

с Даймлером. Однажды я видел его издали в Берлине. Когда я протолкался к нему, желая познакомиться, он уже исчез в толпе. Всякий, кто видел и знает наши первые экипажи, приводимые в движение моторами, отлично понимает, что мы шли к решению проблемы совершенно различными техническими путями, абсолютно самостоятельно и независимо один от другого».

 

 

К осени 1885 г. был построен «моторный велосипед» с деревянными рамой и колесами. Так как конструкторы не могли быть уверены в достаточной его устойчивости, а падать с горящей горелкой и бачками, заполненными бензином, не представляло особого удовольствия, то по бокам установили специальные опорные катки-ролики, как у современных детских велосипедов.

 

На рисунке достаточно четко видна общая компоновка машины и ее

механизмы. Трансмиссия состояла из двух пар шкивов и плоского ремня,

управление которым осуществлялось рычагом, расположенным на раме,

сразу за рулем. Он же приводил в действие и единственный тормоз —

небольшую деревянную колодку, прижимавшуюся к внешней поверхности бандажа заднего колеса. За рычагом «сцепление — тормоз» находился рычаг управления краном-смесителем карбюратора. Между передними стойками рамы были расположены карбюратор и глушитель.

За цилиндром двигателя слева, в небольшом защитном кожухе (он предохранял от ветра) помещалась трубка накаливания с горелкой, а резервуар для бензина находился сзади седла.

 

Поскольку двигатель работал все время с постоянной частотой вращения коленчатого вала, то двухступенчатая ременная передача обеспечивала мотоциклу две скорости—6 и 12 км/ч, Передача от промежуточных шкивов на зубчатый венец, прикрепленный к спицам заднего колеса, осуществлялась шестерней. Колеса имели металлические шины-бандажи. Масса мотоцикла составляла 90 кг.

 

Описанный проект в основном был выполнен Вильгельмом Майбахом и

защищен патентом ДРП № 36 423 от 29 августа 1885 г., выданным, однако, Даймлеру.

 

Первый выезд на мотоцикле состоялся 10 ноября 1885 г., причем

основным испытателем был Майбах и реже старший сын Даймлера — Пауль. Максимальная скорость во время пробных поездок достигала 18 км/ч. Несмотря на вполне удовлетворительную устойчивость и безопасность езды, некоторые его механизмы оказались недостаточно надежными, Поэтому после нескольких испытаний дальнейшие работы по усовершенствованию его конструкции не производились, так как мотоцикл не был самоцелью для Даймлера и Майбаха. Основная задача — практическое опробование первого транспортного двигателя внутреннего сгорания — была достигнута.

 

Двухколесное транспортное средство стало для изобретателей трамплином к четырехколесному автомобилю. Хотя, справедливости ради, надо отметить, что Даймлер, создавая транспортный двигатель внутреннего сгорания, никогда не проявлял интереса к разработке конструкций самих транспортных средств. Постройка его первого четырехколесного экипажа произошла так.

 

В связи с приближением дня рождения жены, 29 апреля 1886 г., Даймлер объявил о своем желании покатать ее по городу на моторном экипаже, который он специально по этому случаю построит. С целью быстрейшей реализации своей идеи Даймлер обратился к экипажной фабрике «В. Вимпфф и Сын» в

Штутгарте с просьбой изготовить легкий, прочный экипаж открытого

типа, указав, что на него будет установлен бензиновый двигатель.

Вимпфф предложил Даймлеру пролетку - «американку», поскольку она,

по его мнению, наиболее подходила для установки двигателя между рядами сидений. Предложение понравилось Даймлеру.

 

Хотя Вимпфф и обещал выполнить заказ к 29 апреля 1886 г., но слова

не сдержал. Только 28 августа экипаж был доставлен в Каннштадт.

По бокам темно-синей пролетки помещались фонари со стеариновыми

свечами и рефлекторами, сиденья были обиты черной кожей с прошивкой. Оси, колеса, рессоры, поворотный круг и другие детали ходовой части изготовил поставщик Вимпффа — специализированная фирма «Цур и Бобзин» в Гамбурге. Любопытно, что на свою продукцию фирма дала двухлетнюю гарантию. Экипаж без двигателя весил 305 кг и обошелся, по тому времени, в довольно солидную сумму — 795 марок. Учитывая слишком необычное назначение экипажа, Вимпфф поместил не нем фирменную табличку с датой изготовления.

 

Для этой пролетки Даймлер и Майбах сконструировали и построили одноцилиндровый двигатель с воздушным охлаждением, полностью

идентичный тому, что стоял на мотоцикле, но увеличенных размеров — диаметр цилиндра 100 мм, ход поршня—180 мм, что соответствовало рабочему объему 1,35 л. О мощностных параметрах этого двигателя, к сожалению, в то время ничего не сообщалось. Детали силовой передачи, рулевого управления и другие изготовила мастерская Даймлера в Каннштадте, а монтаж двигателя и окончательную сборку экипажа он поручил машиностроительному заводу в Эсслингене.

