Автомобили с паровым двигателем
Автомобили с паровым двигателем появились в 19 веке, и, к моменту, когда начали выпускаться автомобили, работающие на бензине, они уже были распространены. Вот такой автомобиль образца 1884 г. был недавно выставлен на аукцион, и, что интересно, до сих пор находится во вполне рабочем состоянии!
Но на самом деле первые паровые автомобили появились ещё намного раньше! Считается, что первый паровой автомобиль был построен ещё в 1769 г. французом по фамилии Кюньо (более, чем за 100 лет до первых автомобилей с ДВС, которые пявились только в 80-е годы 19 в.). Вот как выглядел этот автомобиль (кстати, он до сих пор хранится во французском музее):
Первый автомобиль, так называемая малая телега Кюньо, развивал на дороге скорость 4,5 км/ч, но только в течение 12 мин, поскольку на большее не хватало ни воды, ни пара. Необходимо было наполнить котел водой и вновь разжечь под ним костер, так как у первого автомобиля отсутствовала даже топка. Несмотря на свои недостатки, телега так понравилась военному министру, что он приказал тотчас же приступить к постройке улучшенного и увеличенного экземпляра, который можно было бы изготовлять в больших количествах для использования в войсках для транспортировки пушек. Кюньо построил новый, больший по размерам экзмепляр, котёл в котором уже имел собственную топку. Однако во время демонстрации у машины заклинило механизм управления, и машина, поехав не в ту сторону, врезалась в кирпичную стену, развалив её, а паровой котёл вдобавок взорвался…
В 19 в. паровые автомобили получают распространение.
Паровой автомобиль 19 в. Интересно, что человек, управлявший автомобилем, назывался водителем, а человек, стоящий сзади, который разжигал паровой котёл, — шофёром.
Паровые омнибусы стали использоваться для перевозки пассажиров на большие расстояния. Но несмотря на все усовершенствования, паровые автомобили до конца 19 в. оставались весьма неудобными для эксплуатации.
После появления автомобилей с ДВС паровые автомобили некоторое время всё ещё превосходили их по своим характеристикам. Например, в 1906 году на парвром автомобиле был установлен рекорд скорости 205,44 км/ч, автомобили, работающие на бензине, тогда могли ездить существенно медленнее. Кстати, современный рекорд скорости для паровых автомобилей — 234,33 км/ч, он был установлен в 1985 году.
Однако, с постепенным совершенствованием двигателей внутреннего сгорания и автомобилей, которые их использовали, паровые автомобили были постепенно вытеснены. Они оказались сложнее, дороже и менее экономичными. К началу 1920-х годов паровые автомобили практически полностью проиграли соревнование.
Однако, история паровых автомобилей на этом не закончилась. У них остались почитатели и энтузиасты, которые продолжали совершенствовать узлы паровых автомобилей и смогли решить некоторые присущие этим машинам проблемы. Удалось, например, значительно сократить время запуска двигателя — если прежде для того, чтобы «развести пары», требовалось значительное время, то теперь время ожидания сократилось до 40-60 секунд. В 30-е и 40-е в Европе продолжали выпускать грузовики и автобусы, имеющие паровые двигатели. От бензиновых вариантов их отличала завидная плавность хода (машине с паровым двигателем не нужна коробка передач) и малошумность.
В США энтузиастом постройки паровых автомобилей был Абнер Добль. Он использовал в своей машине жидкое топливо (керосин), в отличие от европейских машин, которые работали на угле. Ему удалось значительно упростить процесс запуска двигателя, внедрить в машине разнообразные автоматические регуляторы и т. д. Управлять машиной Добля было легко и приятно, машина быстро разгонялась, имела высокую скорость — до 130 км/час, при этом двигалась исключительно плавно и бесшумно. Главным недостатком машины, в которой Добль, стремящийся к совершенству, использовал самые дорогие и качественные детали, была её огромная цена.
