4Июн

Первый паровой автомобиль: Паровые автомобили: история создания, модели, характеристики

Содержание

Паровые автомобили: история создания, модели, характеристики

Статья о паровых автомобилях: история создания, интересные модели и их описание, характеристики, фото. В конце статьи — видео про парковой трайк.Статья о паровых автомобилях: история создания, интересные модели и их описание, характеристики, фото. В конце статьи — видео про парковой трайк.

Содержание статьи:


Эра бензиновых автомобилей, таких привычных и надежных, еще длится. Но автоконцерны с мировыми именами уже начинают производить экономичные и экологичные электромобили, которые рано или поздно вытеснят с рынка машины с ДВС.

Однако человечество за свою историю знало и иные источники энергии — например, паровые двигатели, которые применялись в некоторых типах машин.

Пар как двигатель прогресса


На фото: паровая машина Кюньо

Вехи создания паровых машин:

  1. Первый паровой двигатель в истории был придуман и реализован инженером Героном Александрийским, жившим две тысячи лет назад в Греции. Он и сам не понял, зачем изобрел игрушку-шар, вращавшуюся вокруг своей оси, приводимую в движение поднимающимся снизу паром. Технология, не найдя применения, канула в небытие на полторы тысячи лет.
  2. Иезуит Фердинанд Вербст построил и подарил китайскому императору (1672) игрушку — крошечный самодвижущийся автомобиль, работающий на пару.
  3. Исаак Ньютон нарисовал чертежи паровой телеги, где за счет котла с соплом и ручного стравливания пара конструкция могла бы перемещаться.
  4. Томас Ньюкмен создал паровой двигатель наподобие современных, только с очень большим котлом, который приспособил в качестве машины по откачиванию грунтовых вод.
  5. Джеймс Уатт довел до ума конструкцию Ньюксмена, приладив к ней конденсатор и зациклил процесс преобразования пара в воду и наоборот. Полученный агрегат он умудрился поставить на раму и опробовать движение, инициируемое паром. Получив патент на изобретение, он сильно умерил пыл других разработчиков сходной идеи.
  6. Николай Жозеф Кюньо, артиллерийский французский инженер, придумал самодвижущуюся повозку на пару для перевозки пушек. Внутри конструкции весом под тонну находился медный цилиндр, который заполнялся паром, после чего происходил впрыск воды, а образующийся вакуум втягивал поршень.

    Перемещаться паровая телега могла лишь километр, после чего требовалась «дозаправка» кипящей водой. Зато перевозить на этот километр она могла до двух тонн груза.

    Идея командованию понравилась, конструктору дали «добро» и 20 000 франков на доработку идеи. В итоге телега научилась двигаться со скоростью 7 км/ч довольно долго за счет установленной топки под котлом. Этой скорости хватило, чтобы паровая телега совершила первое ДТП, протаранив стену дома из-за поймавшего «клина» колеса. Французская «бабушка» парового автомобиля нынче хранится в музее.

  7. Сильвестр Роупер создал первый прообраз мотоцикла – паровой велосипед. Соседи пытались воззвать к стражам порядка, такой шум производил созданный изобретателем велосипед – но увы, законов, запрещающих кататься на двух колесах, еще не было!
  8. Ричард Тревитик, а позже доработавший идею Вальтер Хэнкок, стали создателями парового омнибуса — коммерческого транспорта, способного проезжать до 32 километров.
  9. Казимир Янкевич из России тоже пытался создать машину на пару и даже придумал «быстрокат», который мог функционировать как на угле, так и на воде. Увы, проект не был реализован.

Первые паромобили

В самом начале 1906 года водитель Фред Мариотт, управляя паромобилем, построенном на производстве, принадлежащем «Братьям Стенлей» и пророчески названом «Ракета», впервые в истории сумел разогнаться до 205 км/ч.

Это звучало триумфально! Ведь машина, движимая паром, обгоняла все транспортные средства, включая самолеты. Зафиксировав очередной скоростной рекорд в 240 км/ч гонщик разбился насмерть.

Уже начало ХХ века ознаменовано было тем, что на дорогах уверенно ездили паровые автомобили, преимущественно грузовые. Они от первых автомобилей на бензине отличались рядом факторов:

  • долговечностью;
  • надежностью;
  • всеядностью (работать могли на любом горючем топливе от угля до соломы).


Паровые машины отличались малым скоростным режимом (не более 50 км/ч) — им надо было постоянно иметь в запасе большой объем воды, а отработанный пар постоянно уходил в атмосферу. Паровые автомобили широко использовались в Европе до начала 1940-х годов, а в Бразилии их выпуск велся серийно даже спустя десятилетие.

У паровичков были существенные минусы:

  • твердое топливо на выходе превращалось в большую кучу золы;
  • выхлопы и дым содержал в высоких концентрациях серу и копоть;
  • растопка твердотопливного котла была длительной, занимая не менее пары часов. Кому-то в голову пришла мысль отапливать дома, оставляя паровые машины подключенными на ночь к системе отопления. Если он работал ночь напролет, то паромобиль не надо было раскочегаривать по новой — ему хватало 15 минут для возможности вновь продолжить движение.

«Спиртомобиль»

Инженерам казалось, что двигатель внутреннего сгорания непригоден для транспорта. Он глохнет, если его притормозить, и его нельзя запустить после размыкания трансмиссии.

Двигатель внутреннего сгорания также не способен был развить тягу в различном скоростном диапазоне, он не запускался без «костыля» в виде трансмиссии.

Машина, запускаемая паром, казалось, сама мимикрирует под любое изменение дорожной ситуации. Растущее сопротивление приводило к тому, что двигатель замедлял вращение, увеличивая параллельно крутящий момент. Когда сопротивление уменьшалось, вращение – увеличивалось. Поэтому создатели паромобилей всячески боролись за создание компактного парогенератора, способного двигать машину без участия дополнительных приспособлений в виде сцепления и коробки передач.

В двигатели паромобилей учились заливать любую жидкость. Жидкотопливные паромобили способны были начать движение спустя 23 минуты от разогрева двигателя, и им, чтобы преодолеть сотню километров пути, необходимы были 30 литров бензина и 70 — воды.


Люди выяснили, что сгорающее топливо в цилиндре ДВС выбрасывает в атмосферу много токсичного вещества. Небольшой автомобиль с бензиновым двигателем способен в течение часа работы выработать столько вредных субстанций, что если бы небольшое пространство вокруг него было бы замкнуто, это привело бы к смерти находящихся рядом людей.

Парогенераторная горелка менее токсична на выходе — топливо сгорает при неизменяемых показателях, способствуя полноценному завершению реакций.

Важный фактор экономичности машины заключается в количестве потребляемого топлива. Так, американская «звезда» на паровой тяге «Добль-Беслер», собранная в середине 1920-х годов, имела массу в 2 с хвостиком тонны. При этом расход топлива составлял 18 литров на сотню километров. Для своего времени это был очень хороший показатель — более того, он оставался эталонным почти сорок лет.

Парогенераторная горелка перерабатывала жидкость в любом виде. Паромобиль продолжал движение на керосине и спирте, работал на бензине, мазуте, даже на растительном масле. И это было вовсе не попыткой удешевить процесс заправки — просто машины типа «Добль» были всеядны, но доступны лишь миллионерам.

От самогонного аппарата – к четырехколесному агрегату


На фото: братья Добль

Парогенератор являлся самым главным элементом машины на пару. Разработку удалось воплотить детройтским инженерам, братьями Добль. Они последовательно соединили десять плоских змеевиков, помещенных в корпус из стали, охлаждаемый водой.

Прохладная жидкость накачивалась в расположенные вокруг выдерживающего высокие температуры корпуса охлаждающие трубы, где происходил ее подогрев. Это сводило к минимуму теплопотерю. После чего жидкость наполняла змеевики, чтобы, закипев, стать паром с температурой 4,5 тысячи градусов по Цельсию и давлением в 120 атмосфер.

Братья Добль стремились к увеличению температуры, а также давления, что в совокупности повышало КПД. Инженерам удалось сделать парогенератор довольно легким и незатратным.

Сдвоенные цилиндры перерабатывали пар. Сначала он нагнетался в верхушку меньшего диаметра, где, расширившись, вырабатывал энергию. Затем он «переходил» в больший цилиндр, в его нижнюю часть, осуществляя дополнительную работу.

Два этапа расширения оказывались крайне полезными, когда машина ездила по улицам. Во время начала движения и при разгоне поступали значительные объемы пара, но, когда необходимости в максимальной энергоотдаче не было, они расширялись единожды.

Отработавшие пары передавали охлажденной жидкости, стремящейся в парогенератор, тепло. В жидкое состояние пар возвращался лишь в конденсаторе. Влага в парогенератор поступала порционно, ровно столько, чтобы паровая машина могла сделать один-два движения поршня. Поэтому по факту парогенератор вмещал в себя небольшое количество воды, что делало его безопасным для взрыва.

Если трубка рвалась, пар попадал в топку, отключая горелку. И даже такой случай произошел всего единожды, когда машина вдруг перестала заводиться после двух сотен километров пробега. Ремонт и замена вышедшего из строя змеевика заняли ровно один час.

«Добль» миллионеров


На фото: паромобиль

Незадолго до развязывания Германией войны в Европе на нынешнем ЗИЛе, носившем тогда название Московского автозавода имени Сталина, решили выпускать эксклюзивную модель автомобиля.

Кузов красавца украшало красное дерево. Он стоял на хромоникелевых стальных шасси, произведенных фирмой «Паккард». За образец советские конструкторы взяли паромобиль «Добль», собранный в 1924 году американской компанией «Беслер».

Движение задавалось парогенератором и парными радиаторами. К заднему мосту крепилась достаточно миниатюрная паромашина, составлявшая единую систему с дифференциалом. Привычных современным водителям сцепления, трансмиссии и кардана не требовалось.


Управлять скоростью можно было при помощи педали, подающей пар. Время от времени требовалось лишь сменять фазу прекращения впуска в цилиндр пара. После включения зажигания автомобилю требовалось 45 секунд, чтобы начать движение. Еще пара минут, и машину можно было ускорить до 150 км/ч.

Паромобиль двигался ровно и тихо. Он пришелся ко двору советской элиты, его испытания продолжились уже после заключения мира с Германией. Один из принимающих участие в разработке советской версии «Добля», А.Н.Малинин, отвечал за испытания образца.

Для определенных тестов используются в автопромышленности стенды для испытаний с беговыми барабанами. Автомобиль загоняется на стенд так, чтобы ведущие колеса оказывались строго на барабанах. В итоге они крутятся, заставляя вертеться колеса и имитируя езду по дороге. При этом машина стоит с работающим двигателем.

Когда инженер-испытатель Малинин и огромный авторитет в теоретической автомобилестроительной области профессор Чудаков сели в машину, последний нажал кнопки и затих. Минут через пять Малинин не выдержал: «Не пора ли заводиться?». На что профессор ответил: «Мы уже давно едем, на спидометре 20 километров». Скорость была вполне приличная, но, чтобы ухо уловило хоть какой-то звук работы парогенератора, надо было вплотную прижиматься в выхлопной трубе.

Семидесяти литров воды с избытком хватало на полтысячи километров пробега, а проблемы, требующие выпуска пара, случались крайне редко. Поэтому в автомобиле, в котором все детали были четко и точно подогнаны друг к другу, ничего не шумело.

Участь паровых машин

Если паромобили были столь удобны и хороши, почему же именно автомобили с ДВС сумели занять нишу в автомобильной среде?

Дело в том, что двигатель на пару имел весьма сложную автоматику и множество всяческих дополняющих друг друга агрегатов. При этом его изготовление выходило дороже, а КПД он выдавал меньший.

Еще одним минусом стал его большой размер, в частности – бак с запасом воды. Про экологичность тогда еще никто не задумывался, в итоге паровая машина оказалась постепенно вытеснена с рынка более дешевыми автомобилями с ДВС.

День сегодняшний


На фото: модель Inspiration

Вытесненные с рынка, паромобили нет-нет да и будоражат умы инженеров. В 2009 году на треке болид на пару Inspiration, хищный и обтекаемый, сумел установить новый рекорд машин на паровой тяге – 225 км/ч.

Мощность болида составляла 360 л.с., а движение запускалось двумя турбинами с давлением в 40 бар, которые нагнетали 12 современных бойлеров.

Остается открытым вопрос – на чем бы мы колесили сегодня, озаботься человечество проблемой сохранения окружающей среды на полсотни лет раньше?

Видео про парковой трайк:

История паровых машин

Статья опубликована 19.05.2014 05:36
Последняя правка произведена 19.05.2014 05:58
Паровая машина

О истории развития парового двигателя, достаточно подробно описано в этой статье. Тут же - наиболее известные решения и изобретения времен 1672-1891 года.

Первые наработки.

Начнем с того, что еще в семнадцатом веке пар стали рассматривать как средство для привода, проводили с ним всяческие опыты, и лишь только в 1643 году Эванджелистом Торричелли было открыто силовое действие давления пара. Кристиан Гюйгенс через 47 лет спроектировал первую силовую машину, приводившуюся в действие взрывом пороха в цилиндре. Это был первый прототип двигателя внутреннего сгорания. На аналогичном принципе устроена водозаборная машина аббата Отфея. Вскоре Дени Папен решил заменить силу взрыва на менее мощную силу пара. В 1690 году им была построена первая паровая машина, известная также как паровой котел.

Она состояла из поршня, который с помощью кипящей воды перемещался в цилиндре вверх и за счет последующего охлаждения снова опускался – так создавалось усилие. Весь процесс происходил таким образом: под цилиндром, который выполнял одновременно и функцию кипятильного котла, размещали печь; при нахождении поршня в верхнем положении печь отодвигалась для облегчения охлаждения.

Автомобиль Куньо Реактивный автомобиль Ньютона Паровая машина Фербиста Превью - увеличение по клику.

Позже два англичанина, Томас Ньюкомен и Коули – один кузнец, другой стекольщик, – усовершенствовали систему путем разделения кипятильного котла и цилиндра и добавления бака с холодной водой. Эта система функционировала с помощью клапанов или кранов – одного для пара и одного для воды, которые поочередно открывались и закрывались. Затем англичанин Бэйтон перестроил клапанное управление в подлинно тактовое.

Применение паровых машин на практике.

Машина Ньюкомена вскоре стала известна повсюду и, в частности, была усовершенствована, разработанной Джеймсом Уаттом в 1765 году системой двойного действия. Теперь паровая машина оказалась достаточно завершенной для использования в транспортных средствах, хотя из-за своих размеров лучше подходила для стационарных установок. Уатт предложил свои изобретения и в промышленности; он построил также машины для текстильных фабрик.

Первая паровая машина, используемая в качестве средства передвижения, был изобретена французом Николя Жозефом Куньо, инженером и военным стратегпм-любителем. В 1763 или 1765 году он создал автомобиль, который мог перевозить четырех пассажиров при средней скорости 3,5 и максимальной – 9,5 км/час. За первой попыткой последовала вторая – появился автомобиль для транспортировки орудий. Испытывался он, естественно, военными, но из-за невозможности продолжительной эксплуатации (непрерывный цикл работы новой машины не превышал 15 минут) изобретатель не получил поддержки властей и финансистов. Между тем в Англии совершенствовалась паровая машина. После нескольких безуспешных, базировавшихся на машине Уаттa попыток Мура, Вильяма Мердока и Вильяма Саймингтона, появилось рельсовое транспортное средство Ричарда Тревисика, созданное по заказу Уэльской угольной шахты. В мир пришел активный изобретатель: из подземных шахт он поднялся на землю и в 1802 году представил человечеству мощный легковой автомобиль, достигавший скорости 15 км/час на ровной местности и 6 км/час на подъеме.

Паровая Карета Гарни Карета Хилла Паровая карета Превью - увеличение по клику.

Приводимые в движение паром транспортные средства все чаще использовались и в США: Натан Рид в 1790 году удивил жителей Филадельфии своей моделью парового автомобиля. Однако еще больше прославился его соотечественник Оливер Эванс, который спустя четырнадцать лет изобрел автомобиль-амфибию. После наполеоновских войн, во время которых «автомобильные эксперименты» не проводились, вновь началась работа над изобретением и усовершенствованием паровой машины. В 1821 году ее можно было считать совершенной и достаточно надежной. С тех пор каждый шаг вперед в сфере приводимых в движение паром транспортных средств определенно способствовал развитию будущих автомобилей.

