Когда появились первые машины

История создания двигателей внутреннего сгорания — Википедия

Тепловые машины (в основном, паровые) с момента появления отличались большими габаритами и это обусловленно в значительной степени применением внешнего сгорания (требовались: котлы, конденсаторы, испарители, теплообменники, тендеры, насосы, водяные резервуары и др.). В то же время основная (функциональная) часть паровой машины (поршень и цилиндр) сравнительно невелика. Поэтому мысль изобретателей всё время возвращалась к возможности совмещения топлива с рабочим телом двигателя, позволившего затем значительно уменьшить габариты интенсифицировать процессы впуска и выпуска рабочего тела. Облегчение двигателей позволило устанавливать их на транспорте, в том числе даже на самолёт. Современные самолёты (кроме небольшого количества на электромоторах) комплектуются исключительно двигателями внутреннего сгорания - реактивными, турбореактивными, или поршневыми.

Прогресс в области ДВС тесно увязан с открытием и применением различных топлив, включая синтезированные. Поскольку состав рабочего тела (получающегося сгоранием топливо-воздушной смеси), теплотворная способность, скорость сгорания смеси, и параметры цикла (степень сжатия) зависит от применённого топлива, оно и определяет в значительной части массо-габаритные и мощностные показатели таких двигателей. Топливо ДВС определяет устройство последнего, и вообще возможность его создания. Первым таким топливом стал светильный газ.

Первые известные попытки создания ДВС[править | править код]

Многие ученые и инженеры внесли свой вклад в разработку двигателей внутреннего сгорания. В 1791 году Джон Барбер изобрел газовую турбину. В 1794 году Томас Мид запатентовал газовый двигатель. В том же 1794 году Роберт Стрит запатентовал двигатель внутреннего сгорания на жидком топливе и построил рабочий прототип. В 1807 году французский инженер Нисефор Ньепс запустил экспериментальный твердотопливный двигатель внутреннего сгорания, который использовал в качестве топлива измельченный в порошок пиреолофор. В 1807 году французский изобретатель Франсуа Исаак де Риваз построил первый поршневой двигатель, называемый часто двигателем де Риваза^[en]. Двигатель работал на газообразном водороде, имея элементы конструкции, с тех пор вошедшие в последующие прототипы ДВС: поршневую группу и искровое зажигание. Кривошипно-шатунного механизма в конструкции двигателя ещё не было.

В 1799 году французский инженер Филипп Лебон открыл светильный газ и получил патент на использование и способ получения светильного газа путём сухой перегонки древесины или угля. Это открытие имело огромное значение, прежде всего для развития техники освещения. Очень скоро во Франции, а потом и в других странах Европы газовые лампы стали успешно конкурировать с дорогостоящими свечами. Однако светильный газ годился не только для освещения. Изобретатели взялись за конструирование двигателей, способных заменить паровую машину, при этом топливо сгорало бы не в топке, а непосредственно в цилиндре двигателя.

В 1801 году Лебон взял патент на конструкцию газового двигателя. Принцип действия этой машины основывался на известном свойстве открытого им газа: его смесь с воздухом взрывалась при воспламенении с выделением большого количества теплоты. Продукты горения стремительно расширялись, оказывая сильное давление на окружающую среду. Создав соответствующие условия, можно использовать выделяющуюся энергию в интересах человека. В двигателе Лебона были предусмотрены два компрессора и камера смешивания. Один компрессор должен был накачивать в камеру сжатый воздух, а другой — сжатый светильный газ из газогенератора. Газовоздушная смесь поступала потом в рабочий цилиндр, где воспламенялась. Двигатель был двойного действия, то есть попеременно действовавшие рабочие камеры находились по обе стороны поршня. По существу, Лебон вынашивал мысль о двигателе внутреннего сгорания, однако в 1804 году он был убит, не успев воплотить в жизнь своё изобретение^[1].

В последующие годы несколько изобретателей из разных стран пытались создать работоспособный двигатель на светильном газе. Однако все эти попытки не привели к появлению на рынке двигателей, которые могли бы успешно конкурировать с паровой машиной. Честь создания коммерчески успешного двигателя внутреннего сгорания принадлежит бельгийскому механику Жану Этьену Ленуару. Работая на гальваническом заводе, Ленуар пришёл к мысли, что топливовоздушную смесь в газовом двигателе можно воспламенять с помощью электрической искры, и решил построить двигатель на основе этой идеи. Мощность первого практически пригодного двухтактного газового ДВС, сконструированного Ленуаром в 1860 году, составляла 8,8 кВт (11,97 л. с.). Двигатель представлял собой одноцилиндровую горизонтальную машину двойного действия, работавшую на смеси воздуха и светильного газа с электрическим искровым зажиганием от постороннего источника и золотниковым газораспределением. В конструкции двигателя появился кривошипно-шатунный механизм. КПД двигателя не превышал 4,65 %. Несмотря на недостатки, двигатель Ленуара получил некоторое распространение. Использовался как лодочный двигатель.

Barsanti-Matteucci (1853)

Ленуар не сразу добился успеха. После того как удалось изготовить все детали и собрать машину, она проработала совсем немного и остановилась, так как из-за нагрева поршень расширился и заклинил в цилиндре. Ленуар усовершенствовал свой двигатель, продумав систему водяного охлаждения. Однако вторая попытка запуска также закончилась неудачей из-за заедания поршня. Ленуар дополнил свою конструкцию системой смазки, только тогда двигатель начал работать. Таким образом, именно Ленуар впервые решил проблемы смазки и охлаждения ДВС. Двигатель Ленуара имел мощность около 12 л.с. с КПД около 3,3%^[2].