В 50-е в СССР задумались над проблемой обеспечения транспортом районов, в которых в то время существовали некоторые трудности с доставкой жидкого топлива. Был разработан паровой грузовик НАМИ-012, который развивал скорость 45 км в час, брал в кузов 6 тонн груза и имел запас хода до 80 км на одной заправке. Испытания НАМИ-012, проведенные в 1950 г., показали хорошие результаты. Оказалось, что по динамике машина не уступает, а по разгону до 35 км/ч даже превосходит дизельный ЯАЗ-200. Недаром двигатель НАМИ-012 развивал на малых оборотах крутящий момент 2353 Н·м(у современного КАМАЗа максимальный крутящий момент 2508Н·м), т.е. в 5 раз больший, чем дизель ЯАЗ-200. При эксплуатации автомобиля на лесозаготовках снижение стоимости перевозки на единицу груза составило 10% по сравнению с грузовиками, имеющими бензиновые моторы(при ценах на бензин 1950г.), и более чем вдвое, если сравнивать с газогенераторами. Водителям опытного грузовика нравилось более простое управление машиной, которое оказалось, на удивление, очень надежным в работе.
Запас хода с полной нагрузкой (без прицепа) на шоссе: по дровам 75–100 км, по воде – 150–180 км. Время, необходимое для начала движения автомобиля после ночной стоянки, равнялось от 23 до 40 мин в зависимости от влажности дров.
В начале 50-х годов все работы по паровым грузовикам были свернуты. Судьбу опытного образца НАМИ-012 как впрочем, и огромного числа других интересных отечественных разработок, постигла грустная участь: они погибли, так и не став музейными экспонатами. Первый в мире паровой автомобиль, работающий на дровах, стал последним автомобилем такого рода, так как никто никогда больше подобных машин не делал.
Реальный стимпанк: серийные автомобили на паровой тяге
Широко распространённое бытовое мнение гласит, что паровые автомобили существовали недолго и были лишь самыми первыми экспериментами, а потом весь мир разом перешёл на двигатели внутреннего сгорания. В действительности это совсем не так. Безлошадные повозки самых разных видов конкурировали очень долго, а в начале XX века на улице крупного города можно было встретить не только бензиновый автомобиль, но и электрический, и паровой. Более того паровые автомобили выпускались серийно до середины века и на практике неплохо использовались. Вот о таких малоизвестных представителях запоздалого стимпанка мы сегодня и поговорим.
Пытливая коммерческая смекалка начала приспосабливать паровые автомобили к перевозке пассажиров практически с самого момента их (автомобилей) появления. Ричард Тревитик, один из пионеров безлошадного движения, пытался использовать для этого свои изобретения. После того как он удостоверился в работоспособности самой идеи, создав несколько прототипов, он построил самоходную карету. Диковинка появилась на свет в 1803 году и могла перевозить восемь пассажиров со скоростью до 14 км/ч. Увы, стать первым в мире водителем маршрутки Тревитику не удалось, карета разбилась на первом же испытании, врезавшись в стену.
Шли годы, идеи прогресса укреплялись в обществе. В 1825 году в Англии была запущена первая железная дорога, а всего несколько лет спустя появились и первые ласточки безрельсового моторного транспорта. Это были паровые омнибусы. Омнибусом в те времена назывались пассажирские повозки, осуществлявшие городские рейсы — по сути, гужевой аналог рейсового автобуса. Изобретателей, создававших такие машины, было несколько, но почти все они ограничивались постройкой одного экземпляра машины. Мы же договорились вести речь о том, что хотя бы примерно может сойти за серийные экземпляры, то есть построены хотя бы в количестве трёх-четырёх штук.
Паровой омнибус Гёрни ранней модели
Из таких в голову приходит сэр Голдсуорси Гёрни. Всё в том же 1825 году он основал Gurney Steam Carriage Company — «Компанию паровых экипажей Гёрни». Цель была амбициозной — перевести все пассажирские перевозки в стране на паровую тягу. В рамках этого грандиозного плана было построено несколько паровых омнибусов. Первый успешный рейс был совершён в 1829 году — машина проехала из Лондона в Бат (столицу графства Сомерсет) со средней скоростью около 22,5 км/ч. Это сразу продемонстрировало главное преимущество паровых экипажей перед гужевыми — даже с учётом остановок, необходимых для пополнения запасов топлива и воды, маршрут они преодолевали заметно быстрее.
У ранних омнибусов Гёрни машина и котёл располагались под днищем. Не всем пользователям это понравилось. Мало ли — механизм может дать течь, обварив тебя раскалённым паром, или даже взорваться. Гёрни разработал новую модель омнибуса — тягач, который тянул за собой прицеп. Все пассажиры располагались именно в прицепе, подальше от парового котла и машины, а в тягаче находились лишь машинисты. Таких омнибусов было построено как минимум два экземпляра, оба использовались в Глазго.