В 1825 году сэр Голдсуорт Гарни на участке длиной 171 км от Лондона до Бата организовал первую пассажирскую линию. При этом он использовал запатентованную им карету, имевшую паровой двигатель. Это стало началом эпохи скоростных дорожных экипажей, которые, однако, исчезли в Англии, но получили широкое распространение в Италии и во Франции. Подобные транспортные средства достигли наивысшего развития с появлением в 1873 году «Реверанса» Амедэ Балле весом 4500 кг и «Манселя» – более компактного, весившего чуть более 2500 кг и достигавшего скорости 35 км/час. Оба были предвестниками той техники исполнения, которая стала характерной для первых «настоящих» автомобилей. Несмотря на большую скорость кпд паровой машины был очень маленький. Болле был тем, кто запатентовал первую хорошо действующую систему рулевого управления, он так удачно расположил управляющие и контрольные элементы, что мы и сегодня это видим на приборном щитке.

транспортное средство Болле-Марселя Машина Бордино Превью - увеличение по клику.

Несмотря на грандиозный прогресс в области создания двигателя внутреннего сгорания, сила пара все еще обеспечивала более равномерный и плавный ход машины и, следовательно, имела много сторонников. Как и Болле, который построил и другие легкие автомобили, например Rapide в 1881 году со скоростью движения 60 км/час, Nouvelle в 1873 году, которая имела переднюю ось с независимой подвеской колес, Леон Шевроле в период между 1887 и 1907 годами запустил несколько автомобилей с легким и компактным парогенератором, запатентованным им в 1889 году. Компания De Dion-Bouton, основанная в Париже в 1883 году, первые десять лет своего существования производила автомобили с паровым двигателями и добилась при этом значительного успеха – ее автомобили выиграли гонки Париж-Руан в 1894 году.

Машина Хенкока Трехколесник Пекори Превью - увеличение по клику.

Успехи компании Panhard et Levassor в использовании бензина привели, однако, к тому, что и De Dion перешел на двигатели внутреннего сгорания. Когда братья Болле стали управлять компанией своего отца, они сделали то же самое. Затем и компания Chevrolet перестроила свое производство. Автомобили с паровыми двигателями все быстрее и быстрее исчезали с горизонта, хотя в США они использовались еще до 1930 года. На этом самом моменте и прекратилось производство и изобретение паровых машин

Автомобили с паровым двигателем

Автомобили с паровым двигателем

Паровой двигатель был первым типом двигателя, который нашёл своё применение в технике. Не удивительно, что и среди автомобилей первыми были именно автомобили с паровым двигателем. И появились они очень давно, более, чем за 100 лет до привычных нам автомобилей с двигателем внутреннего сгорания. Итак, какова же история паровых автомобилей?

Первый паровой автомобиль

Самый первый паровой автомобиль появился ещё в 1769 г. во Франции, и построил его француз Никола Жозеф Кюньо. Кюньо был военным инженером, служил в австрийской и французской армиях, и уже был известен как автор нескольких военных изобретений и книг по военно-инженерному делу. В какой-то момент ему пришла в голову мысль построить повозку, движимую силой пара, которая могла бы перевозить тяжёлые грузы и транспортировать артиллерийские орудия. Свой проект он представил французскому генералу Грибовалю и военному министру Шуазелю, с которыми уже был знаком ранее. На постройку машины были выделены деньги, и в конце 1769 г. прототип (т. н. малая телега Кюньо) прошёл первые испытания.

Телега Кюньо

Телега была трёхколёсной - два колеса сзади и одно спереди. Причём весь двигательный механизм, включая 2 цилиндра и котёл Кюньо приделал прямо к переднему колесу. Первая модель не имела топки, костёр разводили прямо под котлом, а запаса пара хватало примерно на 12 минут движения. Скорость же телеги составила примерно 4 км/ч. Но даже такой результат впечатлил военных, и Кюньо начал строить усовершенствованную телегу. В ней котёл уже имел собственную топку.

В 1770 г. прошли испытания усовершенствованной модели. Она смогла развить скорость около 6 км/ч, перевозя при этом груз в 2,5 тонны. Но, к сожалению, испытания закончились аварией. Из-за огромного веса конструкции, прикреплённой к переднему колесу, управлять машиной было очень тяжело, и она врезалась в кирпичную стену Арсенала, разрушив её.

Кюньо планировал восстановить и усовершенствовать машину, но его покровители Грибоваль и Шуазель потеряли посты, и финансирование прекратилось. Телега осталась в мастерских Арсенала, откуда после французской революции перекочевала в музей искусств и ремёсел, где и хранится по сей день. Сам же изобретатель в 1789 г. покинул Францию и доживал свои дни в нищете в Брюселле.

Видео - первый в мире паровой автомобиль Кюньо (реконструкция):

Видео - первая в мире автомобильная авария, в которой телега Кюньо врезается в стену (реконструкция):

Дальнейшая история паровых автомобилей

Первые паровые двигатели появились ещё в 17 веке, но они были весьма несовершенны. В 1782 г. английский изобретатель Джеймс Уатт разработал конструкцию паровой машины двойного действия, в которой энергия пара эффективно преобразовывалась во вращательное движение. Изобретение Уатта открыло путь для широкого внедрения паровых машин. Правда, сам Уатт не видел перспективы в том, чтобы использовать свой двигатель для постройки автомобилей. И когда его помощник Уильям Мёрдок в 1784 г. предложил проект парового автомобиля, Уатт отговаривал того от попыток реализации. Мёрдок всё же построил небольшую модель своей повозки, но до полноценного парового автомобиля так и не дошёл.

Паровая повозка Мёрдока

Но идеи Мёрдока вдохновили другого англичанина, Ричарда Тревитика. Этот изобретатель немало сделал для развития паровых машин. В частности, он усовершенствовал паровой двигатель так, чтобы тот работал при высоком давлении пара, развивая большую мощность. А ещё Тревитик построил первый паровоз, а также несколько паровых автомобилей.

В 1801 г. Тревитик построил свой первый паровой автомобиль, который стал известен под названием «Puffing Devil» (т. е. Пыхтящий дьявол). "Пыхтящий дьявол" успешно прошёл испытания, сумев перевезти 6 пассажиров по улицам города Кэмборн. Правда, долго ездить ему не пришлось - вскоре испытатели пошли пообедать в трактир, бросив машину с непогашенной топкой. Вода выкипела, и "пыхтящий дьявол" сгорел.

«Puffing Devil» (реконструкция)

Видео - паровой автомобиль "Пыхтящий дьявол" Тревитика (реконструкция):

В 1803 г. Тревитик построил ещё один паровой автомобиль - паровую карету, которая имела огромные колёса (более 2 м. в диаметре), могла перевозить до 8 пассажиров и развивала скорость до 14 км/ч.

Паровая карета Тревитика (реконструкция)

Видео - паровая карета Тревитика (реконструкция):

Паровая карета успешно прошла первые испытания, но, к сожалению, вскоре и её постигла неудача. Тревитик не справился с управлением и врезался в дом, после чего карета была разобрана.

Впоследствии Тревитик построил немало паровых двигателей и паровозов, но современники не оценили талантливого изобретателя, и он, как и Кюньо, умер в нищете.

В 1825 г. в Англии была открыта первая железная дорога, перевозившая пассажиров. А в конце 20-х -начале 30-х годов 19 в. в Англии появились паровые дилижансы, перевозившие пассажиров по обычным дорогам. Одним из энтузиастов развития парового транспорта в Англии был Голдсуорси Гёрни (англ. Goldsworthy Gurney). Его фирма построила несколько паровых дилижансов, которые с 1829 по 1831 г. возили пассажиров по регулярным маршрутам. Эти дилижансы развивали скорость до 32 км/ч, двигаясь даже с учётом всех остановок для заправки водой и углём заметно быстрее, чем конные экипажи.

Паровой дилижанс Гёрни (модель)

Ещё одним известным предприятием, возившим пассажиров на паровых омнибусах, была фирма Уолтера Хэнкока. Он разработал машины собственной конструкции, которые были больше похожи уже не на кареты, а на более поздние автобусы. Омнибусы Хэнкока возили пассажиров с 1831 по 1840 г., перевезя, по подсчётам самого Хэнкока, более 12 тыс. пассажиров.

Паровой омнибус "Энтерпрайз" конструкции Хэнкока (реконструкция)

Казалось бы, сограждане должны были поддержать начинания, но не тут-то было! Многие просто боялись паровых дилижансов, опасаясь взрыва парового котла, однажды на дилижанс Гёрни напали луддиты, а владельцы конных дилижансов, а также железных дорог сделали всё, чтобы уничтожить конкурентов. Под их давлением начиная 1831 г. парламент принял целый ряд законов против паровых автомобилей. Сначала были введены драконовские пошлины на их эксплуатацию, затем принудительно ограничили скорость, а апофеозом мракобесия стал закон, по которому в городской черте перед каждым паровым автомобилем должен был идти человек с красным флажком, предупреждая всех об опасности. Из-за этих законов паровые автомобили надолго исчезли с британских дорог.

В других странах прогресс также с трудом пробивал себе дорогу. Например, в России первый паровой автомобиль - "паровой дилижанец" был построен Черепановыми ещё в 1834 г., а в 1835 г. инженер Гурьев предложил проект развития транспорта в России, который предусматривал постройку между городами дорог с твёрдым покрытием и использование на них для перевозки людей и грузов паровых автомобилей. Его рассмотрели на заседании комитета министров, проект получил положительную оценку, но денег Гурьеву дали только на выпуск книги с описанием проекта. В результате регулярное производство паровых автомобилей в России началось лишь в 1870-е.

Тем не менее развитие паровых автомобилей продолжалось. В 1850-х паровая техника стала использоваться для сельскохозяйственных работ. В 1854 г. английский изобретатель Джон Фаулер продемонстрировал паровой плуг для вспашки полей. Также в середине 19 в. получили развитие паровые тягачи, использовавшиеся, в основном, для перевозки тяжёлых грузов. Паровые тягачи применяли англичане во время Крымской войны, после чего подобные тягачи были закуплены и для российской армии.

паровой тягач фирмы "Фаулер" (1873 г.)

Впрочем, иногда такие тягачи использовались и для перевозки пассажиров.

Паровой тягач везёт пассажиров в Шотландии (1871 г.)

Паровой трактор английской фирмы Aveling & Porter 1871 г.

Видео - небольшой паровой тягач 1879 г., дошедший до наших дней:

Впрочем, во второй половине19 в. появился и паровой транспорт для личного пользования.

Например, в 1865 г. американский изобретатель Сильвестр Роулер построил небольшой паровой автомобиль.

Роупер на своём автомобиле

А в 1867 г. он построил первый паровой мотоцикл.

Паровой мотоцикл Роупера

Видео - паровой мотоцикл Роупера (реконструкция):

Впоследствии Роупер сконструировал более совершенную версию парового мотоцикла, которая могла разгоняться до 60 км/ч.

В 1870-е во Франции появляются уже достаточно совершенные паровые автомобили. В 1878 г. французский изобретатель Амадей Болле представляет «La Mancelle» - небольшой автомобиль с местами для водителя и двух пасажиров, который, по задумке, можно было использовать как такси. Машина разгонялась до 42 км/ч, имела задний привод и независимую подвеску. «La Mancelle» стал первым в мире серийным легковым автомобилем - его выпустили в количестве около 50 штук.

«La Mancelle»

Паровые автомобили против автомобилей с ДВС

В 1885 г. появляются автомобили с двигателем внутреннего сгорания. Но лидерство они захватили далеко не сразу. Более 30 лет шла борьба между автомобилями с ДВС и автомобилями с паровым двигателем. И те, и другие имели свои плюсы и минусы. Причём поначалу минусов у автомобилей с ДВС было даже больше. Ещё не было развитой сети заправочных и ремонтных станций, ранние ДВС имели довольно низкий КПД и малую мощность, заводить их надо было вручную, крутя ручку и т. д. Вообще, если сравнить паровой двигатель и двигатель внутреннего сгорания, то получатся такие преимущества и недостатки.

Плюсы парового двигателя по сравнению с двигателем внутреннего сгорания:

  • Давление на поршень можно регулировать подачей пара, поэтому паровой двигатель развивает высокий крутящий момент при малых и даже нулевых оборотах.
  • Поэтому ему не нужна коробка передач.
  • А также не нужно сцепление.
  • На большой высоте (например, в горах) мощность не уменьшается.
  • Паровой двигатель производит меньше вредных выбросов, т. к. нет проблемы с неполным сгоранием топлива.
  • Также он производит мало шума.
  • И более надёжен и долговечен.
  • Может использовать разные виды топлива, в т. ч. уголь, дрова, мазут и т. п., которые куда дешевле бензина.

Минусы парового двигателя по сравнению с ДВС:

  • Более низкий КПД (максимум 25-30%), КПД двигателей внутреннего сгорания всё же больше (30-40%).
  • Помимо запаса топлива нужен запас воды, причём в периоды простоя зимой воду нужно сливать, чтобы она не замёрзла.
  • Паровой двигатель из-за необходимости внешней топки, бака с водой и других дополнительных элементов больше по размерам и тяжелее, чем ДВС.
  • Т. к. воду нужно превратить в пар, требуется некоторое время на запуск двигателя, в отличие от ДВС.

Как можно видеть, у парового двигателя немало преимуществ, но всё же такие плюсы ДВС, как дешевизна, малые размеры и быстрый запуск оказались решающими, и, начиная с 20-х годов 20 в. паровых автомобилей стали выпускать всё меньше. Последние серийные экземпляры паровых автомобилей были выпущены в 50-е.

Тем не менее, с конца 19 в. по середину 20 в. было выпущено огромное количество паровых автомобилей. Среди них была и тяжёлая техника (трактора, тягачи, экскаваторы и т. п.), и грузовики с автобусами, и легковые автомобили.

Широко известны были, например, машины биртанской фирмы Sentinel, выпускавшей, наряду с паровозами, паровые автобусы и грузовики. С 1905 по 1950 г. она произвела тысячи паровых автомобилей. Эти машины могли работать на разных видах твёрдого топлива, имели неплохую мощность и скорость, но также и существенные недостатки, типичные для паровых автомобилей. Например, для запуска двигателя из холодного состояния требовалось около 30 минут, а запасов воды и угля хватало всего на несколько десятков километров.

Паровой автобус Sentinel (1924 г.)

Видео - паровые грузовики фирмы Sentinel:

Выпускалось немало и легковых автомобилей с паровым двигателем. В начале 20 в. были известны легковые паровые автомобили фирмы "Stanley". В 1906 г. одна из их разработок - "Ракета" установила рекорд скорости в 203 км/ч.

"Ракета"

паровой автомобиль Стэнли (1908 г.)

паровые автомобили выпускались и в России, на фото один из первых образцов (1902 г.)

Вершиной эволюции паровых автомобилей стали, пожалуй, машины Абнера Добля, конструктора из США. Первую модель вместе с братьями он построил в 1914, а в 1924 была представлена модель Doble E. Добль практически устранил в ней основные недостатки, присущие машинам с паровым двигателем. Вместо котла вода нагревалась, проходя через множество длинных трубок, а в качестве топлива использовался керосин. Это позволяло запустить двигатель спустя 23 секунды, даже зимой. Уникальными были и другие характеристики - максимальная скорость 160 км/ч, разгон до 120 км/ч за 10 секунд, запас хода на одной заправке 2400 км!

Проблема у машины была только одна - её огромная цена, т. к. Добль, страдающий перфекционизмом, использовал в машине не только высококачественные детали, но и самые дорогие материалы для отделки. Стоила модель E 12 тысяч долларов - в 40 раз дороже, чем самая популярная в то время модель автомобля Форд! В результате Доблю удалось продать лишь несколько десятков машин, а с началом Великой депрессии компания Добля обанкротилась.

Машина Добля (модель E)

Видео - рекламный ролик Добля:

Видео - машина Добля (современные тесты):

Завершилась эра паровых автомобилей в начале 50-х. Кстати, одними из последних выпущенных паровых машин стали паровые грузовики НАМИ-12 и НАМИ-18, разработанные в СССР в 1949 г. Машины предназначались для работы на лесозаготовках на крайнем севере, где существовали сложности с регулярным подвозом топлива. Так что паровые грузовики работали на дровах, которые, кстати, подавались в топку автоматически. НАМИ-12 вмещал 6 тонн груза, развивал скорость до 45 км/ч и имел запас хода до 100 км.

