В современном мире, автомобиль из роскоши, стал необходимостью и чем-то повседневным. Машины заполонили улицы. Можно сказать, что теперь человек подстраивается под автомобили, расширяет дороги, прокладывает их в новых местах, строит огромные парковки, дорожные развязки и т.д.
Города ломятся от наплыва машин, к слову, согласно данным аналитической компании INRIX, в Лос-Анджелесе, за год человек проводит в пробках 104 часа, а в Москве - 91 час.
Давайте, покопаемся в истории и узнаем, с чего начинался автомобиль.
Поддай парку!
Своему рождению, автомобиль обязан появлению парового двигателя, преобразующего энергию пара в механическую работу. Так первые машины, были не что иное как паровоз (или пароход?).
Поршень, посредством штока, шатуна и кривошипа, передаёт на вал, несущему маховику, который служит для снижения неравномерности вращения вала, энергию. Эксцентрик, на главном валу, с помощью эксцентриковой тяги приводит в движение золотник, управляющий впуском пара в полости цилиндра. Пар в цилиндре, уходит в атмосферу или поступает в конденсатор.
Так, к примеру, выглядела машина с паровым двигателем, изобретённая в 1769 году, изобретателем Никола Жозеф Кюньо.
Одни из преимуществ паровых машин:
- Паровые двигателя, сохраняют максимальный крутящий момент на любых оборотах, вплоть до самых минимальных;
- Такие двигателя, не нуждаются в трансмиссии, передавая усилие непосредственно на колёса;
- Паровая машина способна длительно выдерживать высокие перегрузки (до 100 %), на что ДВС неспособны.
Двигатель внутреннего сгорания
Но в автомобилестроении, паровые двигателя не пользовались большой популярностью, уступив место ДВС.
Успешных попыток создать двигатель внутреннего сгорания, было не мало. Мы же остановимся на тех, которые больше всего повлияли на ход истории.
В 1799 году, во Франции, инженер Филипп Лебон. Открыл светильный газ, что прежде всего, было важнее для развития техники освещения. В 1801 году, Лебон взял патент на конструкцию газового двигателя, принцип которого состоял в том, что открытый им газ, вместе с воздухом образовывал смесь, которая при воспламенении взрывалась, выделяя большое количество тепла.
В 1860 году, бельгийский механик Жан Этьен Ленуар, пришёл к мысли, что топливновоздушную смесь в газовом двигателе, можно воспламенять с помощью искры. На основе этой идеи, он и построил свой двигатель. К 1874 году, было выпущено более 300 таких двигателей. Сколотив капитал, Ленуар, перестал совершенствовать свой двигатель.
В том же, 1860 году, познакомившись с двигателем Ленуара, немецкий конструктор Николас Аугуст Отто, совместно с братом, построил его точную копию и попытался запатентовать, однако заявка на патент была отклонена. В 1863 году, Отто создал двухтактный атмосферный двигатель внутреннего сгорания запатентовав его через год. В 1876 году, им был сконструирован ещё более совершенный четырёхтактный газовый двигатель.
Двигатели Отто, были почти в пять раз экономичнее двигателей Ленуара, плюсом имели лучшее КПД.
К 1897 году было выпущено около 42 тысяч таких двигателей разной мощности. Но то, что в качестве топлива использовался светильный газ, очень уменьшало область применения таких двигателей.
Изобретателем работоспособного бензинового двигателя, был немецкий инженер Готлиб Даймлер, продолжительно работавший в фирме Отто. В начале 80-х, Даймлер представил Отто идею бензинового двигателя, но тот не был ей воодушевлён. Тогда, Даймлер вместе с товарищем Вильгеймом Майбахом, принял решение покинуть фирму Отто. Совместно они открыли мастерскую, где стали работать над своим проектом.
Проблема, перед Майбахом и Даймлером, стояла не самая простая, необходим был лёгкий и мощный двигатель, при этом не требующий газогенератора.
В 1883 году, был создан первый калильный бензиновый двигатель с зажиганием от раскалённой трубочки, вставляемой в цилиндр.
Процесс испарения жидкого топлива в первых бензиновых двигателях всё ещё не удовлетворял предъявленные требования. Пока Донат Банки, не произвёл настоящую революцию, создав карбюратор с жиклёром, ставший прообразом, всех современных карбюраторов. Банки решил не испарять бензин, а распылять его мелко в воздухе, для его равномерного распределения по цилиндру.
Первые двигателя, были одноцилиндровыми и увеличение мощности их, достигалось увеличением объёма цилиндра, однако с течением времени, мощность стали повышать за счёт увеличения количества самих цилиндров.
В 1884 году Огнеслав Степанович Костович в России построил первый бензиновый карбюраторный двигатель.
В 1885 году, Даймлер и Майбах сконструировали лёгкий бензиновый карбюраторный двигатель и использовали его для создания первого мотцикла в 1885, а в 1886 году — на первом автомобиле.
Путь автомобиля, был тернист, но интересен. В зависимости от топлива, способа его подачи, преследуемых целей, каждый автомобиль был особенным и не похожим на собратьев.
В этой статье, я не затронул первые авто с дизельным ДВС и первые попытки создать электромобиль, но скоро, мы разберём эти темы.)