Однако в те времена паровой транспорт не достиг большого успеха. Ни компания Гёрни, ни другие предприниматели не смогли механизировать дорожные перевозки. И общество не было готово к таким разительным новшествам, и лобби традиционных видов транспорта было велико. Например, налог, взимаемый с парового экипажа за каждый рейс, был в двенадцать (!) раз выше, чем за гужевой аналогичной вместительности. Кроме того, безлошадным омнибусам законодательно ограничили скорость движения, тем самым лишив их главного конкурентного преимущества перед обычными. Наиболее жестокими были ограничения, наложенные Законом о локомотивах 1865 года — согласно ему, паровые транспортные средства не могли разгоняться быстрее 3,2 км/ч при движении по населённым пунктам и 6,4 км/ч — вне их пределов. Также этот закон известен как «Закон о красном флаге», поскольку именно в нём было прописано самое, наверное, известное ограничение — перед паровым транспортом должен был идти человек с красным сигнальным флагом, предупреждающим окружающих о потенциальной угрозе. Впрочем, в реальности это относилось только к тягачам, буксирующим сразу несколько прицепов, но об этом почему-то обычно не вспоминают.
Перелом наступил на рубеже XIX и XX веков. К началу 1890-х годов значительная часть ограничений была отменена, да и люди в целом попривыкли к пыхтящим диковинкам и уже не стремились разломать их на куски или сжечь. К тому моменту стало совершенно понятно, что за механизированным передвижением — будущее. Железные дороги стали привычным зрелищем, на море парусники также уверенно отходили в прошлое, уступая дорогу пароходам. Дорожный транспорт был следующим логическим шагом.
Двигатель внутреннего сгорания на тот момент был неотработанной новинкой. Электрический мотор хорошо показал себя в трамваях, но при отсутствии проводов питания становился сильно менее полезным — тогдашние аккумуляторы имели очень небольшую ёмкость, а вот паровая машина имела за спиной уже почти век развития и совершенствования.
Главным производителем моторизованного дорожного транспорта (и парового, в частности) уже тогда стали Соединённые Штаты. На рубеже веков там располагалось 89 фирм, выпускавших паровые автомобили. Правда, невидимая рука рынка не знает пощады — уже в 1903 году осталось всего 46, а до конца десятилетия дожили лишь три фирмы: Stanley, Waverley и White. Паровики в то время занимали откровенно доминирующее место — например, из 909 автомобилей, зарегистрированных в США в 1902 году, 485 были паровыми. Таким образом, на долю бензиновых и электрических, вместе взятых, приходилось менее половины от общего числа.
Паровой автомобиль White в американской армии, 1907 год
Другими крупными производителями паровых автомобилей в конце XIX века были, разумеется, Великобритания и Франция — самые промышленно развитые страны Европы на тот момент. Однако были, конечно, и другие — Malevez и Miesse в Бельгии, Schöche в Германии, Cederholm в Швеции.
В России попытку внедрять паровые автомобили предпринимала фирма «Дукс», известная ранее выпуском велосипедов. В начала XX века ей удалось наладить выпуск нескольких разновидностей «локомобилей», но большого успеха они не имели. Со временем фирма переключилась на бензиновый транспорт.
Реклама паровых автомобилей («локомобилей») фирмы «Дукс»
Культовым статусом среди любителей экзотической техники пользуются автомобили фирмы Doble Steam Motors. На момент своего выпуска это, пожалуй, был пик совершенства паровой машины. Качественный конденсатор сводил к минимуму «холостой» выброс пара в атмосферу. Электрический поджиг топки сводил процедуру развода паров к простому щелчку тумблера. Приличными были характеристики скорости и запаса хода. Портило всю эту картину только одно — цена. Автомобили Doble показывали свои выдающиеся результаты не в последнюю очередь из-за того, что собирались из лучших материалов с максимальной тщательностью. И стоили соответственно. Из-за этого продажи шли вяло и за двенадцать лет, с окончания Первой мировой войны и до 1930 года, Doble Steam Motors продала немногим больше трёх десятков своих автомобилей.
Автомобиль Doble Model E фирмы Doble Steam Motors, 1924 год
Помимо легковых автомобилей, выпускались и грузовые. Мы даже не будем рассматривать здесь паровые тракторы, которых производилось огромное количество и которые широко использовались в сельском хозяйстве, промышленности и военном деле. Если взять только грузовики, ассортимента всё равно хватит на дюжину музеев. В тематических каталогах насчитывается свыше полутора сотен производителей паровых грузовиков. Наиболее известны из них британские фирмы, в первую очередь Sentinel Waggon Works, и немецкие Hanomag и Henschel.
