Чтобы завести современный автомобиль, нужно лишь вставить ключ в замок и повернуть - все, двигатель завелся!
Поворачивая ключ в замке зажигания, мы запускаем маленький электрический двигатель - стартер. Проворачивая вал двигателя, он запускает его.
А раньше автомобили - кто не видел или не делал сам этого, тот наверняка видел в кино - нужно было «заводить» специальной рукояткой, компактного электрического стартера тогда еще не изобрели. Само собой, запустить таким образом можно только относительно маломощный и небольшой двигатель.
Одна из разновидностей ручного пуска - кик-стартер, который можно встретить во многих мотоциклах. Заместо рукоятки там используется специальный рычаг, по которому нужно сильно «пнуть» один или несколько раз.
Но зачем вообще нужен этот стартер или рукоятка? Вот ведь взять электрический двигатель - просто подаем ток на обмотки - и начинает работать, никаких проблем.
Первая причина. Рассмотрим, обычный четырехтактный четырехцилиндровый автомобильный двигатель.
В тот момент, когда происходит рабочий ход («сгорание») в третьем цилиндре, остальные три цилиндра «отдыхают» - в четвертом идет выпуск выхлопных газов, во втором сжатие, в первом впуск топлива... И все это происходит за счет энергии рабочего хода в третьем цилиндре!
Третьему цилиндру этом помогает вращающийся маховик, накапливающий энергию движения. Но если двигатель «холодный»? Откуда взять энергию на впуск топлива и сжатие в первый раз? Вот тут нам и потребуется стартер, или рукоятка.
Другая причина использования стартера или рукоятки - наличие двух так называемых «мертвых точек» хода поршня, верхней и нижней. Если поршень остановится на мертвой точке, двигатель «клинит» - то есть его получится завести только с помощью внешнего воздействия. Это касается и двигателя внутреннего сгорания, так и паровой машины.
А теперь внимание, вопрос. А как же запускали паровые двигатели большой мощности? Скажем, например четырехцилиндровые паровые машины знаменитого парохода «Титаник» или его брата-близнеца «Олимпик»?
Также рукояткой? Кхм. Каждая паровая машина «Титаника» (их на пароходе было две) в высоту была десять метров и весила 1000 тонн. Самый маленький цилиндр высокого давления, у этой машины был диаметром в полтора метра. А цилиндры низкого давления были диаметром по два с половиной метра. Соответствующего размеры были и поршни. А чего вы хотели? Все таки 16 тысяч лошадиных сил.
А теперь внимание! Чтобы запустить двигатели «Титаника», нужно было 6 часов. Как это так?! - можете удивиться. От поворота ключа зажигания до пуска двигателя - целых шесть часов?Разбираемся...
Для того, чтобы заработала паровая машина, надо получить пар под нужным давлением, для цилиндров высокого давления «Титаника» это примерно 14,7 атмосферы (14,7 килограмм на один квадратный сантиметр). Соответственно, нужно для начала вскипятить воду. Общий вес воды во всех котлах 1400 тонн в 29 котлах. Каждый котел - размером с двухэтажный дом и весом в 91 тонну.
Под стать котлам были топки - 158 топок, каждая глубиной в три метра и шириной в полтора метра. Обслуживала эти топки «черная команда» -170 кочегаров.
Только примерно через 6 часов после начала растопки котлов давление пара доходила до рабочей величины. Затем надо было постепенно прогреть цилиндры. Только после этого можно было «заводить» двигатели. Для того, чтобы запустить паровую машину использовалась... другая паровая машина, малой мощности. Она проворачивала вал основной паровой машины через систему шестерен, поршни в цилиндрах начинали работать, туда не спеша подавали пар... Наконец, проходил полный рабочий цикл, и паровой двигатель «Титаника» начинал работать уже самостоятельно; пусковую машину отсоединяли и останавливали.
Процедуру запуска большой старинной паровой машины (тоже начала 20 века, тоже тройного расширения, как и на «Титанике», и примерно таких же габаритов) в настоящий момент можно увидеть в музее паровых машин Кэмптон-Парк, в Лондоне.
Напоследок. Наверное, вы слышали песню «Раскинулось море широко»
Из-за этой песни многие почему то считают, что с кочегарами на судне обращались плохо, мало платили и всячески издевались. Совершенно не так. Кочегар на паровом судне того времени - ценный и важный специалист, заменить которого довольно непросто. Не каждый согласится на такую адскую работу, и не каждый справится с ней. Поэтому кочегаров особенно опытных, берегли. Зарплата у кочегара на «Титанике» была 6 фунтов стерлингов в месяц - на наши деньги примерно 100 000 современных рублей. За здоровьем кочегаров тщательно следили, в частности, их неплохо кормили - на «Титанике» они получали такое же питание, как пассажиры третьего класса, плюс дополнительно 200 грамм мяса в день. Меню в третьем классе было очень хорошее.
Завтрак: овсяная каша, копченая селедка, картофель в мундире, яичница с ветчиной, сладкая кукуруза, ростбиф с подливой, отварной картофель, плам-пудинг, сладкий соус, фрукты.
Обед: рисовый суп, морские галеты, свежий хлеб, отварной картофель, ростбиф с подливой, сладкая кукуруза, сладкий соус, плам-пудинг, фрукты.
Чай: холодное мясо, маринованные огурцы, тушеный инжир с маслом, чай.
Ужин: овсяная каша, сыр, морские галеты.
Однако, само собой, вид и запах у кочегаров после вахты был, мягко говоря, малоприятный. Попробуйте 4 часа поработать лопатой, кочергой, и двухметровым железным крюком на сорокоградусной жаре, в духоте и тесноте! За один час каждому кочегару полагалось перекидать лопатой примерно тонну угля, за одну смену - три с половиной тонны. В общем, «черную команду» старались «прятать» от пассажиров (причем всех классов). У кочегаров была своя отдельная столовая, кубрики и спальни кочегаров соединялись с котельными при помощи специальных трапов, коридоров и переходов - короче говоря, все было устроено так ловко, что пассажиры за весь рейс не видели ни одного кочегара. Пассажиры видели только дым из труб парохода...