 

 

Общая компоновка автомобиля показана на рисунке. Двигатель располагался между рядами сидений, непосредственно перед пассажиром, который должен был «управлять» им. В его обязанности входило наблюдение за цветом трубки накаливания и поддержание его ослепительно белым. Для этого требовалось регулировать соответствующим образом горелку, изменять состав смеси краном-смесителем карбюратора — необходимая операция при переключениях передач. Из этого следует, что пассажиром на первом в мире автомобиле мот быть далеко не каждый.

 

Комбинированная ременно-зубчатая силовая передача в основном не

отличалась от мотоциклетной. На правой стороне коленчатого вала

Свободно сидели два шкива одинакового диаметра, каждый из которых мог быть блокирован с валом специальным рычагом с места водителя. Два плоских кожаных ремня соединяли их с ведомыми шкивами, закрепленными на промежуточном валу. Разные диаметры ведомых 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 на нижних половинах полностью эллиптических задних рессор. Внешние концы этого вала несли ведущие звездочки, которые соединялись с ним при помощи размещенных в их ступицах механизмов свободного хода: они выполняли функции дифференциала.

Ведущие звездочки находились в постоянном внешнем зацеплении с зубчатыми венцами, прикрепленными непосредственно к спицам задних колес.

 

Рулевое управление этого экипажа осуществлялось поворотом всей

передней оси, как у конных экипажей, с той лишь разницей, что направление движения изменял водитель, а не лошадь. Для этого часть поворотного круга, связанная с передней осью, была снабжена внутренним зубчатым венцом. С ним

зацеплялась шестеренка вертикального рулевого вала, имевшего на верхнем конце крестообразную рукоятку. Наконец, экипаж снабжался одним тормозом. Он приводился в действие ручным рычагом, который через систему тяг и коромысел прижимал облицованные кожей колодки непосредственно к поверхности задних колес.

 

Осенью 1886 г. начали опробование экипажа. Сразу же выяснилось, что воздушное охлаждение цилиндра двигателя недостаточно. Это вынудило Даймлера и Майбаха срочно переделать его на водяное, правда, только для

головки цилиндра. Первоначально Даймлер предполагал развить на

этом двигателе мощность 2 л. с. однако, по неизвестным причинам, был использован другой, 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. Для охлаждения воды впервые применялся пластинчатый радиатор, установленный наклонно в задней части экипажа. Все эти изменения, а также усовершенствование органов управления отняли достаточно много времени, и первые дорожные испытания состоялись только 4 марта 1887 г. (кстати, годом

позже первого выезда К. Бенца) на шоссе между Эсслингеном и Каннштадтом. В ходе их моторный экипаж показал реальную эксплуатационную

работоспособность; его максимальная скорость с одним пассажиром достигала 18-20 км/ч. Майбах собрал и систематизировал много ценных наблюдений и результатов, которые послужили исходным материалом для создания будущих конструкций.

 

Этот один из первых в мире четырехколесных экипажей с бензиновым двигателем внутреннего сгорания, на который Даймлер почему-то не сделал патентной заявки, сохранился до наших дней и находится в Штутгарте в музее фирмы «Даймлер-Бенц». В 1960 г, с экипажа был снят 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

данным самого Даймлера мощность двигателя равнялась 1,0...1,5 л. с.

 

Позже Даймлер поставил немало опытов по применению своего двигателя не только на сухопутном дорожном экипаже, но и на дрезине, моторной лодке, дирижабле.

 

В 1889 г. он изготовил несколько автомобилей типа «Штальрадваген»,

один из которых экспонировался в 1973 г. в Москве на большой выставке «Даймлер-Бенц». Что касается Бенца, то он с 1888 г, начал производить на продажу трехколесные, а с 1893 г. четырехколесные автомобили. Один из них, «Бенц-Вело», также был представлен в Москве на выставке. Другой экземпляр этой модели можно увидеть в экспозиции филиала Музея истории Ленинграда — в комендантском доме Петропавловской крепости.

 

 

Яковлев и Фрезе

Первый в нашей стране автомобиль родился на «брегах Невы». Речь идет не о машине Путилова и Хлобова, построенной, как утверждают, в 1882 г. Это, правда, не удалось пока подтвердить убедительными архивными материалами, да к тому же изобретатели трудились в небольшом городке на Волге и один из них являлся просто однофамильцем владельца Путиловского (ныне Кировского) завода в Петербурге.

 

Инициаторами постройки первого отечественного 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 Спасской улице «Первый русский завод

керосиновых и газовых двигателей Е. А. Яковлева» (ныне машиностроительный завод «Вулкан»), другому — «Акционерное общество постройки экипажей Фрезе и Ко» в доме 10 по Эртелеву (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 сегодня сказали бы — шасси и кузов) первого русского автомобиля Е. А. Яковлев заказал фирме П. А. Фрезе.