Паровой грузовик Sentinel на табачной плантации, 1923 год
Существовали и паровые автобусы — наследники старинных паровых омнибусов. Например, всего три 14-местных автобуса британской фирмы Torquay & District за первую неделю своей эксплуатации в 1903 году перевезли 2828 пассажиров. В одной лишь Великобритании в первой четверти XX века было не менее полудюжины производителей паровых автобусов. Занимались этим, кстати, и фирмы, выпускающие грузовики, уже известная нам Sentinel производила свои машины и в пассажирском варианте, где вместо кузова располагался автобусный салон.
Четырнадцатиместный паровой автобус Torquay & District, 1903 год
В период между двумя мировыми войнами двигатель внутреннего сгорания окончательно занял доминирующую позицию. Паровой двигатель держался за счёт двух основных преимуществ. Во-первых, он работает очень тихо, качественно изготовленный паровой автомобиль может перемещаться практически бесшумно. В городе это немаловажный плюс. Во-вторых, он развивает значительный крутящий момент даже на низких оборотах, из-за чего ему не требуется ни коробка передач, ни сцепление. Устройство трансмиссии получается более простым, а следовательно, дешёвым и надёжным. К неустранимым минусам, однако, относилась куда меньшая удельная мощность — при том же количестве лошадиных сил, выдаваемых на колёса, паровая машина всегда будет больше и тяжелее. Это усугубляется необходимостью возить с собой запас не только топлива, но и воды. Кроме того, паровая машина требовала куда больше времени на запуск: чтобы развести пары и достичь необходимого давления в системе, могло потребоваться до получаса, а то и больше. Автомобиль с ДВС в этом плане несравнимо удобнее — сел, завёлся да поехал.
Всё это привело к тому, что к моменту окончания Второй мировой паровой транспорт окончательно исчез с дорог. Фирмы, производящие его, или прекратили существование, или переключились на производство машин с ДВС (как, например, упоминавшаяся американская White). Последними продержались грузовики Sentinel — модель S фирма производила до начала пятидесятых. Они продолжали использоваться в Англии и Южной Америке ещё десяток — полтора лет, пока не уступили дизельным конкурентам окончательно.
Последний из могикан — Sentinel S4. Он, вместе со своим трёхосным собратом S6, выпускался до пятидесятых
Из любопытных поздних проектов стоит отметить паровой лесовоз, разрабатывавшийся в Советском Союзе в конце 1940-х годов. В стране, разрушенной прокатившейся по ней войной, осталось очень мало всего, поэтому и возникла идея экономичного грузовика, который смог бы работать буквально на дровах. То есть в случае с лесовозом — на том, что сам возит. Проект был разработан всего за год, и в декабре 1948-го появился первый образец грузовика НАМИ-012. Позже было построено ещё два, отличавшихся от первого небольшими деталями.
Лесовоз НАМИ-012 на испытаниях
Лесовозы показали относительно неплохие характеристики, но местами недостаточную проходимость. На основании испытаний был разработан полноприводный вариант НАМИ-018, построенный в 1953 году. Также испытывался автомобиль НАМИ-0125, в котором конструкторы постарались максимально приблизить эксплуатационные характеристики машины к дизельному грузовику МАЗ-200. Предполагалось, что в итоге что-то из этого семейства пойдёт в серию и поможет механизации лесозаготовок. Но в пятидесятых в СССР начался нефтяной бум, бензин и дизельное топливо стали распространёнными и дешёвыми, так что нужда в автомобилях, работающих на дровах, отпала.
В конце 1960-х на волне зарождающейся заботы об окружающей среде возникло несколько проектов парового транспорта. Паровая машина действительно загрязняет воздух значительно меньше бензинового или дизельного двигателя. Пытались разрабатывать паровой автомобиль для полиции, паровой городской автобус и т.д. Эти и несколько подобных проектов закончились ничем. Где-то не справились подрядчики, но в основном не смогли показать нужных параметров сами машины.