Советский паровой грузовик НАМИ-12

См. также интересную статью об истории паровых автомобилей (фото, видео)

Движимые паром. История паровых машин / Аналитика

Поставить пар на службу человечеству люди смогли лишь в самом конце XVII века. Но еще в начале нашей эры древнегреческий математик и механик Герон Александрийский наглядно показал, что с паром можно и нужно дружить. Наглядным подтверждением тому стал Героновский эолипил, фактически, первая паровая турбина — шар, который вращался силой струй водяного пара.

Эолипил Герона.

К великому сожалению, многие удивительные изобретения древних греков на долгие столетия были прочно забыты. Лишь к XVII столетию относится описание чего-то, похожего на паровую машину. Француз Соломон де Ко (Salomon de Caus), бывший одно время строителем и инженером у Фридриха V Пфальцского, в своем сочинении от 1615 года описал полый железный шар с двумя трубками: принимающей и выводящей жидкость. Если наполнить шар водой и подогреть, то по второй трубке вода начнет подниматься наверх, повинуясь воздействию паров. В 1663 году уже англичанин Эдвард Сомерсет (Edward Somerset), маркиз Уорчестерский, написал брошюру, в которой рассказал о машине, могущей поднимать воду наверх. Тогда же Сомерсет получил патент ("привилегию") на описанную машину. Как видим, все мысли изобретателей Нового времени вращались вокруг выкачивания воды из шахт и копей, что, надо отметить, проистекало из насущной задачи. Поэтому неудивительно, что следующие три изобретателя, о которых пойдет речь ниже, также были в первую очередь озабочены созданием паровой машины для откачки воды. Ближе к самому завершению XVII века два человека в Европе результативнее других работали над укрощением пара - Дени Папен (Denis Papin) и Томас Сэйвери (Thomas Savery).

"Огненная" машина Сэйвери.

Англичанин Сэйвери 2 июля 1698 года получил патент на машину для откачки воды из шахт. В патенте говорилось: "Жалуется привилегия Томасу Сэйвери за проведенное им одним испытания нового изобретения для подъема воды, вращения любых видов мельниц путем сил огня, что будет очень важно для осушения шахт, снабжения городов водой и вращения всех видов мельниц". Опытный образец под названием "Огненный мотор" (Fire engine) в 1699 году был выставлен напоказ в Королевском Научном обществе в Лондоне. Машина Сэйвери функционировала таким образом: герметичный резервуар наполнялся паром, а после внешнюю поверхность резервуара охлаждали холодной водой, из-за чего пар конденсировался, создавая в резервуаре частичный вакуум. Затем вода со дна со дна шахты через заборную трубу засасывалась в резервуар и, после впуска новой порции пара, выталкивалась наружу через выпускную трубу. Стоит отметить, что изобретение Сэйвери походило на машину Сомерсета, и многие полагают, что Сэйвери напрямую отталкивался от последней. К сожалению, у "огненной" машины Сэйвери нашлись недостатки. Самый главный из них - невозможность поднимать воду с глубины более 15 метров, хотя в то время уже существовали шахты, чья глубина превышала 100 метров. Кроме того, машина потребляла очень много топлива, что не было оправдано даже близостью большого количества угля на шахте. Француз Дени Папен, медик по образованию, в 1675 году переехал в Лондон. Папен сделал несколько открытий, которые навечно вписали его имя в историю. Для начала Папен изобретает скороварку - "Папенов котел". Бывший медик смог установить зависимость между давлением и температурой кипения воды. Герметичный котел с предохранительным клапаном благодаря повышенному давлению внутри доводил воду до кипения гораздо позже, поэтому температура обработки продуктов повышалась и последние готовились в разы быстрее. В 1674 году Папен создал пороховой двигатель: в цилиндре воспламенялся порох, отчего поршень внутри цилиндра перемещался. Одна "партия" газов выпускалась из цилиндра через специальный клапан, а другая - охлаждалась. В цилиндре образовывался вакуум (пусть и слабенький), и атмосферное давление опускало поршень вниз.

Поршневая паровая машина Папена.

В 1698 году Папен изобретает паровую машину с применением воды, которая нагревалась внутри вертикального цилиндра - образовавшийся пар двигал поршень вверх. Затем цилиндр охлаждали водой, пар конденсировался и возникал вакуум. Все то же атмосферное давление заставляло поршень опускаться. Несмотря на прогрессивность своей машины (наличие поршня), Папен не смог извлечь из нее каких-либо значимых дивидендов, поскольку Сэйвери запатентовал паровой насос, а других способов применения для паровых машин на тот момент не наблюдалось (хотя в патенте Сэйвери и указывалась возможность "вращения мельниц"). В 1714 году, в столице Британской империи, Папен скончался в нужде и одиночестве. Гораздо более удачливым оказался другой англичанин - Томас Ньюкомен (Thomas Newcomen), родившийся в 1663 году. Ньюкомен внимательно ознакомился с работами и Сэйвери, и Папена, отчего смог понять слабые места прежних машин, одновременно взяв от них самое лучшее. В 1712 году вместе со стекольщиком и водопроводчиком Джоном Калли (John Calley) он строит свою первую паровую машину. В ней использовался вертикальный цилиндр с поршнем, как у машины Папена. Однако пар образовывался в отдельном паровом котле, что было схоже с принципом действия "огненной" машины Сэйвери. Герметичность внутри парового цилиндра была повышена за счет кожи, которая закреплялась вокруг поршня.

Паровая машина Ньюкомена.

Машина Ньюкомена тоже являлась пароатмосферной, т.е. подъем воды из шахты осуществлялся при воздействии атмосферного давления. Она была довольно громоздкой и "поедала" много угля. Тем не менее, практической пользы машина Ньюкомена приносила несравненно больше, отчего ее почти полстолетия применяли в шахтах. В Англии, например, она позволила вновь открыть заброшенные шахты, которые затопило грунтовыми водами. И еще один яркий пример эффективности машины Ньюкомена - в 1722 году в Кронштадте в сухом доке воду из корабля откачали в течение двух недель, в то время как с устаревшей системой откачки с помощью ветряных мельниц на это ушел бы год. Несмотря на все это, Томас Ньюкомен не получил патент на свою паровую машину из-за патента Сэйвери. Возможность применения паровой машины Ньюкомена с целью приведения в движение транспортного средства конструкторами рассматривалась, в частности, для привода гребного колеса на судне. Однако попытки успехом не увенчались. Изобрести компактную, но мощную паровую машину довелось Джеймсу Уатту (James Watt). В 1763 году Уатту, механику университета Глазго, дали задание починить паровую машину Ньюкомена. В процессе ремонта Уатт приходит к следующей идее - цилиндр паровой машины нужно держать постоянно нагретым, что резко сократит расход топлива. Оставалось лишь понять, как в таком случае конденсировать пар.

Модель паровой машины Уатта.

Осенило Уатта, когда он совершал вечерний моцион возле прачечных. При виде облаков пара, стремящихся выбраться из-под крышек котлов, изобретатель вдруг осознал, что пар является газом, и он должен перемещаться в цилиндр с пониженным давлением. Уатт решительно берется за дело. Он применяет водяной насос и металлические трубки, из которых насос станет откачивать воду и пар, создавая в последних пониженное давление, а оно, из трубок, начнет передаваться в рабочий цилиндр паровой машины. Для рабочего хода Уатт применяет давление пара, отказываясь тем самым от атмосферного давления, что стало большим шагом вперед. Для этой цели, чтобы пар не проходил между цилиндром и поршнем, пеньковой веревкой, пропитанной маслом, обматывали поршень вдоль специальных бороздок. Такой способ позволял добиться достаточно высокой герметичности внутри парового цилиндра. В 1769 году Уатт получил патент на "создание парового двигателя, в котором температура двигателя всегда будет равна температуре пара, несмотря на то, что пар будет охлаждаться до температуры ниже ста градусов". В 1772 году Джеймс Уатт свел знакомство с промышленником Мэтью Болтоном (Mathew Bolton). Этот богатый господин выкупил и возвратил Уатту все его патенты, которые незадачливый изобретатель вынужден был заложить за долги. При поддержке Болтона работа Уатта ускорилась. Уже в 1773-м Уатт испытывает свою паровую машину; она выполняла все ту же функцию парового насоса, но угля требовала гораздо меньше. Видя очевидные преимущества машины Уатта, Болтон открывает совместную с изобретателем компанию по производству паровых машин, и в 1774 году в Англии начинается их выпуск. Реализация паровых машин шла настолько хорошо, что Болтон захотел построить новый прокатный цех, для чего попросил Уатта создать специальную паровую машину - для привода прокатных станков. Уатт блестяще справился с задачей, и в 1781 году запатентовал паровую машину "для осуществления движения вокруг оси с целью приведения в действие других машин". Таким образом, на свет появилась первая паровая машина не для поднятия воды со дна шахт, а для приведения в движение машин. Новая машина Уатта обладала рядом усовершенствований. Например, регулятором для равномерного вращения главного вала паровой машины, а также планетарным механизмом для создания кругового движения. Последний Уатт изобретает потому, что применить кривошипно-шатунный механизм ему не позволяет действующий патент. Но в 1784 году Уатту все же удалось добиться разрешения на использование в паровой машине кривошипно-шатунного механизма. Таким образом, созданная Уаттом первая в мире универсальная паровая машина стала приводить в движение промышленные станки, возвещая о приходе эры паровых машин. Очень скоро пар станет двигать пароходы и поезда, благодаря чему жизнь человека в корне изменится. Огромные заслуги Джеймса Уатта не прошли незамеченными для потомков - в 1819 году приказом английского парламента в Вестминстерском аббатстве великому изобретателю поставили мраморный памятник.

Первый пароход.

Считается, что первый пароход построил американец Роберт Фултон (Robert Fulton) в 1807 году - его корабль с гребным колесом назывался "Клермонт". Поначалу Фултон пытался с помощью пара приводить в движение весла, но затем обратился к более удачной идее колеса. Первое плавание на "Клермонте" Фултон совершил один, поскольку жители окрестностей наотрез отказались сесть в "дьявольски" дымящую посудину. Зато на обратном пути к Фултону все-таки подсел один смелый человек, за что и получил от изобретателя право на пожизненный бесплатный проезд на "Клермонте". Затем рейсы судна Фултона стали обыденностью - "Клермонт" перевозил людей по реке Гудзон от Нью-Йорка до Олбани, развивая скоростью около 5 узлов (9 км/ч). Первый винтовой пароход построил в 1838 году англичанин Френсис Смит (Francis Smith). Использование гребных винтов вместо гребных колес позволило значительно улучшить ходовые качества пароходов. На пароходах постепенно исчезают вспомогательные паруса (вспомним, что в 1819 году американский пароход "Саванна" пересек Атлантический океан по большей части с помощью парусов), а к началу ХХ века в историю уходят и сами парусные корабли.

Первый паровоз.

Первый паровоз построил британец Ричард Тревитик (Richard Trevithick). Это была повозка с паровым двигателем, двигающаяся по рельсам со скоростью 7 км/ч и перевозившая состав весом 7 тонн. В 1804 году для испытания паровоза Тревитика в Лондоне построили небольшую рельсовую дорогу. В наше время и пароходы, и паровозы уже давно стали исторической диковинкой, которую, правда, можно встретить в самых разных странах. Так, в Норвегии на озере Мьёс до сих пор функционирует самый старый колесный пароход в мире - "Скибладнер", построенный еще в 1856 году. В свою очередь, паровозы активно эксплуатируются в странах третьего мира, а это значит, что пар по-прежнему верой и правдой служит человечеству.

"Паровая телега" Кюньо.

Отдельная веха в истории пара - паровые автомобили. Первую действовавшую паровую автомашину ("паровую телегу") построил француз Никола-Жозеф Кюньо (Cugot) в 1769 году. Это была очень тяжелая, весившая более тонны повозка, с управлением которой едва могли справиться два человека. Эстетически машина выглядела не слишком красиво - котел, словно горшок на ухвате, размещался впереди транспорта. "Телега" Кюньо развивала скорость около 2-4 км/ч и могла перевозить до 3 тонн груза. Эксплуатировать ее было сложно - для поддержки давления пара, которое быстро падало, приходилось каждые четверть часа останавливаться и зажигать топку. В конце концов, в очередной испытательной поездке Кюньо и кочегар (между прочим, кочегар по-французски звучит как "шоффер", откуда и произошло затем слово "шофер") потерпели аварию на крутом повороте, отчего котел взорвался, наведя шуму на весь Париж. Кюньо построил новую "телегу", но в массы она не пошла. В 1794 году ее сдали в музей. Значительный вклад в развитие паровых автомашин внес еще один француз - Леон Эммануэль Серполле (Leon Serpollet). В 1875 году он создал небольшую, но мощную автомашину на пару. Леон решил, что воде лучше нагреваться не в котле, а в разогретых трубках, где она превращается в пар очень быстро. Первой работающей машиной Серполле стал двухместный трехколесный экипаж из дерева. Поначалу полиция запрещала французу ездить даже по ночам, но в 1888 году все же сдалась и выдала официальную бумагу с разрешением на поездки. На этом Серполле не остановился. Вместо угля он начинает использовать жидкое топливо, которое подавалось на две горелки. В 1900 году он открывает фирму совместно с американцем Фрэнком Гарднером (Frank Gardner) - Gardner- Serpollet.

Гоночный паровой автомобиль Серполле.

В 1902 году Серполле создал гоночный паровой автомобиль и установил на нем в Ницце мировой рекорд скорости на суше - 120,77 км/ч. Неудивительно, что на тот момент паровые автомобили вполне удачно конкурировали с бензиновыми и электрическими собратьями. Особенно процветали первые в США, где, например, в 1900 году выпустили 1690 паровых, 1585 электрических и всего 936 бензиновых автомобилей. Паровые авто использовались в США вплоть до 30-х годов ХХ века. В первой половине XIX века также строились паровые тракторы, в частности, с гусеничным ходом. Однако коэффициент полезного действия паровых двигателей равнялся лишь 5%. По этой причине в начале ХХ века паровые двигатели на автомашинах были заменены двигателями внутреннего сгорания. С их помощью автомобили стали более экономичными, легкими и скоростными. Нельзя не упомянуть и о других, менее удачных применениях пара в конце ХIХ - начале ХХ веков. Широкое распространение пароходов, паровозов и паровых автомашин подтолкнуло изобретателей к мысли, что пар можно использовать в авиации и в армии.

Паровой аэроплан Хенсона.

Увы, пар в этих областях пригодится не смог. Хотя уже к середине ХIХ века насчитывалось несколько попыток создания аэропланов с паровым двигателем. Англичанин Уильям Хенсон (William Henson) построил аппарат "Эриел Стим Кэрридж", обладавший паровым двигателем мощностью 25-30 л.с., который приводил в действие воздушные винты диаметром 3,05 м. Чтобы уменьшить вес машины, обычный котел был заменен системой сосудов конической формы с использованием воздушного конденсатора. В 1844-1847 годах Хенсон безуспешно испытывал свои аэропланы. Все они закончились неудачно. Но уже в 1848 году Джон Стрингфеллоу (John Stringfellow) все-таки построил аэроплан, который оторвался от земли, хотя и не надолго. Апофеозом "паромании" в авиастроении стал аэроплан Хайрема Стивенса Максима (Hayrem Stivens Maxim), который обладал паровой машиной мощностью в 360 л.с., а размерами мог сравниться с двухэтажным домом. Неудивительно, что аэроплан Максима рухнул в одночасье, как и все мечты человека покорить воздух с помощью пара. Хотя, отметим, что в 1896 году американец Сэмюэл Пирпонт Ленгли (Samuel Pierpont Langley) все-таки построил аэроплан с паровым двигателем, который без пилота пролетел примерно километр, пока не израсходовал топливо. Свое творение Ленгли назвал "аэродромом" (в переводе с древнегреческого - "бегущий в воздухе"). Однако к началу ХХ века всем было понятно, что громоздкие паровые двигатели не годятся для воздухоплавания, тем более, что к этому времени на аэропланах отлично себя зарекомендовали бензиновые двигатели - 17 декабря 1903 года в небе появился знаменитый самолет братьев Райт, снабженный бензиновым двигателем. Не лучше обстояли дела с паром в армии. А ведь еще сам Леонардо да Винчи (Leonardo da Vinci) описал пушку, выстреливающую снарядами силой только огня и воды. Великий флорентиец предположил, что длинный медный ствол с ядром, положенный в печь одним концом, сможет выбросить снаряд, если в отсек за ядром впрыснуть немного воды, когда труба сильно разогреется. Леонардо полагал, что вода при такой высокой температуре испарится очень быстро и, став аналогом пороха, вытолкнет ядро на огромной скорости. Стоит отметить, что идея паровой пушки приписывается Архимеду. В рукописях древних упоминается о том, что во время осады Сиракуз в 212 году до нашей эры римские корабли обстреляли из пушек. Но ведь пороха тогда в Европе не было! И Леонардо да Винчи предположил наличие у Архимеда, чьи устройства обороняли Сиракузы, паровых пушек.