К 1864 году было выпущено уже более 300 таких двигателей разной мощности. Разбогатев, Ленуар перестал работать над усовершенствованием своей машины, и это предопределило её судьбу — она была вытеснена с рынка более совершенным двигателем, созданным немецким изобретателем Николаусом Отто.

Познакомившись с двигателем Ленуара, осенью 1860 года выдающийся немецкий конструктор Николаус Аугуст Отто с братом построили копию газового двигателя Ленуара и в январе 1861 года подали заявку на патент на двигатель с жидким топливом на основе газового двигателя Ленуара в Министерство коммерции Пруссии, но заявка была отклонена. В 1863 году создал двухтактный атмосферный двигатель внутреннего сгорания. Двигатель имел вертикальное расположение цилиндра, зажигание открытым пламенем и КПД до 15 %. Вытеснил двигатель Ленуара.

В 1864 году он получил патент на свою модель газового двигателя и в том же году заключил договор с богатым инженером Лангеном для эксплуатации этого изобретения. Вскоре была создана фирма «Отто и Компания». В 1876 году Николаус Август Отто построил более совершенный четырёхтактный газовый двигатель внутреннего сгорания.

На первый взгляд, двигатель Отто представлял собой шаг назад по сравнению с двигателем Ленуара. Цилиндр был вертикальным. Вращаемый вал помещался над цилиндром сбоку. Вдоль оси поршня к нему была прикреплена рейка, связанная с валом. Двигатель работал следующим образом. Вращающийся вал поднимал поршень на 1/10 высоты цилиндра, в результате чего под поршнем образовывалось разрежённое пространство и происходило всасывание смеси воздуха и газа. Затем смесь воспламенялась. Ни Отто, ни Ланген не владели достаточными знаниями в области электротехники и отказались от электрического зажигания. Воспламенение они осуществляли открытым пламенем через трубку. При взрыве давление под поршнем возрастало примерно до 4 атм. Под действием этого давления поршень поднимался, объём газа увеличивался и давление падало. При подъёме поршня специальный механизм отсоединял рейку от вала. Поршень сначала под давлением газа, а потом по инерции поднимался до тех пор, пока под ним не создавалось разрежение. Таким образом, энергия сгоревшего топлива использовалась в двигателе с максимальной полнотой. В этом заключалась главная оригинальная находка Отто. Рабочий ход поршня вниз начинался под действием атмосферного давления, и после того, как давление в цилиндре достигало атмосферного, открывался выпускной вентиль, и поршень своей массой вытеснял отработанные газы. Из-за более полного расширения продуктов сгорания КПД этого двигателя был значительно выше, чем КПД двигателя Ленуара и достигал 15 % (до 22%?^[2]), то есть превосходил КПД самых лучших паровых машин того времени^[3].

Поскольку двигатели Отто были почти в пять раз экономичнее двигателей Ленуара, они сразу стали пользоваться большим спросом. В последующие годы их было выпущено около пяти тысяч. Отто упорно работал над усовершенствованием их конструкции. Вскоре зубчатую рейку заменила кривошипно-шатунная передача. Но самое существенное из его изобретений было сделано в 1877 году, когда Отто взял патент на новый двигатель с четырёхтактным циклом. Этот цикл по сей день лежит в основе работы большинства газовых и бензиновых двигателей. В следующем году новые двигатели уже были запущены в производство.

Четырёхтактный цикл был самым большим техническим достижением Отто. Но вскоре обнаружилось, что за несколько лет до его изобретения точно такой же принцип работы двигателя был описан французским инженером Бо де Роша. Группа французских промышленников оспорила в суде патент Отто. Суд счёл их доводы убедительными. Права Отто, вытекавшие из его патента, были значительно сокращены, в том числе было аннулировано его монопольное право на четырёхтактный цикл.

Хотя конкуренты наладили выпуск четырёхтактных двигателей, отработанная многолетним производством модель Отто всё равно была лучшей, и спрос на неё не прекращался. К 1897 году было выпущено около 42 тысяч таких двигателей разной мощности. Однако то обстоятельство, что в качестве топлива использовался светильный газ, сильно сужало область применения первых двигателей внутреннего сгорания (невозможно применения на транспорте, ввиду громоздкости баллонов и трудностей заправки). Количество светильногазовых заводов было незначительно даже в Европе, а в России их вообще было только два- в Москве и Петербурге.

Поэтому не прекращались поиски нового горючего для двигателя внутреннего сгорания. Некоторые изобретатели пытались применить в качестве газа пары жидкого топлива. Ещё в 1872 году американец Брайтон пытался использовать в этом качестве керосин. Однако керосин плохо испарялся, и Брайтон перешёл к более лёгкому нефтепродукту — бензину. Но для того, чтобы двигатель на жидком топливе мог успешно конкурировать с газовым, необходимо было создать специальное устройство для испарения бензина и получения горючей смеси его с воздухом. Брайтон в том же 1872 году придумал один из первых так называемых «испарительных» карбюраторов, но он действовал неудовлетворительно.