Ее главный конструктор Петр Георгиевич Арсеньев разработал кузов,

раму, оригинальные (не основывающиеся на патентах К. Бенца) подвеску колес и рулевое управление.

 

Испытания состоялись в Петербурге майскими днями 1896 г., а в июне, после окончательной отделки и подготовки, машину отправили на

Всероссийскую промышленно-художественную выставку в Нижний Новгород, где она экспонировалась и совершила демонстрационные поездки.

 

Машина Яковлева и Фрезе с двухместным кузовом весила около 300 кг и могла развивать скорость до 20 км/ч. Первое сообщение 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 по устройству. Описание автомобиля, помещенное в № 24 «Журнала новейших изобретений и открытий» за 1896 г., также содержало мало сведений о детище петербургских изобретателей. Однако в 1976 г. в Государственном архиве был найден негатив с изображением автомобиля Яковлева и Фрезе, ставший источником дополнительной информации. Снимок был сделан пионером русского фоторепортажа М. П. Дмитриевым, который запечатлел автомобиль перед одним из павильонов нижегородской выставки.

 

Снимок позволил определить его основные размеры, конструкцию рулевого управления и подвески передних колес.

 

Электрические повозки

 

 

Ипполит Владимирович Романов много и плодотворно работал в об­ласти электротехники. Он создал со­вершенные для своего времени ак­кумуляторы, электродвигатели, под­весную электрическую железную до­рогу. Построенный по его проекту опытный, участок такой дороги дли­ной - 200 м эксплуатировался с 1899 г. в Гатчине. Одновременно Романов занимался конструированием авто­мобиля с электрическим двигателем и аккумуляторами — электромобиля. Первое упоминание о нем относится к 1899 г., когда в Санкт-Петербурге состоялись испытания опытных образ­цов, Изобретатель не пошел по пу­ти приспособления электродвигателя к конному экипажу, а создал свою оригинальную конструкцию. Его пер­вые двухместные самоходные фиак­ры имели передние ведущие и задние управляемые колеса. И се­годня, когда легковые автомобили с приводом на передние колеса полу­чили широчайшее распространение, мы видим их предтечу и в электромобилях Романова.

 

Необычной была компоновка ма­шины, которая предназначалась для работы в качестве наемного экипа­жа — фиакра, сегодня мы назвали бы его такси. Позади пассажирского отделения находился отсек с аккуму­ляторами, а над ними помещалось сиденье водителя. Запаса энергии ак­кумуляторов (их масса составляла 48 % общей массы машины) хватало без подзарядки на 64 км пути, т. е.

почти как у современных электромо­билей. Скорость экипажа достигала 38 км/ч.

 

В начале 1901 г. на улицах столицы прошел испытания электрический омнибус И.В. Романова, который предложил городским влас­тям открыть регулярное пассажир­ское сообщение на десяти маршру­тах с использованием своих машин. Санкт-Петербургская городская уп­рава в акте № 4114 сделала после испытаний заключение, что «...омни­бусы, построенные по этой системе, представляются удобными и безо­пасными для уличного движения и общественного пользования». Летом того же года городская дума удов­летворила ходатайство изобретателя и разрешила начать эксплуатацию электрических омнибусов. Один из десяти утвержденных маршрутов охватывал самые оживленные маги­страли города: Адмиралтейская Площадь—Невский проспект—Зна­менская площадь.

С 8 ч утра до 11 ч вечера омнибусам предстояло совершать на каждом маршруте рейсы с 5-минутными интервалами. При том общее число машин не должно было превышать восьмидесяти. И. В. Романов построил несколько

5-местных омнибусов с задними едущими колесами и цепной передачей. Интересная особенность конструкции состояла в том, что каждое колесо приводилось само­стоятельным электродвигателем, благодаря чему отпадала необходи­мость в дифференциале. Очень лег­кий омнибус (его масса без нагруз­ки—1600 кг) при общей мощности электродвигателей 6 л. с. развивал скорость до 11 км/ч.

 

Заключение

 

    Так, шаг за шагом, создавался автомобиль, который сегодня, на рубеже нового столетия стал неотъемлемой частью технического прогресса. Современные автомобили лишь отдаленно напоминают своих «пра- прадедушек». Несмотря на свою более чем столетнюю историю, автомобили и автомобильная промышленность еще имеют неисчерпаемый резерв для инженерных и конструкторских идей.

И задачей нового поколения специалистов автомобильного транспорта является поиск и претворение этих идей в жизнь. 

Литература:

1. Гоголев Л.Д. «Эволюция автомобиля». Киев, Техника, 1983.

2. Исаев И.С. «От самобеглой коляски до ЗИС-111». 1971.

3. Хальфан Ю.А. «Первые русские автомобили и их эксплуатационные качества». 1960.

4. Чудаков Е.А. «Развитие конструкции автомобиля». 1949.

5. Шпанов Н. «Рождение мотора». 1934.

6. Сборник «Автомобилист». 1986.

7. Сборник «Автомобилист». 1985.