Паровая пушка (реконструкция).

Проверить эту идею да Винчи решил греческий инженер Иоанис Саккас (Ionis Sakkas). Он построил деревянную пушку, к тыльной части которой закреплялся котел, нагреваемый до 400°С. Как и предлагал Леонардо да Винчи, в специальный клапан подавалась вода, которая, испаряясь мгновенно, врывалась паром в дуло, отчего бетонное ядро в опытах Саккаса улетало на расстояние 30-40 м. Проверить "быль" о пушках Архимеда брались также студенты университета MIT и участники телесериала "Разрушители легенд", правда, без успеха, подобного достижению Саккаса. В XIX веке к пару вновь вернулись, но создать реально боеспособное оружие (пушку либо пулемет) не удалось. В 1826-1829 годах российский инженер-полковник корпуса путей сообщения А. Карелин изготовил медную 7-линейную (17,5 мм) опытную паровую пушку. Стрельба велась шаровыми пулями при помощи водяного пара, скорострельность достигала 50 выстрелов в минуту. Но испытания, проведенные в 1829-м, не впечатлили "приемную комиссию", которая сочла пушку излишне сложной для использования в полевых условиях.

Модель паровой пушки Карелина.

В завершение данной статьи нельзя не упомянуть о стимпанке (англ. "steampunk", от "steam" - "пар" и "punk" - "протест"). Это направление научной фантастики описывает эпоху пара времен Викторианской Англии (вторая половина XIX века) и раннего капитализма (начало ХХ века). Соответственно описываются городские пейзажи, персонажи, общественные настроения и т.д. Сам термин появился в 1987 году. Популярность жанр стимпанк приобрел после появления романа "Разностная машина" Уильяма Гибсона и Брюса Стерлинга (1990). Предтечами стимпанка можно назвать Жюля Верна и Григория Адамова. В последние годы появилось много кинофильмов в стиле стимпанк, самые известные из них - "Дикий, Дикий Запад" (1999), "Машина времени" (2002), "Лига выдающихся джентльменов" (2003) и "Ван Хельсинг" (2004). К стимпанку хронологически примыкает дизельпанк - жанр, описывающий технологический мир 20-50-х годов XX века, весьма близкий, надо отметить, к техномиру начала ХХ века.

Если Вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.

Паровая машина – HiSoUR История культуры

Паровой автомобиль – автомобиль (автомобиль), работающий от парового двигателя. Паровой двигатель представляет собой двигатель внутреннего сгорания (ЕЭК), где топливо сгорает от двигателя, в отличие от двигателя внутреннего сгорания (ICE), где топливо сгорает внутри двигателя. ЕЭК имеют более низкий тепловой КПД, но легче регулировать производство угарного газа.

Первый автомобиль с паровым двигателем предположительно был построен в 1672 году Фердинандом Вербисти, фламандским иезуитом в Китае. Автомобиль был игрушкой для китайского императора. Хотя устройство не предназначено для перевозки пассажиров и, следовательно, не совсем «автомобиль», устройство Verbiest, вероятно, станет первым в мире двигателем с двигателем. Первые настоящие экспериментальные паровые машины были построены в конце 18-го и 19-го веков, но только после того, как Ричард Тревитик разработал использование пара высокого давления, около 1800, мобильные двигатели стали практичным предложением. К 1850-м годам было бы целесообразно производить их коммерчески: паровые дорожные транспортные средства использовались для многих применений.

Развитию мешало неблагоприятное законодательство с 1830-х годов, а затем быстрое развитие технологии двигателей внутреннего сгорания в 1900-х годах, что привело к их коммерческой гибели. Относительно несколько автомобилей с паровым двигателем оставались в эксплуатации после Второй мировой войны. Многие из этих автомобилей были приобретены энтузиастами для сохранения.

Поиск возобновляемых источников энергии привел к случайному возрождению интереса к использованию паровой энергии для дорожных транспортных средств.

Технология
Паровой двигатель – двигатель внутреннего сгорания (ECE: топливо сжигается от двигателя), в отличие от двигателя внутреннего сгорания (ICE: топливо сжигается внутри двигателя). В то время как бензиновые двигатели ICE имеют эксплуатационный термический КПД от 15% до 30%, первые паровые паровые агрегаты способны обеспечить примерно половину этой эффективности. Значительным преимуществом ЕЭК является то, что топливная горелка может быть сконфигурирована для очень низких выбросов окиси углерода, оксидов азота и несгоревшего углерода в выхлопных газах, что позволяет избежать загрязнения.

Наибольшие технические проблемы для парового автомобиля были сосредоточены на его котле. Это значительная часть общей массы транспортного средства, что делает автомобиль тяжелым (двигатель с внутренним сгоранием не требует котла) и требует пристального внимания со стороны водителя, хотя даже автомобили 1900 года имели значительную автоматизацию для управления этим. Единственное ограничение – необходимость подачи питательной воды в котел. Это должно либо переноситься, либо часто пополняться, либо автомобиль должен быть оснащен конденсатором, дополнительным весом и неудобством.

Паровые и электромобили перегоняли бензиновые двигатели во многих штатах США до изобретения электрического стартера, поскольку автомобили внутреннего сгорания полагались на рукоятку для запуска двигателя, что было трудно и иногда опасно для использования, поскольку неправильный проворачивание может привести к обратному огню, способному разбить руку оператора. Электрические автомобили были в какой-то степени популярны, но имели небольшой диапазон и не могли быть заряжены на дороге, если батареи разрядились.

Ранние паровые машины, после достижения рабочего давления, можно было мгновенно отключить с большим ускорением; но они обычно занимают несколько минут, чтобы начать с холода, плюс время, чтобы заставить рабочую температуру работать. Чтобы преодолеть это, разработка была направлена ​​на флеш-котлы, которые нагревают намного меньшее количество воды, чтобы запустить транспортное средство, а в случае автомобилей Doble – дизельные горелки с искровым зажиганием.

Паровой автомобиль имеет преимущества перед автомобилями с внутренним сгоранием, хотя большинство из них сейчас менее важны, чем в начале 20-го века. Двигатель (исключая котел) меньше и легче двигателя внутреннего сгорания. Он также лучше подходит для характеристик скорости и крутящего момента оси, что позволяет избежать необходимости тяжелой и сложной передачи, необходимой для двигателя внутреннего сгорания. Автомобиль также тише, даже без глушителя.

Паровой двигатель – это тип двигателя внутреннего сгорания. Поэтому он отличается от внутреннего сгорания одним из-за того, что топливо сгорает из реального двигателя. На автомобилях с этим типом тяги сердце тяговой системы – парогенератор (или бойлер), задачей которого является создание пара, необходимого для перемещения двигателя. Пар генерируется теплом, образующимся при сжигании топлива, которое происходит в горелке. Для того чтобы двигатель мог производить движение, пар должен генерироваться при определенных рабочих условиях (то есть при определенном давлении) и в достаточных количествах. После производства пар под давлением отправляется на фактический двигатель, где он генерирует механическую энергию благодаря перемещению поршней. В качестве термодинамического цикла паровой двигатель описывает цикл Ренкина.

На паровых машинах начала 20-го века котел был самым важным компонентом автомобиля. Этот вес был выше, чем у коробки передач и группы сцепления двигателей внутреннего сгорания. Фактически, благодаря большому крутящему моменту, который был предусмотрен во всех режимах, паровой двигатель был подключен непосредственно к ведущим колесам без использования двух упомянутых механических компонентов. Автомобили с таким типом тяги, как только рабочее давление было достигнуто, могли фактически начаться со значительным ускорением, поскольку энергия была сохранена в котле благодаря пару, и поэтому мощность была полностью готова в любое время и в любом режиме , Кроме того, большие охлаждающие вентиляторы, связанные с паровым двигателем, также весили больше, чем коробка передач и трение автомобилей с двигателями внутреннего сгорания. Таким образом, в целом этот больший вес отменил преимущество, заключающееся в том, что паровой двигатель должен работать без коробки передач (когда двигатель был неподвижен, двигатель был неподвижным, и поэтому он не терял энергию с вращением в нейтральном положении). Из верхней массы он также обеспечивал, чтобы паровые машины, как правило, были тяжелее, чем автомобили с двигателями внутреннего сгорания, и поэтому их проводимость требовала большего внимания со стороны водителя.

Другим важным ограничением парового двигателя моделей начала 20-го века было подача воды в котел. В то время, по сути, упомянутую жидкость пришлось транспортировать и добавлять часто, потому что автомобили, выпущенные до начала двадцатого века, сбросили пар в атмосферу. Чтобы избежать этих частых пополнений, на следующих моделях был установлен конденсатор, т. Е. Дополнительный довольно громоздкий тяжелый аппарат, который также вызвал множество недостатков, целью которых было конденсацию и рециркуляцию выработанного пара. Конденсатор выглядел как радиатор для автомобилей внутреннего сгорания, но, по сравнению с ним, имел большие размеры, связанные с содержанием теплоносителя; последнее, по сути, должно было быть – как и больше – еще быстрее. В дополнение к очень большому объему конденсатор должен был подвергаться воздействию воздуха из-за значительного вычитания тепла, которое должно было быть реализовано. То же самое не требовалось для реального двигателя, который также из-за его ограниченного размера и того факта, что он был соединен с простыми трубами с котлом и конденсатором, вместо этого был помещен в наиболее удобное положение для управления ведущими колесами. например, под полом.

Однако, помимо упомянутых, для паровых машин начала ХХ века возникла еще одна серьезная проблема: время, необходимое для достижения условий эксплуатации. Фактически, потребовалось больше минуты, чтобы получить их и запустить двигатель. Чтобы решить это ограничение, на моделях, выпущенных позднее, был разработан тип котла, где время достижения рабочей температуры было намного короче, чем у традиционного, поскольку в нем было нагрето небольшое количество воды. Последний обеспечил двигателю достаточную энергию для запуска транспортного средства до того, как все количество жидкости было нагрето. В последнее время на паровых автомобилях Doble была также система зажигания горелки, работающая на дизельном топливе и которая еще больше ускорила эту фазу.

Однако паровой двигатель имел много преимуществ. Двигатель (исключая котел) был фактически намного меньше и легче двигателя внутреннего сгорания. Он также лучше подходит для работы на более высокой скорости и требует более простой передачи, чем требуется автомобилю с двигателем внутреннего сгорания, поскольку, как уже упоминалось, коробка передач и муфта отсутствуют. Автомобиль был намного тише даже без глушителя (на самом деле в двигателе не было «взрывов»). Другим несомненным преимуществом парового двигателя, помимо его бесшумности, было то, что в этом двигателе сгорание было непрерывным. Поэтому горелка может быть сконфигурирована таким образом, чтобы обеспечить оптимальное сгорание, минимизирующее загрязнение атмосферы, благодаря низким выбросам окиси углерода, оксидов азота и углеводородов в выхлопных газах.

история

Ранняя история
Французский изобретатель Николас-Джозеф Кугнот построил первый рабочий самоходный наземный механический корабль. Существует необоснованная история о том, что у пары йоркширменов, инженера Роберта Фурнесса и его двоюродного брата, доктора Джеймса Эшворта была паровая карета, работающая в 1788 году, после того как ему был предоставлен британский патент №674 от 1788 года. Иллюстрация этого даже появилась в Книга Херги «Тинтин раконте л’Истор де л’Армомобиль» (Casterman, 1953). Первой обоснованной паровой машиной для личного пользования был Иосиф Божек в 1815 году. За ним последовали Томас Бланшар из Массачусетса в 1825 году. Прошло более тридцати лет, прежде чем с 1859 года начался шквал паровых машин с Dugeon, Roper и Spenser из США, Томс Рикетт, Остин, Кэтли и Айрес из Англии, а Иннокенцо Манзетти из Италии – самое раннее. Другие последовали за первым канадцем, Генри Тейлором в 1867 году, Амеде Болле и Луи Леженом из Франции в 1878 году и Рене Тури из Швейцарии в 1879 году.

В 1880-х годах появились первые производители крупного масштаба, особенно во Франции, первым из которых был Болле (1878), затем Де Дион-Бутон (1883), Уитни из Восточного Бостона (1885), Рэнсом Э. Олдс (1886), Серполет (1887) и Пежо (1889).

Этот ранний период также видел первое возвращение автомобиля в 1867 году и первый автомобиль с возвращением в тот же год – и Фрэнсис Кертис из Ньюберипорта, штат Массачусетс.

Коммерческое производство 1890-х годов
В 1890-х годах преобладали многочисленные компании-производители автомобилей. Двигатель внутреннего сгорания находился в зачаточном состоянии, тогда как мощность пара была хорошо установлена. Электрические автомобили стали доступны, но пострадали от их неспособности путешествовать на большие расстояния.

Большинство производителей автомобилей с паровым двигателем из этого периода были из Соединенных Штатов. Наиболее примечательными из них были Кларк с 1895 по 1909 год, Локомобиль с 1899 по 1903 год, когда он переключился на газолиновые двигатели, и Стэнли с 1897 по 1924 год. Помимо Англии и Франции, другие страны также предпринимали попытки создать паровые машины: Cederholm of Швеция (1892 г.), Бельвег (1898-1905 гг.), Шёше (1895 г.) и Герберт Томсон из Австралии (1896-1901)

Из всех новых производителей с 1890-х годов только четыре продолжали выпускать паровые машины после 1910 года. Это были Стэнли (до 1924 года) и Уэверли (до 1916 года) из Соединенных Штатов, Бвард Франции (до 1914 года) и Миссе Бельгии ( до 1926 года).

Объем производства 1900-1913 гг.
В период с 1898 по 1905 год образовалось большое количество новых компаний. Паровые автомобили превосходили другие виды движений среди самых ранних автомобилей. В США в 1902 году 485 из 909 новых регистраций автомобилей были пароходами. С 1899 года у Mobile было десять филиалов и 58 дилеров по США. Центром производства пароходов в США была Новая Англия, где находилось 38 из 84 производителей. Примеры включают Белый (Кливленд), Затмение (Истон, Массачусетс), Котта (Ланарк, Иллинойс), Крауч (Нью-Брайтон, Пенсильвания), Худ (Данверс, Массачусетс, длился всего один месяц), Киддер (Нью-Хейвен, Коннектикут), Век (Сиракузы, Нью-Йорк), и Скин (Льюистон, штат Мэн, компания построила все, кроме шин). К 1903 году 43 из них исчезли, и к концу 1910 года из тех компаний, которые были начаты в течение десятилетия, оставались белые, которые продолжались до 1911 года, Конрад, который длился до 1924 года, Тернер-Миссе Англии, который продолжался до 1913 года, Моррисс 1912, Добле до 1930 года, Резерфорд до 1912 года и Пирсон-Кокс до 1916 года.

Массовое производство в сборе Генри Форда резко сократило стоимость владения обычным автомобилем, также было сильным фактором в кончине парового автомобиля, поскольку модель T была дешевой и надежной. Кроме того, во время «расцвета» паровых машин двигатель внутреннего сгорания добивался устойчивого повышения эффективности, сопоставляя, а затем превосходя эффективность парового двигателя при учете веса котла.

Снижение с 1914 по 1939 год
С введением электрического стартера двигатель внутреннего сгорания стал более популярным, чем пар, но двигатель внутреннего сгорания не всегда превосходил показатели производительности, дальности, экономии топлива и выбросов. Некоторые паровые энтузиасты чувствуют, что пар не получил своей доли внимания в области эффективности автомобилей.

Помимо Брукс Канады, все производители паровых автомобилей, которые начались между 1916 и 1926 годами, были в Соединенных Штатах. Выносливость (1924-1925) была последним производителем паровых автомобилей для начала операций. American / Derr продолжал модернизировать производственные автомобили различных марок с паровыми двигателями, а Doble был последним производителем паровых автомобилей. Они прекратили свою деятельность в 1930 году.

Возрождение – энтузиасты, загрязнение воздуха и топливные кризисы
С 1940-х годов были построены различные паровые машины, как правило, энтузиастами. Среди упомянутых были Чарльз Кин, 1950 Ford Conversion, Уильямс Уильямса, Форрест R Детрик 1957 Detrick S-101 прототип, и Гарри Петерсон Стэнли приводил Питерсона в действие. Детрик был построен Детриком, Уильямом Херлингом и Ли Гаеком, который проектировал двигатель на основе Стэнли.