Работоспособный бензиновый двигатель появился только десятью годами позже. Изобретателем его был немецкий инженер Готлиб Даймлер. Много лет он работал в фирме Отто и был членом её правления. В начале 80-х годов он предложил своему шефу проект компактного бензинового двигателя, который можно было бы использовать на транспорте. Отто отнёсся к предложению Даймлера холодно. Тогда Даймлер вместе со своим другом Вильгельмом Майбахом принял смелое решение — в 1882 году они ушли из фирмы Отто, приобрели небольшую мастерскую близ Штутгарта и начали работать над своим проектом.

Проблема, стоявшая перед Даймлером и Майбахом была не из лёгких: они решили создать двигатель, который не требовал бы газогенератора, был бы очень лёгким и компактным, но при этом достаточно мощным, чтобы двигать экипаж. Увеличение мощности Даймлер рассчитывал получить за счёт увеличения частоты вращения вала, но для этого необходимо было обеспечить требуемую частоту воспламенения смеси. В 1883 году был создан первый калильный бензиновый двигатель с зажиганием от раскалённой трубочки, вставляемой в цилиндр. Первая модель бензинового двигателя предназначалась для промышленной стационарной установки^[3].

Процесс испарения жидкого топлива в первых бензиновых двигателях оставлял желать лучшего. Поэтому настоящую революцию в двигателестроении произвело изобретение карбюратора. Создателем его считается венгерский инженер Донат Банки. В 1883 году он взял патент на карбюратор с жиклёром, который был прообразом всех современных карбюраторов. В отличие от своих предшественников Банки предлагал не испарять бензин, а мелко распылять его в воздухе. Это обеспечивало его равномерное распределение по цилиндру, а само испарение происходило уже в цилиндре под действием тепла сжатия. Для обеспечения распыления всасывание бензина происходило потоком воздуха через дозирующий жиклёр, а постоянство состава смеси достигалось за счёт поддержания постоянного уровня бензина в карбюраторе. Жиклёр выполнялся в виде одного или нескольких отверстий в трубке, располагавшейся перпендикулярно потоку воздуха. Для поддержания напора был предусмотрен маленький бачок с поплавком, который поддерживал уровень на заданной высоте, так что количество всасываемого бензина было пропорционально количеству поступающего воздуха.

Первые двигатели внутреннего сгорания были одноцилиндровыми, и, для того чтобы увеличить мощность двигателя, обычно увеличивали объём цилиндра. Потом этого стали добиваться увеличением числа цилиндров. В конце XIX века появились двухцилиндровые двигатели, а с начала XX столетия стали распространяться четырёхцилиндровые.

В 1884 году^[4]Огнеслав Степанович Костович в России построил первый бензиновый карбюраторный двигатель. Двигатель Костовича был оппозитным, с горизонтальным размещением направленных встречно цилиндров^[5]. В нём впервые в мире было применено электрическое зажигание^[6]. Он был 4-тактным, 8-цилиндровым, с водяным охлаждением. Мощность двигателя составляла 80 л. с. при массе двигателя 240 кг^[7], что существенно превышало показатели двигателя Г. Даймлера, созданного годом позже. Однако, заявку на свой двигатель Костович подал только 14 мая 1888 г.^[8], а патент получил в 1892 г., т.е. позже, чем Г. Даймлер и В. Майбах, разрабатывавшие карбюраторный двигатель параллельно и независимо от О. Костовича.

Мотоцикл Даймлера с ДВС 1885 года

В 1885 году немецкие инженеры Готтлиб Даймлер и Вильгельм Майбах разработали лёгкий бензиновый карбюраторный двигатель. Даймлер и Майбах использовали его для создания первого мотоцикла в 1885, а в 1886 году — на первом автомобиле.

Немецкий инженер Рудольф Дизель, опираясь на богатые угольные ресурсы Германии (ввиду отсутствия в последней месторождений нефти) в 1897 предложил двигатель с воспламенением от сжатия, работавшим на угольной пыли. Однако, такой двигатель ввиду быстрого абразивного износа поршневой группы, низкой скорости и полноты сгорания угля не получил никакого распространения. Однако, имя Дизеля стало нарицательным для всех моторов с воспламенением от сжатия.

На заводе «Людвиг Нобель» Эммануила Людвиговича Нобеля в Петербурге в 1898—1899 Густав Васильевич Тринклер усовершенствовал этот двигатель, использовав бескомпрессорное распыливание топлива, что позволило применить в качестве топлива нефть. В результате бескомпрессорный двигатель внутреннего сгорания высокого сжатия с самовоспламенением стал наиболее экономичным стационарным тепловым двигателем. В 1899 на заводе «Людвиг Нобель» построили первый дизель в России и развернули массовое производство дизелей. Этот первый дизель имел мощность 20 л. с., один цилиндр диаметром 260 мм, ход поршня 410 мм и частоту вращения 180 об/мин. В Европе дизельный двигатель, усовершенствованный Густавом Васильевичем Тринклером, получил название «русский дизель» или «Тринклер-мотор». На всемирной выставке в Париже в 1900 двигатель Дизеля получил главный приз. В 1902 Коломенский завод купил у Эммануила Людвиговича Нобеля лицензию на производство дизелей и вскоре наладил массовое производство.

В 1908 году главный инженер Коломенского завода Р. А. Корейво строит и патентует во Франции двухтактный дизель с противоположно-движущимися поршнями и двумя коленвалами. Дизели Корейво стали широко использоваться на теплоходах Коломенского завода. Выпускались они и на заводах Нобелей.