Экспериментальный американский автобус с паротурбинной установкой, 1972 год
Как видите, в реальном мире стимпанк оказался вполне долгим и богатым на интересные проекты. Не сильно хуже, чем в фантастике. Но прогресс сказал своё слово — паровая машина отработала своё, оставшись развлекательным элементом и экспонатом фестивалей любителей экзотической техники. Что будет дальше? Поживём — увидим. Быть может, место главного займёт электродвигатель — с конца XIX века он уже не раз пытался вернуться. И в наши дни уровень технологий вроде как достиг нужного уровня, чтобы электромобили составили успешную конкуренцию своим бензиновым и дизельным собратьям. Но это, впрочем, уже совсем другая история.
Сейчас же паровой транспорт остался лишь красивой экзотикой для тематических выставок и фестивалей.
Первый паровой двигатель для автомобиля
История автомобиля насчитывает более ста лет, но за это время он прошел гигантский путь. Первым прототипом автомобиля считается паровая телега Кюньо, которую французский инженер Никола Жозеф Кюньо собрал в 1769 году. Это был первый образец машины с паровым двигателем, который инженер в том же году представил в Париже.
Паровая телега Кюньо (fardier à vapeur de Cugnot) 1769 года
Паровой котел «телеги» не имел топки — поэтому для того, чтобы разогреть в нем воду, прямо на земле под котлом нужно было разжечь костер. Когда давление пара поднималось до нужного уровня, машина приходила в движение. Давления пара хватало на 12 минут движения — после этого котел снова нужно было наполнять водой и разогревать воду. Машина заинтересовала военного министра Франции, несмотря на недостатки, и тогда он заказал автомобиль помощнее и побольше.
В 1770 году Кюньо представил следующую машину, в механизме которой уже была собственная топка для котла. Во время презентации все шло прекрасно, однако, в один момент машина врезалась в стену, после чего та рухнула. Это случилось из-за поломки системы управления, и после этого инженера лишили финансовой поддержки.
Паровая карета Ричарда Тревитика, 1801 год
В 1780-е годы английские инженеры создавали модели парового автомобиля, но дальше презентации дело не шло. В 1801 году британец Ричард Тревитик представил Лондонскую паровую карету — это была первая паровая машина, предназначенная для перевозки людей, так как машина Кюньо предназначалась для перевозки артиллерии. «Карета» Тревитика достигала максимальной скорости около 9 миль в час на ранних испытаниях, но неудачная авария и отсутствие интереса в финансовой поддержке заставили изобретателя отказаться от этой идеи.
Паровые авто Stanley Steamer 1900-1906 годов
Чешский изобретатель Йозеф Бозек создал первый паровой автомобиль для личного пользования четырнадцать лет спустя, в 1815 году. В 1855 году Ричард Даджен из США создал автомобиль, способный преодолевать одну милю за две минуты. Однако, развитию паровых транспортных средств препятствовали новые законы: например, в Великобритании Закон о локомотивах 1861 года ограничил скорость паровых машин — 5 милями в час в городе и 10 милями в час в сельской местности.
В конце 19-го века центром развития паровых автомобилей стала Франция. Именно во Франции первые крупные компании, такие как Peugeot, начали изготавливать паровые машины. Первоначально велосипедная компания Peugeot в 1889 году представила свой трехколесный паровой автомобиль, а уже в следующем году были бензиновые модели. Американские компании подхватили идею — в том числе Stanley Motor Carriage Company (известная своими паровыми машинами Stanley Steamers), образованная в 1902 году.
Затем компании, выпускающие паровые автомобили, начали конкурировать с компаниями, выпускающими автомобили на основе бензина. Первоначально паровые автомобили имели преимущество перед бензиновыми — они были более удобными и энергоэффективными. В 1902 году было зарегистрировано 909 новых автомобилей, причем больше половины из них были паровыми.
Вскоре рынок заполонили Ford Model T — относительно надежные и дешевые бензиновые автомобили от Генри Форда. Из-за повышения эффективности двигателей внутреннего сгорания, паровые авто начали исчезать. Перед этим паровой автомобиль поставил рекорд скорости — в 1906 году водитель парового автомобиля «Стэнли» достиг скорости 127 миль в час. Потребовалось четыре года, чтобы этот рекорд побила бензиновая машина. Сегодня паровой автомобиль остается по большей части достоянием коллекционеров старинных автомобилей и любителей истории.
Источник https://www.drive2.ru/b/956746/
Источник https://habr.com/ru/company/first/blog/664936/
Источник https://m.fishki.net/3662153-kak-rodilsja-avtomobily-interesnye-fakty-o-parovyh-mashinah.html
