Я изучил литературу, описывающую опыт эксплуатации паровых грузовиков и посчитал рентабельность двигателя внешнего сгорания. Получилось интересно...
Француз Николя Кюньо создал первый паровой автомобиль — это бесспорно. Его соотечественник Леон Серполле придумал компактный прямоточный паровой котел, и это тоже факт. Но коммерческое применение безрельсовых паровиков — заслуга британских инженеров. Именно они строили пригодные к эксплуатации паровые грузовики. И было это не так уж давно: в первой половине ХХ века.
Работали эти автомобили на угле, что понятно: своей нефти на британских островах не было, зато угля, знаменитого, высококачественного, добывалось немерено. Добывалось более двух сотен лет.
По железным дорогам Англии и Шотландии неслись паровозы, по Темзе сновали паровые катера, в портах грузились пароходы, повсеместно дымили угольные электростанции. В этот ряд вписались и паровые автомобили.
В те годы выяснились и преимущества парового грузовика перед собратьями с ДВС — это потребление более дешевого топлива, приемистость паросиловой установки на пересеченной местности, большой крутящий момент, простая трансмиссия, меньшее число трущихся деталей (привет ремонтникам!) и многое другое.
Какое место отводилось паровым автомобилям в грузовых перевозках первой половины ХХ века? Здесь надо учитывать экономические реалии тех лет: цены на уголь и нефтяное топливо, стоимость обслуживания и ремонта и прочее. И еще одна важная оговорка. Дизель на грузовом транспорте не был широко распространен, поэтому паровой автомобиль сравнивался с бензиновым грузовиком.
СЧИТАЕМ РЕНТАБЕЛЬНОСТЬ
По зарубежным данным, паровые автомобили были выгодны при перевозке грузов выше 5 тонн. А если дорожные условия были тяжелыми: пересеченная местность, угольные карьеры, подъезды к стройкам — то предпочтения отдавались паровым грузовикам и при меньшей нагрузке. При работе в экстремальных условиях двигатель бензинового грузовика быстро перегревался, его мощность падала, и грузовик просто переставал тянуть. А вот паровая машина спокойно работала на малых оборотах без перегрева.
В некоторых отраслях паровой автомобиль был особенно выгоден. Например, при перевозках на угольных разработках и вблизи них. Здесь паровики заправляли малоценным углем, негодным для рынка, но вполне подходящим для неприхотливого автомобильного котла низкого давления.
Шахты, угольные карьеры, портовые терминалы для отправки угля на экспорт — здесь паровой автомобиль конкурировал не только с бензиновым грузовиком, но и с железной дорогой. Вот несколько цифр из практики. На плече 240 км стоимость перевозки железнодорожным транспортом и паровым автомобилем получалась одинаковой. На более длинных расстояниях выигрывала железная дорога. Однако часто уголь требовалось перевозить гораздо ближе. И на плече до 130 км все козыри были у парового автомобиля.
Хотите подтверждения в цифрах? Пожалуйста: в реалиях тех лет перевозка 1 т угля на расстояние 128 км по железной дороге обходилась в 13 шиллингов 6 пенсов. А на паровых грузовиках — в 11 шиллингов 3 пенса.
ВОЗИЛИ НЕ ТОЛЬКО УГОЛЬ
В начале 30-х годов прошлого века почти весь сырой хлопок между Ливерпулем и Ольдгамом перевозился на паровых автомобилях. Так, компания «Мортон и К°» имела в своем хозяйстве 20 паровых грузовиков. Владельцы утверждали, что паровой автотранспорт им выгоднее, чем железная дорога. Действительно, перевозка тонны хлопка на паровом грузовике обходилась им в 12 шиллингов 6 пенсов, а по железной дороге — 16 шиллингов 3 пенса. Сюда необходимо добавить затраты на погрузку-разгрузку вагонов и стоимость доставки с железнодорожной станции к месту назначения.
Жечь уголь, а не дорогой бензин, оказалось выгоднее и в городе. Паровые грузовики развозили пиво, а на их кабинах красовались эмблемы известных пивоварен. Британский опыт переняла и Чехословакия, когда стала производить паровые автомобили «Шкода-Сентинел» по английской лицензии.
Доставляли паровики и продукты питания. Для этого грузовики оборудовали холодильными установками. При температуре наружного воздуха +18 °C внутри фургона поддерживалась температура –1 °C.