В 1896 году Чарльз В. Харт^[en] и Чарльз Парр^[en] разработали двухцилиндровый бензиновый двигатель. В 1903 году их фирма построила 15 тракторов. Их шеститонный #3 является старейшим трактором с двигателем внутреннего сгорания в Соединенных Штатах и хранится в Смитсоновском Национальном музее американской истории в Вашингтоне, округ Колумбия. Бензиновый двухцилиндровый двигатель имел совершенно ненадёжную систему зажигания и мощность 30 л. с. на холостом ходу и 18 л. с. под нагрузкой^[9].

Дэн Элбон с его прототипом сельскохозяйственного трактора Ivel

Первым практически пригодным трактором с двигателем внутреннего сгорания был американский трёхколёсный трактор lvel Дэна Элбона 1902 года. Было построено около 500 таких лёгких и мощных машин.

В 1903 году состоялся полёт первого самолёта братьев Орвила и Уилбура Райт. Двигатель самолёта изготовил механик Чарли Тэйлор. Основные части двигателя сделали из алюминия. Двигатель Райт-Тэйлора был примитивным вариантом бензинового инжекторного двигателя.

На первом в мире теплоходе — нефтеналивной барже «Вандал», построенной в 1903 году в России на Сормовском заводе для «Товарищества Братьев Нобель», были установлены три четырёхтактных двигателя Дизеля мощностью по 120 л. с. каждый. В 1904 году был построен теплоход «Сармат».

В 1924 по проекту Якова Модестовича Гаккеля на Балтийском судостроительном заводе в Ленинграде был создан тепловоз Ю^Э2 (Щ^ЭЛ1).

Практически одновременно в Германии по заказу СССР был по проекту профессора Ю. В. Ломоносова и по личному указанию Ленина в 1924 году на заводе Эсслинген^[de] (бывш. Кесслер) близ Штутгарта построен тепловоз Ээл2 (первоначально Юэ001).

Реактивные, турбореактивные, газотурбинные, роторные ДВС[править | править код]

Начали широкое техническое развитие только в XX веке, ввиду сложностей технического характера для их конструирования, расчёта и изготовления. Хотя первые реактивные двигатели применяли в ракетах ещё задолго до этого, они имели ограниченное применение (пиротехника, военное дело) и были одноразовыми (разрушались вместе с ракетой). Космонавтика стала возможна лишь благодаря новым, усовершенствованным ДВС (многоступенчатые ракеты с мощными ЖРД).

Турбореактивные двигатели были анонсированы в условиях военных действий в гитлеровской Германии. Первые такие двигатели были установлены на реактивных самолётах, таких как Ме-262, беспилотный самолёт-снаряд Фау-1. Неоценимый вклад в этой области внёс Вернер фон Браун: разработанные им двигатели на новых ракетах Сатурн-5 позволили осуществить лунную программу. Без разработки столь мощных и надёжных ДВС выход за пределы атмосферы до сих пор является невозможным.

Газотурбинные двигатели, также СПГГ и дизель-молоты имеют широкое распространение в промышленности, строительстве, флоте и военном деле. Начиная с середины XX века, они получили широчайшее распространение.

Роторные ДВС одно время представлялись полноценным заменителем поршневых ДВС. Однако, несмотря на все усилия конструкторов фирмы Mazda и последующих, они не смогли уложиться в ужесточающиеся новые экологические нормы. Вместе с этим, осталась проблемой и долговечность таких двигателей, наряду с достаточно большой стоимостью изготовления и ремонта. Поэтому к настоящему времени такие двигатели почти полностью исчезли, их область применения занята поршневыми комбинированными и газотурбинными двигателями.

↑ История газовых и бензиновых двигателей | Великие открытия человечества (рус.). Дата обращения 26 июля 2019.
↑ ¹ ² Infourok. История создания ДВС (8 класс) (неопр.). Инфоурок. Дата обращения 28 июля 2019.
↑ ¹ ² ДВС - termodinamikaVM.ru (неопр.). sites.google.com. Дата обращения 28 июля 2019.
↑ 100 лет со дня смерти изобретателя Огнеслава Степановича Костовича (неопр.). ruvera.ru. Дата обращения 8 февраля 2019.
↑ Мы были первыми :: Сделано в России, в СССР :: Двигатель внутреннего сгорания, дирижабль «Россия», фанера, электроаэронавтический телеграфный аппарат, триплан, гидроаэроплан, моноплан-амфибия :: О.С. Костович (рус.). Великая Страна СССР. Дата обращения 8 февраля 2019.
↑ Костович Огнеслав Степанович, выдающийся изобретатель, создавший первый в мире бензиновый двигатель (1879-1880 гг) - Российская империя - Впервые в мире - Статьи - Славные имена (неопр.). slavnyeimena.ru. Дата обращения 8 февраля 2019.
↑ Дизель, Костович и двигатели внутреннего сгорания (рус.). Политехнический музей. Дата обращения 8 февраля 2019.
↑ admin. Двигатель внутреннего сгорания для дирижабля о.с.костовича. — О самолётах и авиастроении (рус.). Дата обращения 8 февраля 2019.
↑ Hart Parr #3 Tractor на сайте Национального музея американской истории (англ.)

ru.wikipedia.org

Как появились машины. История создания автомобиля

Миллионы автомобилей колесят по планете. Звук двигателя так же привычен, как солнце в небе. Но, с чего началась история авто? Сегодня в рамках спецпроекта «Рождение легенды» мы расскажем о том, как появились машины и кто их создал.