Чарльз Кин начал строительство парового автомобиля в 1940 году с намерением возобновить производство паровых автомобилей. Семья Кина имела долгую историю участия в парах, которые возвращались к прадедушке в 1830-х годах, которые помогали строить ранние паровозы. Его первый автомобиль, Plymouth Coupe, использовал двигатель Стэнли. В 1948 и 1949 годах Кин использовал Абнера Добле для создания более мощного парового двигателя, v4. Он использовал это в спортивной машине L Dawri Victress S4. Обе эти машины все еще существуют. Кин умер в 1969 году, прежде чем завершить дальнейшую машину. В то время его бумаги и образцы были уничтожены.

В 1950-х годах единственным производителем для исследования паровых автомобилей был Paxton. Абнер Добль разработал двигатель Doble Ultimax для парового автомобиля Paxton Phoenix, построенный подразделением компании Paxton Engineering McCulloch Motors Corporation, Лос-Анджелес. Устойчивая максимальная мощность двигателя составляла 120 л.с. (89 кВт). Ford Coupe использовался как испытательный стенд для двигателя. Проект был в конечном итоге сброшен в 1954 году.

В 1957 году Williams Engine Company Incorporated of Ambler начала предлагать конверсии паровых двигателей для существующих серийных автомобилей. Когда загрязнение воздуха стало серьезной проблемой для Калифорнии в середине 1960-х годов, государство поощрило проведение расследования использования паровых автомобилей. Топливные кризисы начала 1970-х годов вызвали дальнейшую работу. Ничего из этого не привело к обновлению производства паровых автомобилей.

Паровые машины остаются областью энтузиастов, случайными экспериментами производителей и теми, кто хочет установить данные о скорости движения на суше.

Влияние калифорнийского законодательства
В 1967 году Калифорния создала Калифорнийский совет по воздушным ресурсам и приступила к осуществлению законодательства, которое резко сократило выбросы выхлопных газов. Это вызвало возобновление интереса к альтернативным видам топлива для автотранспортных средств и возрождение интереса к паровым автомобилям в штате.

Идея иметь патрульные машины, оснащенные паровыми двигателями, была связана с неофициальной встречей в марте 1968 года членов Комитета по сбору электроэнергии в Калифорнии. В обсуждении, Карстен Виг, адвокат, приложенный к Комитету, предложил, чтобы шесть автомобилей были оснащены паровыми двигателями для тестирования начальниками полиции округа Калифорнии. Законопроект был принят законопроектом для финансирования судебного разбирательства.

В 1969 году Калифорнийский дорожный патруль инициировал проект под инспектором Дэвида Сьюэя, чтобы исследовать возможность использования автомобилей с паровым двигателем. Первоначально General Motors согласилась выплатить выбранному поставщику 20 000 долларов США за счет разработки механизма цикла Rankine и до 100 000 долларов США для оснащения шести Oldsmobile Delmont 88s в качестве оперативных патрульных автомобилей. Эта сделка провалилась, потому что производители двигателей Rankine отказались от предложения General Motors.

План был пересмотрен, и два 1969 Dodge Polaras должны были быть модернизированы с паровыми двигателями для тестирования. Один автомобиль должен был быть модифицирован Доном Джонсоном из Thermodynamic Systems Inc., а другой – промышленником Уильямом Пиром Лиром Моторсом, Incorporated. В то время законодательная власть штата Калифорния вводила строгие правила регулирования загрязнения для автомобилей, и председатель Комитета по транспорту Ассамблеи Джон Фрэнсис Форан поддерживал эту идею. В этом году Комитет также предложил провести испытания четырех паровых автобусов в районе залива Сан-Франциско.

Вместо «Полары» Термодинамические системы (позже называемые General Steam Corp) получили позднюю модель Oldsmobile Delmont 88. Лиру дали Polara, но он, похоже, не был построен. Обеим фирмам было предоставлено 6 месяцев для завершения своих проектов, когда Лир должен был завершиться 1 августа 1969 года. Ни один автомобиль не был завершен к установленному сроку, а в ноябре 1969 года Лиру сообщили, что автомобиль будет готов через 3 месяца. Единственным известным модификатором Лира был Chevrolet Monte Carlo, не имеющий отношения к проекту. Что касается проекта, он, похоже, никогда не был завершен, и Лир вытащил к декабрю.

В 1969 году Национальное управление по контролю за загрязнением воздуха объявило конкурс на заключение контракта на разработку практичного парового двигателя для пассажирских автомобилей. Вступили пять фирм. Они были консорциумом Плановой исследовательской корпорации и STP Corporation; Мемориальный институт Баттель, Колумбус, Огайо; Continental Motors Corporation, Детройт; Воевал Авиационная дивизия Линг-Темко-Вьют, Даллас; и Thermo Electron Corporation, Уолтем, штат Массачусетс.

В 1969 году General Motors представила два экспериментальных паровых автомобиля. Один из них был SE 124 на базе переделанного Chevrolet Chevelle, а другой был обозначен SE 101 на основе Гран-при Pontiac. В SE 124 был установлен стандартный бензиновый двигатель с паровым двигателем V4 мощностью 50 л.с. с использованием патентов 1920 Doble; SE 101 был оснащен паровым двигателем мощностью 160 л.с., разработанным GM Engineering. Мощность передавалась через автоматическую коробку передач Toric. Результаты оказались разочаровывающими. Паровой двигатель был тяжелым и взвешен на 300 кг больше, чем стандартный V8, и дал примерно половину мощности.

В октябре 1969 года Массачусетский технологический институт и Калифорнийский технологический институт поставили задачу провести гонку в августе 1970 года из Кембриджа, штат Массачусетс, в Пасадена, штат Калифорния, для любого колледжа, который хотел участвовать. Гонка была открыта для электрического, мощность турбин и двигатели внутреннего сгорания: двигатели с жидким топливом, газовые двигатели и гибриды. В гонку вошли два паровых автомобиля. Калифорнийский университет, модифицированный в Сан-Диего AMC Javelin и Worcester Polytechnic Institute, преобразованный в 1970 Chevrolet Chevelle, назвал чайный чайник. Оба бросили на второй день гонки.

Калифорнийская Ассамблея приняла законодательство в 1972 году, чтобы договориться с двумя компаниями о разработке паровых автомобилей. Это были Аиржетская жидкая ракетная компания Сакраменто и паросиловых систем Сан-Диего. Aerojet установил паровую турбину в Chevrolet Vega, в то время как Steam Power Systems построили Dutcher, автомобиль, названный в честь основателя компании Корнелиуса Датчера. Оба автомобиля были испытаны к 1974 году, но ни одна машина не вошла в производство. Dutcher выставлен в Музее автомобильной промышленности Петерсена в Лос-Анджелесе.

Современные паровые машины
После десятилетий исчезновения с рынка автомобили с таким типом тяги появились на этапе прототипа во второй половине 20-го века. Паровой двигатель, по сути, изготовлен с использованием современных технологий, обладает многими характеристиками, которые могли бы сделать его действительным в качестве альтернативной двигательной установки.

Технический прогресс
Главная новинка современных паровых двигателей, по сравнению с традициями начала ХХ века, заключается в уменьшении веса компонентов, составляющих силовую систему. Благодаря технологическому прогрессу действительно удалось сделать размеры парогенератора и конденсатора скромными. Это было достигнуто за счет резкого уменьшения массы рабочей жидкости (воды), увеличения поверхности теплообмена и повышения эффективности генератора. Современное оборудование позволяет легко регулировать сжигание и подачу воды. Как следствие, можно получить пар в очень точных условиях эксплуатации (другими словами, его можно получить при очень точной температуре и давлении). Системы обнаружения приборов также могут ускорить адаптацию рабочих параметров к оптимальным, которые также связаны, в частности, с условиями движения. С развитием технологии этот тип двигателя больше не зависит от проблемы времени, необходимого для запуска, что фактически стало несколько секунд.

Паровой двигатель технически намного свободен от характеристик используемого топлива, чем для внутреннего сгорания. Непрерывное горение (а не «взрыв»), контролируемое и проводимое оптимальным образом, помимо минимизации загрязнения, также позволяет использовать различные экологически чистые виды топлива с действующими нормами борьбы с загрязнением (например, сырые растительные масла, спирты, так далее.) . Кроме того, по сравнению с двигателями внутреннего сгорания паровые двигатели обеспечивают более высокий выход и не требуют, как уже упоминалось, сложной передачи. Когда автомобиль неподвижен, например, на светофоре, котел работает в режиме «stand-by» (т.е. в условиях поддержания температуры и давления пара), и двигатель неподвижен; по этой причине двигатель, в отличие от двигателя внутреннего сгорания, потребляет очень мало энергии и не производит шума.

Фактически, в современных паровых двигателях уже нет «бойлера» в общем смысле этого слова: парогенератор состоит из серии испарителей, состоящих из очень тонких пучков труб или других устройств с очень высокой поверхностью которые содержат очень мало воды. Вода и пар содержатся в герметично замкнутом контуре, и поэтому минимальная дозаправка рабочей жидкости не требуется. Как и во всех замкнутых цепях, используемая жидкость является чистым техническим продуктом, и хотя это вода, это не обычная вода, она фактически очищается, деминерализуется и дегазируется.

Поскольку использование специальных материалов широко используется в современных паровых двигателях, использование обычных смазочных материалов на масляной основе оказывается бесполезным. Их смазочная функция фактически выполнена превосходным образом самой рабочей жидкостью как в виде воды, так и в виде пара. В паровом двигателе минеральное смазочное масло в прошлом было основной причиной повреждения, ненадежности и неисправностей. Фактически, после эмульгирования водой и паром он контактировал с горячими поверхностями и быстро карбонизировался. Углеродные остатки и желатиновые эмульсии, осажденные на поверхности обмена, повреждали передачу тепла и забивали конденсаторные трубки, заставляя их проводить непрерывные и дорогостоящие операции по техническому обслуживанию, в результате чего управление было дорогостоящим и ненадежным.

Автомобили Indy
И Джонсон, и Лир планировали построить паровые автомобили для Indy 500, Johnson сначала в начале 1960-х годов, когда с Controlled Steam Dynamics и в 1968 году с Thermodynamic Systems and Lear в 1969 году. Третий автомобиль для гоночных автомобилей рассматривался консорциумом планирования Исследовательской корпорации и Энди Гранателли из STP Corporation. Лир приступил к идее и построил автомобиль, но у него не хватало средств, пытаясь развить двигатель. Предполагается, что автомобиль находится в Национальном музее автомобильных и грузовых автомобилей Соединенных Штатов в Оберне, штат Индиана. Джонсон также отметил, что он работает на паровом вертолете.

Уильям Д. Томпсон, 69-летний отставной инженер Сан-Диего Сан-Диего, также объявил, что он планирует ввести гоночный автомобиль с паровым двигателем. Томпсон работал над роскошным автомобилем с паровым двигателем стоимостью 35 000 долларов, и он намеревался использовать двигатель автомобиля в гоночном автомобиле. Он утверждал, что у него было почти 250 заказов на его машины. Для сравнения, Rolls Royces стоил около 17 000 долларов в то время.

Дональд Хили
Когда Лир вытащил попытку сделать паровую машину, Дональд Хейли решил сделать базовую технологию паровых машин более подходящей для Стэнли или Добле и нацеленную на энтузиастов. Он планировал создать автомобиль к 1971 году.

Ted Pritchard Falcon
Эдвард Притчард создал паровой 1963 модель Ford Falcon в 1972 году. Он был оценен федеральным правительством Австралии и также был доставлен в Соединенные Штаты в рекламных целях.

Паровая машина Saab и Ranotor
В результате нефтяного кризиса 1973 года SAAB начал проект в 1974 году под кодовым названием ULF (сокращение от utan luftföroreningar, шведский для без загрязнения воздуха)) во главе с доктором Ове Плателлом, который сделал прототип парового автомобиля. В двигателе использовался электронно управляемый 28-фунтовый многопараллельный парогенератор с 1-миллиметровым насосно-компрессорным трубопроводом и 16 галлонов в час, который предназначен для производства непрерывной мощности мощностью 160 л.с. (119 кВт) и был примерно таким же размер как стандартная автомобильная батарея. Длительное время запуска избегалось с помощью сжатого и накапливаемого воздуха, когда автомобиль работал, чтобы привести в действие автомобиль при запуске до тех пор, пока не будет создано достаточное давление пара. В двигателе использовался конический поворотный клапан из чистого нитрида бора. Для сохранения воды использовалась герметичная система водоснабжения.

Pelland Steamer
В 1974 году британский дизайнер Питер Пелландин выпустил первый Pelland Steamer для контракта с правительством Южной Австралии. Он имел стекловолоконное монококовое шасси (основанное на Pelland Sports с внутренним сгоранием) и использовал двухцилиндровый двухтактный составной двигатель. Он был сохранен в Национальном моторном музее в Бердвуде, Южная Австралия.

В 1977 году был построен паровой автомобиль Pelland Mk II, на этот раз Pelland Engineering в Великобритании. Он имел трехцилиндровый двигатель двойного действия в конфигурации с широкой стрелкой, установленный в трубчатом стальном шасси с корпусом кевлара, при этом общий вес составлял всего 1050 фунтов (476 кг). Несложный и надежный, паровой двигатель, как утверждается, обеспечивал бесперебойную и эффективную работу. Он имел огромный крутящий момент (1,100 фут / фунт или 1500 Нм) при нулевых оборотах двигателя и мог ускоряться от 0 до 60 миль в час (от 0 до 97 км / ч) менее чем за 8 секунд.

Пелландин сделал несколько попыток сломать рекорд скорости земли для мощности пара, но был сорван техническими проблемами. [Указать] Пелландин вернулся в Австралию в 1990-х годах, где продолжал развивать Пароход. Последняя версия – Mark IV.

Enginion Steamcell
С 1996 года подразделение R & D группы Volkswagen под названием Enginion AG разрабатывало систему под названием ZEE (Zero Emission Engine). Он производил пар почти мгновенно без открытого пламени и занимал 30 секунд, чтобы достичь максимальной мощности от холодного старта. Их третий прототип, EZEE03, был трехцилиндровым агрегатом, предназначенным для установки в автомобиль Škoda Fabia. EZEE03 был описан как имеющий двухтактный двигатель (то есть односторонний) мощностью 1000 куб. См (61 куб. Дюйм), мощностью до 220 л.с. (164 кВт) (500 Нм или 369 футов). [dead link] Выхлопные выбросы, как говорили, намного ниже стандарта SULEV. У него был безмасляный двигатель с керамическими облицовками цилиндров, в качестве смазки использовался вместо масла вместо масла. Тем не менее, Enginion обнаружил, что рынок не был готов к паровым автомобилям, поэтому они решили вместо этого разработать генератор / систему отопления Steamcell на основе аналогичной технологии.

Созданные прототипы
После энергетического кризиса 1973 года Saab разработал проект, начатый в следующем году под руководством Ove Platell, который был направлен на строительство парового двигателя. Был построен прототип, в котором был котел, состоящий из многопараллельной схемы тонких трубок с внутренним диаметром около одного миллиметра. Этот парогенератор производил мощность 250 л.с. и был размером с автомобильную батарею. Для обеспечения возможности запуска прототипа была предоставлена ​​вспомогательная система подачи сжатого воздуха. Паровой двигатель этого автомобиля был оснащен девятью цилиндрами.

В период с 1973 по 1974 год британский дизайнер Питер Пелландин в Австралии выпустил бренд Pellandini Cars – свою первую паровую машину. Проект был результатом контракта с правительством Южной Австралии. Шасси и монокок транспортного средства были изготовлены из стекловолокна, в то время как механика была основана на модели Morris 1100 и Mini. В 1977 году Пелландин, вернувшись домой, построил второй паровой двигатель Paleand Mark II Steam Car, на этот раз с брендом Pelland Engineering. Двигатель этого последнего прототипа, который имел конфигурацию W, был трехцилиндровым двигателем двойного действия.