Кузова оснащались высокими или низкими бортами, а также решетками. Нередко паровики снабжались гидравликой для подъема кузова или опрокидывателями, позволяющими вести разгрузку с любого борта.
Паровые автомобили специального назначения оснащались цистернами, контейнерами для городского мусора, приспособлениями (кониками) для транспортировки древесины и другими надстройками. Кроме того, паровики часто снабжались лебедками, размещенными на раме.
НЕМНОГО ОБ ЭКСПЛУАТАЦИИ
Но оснащение оснащением, а жизнь водителей и механиков легкой не была. Розжиг холодного котла в установках низкого давления оборачивался подлинной мукой. Представьте, что промозглым утром вам нужно растопить огромную печку на колесах и вскипятить хотя бы несколько десятков литров воды!
Да, у вас есть электрическая воздуходувка и прочие вспомогательные устройства, но уголь есть уголь, потребуется минимум 40–60 минут.
Владельцы паровиков придумали простой способ избавления от нелегкой трудовой повинности. Днем паровой автомобиль работал по прямому назначению — перевозил грузы, а ночью, находясь на приколе «на малых парах», обогревал и снабжал горячей водой дома, гаражи, коровники и прочие здания. Так время утреннего розжига сводилось к нулю. Водителю оставалось лишь отсоединить шланг, и автомобиль был «готов к бою». Правда, требовалась дозаправка водой и углем, но она занимала гораздо меньше времени, чем запуск котла, что для коммерческой эксплуатации очень важно.
А вот чистить котел приходилось в любом случае. Практически еженедельно. Надо полагать, эта процедура включалась в какое-нибудь плановое техническое обслуживание.
ПАР ПРОТИВ ДВС
Коль уж мы перешли с коммерции на технику, сделаем несколько любопытных сравнений парового автомобиля с бензиновым конкурентом. Разумеется, все рассуждения ведутся с позиций времени, в которое мы перенеслись.
С точки зрения конструкции неуклюжие паровые автомобили с котлами низкого давления имели ряд преимуществ перед соперниками с двигателями внутреннего сгорания.
Главное — простота устройства агрегатов. Сложного электрооборудования не было, только самое необходимое. Капризной системы карбюрации тоже не было. На большинстве паровиков не было сцепления, коробки передач и сложной трансмиссии.
Значит, не было и ухода за перечисленными узлами и агрегатами. Это в какой-то мере компенсировало хлопоты по чистке котла. Но обслуживание воздуходувки, водяного насоса, примитивной автоматики все же было необходимо.
А вот еще важное преимущество: температурный режим у паровой машины более благоприятный, чем у ДВС. Следовательно, и основные детали страдали меньше. Судите сами: температура газов в цилиндрах двигателя внутреннего сгорания достигает 1800 °C, а температура перегретого пара не превышает 400–450 °C. Цилиндропоршневой группе бензинового мотора грозит коррозионно-механический износ от воздействия температуры и топлива, а паровой машине — нет.
Износу зеркала цилиндров и поршневых колец в ДВС способствует сгорание моторного масла. В паровой машине этого не происходит. Да и сама паровая машина проще бензинового мотора.
СКОЛЬКО НУЖНО УГЛЯ И ВОДЫ?
Взять, к примеру, паровой грузовик Foden с горизонтальным котлом и трубой в задней части кабины — один из самых совершенных паровиков своего времени.
Общие его данные таковы: колесная база — 3924 мм, колея передних колес — 1892 мм, задних — 1661 мм, клиренс — 330 мм. Рессоры — листовые полуэллиптические, колеса — с пневматическими шинами; задние колеса — сдвоенные. Автомобиль оснащен двухступенчатой коробкой передач, карданным валом и конической главной парой, словом, трансмиссия как у бензинового грузовика.
Тормоза — колодочные, паровые, действующие на обе оси. Привод — от ножной педали. Позже автомобиль получил основные тормоза с пневматическим приводом. Есть и механический тормоз, с основными тормозами никак не связанный. Что интересно, он также действует от ножной педали, разумеется, отдельной.
Грузоподъемность этого «Фодена» 6 тонн. Но он мог тянуть за собой 6-тонный прицеп, и тогда полезная нагрузка увеличивалась вдвое. Прицеп также оснащался паровыми тормозами.
