Незабытое прошлое. Первый в мире автомобиль

156
Звёзд: 1Звёзд: 2Звёзд: 3Звёзд: 4Звёзд: 5 (оценок: 3, средняя: 5,00 из 5)
Загрузка...
Первый в мире автомобиль
29 января 1886 г. – день, когда Карл Бенц получил патент на свое изобретение, считается днем рождения автомобиля

Пока мир восторгается новыми достижениями электромобиле­строителей, производители обычных автомобилей спокойно обещают, что их старый добрый ДВС не сдаст позиций еще минимум полвека. И это притом, что первый автомобиль увидел свет почти 133 года назад…

Первый в мире автомобиль Benz Patent Motorwagen был запатентован в январе 1886 года. Карл Бенц занимался его конструированием и постройкой двенадцать лет и понимал, что создает нечто, что перевернет представление общества о свободе передвижения и расстоянии в целом. Но вряд ли он сам догадывался, что многие узлы его детища приживутся на транспорте дольше чем на сотню лет. Наш рассказ – о системах, за которые мы по сей день должны быть благодарны старине Карлу.

Двигатель

Поршень, цилиндр, коленвал и прочее придумали задолго до Бенца, но самую важную (и по сей день самую хлопотную) систему – систему зажигания – придумал именно он. Искровая свеча, катушка высокого напряжения и даже прерыватель, чтобы превращать постоянный ток аккумулятора в подобие «переменки», – все это его работа. И ничего страшного, что в деталях все выглядело немного не так, как теперь. Главное – принцип был угадан верно. Свеча состояла из двух вольфрамовых электродов и керамического изолятора, «бобина» представляла собой катушку Румкорфа в деревянном ящике, а батарею не подстраховывал генератор, как теперь, и ее приходилось заряжать после каждой поездки.

Опередил время Бенц и в вопросе привода вспомогательных механизмов. Как и сейчас, тот же прерыватель и клапаны ГРМ приводились в действие благодаря кулачкам на валу. Правда, вал этот был специальный – не распределительный, а трансмиссионный, промежуточный, через который крутящий момент от двигателя передавался на колеса.

Позаботился Карл Иоганнович (отца изобретателя, паровозного машиниста из Карлсруэ, звали Иоганн) и о температурном режиме силового агрегата. Он понимал, что на автомобиле его ДВС будет работать в условиях постоянно изменяющихся нагрузок и получить двигатель с устойчивым тепловым балансом он не сможет. Поэтому была создана отдельная система охлаждения. Как и на абсолютном большинстве современных автомобилей, она жидкостная – горячий цилиндр охлаждался водой. Правда, на первых машинах Бенца ее циркуляция никак не была организована и радиатор-теплообменник вовсе отсутствовал. Однако цилиндр, как и сегодня, был окружен водяной рубашкой, соединенной с емкостью, заправляемой запасом воды. Вода, во-первых, выравнивала температуру цилиндра по всей его длине, а во-вторых, отбирала тепло и рассеивала его в атмосферу через наружные стенки рубашки и упомянутой емкости. Поскольку горячая жидкость постепенно испарялась, уровень теплоносителя приходилось часто пополнять.

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ  Ford Mustang в кино

А вот система смазки Benz Patent Motorwagen была мало похожа на нынешнюю. Собственно, единой системы и не было – возле каждого ответственного шарнира была своя отдельная миниатюрная масленка. Их нужно было заправлять маслом перед поездкой, и потом оно капельным путем поступало к трущимся парам. Ни общего масляного поддона, ни маслобака тоже не было, а святая святых ДВС – коленвал с шатунными и коренными подшипниками располагался не где-то в заполненном маслом картере, а у всех на виду: в задней части машины. Но не спешите обвинять создателя в недальновидности или чрезмерной экономии. Вся конструкция автомобиля была тщательно продумана, и такая система смазки вполне соответствовала запланированным нагрузкам: двигатель развивал свои максимальные 0,7–0,9 л.с. при 250–400 об/мин.