В девяностые годы двадцатого века подразделение группы Volkswagen, работающее в области исследований и разработок Enginion AG, разработало и построило паровой двигатель под названием «ZEE» (акроним для «двигателя с нулевыми выбросами», то есть «двигатель с нулевыми выбросами» «»), который произвел 220 л.с. мощности. Этот двигатель доставлял пар почти мгновенно без использования свободного пламени и не нуждался в смазочных маслах, поскольку для этого использовался сам пар. Гильзы цилиндров были изготовлены из керамического материала. двигатель также характеризовался очень низкими выбросами загрязняющих веществ и более высокой эффективностью, чем обычные двигатели внутреннего сгорания. Однако Enginion AG поняла, что рынок не готов к использованию в паровых двигателях, и предпочли продолжить разработку двигателя «Steamcell», т. е. генератор энергии и тепла (когенерация), основанный на аналогичном принципе.] Фактически, компания не смогла убедить любую компанию в массовом производстве собственного парового двигателя.

В начале 21-го века Гарри Шёлл экспериментировал с паровым двигателем Cyclone. Этот двигатель, способный начинать с холода примерно за десять секунд и достигать полной скорости примерно за одну минуту, характеризуется особенно низкими выбросами загрязняющих веществ. Двигатель Cyclone, который был выпущен в рамках «Cyclone Power Technologies», имеет выход 46% и имеет центробежную камеру сгорания, отсюда и название.

25 августа 2009 года британская Steam Car Challenge обыграла рекорд скорости наземной скорости, действующий для паровых машин.Эта запись длилась с 1906 года, когда она была зарегистрирована, как уже упоминалось, Стэнли Ракет. Новый рекорд, который был 225.055 км / ч, был построен на базе ВВС Эдвардс в пустыне Мохаве в Калифорнии. Автомобиль управлялся Чарльзом Бернеттом III. Учитывая, что эти приматы приземной скорости, было получена с учетом 219 037 км / ч первого прохода и 243 148 км / ч второй. В тот же день запись была подтверждена FIA. На следующий день Дон Уэльс, племянник Малкольма Кэмпбелла, предпринял новую попытку с тем же автомобилем, достигшим рекордной средней скорости 238,679 км / ч. Запись была снова избита по двум последовательным отклонениям, рассчитанным, на этот раз,на расстоянии одного километра. Эта запись также была записана FIA.

Поделиться ссылкой:

  • Нажмите, чтобы поделиться на Twitter (Открывается в новом окне)
  • Нажмите здесь, чтобы поделиться контентом на Facebook. (Открывается в новом окне)
  • Нажмите, чтобы поделиться записями на Pinterest (Открывается в новом окне)
  • Нажмите, чтобы поделиться записями на Tumblr (Открывается в новом окне)
  • Нажмите, чтобы поделиться на LinkedIn (Открывается в новом окне)
  • Нажмите, чтобы поделиться в WhatsApp (Открывается в новом окне)
  • Нажмите, чтобы поделиться в Skype (Открывается в новом окне)
  • Нажмите, чтобы поделиться в Telegram (Открывается в новом окне)
  • Нажмите, чтобы поделиться на Reddit (Открывается в новом окне)
  • Нажмите, чтобы поделиться записями на Pocket (Открывается в новом окне)

Первый в мире паровой автомобиль (15 фото)

Итак, 211 лет назад, 24 декабря 1801 года, английский изобретатель Ричард Тревитик совершил поездку на своем паровом дилижансе – первом наземном самодвижущемся транспортном средстве в истории.

Эскиз парового омнибуса конструкции Тревитика образца 1803 года. Паровик возвышался на огромных колесах диаметром 8 футов (2438 мм). Сам изобретатель, тоже немаленького (6 футов 2 дюйма) росту, не мог достать рукой до верхней части колеса. В те годы колесами большого диаметра никого нельзя было удивить – это был способ уменьшить сопротивление качению и нагрузку на дороги с отнюдь не идеальным покрытием. К тому же за спицы удобно было выталкивать карету или дилижанс из грязи, что делали сами пассажиры



Дело происходило в Корнуэлле, на самой южной оконечности Англии, в краю древних кельтов. На рубеже XVIII и XIX веков с расширением промышленной революции в кельтскую землю вгрызлись десятки шахт. Приметой промышленной революции стала паровая машина. При помощи пара главным образом откачивали воду из шахт. Однако и задумывались, куда бы еще приладить двигатель. «Вскоре корзина с углем заменит торбу с овсом», – еще в 1740 году предрекал ирландский епископ Беркли.



Паровыми машинами Ричард Тревитик начал заниматься, помогая отцу, горному инженеру, обслуживать шахтные механизмы. По многочисленным свидетельствам современников, Ричард отнюдь не проявлял особой тяги к наукам и усидчивости, необходимой для выполнения расчетов. В школе городка Кэмбурн его больше влекли игры с мячом, нежели математика. Ричарда звали «кэмбургским громилой», поскольку роста он был немалого и силой обладал недюжинной. Физическая сила высоко ценилась и в шахте, в особенности, когда механизмы ломались и их требовалось чинить.


Инженер Ричард Тревитик (13.04.1771 – 22.04.1833 гг.). С портрета работы Джона Линнелла


Ричард научился разбираться в устройстве паровых машин. И вот в канун Рождества он собрал своих дружков – та еще была компания – и предложил самым отчаянным из них прокатиться на самоходной повозке, которую втайне ото всех весь год сооружал в сарае. Рулил повозкой кузен – Эндрю Вивьен. Всем понравилось, нашлась выпивка, и сарай вместе с паровиком спалили. Рождество отметили весело.
Не случаен год, когда Тревитик явил миру свое самоходное детище по прозвищу «Пышущий дьявол». Патентное право, введенное в Великобритании и весьма ревностно охраняемое британскими законами, до 1800 года не позволяло никому строить самодвижущиеся экипажи с паровой силовой установкой. Патентом владел небезызвестный Джеймс Уатт, изобретатель одной из наиболее производительных паровых машин. Уатт запатентовал паровую повозку в 1768 году, но при этом не стал ее строить, опасаясь высокого давления пара примерно так же, как сегодня боятся водорода в баках автомобилей с топливными элементами.


Из-за неудачных пропорций (длина – 4905 мм, ширина – 2184 мм, высота – 3454 мм) паровик Тревитика обладал низкой устойчивостью. Спереди сначала устанавливали спаренные колеса. Однако из-за сложности с поворачиванием 1,9-тонной махины при помощи поводка-румпеля их заменили единственным колесом. Устойчивость еще ухудшилась.
Ввиду полной неясности коммерческих перспектив самодвижущихся паровых экипажей перекупать права у Уатта никто не стал. Но вот срок действия привилегии Уатта истек, и Тревитик оказался первым, кто не только построил работоспособную повозку, но и перехватил патентую эстафету.


К сожалению, изображения первой самодвижущейся повозки Тревитика не сохранилось. Однако со второй машиной историкам повезло больше, поскольку остались ее чертежи, позволившие в наши дни даже построить работоспособную реплику на радость всем поклонникам стим-панка.


Реплика повозки Тревитика, построенная англичанином Томасом Брогденом. Оснащена двухцилиндровой горизонтальной паровой машиной рабочим объемом 11,7 л, развивающей мощность 3 л.с. при 50 оборотах в минуту. Экипаж оснащен гарантированной защитой от «зайцев», поскольку доступ в салон возможен только через дверь за спиной водителя. Фото Александра Страхова-Баранова


Особенностью самохода Тревитика было не только его пассажирское назначение (известная телега Кюньо предназначалась для перевозки артиллерийских орудий), а в первую очередь паровая машина высокого (по меркам тех лет) давления. Поршень диаметром 140 мм проделывал ход в 762 мм под воздействием пара, сжатого – страшно подумать – до двух атмосфер (нормальное давление в шинах современного автомобиля гольф-класса). Но в те годы развить такое давление считалось настоящим достижением.


Привод от паровой машины осуществлялся при помощи зубчатого зацепления на каждое из колес, причем можно было задействовать оба привода или каждый в отдельности


Уже в июле 1803 года Тревитик выводит свою машину на регулярный маршрут из Лондона, с Грэйз-инн лэйн, в Пэддингтон и обратно, через Лордс крикет Грауд и Айлингтон. Запаса угля и воды хватало на 15 км хода, причем повозка могла разогнаться до 13 км/ч – гораздо быстрее любого конного омнибуса. Обслуживали машину двое, водитель и кочегар, по-французски chauffeur. Теперь водителя зовут шофером, что в начале XIX века прозвучало бы оскорбительно – у водителя была чистая и ответственная работа, за которую больше платили.


Паровоз Тревитика на польской почтовой марке


Впрочем, однажды, развив полную скорость, паровик Тревитика завалился набок со всеми девятью пассажирами – сказался высокий центр тяжести. На этом с перевозками было покончено. Впрочем, Тревитик переключился на паровозы (для показа одного из них, по прозвищу «Догони меня, если сможешь», он даже возвел нечто наподобие манежа с кольцевой трассой).



Тревитик стал отцом паровоза. Как и это его начинание, идею перевозки пассажиров паровыми дилижансами быстро подхватили другие. Так что Шерлок Холмс и доктор Ватсон, прогуливаясь по Лондону, запросто могли лицезреть какое-нибудь самодвижущееся паровое чудо.



Кстати.


Почему мы предпочитаем двигатели на углеводородах, а не на воде? Причина скорей историческая, чем преимущество технологии. Брайян Артур , экономист из Стенфорда разработал математические инструменты для исследования "Эффекта толпы", писал в 1984 году как мы застряли с двигателем на бензине и на керосине:


"В 1890 было три способа двигать автомобили —с помощью пара, бензина и электричества — и один из них самый плохой — бензин. Поворотным моментом в использовании бензина был заезд в Чикаго. « Таймс-Геральд» финансировала первую американскую гонку карет без лошадей в Чикаго в 1895.



Гонки в Чикаго 28 ноября 1895 года выиграла вторая машина Дюруа. Говорят, что эта машина вдохновила Рэнсомa Олдсa на изобретение Oldsmobile. Он произвел в 1886 бензиновый ДВС и запустил его в массовое производство для Oldsmobile с изогнутой рамой. Так бензиновый ДВС преодолел начальный порог предвзятого к себе отношения. Паровой двигатель сохранился на автомобиле до 1914 год, в который была вспышка эпидемии ящура-заболевание домашнего скота. Из-за эпидемии исчезли все корыта для лошадей, из которых водители машин имели привычку набирать воду для котлов.Только через три года братья Стенли смогли разработать систему конденсации и кипения, в которой не нужно наполнять котел каждые 50-60 километров. Но было уже слишком поздно. Паровой двигатель никогда так и не восстановился. "



Почти нет сомнения что сегодняшняя технология на основе бензина лучше, чем на основе пара, но так сравнивать не правильно. Не известно насколько паровой двигатель смог бы продвинуться за 75 лет прогресса. Этого мы никогда не узнаем, но есть инженеры, верящие, что паровой двигатель мог быть лучшей альтернативой.



Основным преимуществом паровых машин является то, что они могут использовать практически любые источники тепла для преобразования его в механическую работу. Паровые локомотивы неплохо показывают себя на больших высотах, поскольку эффективность их работы не падает в связи с низким атмосферным давлением. Другим преимуществом является низкое загрязнении окружающей среды.



Источник: p-i-f.livejournal.com

Экспериментальные паровые автомобили НАМИ-012 и НАМИ-018

Дмитрий Дашко, фото из архива ГУП НАМИ и автора

В 1948 году впервые в мире был изготовлен автомобиль, который заправляли… дровами. Разработчик и изготовитель – Центральный научный автомоторный институт, СССР.

Предшественники

Паровой автомобиль был предшественником не только привычного нам бензинового автомобиля, но и паровоза. Первая самоходная «паровая телега» была построена Николя-Жозефом Кюньо в 1769 году. После изобретения двигателя внутреннего сгорания паровые автомобили начали быстро вытесняться конкурентами. Однако в 1927 году вновь ненадолго возрос интерес к автомобилям парового типа благодаря освоению парового двигателя высокого давления. Это позволило продержаться паромобилям как грузовым, так и легковым в производстве до конца 30-х годов.

Россия познакомилась с машинами на паровом ходу еще в 1870–1878 годах, во время Русско-турецкой войны. В русской армии применялись локомобили английского и отечественного производства, по сути, дорожные паровозы-тягачи.

В 1902 году в Санкт-Петербурге в Ремесленном училище принца Ольденбургского был изготовлен паровой легковой автомобиль по типу французского Gardner-Serpolett. В 1902–1903 годах по лицензии американской фирмы Locomobile, изготавливающей простые легковые паромобили, была организована сборка семисильных малюток «Локомобилей» петербургским заводом «Дукс» и ростовским «Аксай». Таких автомобилей в общей сложности собрали несколько десятков.

Советские инженеры впервые обратились к автомобилям с паровыми двигателями в середине тридцатых годов прошлого века. НИИ Механизации лесного хозяйства в 1935 году предложил проект парового трехосного грузовика на базе ЯГ-10. Опытный экземпляр не был построен ввиду сложности изготовления конструкции – в конструкцию ЯГ-10 вносилось слишком много изменений. В том же году в Научном автотракторном институте (НАТИ) было создано Бюро паросиловых установок, которое занималось испытаниями всевозможной техники с паровыми двигателями. В 1936 году там испытали легковой паромобиль Double; в 1938 – шеститонный грузовой Sentinel S4 с котлом низкого давления. Британский Sentinel топили углем и, несмотря на все минусы такой заправки, эксплуатация оказалась выгоднее, чем обычной бензиновой машины. Литр бензина тогда стоил девяносто пять копеек, а килограмм угля всего четыре копейки.

К концу 1930-х автомобили, работающие с газогенераторными установками, прочно обосновались в лесной промышленности нашей страны, однако грузоподъёмность таких машин была невелика, а установка сложна в эксплуатации. Газогенераторные автомобили работали на приспособленных бензиновых двигателях, а в умах конструкторов созрела идея устройства машины, работающей по типу паровоза, – только и успевай кидать в топку горючее, а давление пара в котле будет крутить колеса.

В 1940 году спецбюро под руководством И.С. Скиридова приступило к постройке парового грузовика МП-28. В СССР впервые решили применить компоновку «кабина перед двигателем», так как это позволяло выдвинуть вперед кабину, а паровой двигатель и котел установить между кабиной и грузовой платформой. Для грузового автомобиля спроектировали паросиловую установку с прямоточным котлом высокого давления, конденсатор, турбины вентилятора и парогенератора. Вся эта установка должна была базироваться на шасси ЯГ-6. Пятитонный автомобиль должен был оснащаться 4-цилиндровым двигателем двухстороннего действия мощностью 120 л.с. при 1500 об/мин. Котловое давление паросиловой установки – 100 атм; топливо – любое жидкое. Машина должна была развивать скорость 40 км/ч. Был разработан паровой котел – парогенератор ПТ1 для работы на твердом топливе – антраците. Он имел котловое давление 100 атм и поверхность нагрева 12 м2. Паросиловая установка работала по замкнутому циклу с двухсторонним расширением. Цилиндры имели диаметр 75 мм, а низкого – 130 мм. Однако в 1941 году тему сняли с плана института – завод НАМИ переквалифицировался под выпуск военной продукции. Машину бросили недостроенной, но идею не оставили.

В 1946 г. были проведены испытания парового тягача «Саксенберг», проведённые под руководством Ю.А. Шебалина и консультанта С.В. Татищева. Немецкий магистральный паровой тягач Sachsenberg DW-60 был изготовлен в 1944 г. Вес автопоезда с двумя прицепами составлял 15 000 кг. С таким весом автопоезд развивал скорость до 35 км/ч. На тягаче размещались бункеры для 450 кг топлива и водяные баки ёмкостью 400 л. Автомобиль с такими параметрами инженерам понравился. В том же году, 2 июля, на научно-техническом совете Минавтопрома обсуждались результаты этих испытаний, после которых Министерство лесной промышленности пролоббировало постройку отечественных паровых автомобилей.

Собственный автомобиль

Отмашкой для начала работ по созданию отечественных образцов паровых автомобилей стало Постановление Совета Министров СССР от 07.08.1947 г. «О механизации лесозаготовок и освоении новых лесных районов». Указанным постановлением НАМИ было поручено разработать конструкцию и построить лесовозный паровой автомобиль, работающий на дровах. Такого в мировом автомобилестроении точно еще не было – чтобы заправить машину, достаточно было подбросить в нее дровишек… Удалённые районы страны нуждались в повышении качества перевозок и их удешевлении. Работай автомобиль на местном топливе, экономический эффект увеличился бы в разы.