В задней части кузова подвешен бак, вмещающий 168 галлонов (764 л) воды. А уголь размещается в кабине под сиденьем. Паровая машина — 2-цилиндровая, простого действия, развивает мощность 80 л. с. при 500 об/мин.
Грузовик оснащен электрооборудованием по стандартам того времени. Во всяком случае, фары у него надежные. Полная масса автомобиля — 6 т, а с запасом воды — 6,76 т. Сюда надо приплюсовать вес угля, но прибавка эта не слишком велика.
Словом, это действительно автомобиль, а не паровая повозка. И сколько же ему требовалось угля? А заодно и воды?
Осенью 1930 года были проведены официальные испытания этого «Фодена» с полной нагрузкой. Выяснилось, что при средней скорости 40—48 км/ч автомобиль потребляет 1,07 кг уэльского угля и 1,91 галлона (8,68 л) воды на 1 км пробега. Максимальная скорость — 80 км/ч.
А теперь рассмотрим популярный у перевозчиков Sentinel S4. Вертикальный котел у него расположен в центре кабины между лонжеронами, а угольные и водяные баки установлены позади сидений. Сразу за котлом на лонжеронах размещается четырехцилиндровая паровая машина одностороннего действия с клапанным распределением. Ее мощность в зависимости от года выпуска от 85 до 120 л. с. при 1500 об/мин.
Емкость водяных баков у этого «Сентинела» — 740 л, а в бункеры входит 400 кг угля. Запаса воды для груженого автомобиля хватало на 100 км пробега, а запаса топлива — на 300 км. Видно, что по расходу угля «Сентинел» немного проигрывал «Фодену»: 1,33 кг/км против 1,07 кг/км.
Максимальная скорость груженого автомобиля достигает 65 км/ч, порожнего — 73 км/ч. При этом полная масса «Сентинела» с грузом в 6 тонн составляет 13 660 кг.
Разобравшись с расходом угля и воды, отметим, что с годами автомобили совершенствовались. Уменьшался собственный вес грузовика в пересчете на тонну грузоподъемности, росла скорость перевозок и снижалось потребление топлива и воды.
Практика эксплуатации паровых автомобилей показала, что для работы с ними требовался персонал более низкой квалификации, особенно в сравнении с дизельными автомобилями. Потребность в ремонтах за жизненный цикл у паровых автомобилей была меньше, ремонтные работы проще, а межремонтные пробеги — больше.
В литературе тех лет приводится еще несколько интересных эксплуатационных показателей. Так, на 35 км пробега паровому грузовику требовался 1 л смазочных материалов. Ремонт обходился в 1 пенс на 1 км. Амортизация парового автомобиля составляла 15 % в год, а бензинового — 20 %.
Такая вот «паровая экономика». И уж делом коммерсанта было решить, какой именно грузовик выбрать для своего бизнеса.
ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНЫЙ АККОРД
Аргентина в конце 1940-х годов испытывала энергетический голод. Положение могла спасти переброска угля из новых шахт в различные регионы страны.
Но как перевозить уголь, скажем, из Рио-Турбио в Рио-Гальегос? Попробовали использовать бензиновые грузовики. Но это оказалось настолько дорого, что уголь буквально становился золотым.
И тогда решили закупить паровые «Сентинелы». В компании Sentinel Waggon Works Ltd удивились: на дворе 1950 год, выпуск паровых грузовиков давно прекращен… Но все же построили и продали аргентинцам 100 автомобилей модели S6. Причем, в отличие от английской компоновки, руль разместили слева — в Аргентине было правостороннее движение.
Задачу свою «Сентинелы» выполнили. Уголь возили колоннами по 10–15 грузовиков. Топливо брали прямо из кузова, а воду — из местных источников.
Какова судьба этих машин? Практически все пошли на металлолом. Лишь один грузовик в 2016 году перевезли в Буэнос-Айрес и отремонтировали. А заказ сотни «Сентинелов» для Аргентины стал последним в истории угольного парового автотранспорта.
Но паровые грузовики живы и сегодня. Заботливо отреставрированные и покрашенные, они участвуют в паровых фестивалях и выставках — в чем можно убедиться, взглянув на приведенные в статье фотоматериалы.
Юрий Буцкий
Что еще почитать:
История паромобилей: главный двигатель человечества
Удивительные экспонаты и паровые машины музея Генри Форда
Как я съездил на слет владельцев паромобилей, и что интересного там увидел