Конструкция двигателя включала одну направляющую всасывающую лопасть, один выпускной вертикальный клапан и распылительный карбюратор объемом 4,5 литра, где и размещалось топливо. Под двигателем установлено большое горизонтальное колесо – маховик для запуска двигателя и создания равномерного вращения

Много времени заняла у Бенца разработка системы питания. Надежного способа смешивать бензин с воздухом в то время не существовало. Единственный вид работоспособного карбюратора – испарительный – оставался мало того что неэффективным, так еще и опасным. По некоторым данным, двигатель Карла Бенца однажды взорвал­ся именно из-за карбюратора, который представлял собой цилиндрическую емкость с бензином на дне. Подогреваемый от выхлопных газов, бензин испарялся, пары его подхватывались потоком воздуха и по трубке отправлялись в камеру сгорания. Автомобиль с такой системой питания ездил, но не особенно хорошо. Только на третьей версии своего Patent Motorwagen Бенц применил аналогичный современным карбюратор эжекционного типа, подсмотренный, говорят, у Даймлера с Майбахом.

Рулевое управление

С чем действительно Бенц поначалу опростоволосился, так это с системой управления направлением движения – первые восемь лет все его модели были трехколесными. А все потому, что ему не удавалось создать систему синхронного поворота двух передних колес. Принцип тележной оси не подходил, а про уже существовавшую к тому времени рулевую трапецию, как на всех автомобилях ХХ века, он не знал – сказывалась неразвитость информационных технологий той поры. Поворачивать же одно колесо можно было без проблем, поэтому вплоть до 1893 года все модели Benz были с одним управляемым передним колесом.

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ  Ford Mustang в кино

Парадоксально, но в этой же системе – рулевой – Карл Бенц одновременно создал и шедевр, которому нет замены по сей день. То, что мы называем рулевой рейкой, применялось на самом первом Benz Patent Motorwagen в 1885 году! Правда, закрытого общего корпуса такой механизм еще не имел, но линейная шестерня в паре с цилиндрической – в наличии.

Ходовая часть

Если начинать с кормы, то заднюю подвеску Benz Patent Motorwagen современные специалисты охарактеризовали бы как зависимую рессорную. Все известные нам сегодня компоненты присутствуют: полуоси, дифференциал между ними, колесные редукторы (цепные), подшипники полуосей, мягкая подвеска и трансмиссия, позволяющая компенсировать смещения ведущего моста относительно несущей части машины, возникающие при ходе колес вверх-вниз.

Особенность, обусловленная тради­циями той далекой поры: рессоры не полу-, а полностью эллиптические. Можно предположить, что дороги в Германии конца XIX века были не особенно хороши и поэтому конструктор применил более мягкие «эллипсы», чем современные «половинки», но… Тут же видим, что единственное переднее колесо вообще не имеет никакой амортизации, и это одно из немногих сомнительных решений в архитектуре первого в мире автомобиля.

Что касается трансмиссии, то коробки передач на самом первом автомобиле в мире не было. Наверное, именно поэтому легендарной супруге изобретателя, Берте Бенц, во время ее 194-километрового пробега Мангейм – Пфорцхайм – Мангейм пришлось подталкивать машину, когда дорога шла «в горку». Карл жену в ту поездку не посылал, но пожелания своего очаровательного тест-пилота принял к сведению. И на третьей модификации его машины появилась вторая ступень трансмиссии – прародитель коробки передач. А вот цепи в качестве средства передачи крутящего момента непосредственно к колесам нам с вами малоизвестны. Но это решение Карла нашло свое продолжение в других агрегатах трансмиссии. Например, в раздаточных коробках современных внедорожников.

Новая эра

Эра электромобилей, которая все явственнее вырисовывается за нашим ветровым стеклом, спишет в отставку многие инновации, воплощенные в товарных образцах техники Карла Бенца. Но именно он вместе с другими коллегами-изобретателями минувших столетий подарил нам эти 100–150 лет эпохи ДВС. Согласитесь, не самые скучные годы в истории транспорта.