За альтернативный проект взялось и Министерство автомобильной и тракторной промышленности (МАТП), которое заказало разработку паромобиля… в Берлине в своем местном техническом бюро. В основу работ легло предложение фирмы Buttentut, находившейся в английском оккупационном секторе Берлина, о создании паровой силовой установки для автомобиля с минимальными переделками базового двигателя внутреннего сгорания. Изменялась головка цилиндров, трубопроводы, система управления. Подобный паромобиль был создан еще до войны на шасси грузовика, переделанного из Ford-Koeln. В том же 1947 году в НАМИ были направлены описание и чертеж паровой машины.

По соглашению с советской стороной фирме Buttentut должны были поставить свежеизготовленное шасси ЯАЗ-200 в комплекте с дизелем ЯМЗ-204, однако по невыясненным причинам ярославцы к 1948 году так ничего в Германию и не прислали. Техническое бюро в Германии решило закупить 85-сильный дизель Ka..mper, который, по заверениям представителей Buttentut, после переделки должен был выдавать 125 л.с. Было закуплено шасси пятитонного грузовика Büssing для установки на него этого двигателя. Пар производился в водотрубном котле с пароперегревателем и экономайзером, построенном по лицензии фирмы Le Mont. По расчетам производительность котла должна была быть на уровне 800 кг пара в час при перегреве до 400 °С и давлении 40 атмосфер. Расчёты эти не оправдались. В конце 1948 года Buttentut по договору поставила советской стороне двигатель и два некомплектных паровых котла. Работа была выполнена некачественно, и к фирме осталось много претензий. На испытательной базе в Берлине двигатель на стенде смог развить только 50 л.с. при 20 атм давления пара. Причины столь низкого показателя банальны – котел был изготовлен из некачественной стали, отсутствовал насос высокого давления и т. д.

В Buttentut отказались исправлять дефекты, и дальнейшие переговоры с немецкой стороной оказались безрезультатными. Надавить на фирму тоже не удавалось, она располагалась в английской зоне Берлина. Ряд неисправностей установки устранили своими силами и отправили ее в СССР. Неизвестно, что случилось с этим комплектом, возможно, его частично использовали для постройки первого советского паромобиля НАМИ-012, который параллельно создавался в НАМИ с весны 1948 года, но это лишь предположение.

При просмотре фотографий кажется, что они засвечены в некоторых местах. На самом деле это обильный густой дым, который сопровождал машину. Машина была постоянно в испарине летом и в ледяных пупырышках зимой.

НАМИ-012

Построенный осенью 1948 года первый образец не имел своего обозначения (назовем его условно № 0). Его назначение было простым – понять, как вообще работает в целом весь механизм паровой установки и в каком направлении нужно доводить паровой двигатель и агрегаты. Автомобиль мог работать на швырках (неколотых дровах размерами до полуметра) с рабочей влажностью 35%. В мае 1949 года группа создателей из НАМИ – Ю. Шебалин, Н. Коротконошко, Г. Терзибашьян, А. Аникеев и др. – получила авторское свидетельство на свой паровой двигатель, который работал на низкокалорийном топливе. На малых оборотах двигатель развивал крутящий момент до 240 кг.м, т. е. в пять раз больше своего дизельного прототипа МАЗ-200. Паросиловая установка повышенного давления была снабжена водотрубным котлом с естественной циркуляцией и паровым двигателем однократного расширения. Котловое давление составляло 25 атм, температура перегретого пара – 420 °С. Цикл всей установки был замкнутым с конденсацией отработавшего пара через трубу через вверх кабины. Пар, выдаваемый котлом, через дроссельный клапан поступал в 3-цилиндровый паровой двигатель. Затем отработавший пар направлялся во вспомогательную турбину мятого пара, а оттуда в верхний конденсатор (выхлопная труба на крыше). Основная часть воздуха, необходимого для горения, подавалась под специальную чугунную решётку, расположенную на дне топливных бункеров. Дрова загружались в топливный бункер и самотеком поступали в зону горения, т. е. проваливались под собственным весом по мере выжига. Одной заправки дровами было достаточно, чтобы проехать 80 км пути, а при наличии воды – в два раза больше. Влажность некоторых швырков доходила до 50%. Котел без проблем съедал и такие дрова. С помощью эжекторов автомобиль легко и быстро заправлялся водой прямо из естественных водоемов. Какая при полном нагреве котлов была температура в кабине, не уточнялось.

В конце 1949-го и в середине 1950 года были изготовлены официальные образцы НАМИ-012 под № 1 и № 2. Первый представлял собой классический грузовик с бортовой платформой, или, как тогда говорили, «транспортный вариант», второй – со снятой платформой в виде тягача-лесовоза с прицепом-коником. Обе машины получили обтекаемые цельнометаллические кабины, которые были более плоскими и смещёнными вперед, чем у прототипа НАМИ-012. Вместо коробки передач в кабине был установлен рычаг переключения отсечек парораспределительного механизма. Предусматривались три положения передачи: при 25, 40 и 75% наполнения цилиндра и одна задняя. Педалей в кабине было три, как обычно, но сцепление требовалось выжимать только для включения понижающей передачи. НАМИ-012 работал очень тихо и плавно.

Государственные испытания автомобилей НАМИ-012 начались 2 ноября 1950 года и закончились 25 августа 1951 года. Состав наблюдательной комиссии был весьма солидным, её членами были представители практически всех автомобильных организаций. Кстати, к 1950 году в мире давно уже прекратили выпускать какие-либо автомобили с паровыми двигателями.

На основании испытаний комиссия выдвинула заключение о том, что у машины хорошая проходимость в гружёном состоянии, но возникают проблемы, когда она порожняя. Проходимость автомобиля затруднялась из-за перегрузки передней оси. Комиссия постановила продолжить работы, но автомобиль сделать полноприводным либо трёхосным с задней ведущей тележкой. После испытаний 1951 года направления по дальнейшей модернизации паромобилей разделились. Лесовозы и бортовые автомобили были разведены по разным классам.

НАМИ-018

В 1952 году приступили к постройке модификации НАМИ-012 с колёсной формулой 4x4. Изменения коснулись не только переднего моста, который был взят от опытного автомобиля ЯАЗ-214, на машину установили двухступенчатую раздаточную коробку, в которой были встроены муфты свободного хода, автоматически включающие привод на передние колеса при начале буксования задних. Паровой двигатель был форсирован и мог выдавать уже 125 л.с.

Междуведомственные эксплуатационные испытания новой машины начались в 1953 году и проводились вплоть до конца 1954 года в Первомайском и Червенском леспромхозах. Как и НАМИ-012, автомобиль имел два варианта исполнения – бортовой грузовик и лесовозный тягач с прицепом-коником. По данным НАМИ, была построена всего одна полноприводная машина этого семейства. В 1953 году изготовлен бортовой вариант, а затем на этом шасси была демонтирована платформа, и НАМИ-018 превратился в лесовозный тягач.

Несмотря на многие преимущества, «минусов» в конструкции паромобиля было больше, чем «плюсов». На сто километров пути уходило от 350 до 450 кг дров (это не опечатка). Их надо было с собой везти, а до этого дрова надо было напилить, наколоть, загрузить, разжечь котел. В холода еще и сливать воду (200 литров!) на ночь, чтобы она не превратилась в лед, а утром опять заливать.

Как видно из таблицы, по стоимости перевозок паромобили немного уступали бензиновым автомобилям, но были в три раза дороже, чем дизельные автомобили. Фактически они смогли побороть только газогенераторные автомобили.

НАМИ-0125

В институте всё-таки замахнулись на то, чтобы привести показатели парового и дизельного автомобилей к одному знаменателю. Я имею ввиду неизвестный даже в узких кругах автомобиль НАМИ-0125.

В 1951 году под руководством В. Лялина группа инженеров трудилась над перспективной версией парового автомобиля, работающего как на твердом, так и на жидком топливе. Под индексом НАМИ-0125 был изготовлен паровой грузовик, представляющий собой модернизацию бортового НАМИ-012. Как я уже сказал, задачей опытного образца было приближение по всем показателям к стандартному дизельному грузовику МАЗ-200. На первом этапе с этой задачей автомобиль справился. Грузоподъёмность автомобиля была увеличена до семи тонн. Этому способствовала установка новой форсированной паровой установки НАМИ-012А. Если при 30%-ной загруженности двигатель выдавал 100 л.с., то при 60%-ной загрузке мощность возрастала до 160 л.с., а это уже давало значительное превосходство перед семитонными дизельными аналогами. Динамика разгона и скорость на трудных участках у НАМИ-12А была на 35% выше, чем у МАЗ-200. Все остальные показатели у семитонных автомобилей были равными. Автомобилю вернули сцепление и коробку передач для более гибкого управления автомобилем, увеличили высоту платформы. На данном этапе не решили одну важную задачу – снижение расхода топлива. Для этого нужно было поднять давление в котле до 41 атм, что сделано не было по ряду технологических причин.

На втором этапе автомобиль с другой установкой НАМИ-012Б должен был работать уже не на твердом топливе (дровах), а на жидких продуктах (мазут), что позволило бы автоматизировать процесс в условиях движения автомобиля, избавиться от езды с большим запасом дров и постоянно водителю отвлекаться на управление паросиловых агрегатов. В общем, вопрос о простоте обслуживания автомобиля был ключевым в судьбе паровых автомобилей. Машину освободили от ряда агрегатов, а главное, от котла и топливных бункеров. Вес паросиловой установки вместе с кабиной равнялся 1635 кг, а высвобожденное место в кабине отдали под второй ряд сидений. Первый ряд сделали двухместным, чтобы удобнее было проходить на задний ряд. При успешной реализации второго этапа автомобиль имел полное право на крупносерийный выпуск и составил бы в первую очередь экономическую конкуренцию семитонным грузовикам с ДВС. НАМИ-012Б так и не вышел из стадии ходового макета. Довести до ума комплекс паровой установки для работы на тяжёлых погонах нефти конструкторам не удалось.

Основные экономические параметры автомобилей с разным типом топлива
Тип автомобиля по виду топлива Бензиновый (ЗИС-150) Газогенераторный (УралЗИС-352) Паровой (НАМИ-012) Дизельный (МАЗ-200)
Полезная нагрузка, т 4,0 2,5 6,0 7,0
Относительная стоимость тонны топлива, % 100 55 13,7 50
Расход топлива на 100 км, кг 30 115 350 35
Стоимость перевозки одной тонны груза на 100 км, % 100 338 106 33,3

В 1954 году закончились испытания автомобилей НАМИ-012 и НАМИ-018. Заключительный вердикт комиссии был такой: «Паровой автомобиль НАМИ-018 отвечает всем параметрам лесной промышленности, но может быть использован только в районах, куда доставка жидкого топлива затруднена или высока по стоимости». Несмотря на лестные выводы комиссии, у этих нестандартных автомобилей не было шансов стать серийными. В это же время в Советском Союзе свернули окончательно выпуск газогенераторных автомобилей. Начался нефтяной бум, и в стране наступила эра дешевого бензина. Автомобили, работающие на альтернативном топливе, оказались невостребованными.

Эпилог

Сколько же было всего выпущено паровых автомобилей в НАМИ? На архивных фотографиях можно различить шесть вариантов бортовых автомобилей и три лесовоза. На самом деле было задействовано пять разных шасси. Одна и та же машина имела промежуточные варианты, так как паромобили постоянно меняли свою комплектацию в зависимости от программы испытаний.

1 июня 1849: Steam Twins Стэнли в историю

__1849: __ Родились братья-близнецы Фрэнсис и Фрилан Стэнли. Их имя останется в легендарном автомобиле Stanley Steamer.

Если бы эти двое были живы сегодня, их бы назвали пионерами зеленых технологий. Но когда они строили автомобили, носящие их имя, пар был известным количеством, а бензин - альтернативным топливом.

Эти двое мужчин построили автомобили Stanley Steamer, машины настолько быстрые, что установили рекорд скорости, который стоял за столетие.

Фрэнсис Эдгар и Фрилан О. Стэнли родились 160 лет назад сегодня и достигли совершеннолетия в то время, когда великие изобретатели были почти обычным делом. Они делили мировую арену с такими, как Томас Эдисон, Никола Тесла и братья Райт.

До того, как братья увлеклись скоростью, они увлекались фотографией. Фрэнсис Стэнли изобрел процесс фотографической сухой пластинки в 1883 году, и братья основали Stanley Dry Plate для их производства.

Они построили свой первый паровой автомобиль в 1897 году и продали более 200 к 1899 году, что сделало их самым успешным U.Автопроизводитель С. в то время. Они продали дизайн компании Locomobile в 1899 году, а три года спустя основали Stanley Motor Carriage Co.

. Самые ранние модели имели деревянные корпуса на стальных каркасах с керосиновым (позже бензиновым) котлом, установленным под сиденьем. Котел производил пар, который приводил в движение паровой двигатель, что-то вроде мини-локомотива на шинах.

Машины были быстрыми. Ракета Стэнли, управляемая Фредом Марриоттом, в 1906 году достигла скорости 127,7 миль в час, установив рекорд наземной скорости для автомобилей с паровым двигателем.

На протяжении многих лет Stanleys совершенствовали свой дизайн, и их автомобили конкурировали по характеристикам с автомобилями с бензиновым двигателем, такими как Stutz Bearcat и Marmon Wasp. До 1917 года Stanleys превосходил по продажам все модели с бензиновым двигателем, а продажи компании уступали только Columbia Electric, что еще раз доказывает, что в автомобильной промышленности нет действительно новых технологий.

Девизом компании было «Мощность - правильно генерируется, правильно регулируется, правильно применяется к задней оси». Это было чудесно по-эдвардиански и высокомерно.

Эта претенциозность отразилась и на стоимости машин. Седан Stanley model 740D 1924 года стоил колоссальные 3950 долларов (около 49000 долларов в сегодняшних деньгах). С другой стороны, Ford Model T стоил менее 500 долларов (что сейчас эквивалентно 6200 долларам).

При таком маркетинге, ценах, которые мог себе позволить только железнодорожный барон, и достижениях в области технологий внутреннего сгорания, Стэнли не могли угнаться. Они продали свою долю в компании Прескотту Уоррену в 1917 году. Он продержал компанию еще 10 лет, а Stanley Motor Carriage Co.сложен в 1927 году.

Источник: Различный

* Фото: пароход Stanley плывет по пересеченной дороге возле скалы Шипс-Хед в каньоне Биг-Томпсон, между Эстес-парком и Лавленд, штат Колорадо.
Фотограф: Луи Чарльз МакКлюр / Предоставлено Библиотекой Конгресса
*

См. Также:

Паровая машина. Факты для детей

«Паровая машина» Кюньо, Париж, 1769 г.

Паровоз - автомобиль (вагон), приводимый в движение паровой машиной. Первый автомобиль, Трехколесное транспортное средство, приводился в движение паровой машиной.

История

Паровоз был изобретен в 1769 году французским инженером Николя-Жозефом Кюньо. Это было большое трехколесное транспортное средство, которое использовало уголь для производства пара в котле. Котел был установлен впереди, что делало автомобиль нестабильным.

В Соединенных Штатах, примерно во время Гражданской войны в США, ряд изобретателей работали над паровыми автомобилями. В Англии около 1868 г. Дж. Х. Найт создал очень успешную конструкцию паровой машины. В 1883 году во Франции Жюль-Альбер де Дион и Жорж Бутон начали строить паровые машины.В 1886 году Рэнсом Э. Олдс производил в США паровой автомобиль. В 1899 году братья Стэнли, Фрэнсис и Фрилан начали производство знаменитых пароходов Stanley.

Преимущества и недостатки

Паровые двигатели в автомобилях обладают большим крутящим моментом. Со всем этим крутящим моментом они могут очень быстро разгоняться. Поскольку крутящий момент доступен в широком диапазоне скоростей, в трансмиссии не было необходимости. Они также могли легко переносить тяжелые грузы. Скорость паровой машины контролируется одним дросселем, и двигатель никогда не глохнет.У паровых вагонов было меньше движущихся частей, чем у бензиновых. Также паровые машины очень тихие.

Главный недостаток в том, что паровой вагон должен «разжечь» свой котел (он должен нагреться до рабочей температуры). Это может занять до 20 минут, прежде чем машина сможет сдвинуться с места. Зимой добавлялась проблема замерзания воды. Паровая машина не могла далеко уехать без добавления воды. Вода превратилась в пар, который выходил из двигателя в виде выхлопных газов. Позднее к этим вагонам добавили паровые конденсаторы.Это преобразовало пар обратно в воду. Но они пришли слишком поздно. К тому времени паровые машины проиграли машинам с бензиновыми (и дизельными) двигателями.