История первых автомобилей

Сегодня мы знаем, что первые машины появились в 1768 году. Именно тогда появились паросиловые автомобили, способные без помощи лошадей перевозить человека (а иногда и двух). Уже в 1806 году изобретатели обратили свое внимание на двигатели внутреннего сгорания. Однако первому бензиновому двигателю было суждено появиться только в 1885 году.

История первых машин, движимых электрическими двигателями, оказалась довольно извилистой и неоднозначной. Первые модели появились в самом начале двадцатого века. Сначала они произвели настоящий фурор, а уже через два года интерес общественности к ним иссяк – скорость маленькая, да и тяга в сравнении с другими двигателями, незначительная. Но, в начале двадцать первого века все снова заинтересовались электродвигателями, в расчете найти безопасный, малотоксичный и экологически чистый вид энергии для автомобиля.

Кто придумал машину: Первопроходцы

Что-то похожее на первый автомобиль изобрел простой крепостной Леонтий Шамшуренков, который жив в Нижнем Новгороде. 1 ноября 1752 года его изобретение было представлено в столице Российской Империи – Санкт-Петербурге. Самоходная четырехколесная коляска могла разгоняться до пятнадцати километров в час и везти двух человек. Изобретатель представил общественности и первый счетчик пройденного пути, так называемый верстометр.

[/ezcol_2third_end

В 1791 году Иван Кулибин, гениальный изобретатель, представил свое детище – трехколесный экипаж, который мог передвигаться самостоятельно. Он же сумел поставить первый рекорд скорости для самоходной машины – 16,2 км/ч. Кулибин очень любил свою машину и часто разъезжал на ней по улицам Санкт-Петербурга, вызывая в восхищение у прохожих.

В Европе изобретатели активно работали над бензиновыми двигателями. Главным автомобильным инженером Европы считается Карл Бенц, сумевший изобрести четырехтактный бензиновый двигатель внутреннего сгорания. Кроме Бенца над подобными двигателями работал Рудольф Дизель.

Другой немец, Шенбейн Кристиан Фридрих, в 1838 году представил водородный двигатель, а первые машины с электромотором считаются изобретением венгерского конструктора Аньоша Йедлика.

Как появились машины: Паровые автомобили

Забавно, но первая паровая машина была построена в качестве игрушки для китайского императора. Было это в далеком 1672 году. Изобретатель – Фердинанд Вербист, член иезуитского монашеского ордена на территории Китая. Нет достоверных фактов, что когда появилась эта машина, она могла реально кого-то перевозить, но все же, ученые считают именно конструкцию Вербиста первым паровым автомобилем.

История паровых машин в Европе началась с изобретения Николя-Жозефа в 1770 году. Это был не личный транспорт, а полноценный тяжелый тягач артиллерийских орудий. К сожалению, с 1865 года на большинстве территорий Европы вышел закон, согласно которому перед любым самоходным аппаратом на дороге должен был идти специальный человек с красным флагом и громкой дудкой. Это серьезно мешало обычным людям и вскоре идею паровой самоходки забросили, обратив свое внимание на развитие железнодорожного транспорта на пару.

В России проблем с красными тряпками и дудками не было. Как появились первые машины в России? Начал все Кулибин, в 1971 году предложивший собственный автомобиль на пару. Он имел подшипники, коробку передач, уникальный маховик и тормозную систему. У машины было всего три колеса. К сожалению, изобретение рассматривалось только в качестве развлечения и никто так и не решился вложить в него деньги.

В США машины появились с первым патентом на автомобиль. Его получил изобретатель Оливер Эванс в 1789 году. Самоходная машина Эванса была встречена публикой очень хорошо. Кроме прочего, его автомобиль умел передвигаться и по земле, и по воде.

Как появились машины: Электромобили

Самый первый электрический мотор были придуман Йедликом Аньошем – венгерским изобретателем, который сделал только одну маленькую модель электромобиля. Его исследования продолжил американец Томас Дэвенпорт в 1834 году.

Первая полноценная самоходная электрическая карета рассекала по дорогам Шотландии в 1839 году – изобрел ее Роберт Андерсон. Однако электрические двигатели были признаны современниками бесполезными и малоэффективными. Только в наше время им вновь уделяют внимание, как альтернативному источнику питания автомобилей нового поколения.

Как появились машины: Двигатели внутреннего сгорания

Несмотря на то, что попытки создать автомобиль с двигателем внутреннего сгорания были и раньше, первую реально работающую модель машины изобрел Карл Бенц в 1885 году. Патент на свое изобретение он получил в январе 1886 года. В этом же году началось первый в истории массовый выпуск автомобилей личного пользования. Этому способствовала серьезная рекламная кампания, в ходе которой Карл со своей женой Бертой даже совершал междугородние поездки на своем автомобиле.

Уже через три года, в 1889 году, свою первую машину выпустили Вильгельм Майбах и Шоттлиб Даймлер. Автомобиль задумывался изначально самоходной машиной и быстро стал популярен среди буржуазии и интеллигенции.

Именно с этого момента человечество вошло в эпоху тотального автомобилестроения. Вскоре машины заполнят улицы США, Европы и Российской империи, но они еще долго будут считаться скорее роскошью, чем средством передвижения — современники первых машин считали, что лучше путешествовать на поездах и кораблях.

А еще наступала эра авиастроения…
Материал подготовлен специально для PF

Добавить комментарий

Самые популярные статьи блога за неделю

post-factum.net

История создания первого автомобиля в России

Любое событие, которое так или иначе дало толчок развитию принципиально нового вида деятельности, рано или поздно рассматривается как историческое. Чтобы установить его подлинность и точное время свершившегося, обычно опираются на документальные доказательства. Общественность России сравнительно недавно отметила 100-летие со дня появления первого отечественного автомобиля с двигателями внутреннего сгорания. Но прежде чем отмечать круглую дату события, давшего начало автомобилестроению в России, нужно было бы собрать информацию, которая позволила бы с уверенностью утверждать факт, время и место этого события.

К сожалению, долгое время исследования развития автомобилестроения в нашей стране не велись. Во всяком случае, публикаций на эту тему было мало, и они носили случайный характер. В конце 40-х годов внимание отечественных историков привлекли факты первенства отечественных ученых и техников. Тогда стало очевидным, что страна, ставшая великой мировой державой в век научно-технического прогресса, должна в этой области располагать достойной биографией, которая создавала бы фундамент образа великой державы.

В 1899 году в Москве появился первый автомобиль.

Началом работы в этом направлении стала статья А.М. Креера, опубликованная в журнале «Автомобильная и тракторная промышленность» № 6 за 1950 г., в которой впервые за послереволюционный период были названы имена 39 русских инженеров, изобретателей, предпринимателей, сыгравших важную роль в становлении и развитии отечественных автомобильной промышленности и транспорта, а также создателей первого русского автомобиля: Евгения Александровича Яковлева (1857-1898 гг.) и Петра Александровича Фрезе (1844-1918 гг.).

В дальнейшем Н.А. Яковлев (1955 г.), А.С. Исаев (1961 г.), В.И. Дубовской (1962 г.), Л.М. Шугуров (1971 г.), А.И. Оношко (1975 г.), Н.Я. Лирман (1976 г.), В.Н. Беляев (1981 г.) и Я.И. Пономарев (1995 г.) проводили исследования в этом направлении. Особого внимания заслуживает находка сотрудника государственного архива Горьковской области А.И. Оношко. Среди стеклянных негативов М.П. Дмитриева, фотолетописца Поволжья, он обнаружил достаточно четкий негатив фотографии автомобиля Е.А. Яковлева и П.А. Фрезе, по которому впоследствии независимо друг от друга В. И. Дубовской, Ю.А. Долматовский, Л.М. Шугуров и Е.С. Бабурин графоаналитическим методом определили размерные соотношения конструкции и масштаб. Это позволило определить размеры деталей и в 1996 г. построить действующую копию автомобиля. Его база -1370 мм, колея — 1230 мм спереди и 1290 сзади, длина — 2180 мм, ширина-1530 мм, высота — 1440 мм (при сложенном верхе). Анализ показал, что они заметно отличаются от размеров моделей «Вело» и «Виктория» фирмы «Бенц».

В настоящее время известен еще один снимок первого русского автомобиля, помещенный А. Шустовым в альбоме «Иллюстрированный вестник культуры и торгово-промышленного прогресса России 1900-1901 гг.». Описание керосиновых двигателей Е.А. Яковлева, которые выпускались с 1891 г. на его заводе в Санкт-Петербурге (Б. Спасская ул., д. 28), публиковалось на страницах журнала «Вестник Императорского технического общества» (вып. XI, 1891 г.).

Подробное же описание самого автомобиля было помещено в «Журнале новейших изобретений и открытий» (№ 24, 1896 г.), вышедшем перед открытием Всероссийской художественно-промышленной выставки в Нижнем Новгороде, которое состоялось 27 мая (9 июня) 1896 г.

Император Николай II, как следует из его дневника, осматривал экспонаты выставки три дня и 2(15) августа осмотрел экипажный отдел, где ему демонстрировали автомобиль в действии. («Смотреть не на что, за границей лучше».)
Сказанное царем, помазанником Божьим, воспринималось как истина в последней инстанции. Император не оценил первый автомобиль России.
На Нижегородской ярмарке рухнули надежды создателей первого российского автомобиля. Двигатель системы Яковлева принес конструктору серебряную награду, экипаж фирмы «Фрезе и К» был также отмечен серебряной медалью, а о главном их экспонате — автомобиле почти нигде не упоминалось. Будто его и не было на выставке. Возможно, раздражение и обида, отсутствие поддержки подтолкнули Евгения Яковлева и Петра Фрезе к мысли избавиться от своего творения.

Изобретение первого автомобиля

История первого российского автомобиля началась в 1893 году в Чикаго, на всемирной выставке, где демонстрировался автомобиль «Бенц» модели «Вело». Он и привлек внимание двух петербуржцев, представляющих здесь свою продукцию. Что интересно: впервые встретились они только на выставке. Это были владелец завода керосиновых и газовых двигателей Евгений Александрович Яковлев и управляющий фабрики конных экипажей Петр Александрович Фрезе. Решение изготовлять совместными усилиями аналогичный «самобегательный экипаж» напрашивалось само собой. И через три года, в 1896 году, первый российский серийный автомобиль был представлен широкой публике.

Нетрудно догадаться, что двигатель и трансмиссия были изготовлены заводом Яковлева, а корпус, ходовая часть и колеса — фабрикой Фрезе. Естественно, эта машина была очень похожа на конструкцию Бенца и по внешнему виду, и по конструктивным решениям. Однако она была не повторением немецкой конструкции, а своей оригинальной разработкой. Чертежей не сохранилось, и параметры автомобиля историки восстанавливали по имеющимся фотографиям и описаниям.

Что же представляла из себя эта конструкция?

Как по внешнему виду, так и по конструкции первый российский автомобиль сильно напоминал «Бенц-Вело», а также производимый во Франции по лицензии фирмы «Бенц» автомобиль «Ришар-Дюк».

В оборудование машины входили складной кожаный верх, гудок с резиновой грушей, фонари со свечами. Для поворота служил установленный вертикально перед сиденьем рулевой рычаг на колонке.

Компоновка — заднемоторная. Двигатель — мощностью 2 л. с., четырехтактный, с одним горизонтально расположенным цилиндром. (У «Бенца» мощность была 1,5 л. с.) Для охлаждения цилиндра служила вода, а теплообменниками являлись две латунные емкости, размещенные вдоль бортов в задней части машины. Зажигание смеси было электрическим (батарея сухих элементов и патентованная свеча), в то время как на многих двигателях тех лет применялась калильная трубка. Карбюратор был простейшим, так называемого испарительного типа (в отличие от современных карбюраторов распылительного типа). Его корпус в виде высокого цилиндра находился в заднем левом углу кузова. Как и на всех других двигателях Яковлева, выпускной клапан имел механический привод, а впускной клапан действовал, как тогда говорили, «автоматически» т.е. от разряжения. Перед двигателем (он располагался у задних колес) под сидением водителя и пассажира проходил поперечный ведущий вал с дифференциалом. Насаженные на его концы звездочки через цепи передавали вращение ведомым звездочкам, соединенным со спицами задних ведущих колес шестью стремянками каждая. Судя по отношению диаметров цепных звездочек, видимых на сохранившихся снимках русского автомобиля, передаточное число главной передачи составляло около 5,45. Машина имела два тормоза. Ручной тормоз (от рычага, расположенного у левого борта кузова) действовал на шины задних колес, прижимая к ним крохотные тормозные колодки. Именно этот тормоз по современной терминологии являлся рабочим, а другой — ножной — выполнял вспомогательную роль и действовал на ведущий вал трансмиссии.

Автомобиль «Руссо-Балт» модели 1910 года в Государственном политехническом музее в Москве.

Коробка передач — аналог бенцовской, однако кожаные ремни заменены на более надежные, выполненные из многослойной прорезиненной ткани. Имелось две передачи вперед и режим холостого хода. Задняя передача отсутствовала. Особенности ременной передачи позволяли обойтись без сцепления. Трансмиссия представляла собой очень необычную с современной точки зрения конструкцию. От коробки усилие передавалось на дифференциал с поперечными приводными валами, от которых посредством двух цепных (велосипедных) передач и вращались ведущие колеса. То есть межколесный дифференциал находился не между колес, а несколько перед ними. Тормоза было два. Основной (ножной) действовал на ведущий вал коробки передач. Другой (ручной) прижимал резиновые бруски к шинам задних колес. Передачи включались рычажками, помещенными на стойках слева и справа от рулевой колонки, передача заднего хода отсутствовала. Машина Яковлева и Фрезе не была просто копией немецкой модели, несмотря на то, что к 1896 году по Петербургу уже ездили четыре «бенца»: две — модели «Вело» и две — «Виктория». Справедливости ради следует отметить разницу между русской и немецкой машинами в двигателе рулевом управлении, в конструкции колес и других деталей. Кроме того, первый «Бенц-Вело» поступил в Петербург в мае 1895 года, когда даже подробное знакомство с его устройством не могло повлиять на конструктивные основные решения Яковлева и Фрезе.

Ходовая часть автомобиля, выполненная фабрикой Фрезе, имела очень много общего с конными экипажами. Кузов был двухместный, открытый, с откидным матерчатым верхом. Вообще, вся конструкция очень напоминала пролетку без облучка (места, где сидел ямщик) и по внешнему виду, и по устройству. В подвеске использовались полные эллиптические рессоры (их еще называют «каретными»). Колеса — деревянные, задние — больше передних, с цельными резиновыми шинами. Ступицы колес крепились на подшипниках скольжения — классическое тележное решение! Переднюю и заднюю ось связывал подрамник, образуя своеобразное шасси, к которому при помощи рессор и крепился кузов. Очень оригинально было выполнено рулевое управление. Передние колеса поворачивались на шкворнях вместе с рессорами.

Машина весила около 300 кг и могла развивать скорость до 21 км/ч. Запас бензина позволял двигаться 10 часов. Длина составляла 2,2 метра, ширина — 1,5 метра.

Первый русский автомобиль демонстрировался на Нижегородской выставке в 1896 году, где совершал демонстрационные поездки. К сожалению, он не вызвал интереса у официальных лиц Российской империи, и создатели конструкции могли рассчитывать только на самих себя. Но и Яковлев, и Фрезе были не фанатиками-изобретателями, а промышленниками. И уже в 1897 году в газете «Новое время» появилось рекламное объявление следующего содержания: «Завод Е. А. Яковлева предлагает самодвижущиеся экипажи с быстрым выполнением заказов и по умеренным ценам». Сейчас уже невозможно установить, сколько автомобилей было изготовлено. Одно можно сказать точно: конструкция Яковлева — Фрезе была создана именно как серийный, коммерческий автомобиль.

Первый русский автомобиль выполнил роль своеобразного тарана, который пробил стену, стоявшую между российским предпринимательством и зарождавшимся в мире автомобилестроением. Немало энергичных людей взялись за это, на их взгляд, перепективное и выгодное дело. В одной лишь столице Санкт-Петербурге появилось десятка полтора фирм и энтузиастов: экипажные фабрики «П. Д. Яковлев». «Ив. Брейтигам», «Победа», акционерное общество «Г. A. Лесснер», а еще Скавронский, Мейзе, Крюммель, Рогозин, Романов и некоторые другие. В Москве П. Ильин возглавил группу, начавшую строить автомобили в Каретном ряду. За постройку «моторов» принялись в Риге, Варшаве, Ярославле, Нахичевани, даже в Благовещенске.

Кто изобрёл первый автомобиль — История изобретений

Автомобиль относится к тем изобретениям, которые появились намного раньше, чем были внедрены массово. В более-менее значительном количестве автомобили начали использоваться лишь в начале 20 века, однако история изобретения автомобиля начинается значительно раньше. Кто же изобрёл самый первый автомобиль? Об этом — в данном посте.

Первый автомобиль изобрёл француз Никола Жозеф Кюньо.

Этот человек родился в 1725 г. и стал военным инженером. В 1763 г. он увольняется из армии, чтобы заняться собственными изобретениями. Одна из главных идей, которая его занимает — создать повозку с паровым двигателем для перевозки тяжёлых грузов, например, артиллерийских орудий. Хотя поначалу к этой идее относились скептически, через некоторое время изобретателю всё же удалось заинтересовать ею военного министра, и тот выделил финансирование для строительства прототипа.

В 1769 году первый в мире автомобиль был построен.

К сожалению, его конструкция оказалась не очень удачной. Кюньо решил сделать автомобиль похожим на повозку, запряжённую лошадьми, поэтому сделал ведущим переднее колесо, и на него же прикрепил двигатель вместе с тяжёлым паровым котлом. Из-за этого машина получилась слишком утяжелённой в передней части и к тому же плохо управляемой. Кроме того, первый автомобиль оказался очень большим, тяжёлым и дорогим. Размеры его в длину были более 7 м, и в ширину 2,19 м, вес пустого автомобиля составлял 2,8 тонны.

Тем не менее первые испытания прошли относительно успешно, «телега Кюньо», как её называли, после разогрева котла смогла ехать в течение 12 минут со скоростью около 4,5 км/ч, перевозя при этом около 3 тонн груза. Кюньо получил дальнейшее финансирование и в 1770 представил усовершенствованный вариант.

Посмотреть на новые испытания явилось множество чиновников и простых горожан. Но увы, на этот раз изобретателю не повезло. Просчёты в конструкции сыграли свою роль, Кюньо не смог справиться с управлением и тяжёлый автомобиль врезался в кирпичную стену, разрушив её. Паровой же котёл, как написали газеты, взорвался «с грохотом на весь Париж».

Видео — первый в мире автомобиль Кюньо (реконструкция):

Изобретатель занялся восстановлением автомобиля, но вскоре его покровители потеряли свои посты и финансирование было прекращено. Кюньо покинул Париж и умер, всеми забытый, в Брюсселе в 1804 г. Тем не менее его изобретение сохранилось и по сей день находится в одном из Парижских музеев.

«Телега» Кюньо

kakizobreli.ru

Автомобиль Фрезе и Яковлева — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Автомобиль Фрезе и Яковлева — первый российский серийный автомобиль, представленный публике в 1896 году на Нижегородской выставке.

Двигатель и трансмиссия были изготовлены заводом Яковлева, а корпус, ходовая часть и колёса фабрикой Фрезе. «Журнал новейших открытий и изобретений» в 1896 году отметил ряд существенных улучшений в конструкции ходовой части, трансмиссии и кузова автомобиля по сравнению с машинами других фирм^[3]. Чертежей не сохранилось, и параметры автомобиля восстанавливали по имеющимся фотографиям и описаниям.

Сейчас уже невозможно установить, сколько автомобилей было изготовлено. Однако одно можно сказать точно, конструкция Яковлева — Фрезе была создана именно как серийный коммерческий автомобиль.

В 1898 году Е. А. Яковлев умер, а его компаньоны не проявили интереса к двигателям внутреннего сгорания и переориентировали завод.

Фрезе пришлось покупать двигатели за границей.

В 1910 году Фрезе продал свою фабрику Русско-Балтийскому заводу.

Запас бензина позволял двигаться 10 часов.
Радиаторами служили две латунные ёмкости, расположенные сзади вдоль бортов.
Использовался простейший карбюратор испарительного типа.
Коробка передач аналогична бенцевской, однако кожаные ремни были заменены на более надёжные из многослойной прорезиненной ткани.
Имелось две передачи: вперёд и режим холостого хода.
Тормозов было два. Основной ножной действовал на ведущий вал коробки передач. Другой, ручной, прижимал резиновые бруски к шинам задних колёс.
Колёса деревянные, задние больше передних, с цельными резиновыми шинами.
Внешне вся конструкция очень напоминала пролётку.

В 1996 г., к 100-летнему юбилею первого русского автомобиля, в Научно-техническом центре газеты «Авторевю» при поддержке главного редактора М. И. Подорожанского решили воссоздать три полномасштабные копии машины (репликар)^[4].
Одна отреставрированная копия машины располагается в экспозиции Политехнического музея г. Москвы^[2].
На странице «Музея Авторевю», посвящённой этому автомобилю^[5], есть «живая» фотография, доказывающая факт вышеизложенного абзаца.
В июне 2014 года мастером Дятленко В. П. была создана первая в России масштабная модель для коллекционеров, имеющая более сотни деталей.

ru.wikipedia.org