Связанные страницы

Детские картинки

  • 1903 Локомобиль (Бриджпорт) паровоз

  • 1902 Serpollet Biplace Course, тип H

  • 1903 Белый паровой вагон модели C

  • Автомобиль с паровым двигателем 1901 года постройки Карла Брера

  • Котел в пароходе Stanley 1924 года серии 740.Справа конденсатор

  • Cederholm # 2, построен в 1894 году.

  • Де Дион на своем паровом трехколесном велосипеде

  • Паровоз Стэнли, (1923)

  • Реклама модели 1905 года компании White Sewing Machine

Паровые автомобили | NCpedia

«Сила пара - не только для железных дорог»

Ларри К.Neal Jr.
Перепечатано с разрешения Tar Heel Junior Historian . Осень 2008 г.
Ассоциация юных историков Tar Heel, Исторический музей Северной Каролины

Альтернативные источники топлива очень популярны сегодня, так как увеличилось производство гибридных автомобилей, в которых используется более одного вида силовых технологий. Продолжаются исследования электрических и водородных топливных элементов. Некоторые из первых автомобилей работали не на бензине, а на паре. В отличие от большинства современных автомобилей, которые заводятся поворотом ключа, паровые автомобили запускаются в несколько шагов и уезжают примерно за сорок пять минут!

Томас Х.Уайт, основатель компании White Sewing Machine Company из Кливленда, штат Огайо, разработал первые паровые автомобили. В 1900 году его компания начала их строить. Он выбрал дизайн Stanhope, основанный на конной коляске с высокими сиденьями и закрытой спинкой. Вагоны были двухместными кабриолетами, под сиденьем у них был установлен паровой котел с полувспышкой. Мощность поступала от двухцилиндрового двигателя, соединенного цепью с задней осью. Большой румпель (как на маленькой парусной лодке) крутил передние колеса. Всего в 1901 году компания построила 193 паровых автомобиля.

Управление паровой машиной состояло из нескольких этапов. Они включали проверку уровня воды в котле, заливку и зажигание источника топлива (обычно керосина) и ожидание, пока давление не позволит двигателю работать. Поскольку этот процесс мог занять больше получаса, быстро бегать в город нельзя!

Уайт продолжал использовать паровую энергию до 1909 года, когда она перешла на газовые двигатели. В то время автомобили компании приобрели более обычный дизайн, потеряв внешний вид багги.В конце концов Уайт полностью прекратил производство автомобилей и начал производство коммерческих автомобилей, в том числе грузовиков. Volvo Corporation выкупила White в 1981 году и продолжила выпуск грузовиков под маркой White.

В музее транспорта Северной Каролины в Спенсере на автомобильной выставке Bumper to Bumper постоянно выставлен белый паровой Стэнхоуп 1901 года.

Ларри К. Нил-младший - менеджер по обслуживанию посетителей в Транспортном музее Северной Каролины в Спенсере.Чтобы узнать больше о музее и его предложениях, посетите его веб-сайт www.nctrans.org .

Изображение предоставлено:

«Джо Мешали в« белом »паровозе». Начало 1900-х годов. В Интернете по адресу http://www.stamfordhistory.org/ph_0201.htm

Почему люди думали, что паровые автомобили - хорошая идея? | Умные новости

На заре автомобилей существовала альтернатива бензину: энергия пара.Фактически, в этот день в 1906 году модифицированный пароход Stanley, один из наиболее популярных паровых автомобилей, установил рекорд наземной скорости для автомобилей.

Двигаясь со скоростью 127,66 миль в час, Фред Марриот управлял автомобилем, чтобы установить рекорд, который был побит только четыре года спустя бензиновый Benz, пишет Мэтт Саймон для Wired . Рекорд Marriott не был бы побит другим пароходом до 2009 года.

Он модифицировал популярный потребительский автомобиль, произведенный Stanley Motor Carriage Company в период с 1897 по 1924 год, пишет Саймон.

Автомобиль не был идеальным. «Такие паровые автомобили, которые когда-то производились 125 различными фирмами, могли занять до получаса, чтобы зажечь пилот, запустить котел и создать необходимое давление для движения», - пишет он. Тем не менее, пар был более чистой и надежной альтернативой газовым автомобилям, которыми было трудно управлять и которыми было сложно заводить ручку.

Вот дневник Саймона:

Marriott с самого начала установила рекорд на утрамбованных песках Ормонд-Бич во Флориде, к северу от Дейтона-Бич.Его пароходная ракета Stanley была 16 футов в длину и 3 фута в ширину, и если бы не колеса, зрители могли бы принять ее за перевернутое каноэ, тем более что оно стояло рядом с водой. Но как только этот хриплый котел заработал, разогнав зверя на одну милю всего за 28,2 секунды, они поняли, что это, вероятно, не каноэ.

Марриотт попытался побить собственный рекорд в 1907 году. Вместо этого он разбил свою машину. Больше он никогда не пробовал. (Wikimedia Commons)

Если бы все пошло по другому пути, возможно, мы все ездили бы на паровых автомобилях.Почему нет? «Ответ: Генри Форд и конвейер», - пишет Саймон.

Ford придумал способ массового производства автомобилей для растущего рынка, и в некотором смысле это было намного большим нововведением, чем Model T (которая, кстати, была в шесть раз дешевле Stanley Steamer благодаря нововведениям Ford) . Как и сегодня, масштабы, необходимые для массового производства автомобилей, препятствовали инновациям в автомобилях, которые ранее не производились массово. Теперь у нас есть достаточно развитые автомобили с газовым двигателем, но можно ли устранить недостатки пара с помощью дополнительных исследований и разработок?

«Первоначальным паровым автомобилям требовались огромные тяжелые котлы, чтобы выдерживать высокую температуру и давление, и даже маленькие паровые автомобили в результате весили пару тонн», - пишет Себастьян Энтони из ExtremeTech.«С современными материалами паровые машины могут быть такими же легкими, как их собратья [двигатели внутреннего сгорания]. Добавьте сюда усовершенствованный конденсатор и какой-то паровой котел, и появится возможность построить паровой вагон с приличной эффективностью и временем прогрева, которое измеряется секундами, а не минутами ».

Конечно, было бы лучше когда-либо снова выстраиваться в очередь к насосу.

Понравилась статья?
ПОДПИШИТЕСЬ на нашу рассылку новостей

Краткая история автомобилей - Автомобиль в первые дни

В истории автомобилей участвовали люди из разных стран, которые, как большие, так и маленькие, внесли свой вклад в ее развитие.Автомобиль в том виде, в каком мы его знаем, изначально был сырым, но машины, которые постепенно претерпели изменения благодаря самоотверженной работе нескольких человек. Подсчитано, что на современный автомобиль создано более 100 000 патентов. Однако мы можем указать на множество первых событий, которые произошли на этом пути. Начиная с первых теоретических планов автомобиля, которые были составлены Леонардо да Винчи и Исааком Ньютоном.

Первое зарегистрированное использование самоходного транспортного средства было в 1769 году, когда Николя Кюньо, французский военный инженер, спроектировал и построил неуклюжую, но работоспособную трехколесную машину, приводимую в движение паровым двигателем.Машина предназначалась как тягач для перевозки тяжелых орудий.

Вторая установка была построена в 1770 году, она весила 8000 фунтов, развивала максимальную скорость 2 мили в час и двигалась по мощеным улочкам Парижа. Машина предназначалась как тягач для перевозки тяжелых орудий. Но у него была короткая карьера. Он вышел из-под контроля во время пробного запуска и разбился, добавив красочную главу в истории автомобилей. Утверждается, что Кугно также был первым человеком, попавшим в автомобильную аварию - интересная мелочь в истории автомобилей.

Автомобиль Николя Кюньо

Паровые двигатели приводили в движение автомобили за счет сжигания топлива, которое нагревает воду в котле, создавая пар, который расширяется и толкает поршни, которые вращают коленчатый вал, а затем вращают колеса. В начале истории автомобилей - как автомобильные, так и железнодорожные транспортные средства разрабатывались с паровыми двигателями. (Кугно также спроектировал два паровоза с двигателями, которые никогда не работали должным образом.) Паровые двигатели настолько увеличили вес транспортного средства, что они оказались плохой конструкцией для дорожных транспортных средств; однако паровые машины очень успешно использовались в локомотивах.Историки, которые признают, что первые паровые дорожные транспортные средства были автомобилями, считают, что Николя Куньо был изобретателем первого автомобиля.

История автомобилей продолжилась в канун Рождества 1801 года, когда испуганные британские фермеры бросились к своим окнам, чтобы стать свидетелями первого практического использования механической энергии для движения транспортного средства. То, что они увидели, было извергающей дым паровой повозкой, движущейся, которую не тащил человек или животное.

История автомобилей продолжилась в канун Рождества 1801 года, когда испуганные британские фермеры бросились к своим окнам, чтобы стать свидетелями первого практического использования механической энергии для движения транспортного средства.То, что они увидели, было извергающей дым паровой повозкой, движущейся, которую не тащил человек или животное.

Электрическая карета Ричарда Тревитика (копия)

Ею управлял их сосед Ричард Тревитик, и он управлял первым в мире настоящим «автомобилем». Автомобиль - это самоходное наземное транспортное средство, которое может перевозить пассажиров или грузы. Самоходный экипаж Тревитика мог перевозить пассажиров по суше со скоростью почти 10 миль в час. И только если бы те соседи тогда знали - страница в истории автомобилей открывалась.

Ни его соседи, ни даже сам Тревитик не оценили важность его достижения. Он считал свою шумную карету не более чем игрушкой. В конце концов он разобрал его и продал двигатель владельцу завода.

Автомобили, продолженные на альтернативном топливе

Ранние паровые машины были настолько тяжелыми, что их можно было использовать только на идеально ровной поверхности, прочной, как железо. Дорога, сделанная таким образом из железных рельсов, стала нормой на следующие сто двадцать пять лет.Транспортные средства становились все больше, тяжелее и мощнее, и в конечном итоге они могли везти поезд из множества вагонов, заполненных грузами и пассажирами.

Какими бы непрактичными ни были эти автомобили, их конструкция послужила основой для последующих самоходных машин, обогатив историю автомобилей и, в конечном итоге, стала основой для конструкции автомобиля, который мы знаем сегодня.

Следующим шагом на пути к развитию автомобиля стало изобретение двигателя внутреннего сгорания.Франсуа Исаак де Риваз из Швейцарии в 1807 году разработал первый двигатель внутреннего сгорания, в котором для выработки энергии использовалась смесь водорода и кислорода. Однако его конструкция была очень неудачной.

Двигатель внутреннего сгорания - это любой двигатель, который использует взрывное сгорание топлива для толкания поршня внутри цилиндра - движение поршня вращает коленчатый вал, который затем вращает колеса автомобиля через цепь или приводной вал. Для двигателей внутреннего сгорания автомобилей обычно используются различные виды топлива: бензин (или бензин), дизельное топливо и керосин.

В начале 19 века было разработано несколько конструкций автомобиля, работающего на двигателе внутреннего сгорания, но без особого коммерческого успеха из-за того, что не существовало известного топлива, которое можно было бы безопасно сжигать внутри.

Получите БЕСПЛАТНЫЙ кредитный рейтинг за 2017 год от MyFreeScoreNow.com!
Через несколько лет после создания паровой машины Тревитика американский изобретатель Оливер Эванс построил земснаряд с паровым двигателем, оснащенный колесами, чтобы он мог двигаться по суше.Он проехал на нем по центральной площади Филадельфии, чтобы убедить богатых людей вложить капитал в производство паровых транспортных средств. Но большинство людей считало его изобретение непрактичным.

Истории автомобилей повезло с такими людьми, как Тревитик и Эванс, потому что паровые автомобили быстро приобрели популярность в Англии. Но эти ранние паровые тренеры вскоре столкнулись с оппозицией. Дилижанс и железнодорожники возмущались и боялись своих конкурентов.

Ранние электромобили

Ранние электромобили способствовали развитию самоходных машин.История автомобилей не была бы полной без их упоминания.

Паровые двигатели были не единственными двигателями, которые использовались в ранних автомобилях. Также были изобретены автомобили с электрическими двигателями. Между 1832 и 1839 годами (точный год неизвестен) Роберт Андерсон из Шотландии занял важное место в истории автомобилей, когда изобрел первый электромобиль. В электромобилях использовались аккумуляторные батареи, питавшие небольшой электродвигатель. Транспортные средства были тяжелыми, медленными, дорогими, и их нужно было часто останавливать для подзарядки.От паровых и электрических дорожных транспортных средств отказались в пользу транспортных средств, работающих на газе. Электричество нашло больше успеха в трамваях и трамваях, где было возможно постоянное снабжение электричеством.

С 1831 по 1865 год британский парламент принял ряд строгих законов, препятствовавших развитию автомобилей. Самым строгим из них был Закон о красном флаге 1865 года, который был назван так потому, что одно из положений закона требовало, чтобы человек шел впереди всех «дорожных локомотивов», чтобы предупредить об их приближении, доказывая, что история автомобилей может быть красочной. один.К сожалению, различные законы налагают столько ограничений и такие высокие налоги, что паровозы не могут работать без потери денег. Это мешало развитию автомобилей в Англии до тех пор, пока в 1896 году не был отменен Закон о Красном флаге.

Ранние автомобили - предшественники современного автомобиля

Первые автомобили и их разработка возникли в первую очередь из плодородного ума Николя-Жозефа Кюньо, французского изобретателя, жившего в 1725–1804 годах. Он построил первое действующее самоходное наземное механическое транспортное средство, первый в мире автомобиль.

Получил звание военного инженера и получил звание капитана. В 1765 году он начал экспериментировать с действующими моделями паровых машин для французской армии, предназначенных для перевозки пушек. Он был одним из первых, кто успешно применил устройство для преобразования возвратно-поступательного движения парового поршня во вращательное движение с помощью храпового механизма, положив начало прототипу ранних автомобилей.

В 1770 году была построена полноразмерная версия fardier à vapeur (автомобиля), способная перевозить четыре тонны и преодолевать почти 5 миль за один час, но это было невозможно реализовать на практике.Было неловко и тяжело. Сообщается, что автомобиль был очень неустойчивым из-за плохой развесовки. Это было бы серьезным недостатком, поскольку фардье предназначалось для передвижения по пересеченной местности и подъема по крутым холмам. Говорят, что в 1771 году вторая машина вышла из-под контроля и разрушила часть стен Арсенала, что стало первой известной автомобильной аварией.

После проведения небольшого количества испытаний, которые по разным причинам проходили между Парижем и Венсеном и в Медоне, проект был заброшен.Его идея о ранних автомобилях того периода реализовалась гораздо позже. На этом закончился первый эксперимент французской армии с механическими транспортными средствами.

Но эксперименты в Европе и США набирали силу. Опираясь на работы более ранних ученых и инженеров, эксперименты Жана Жозефа Этьена Ленуара с электричеством привели его к разработке первого двигателя внутреннего сгорания, который сжигал смесь угольного газа и воздуха, воспламеняемую системой зажигания «прыгающими искрами» катушки Румкорфа, и который он запатентовал в 1860 году.

Предыдущие разработки таких двигателей были запатентованы еще в 1807 году (двигатель Де Риваз), но ни один из них не имел коммерческого успеха. Двигатель Ленуара был коммерциализирован в достаточном количестве, чтобы считаться успешным. Двигатель Ленуара был разработан как стационарная силовая установка для заводов, но небольшая модель была экспериментально использована в 1863 году для привода дорожного транспортного средства.

В 1863 году Hippomobile, великий прототип раннего автомобиля с водородным топливом, одноцилиндровым двигателем внутреннего сгорания, совершил тест-драйв из Парижа в Жуанвиль-ле-Пон: максимальная скорость около 9 км за 3 часа.Хотя этот гиппомобиль работал достаточно хорошо, двигатель был неэффективным по топливу, чрезвычайно шумным, имел тенденцию к перегреву и, если не применялось достаточное количество охлаждающей воды, заклинивал.

Автомобиль Ленуара

Около 1865 года австрийский изобретатель Зигфрид Маркус построил и провел дорожные испытания простой четырехколесный автомобиль с двигателем внутреннего сгорания, работавший на жидком топливе. Десять лет спустя он произвел второй автомобиль, работающий на жидком топливе, который успешно работал и сейчас хранится в музее в Вене как предшественник современного автомобиля - ранние автомобили в зачаточном состоянии.

В 1875 году австрийский инженер Зигфрид Маркус (1831-1898) изготовил этот бензиновый моторный автомобиль. Максимальная скорость составляет 4 мили в час, машина работала хорошо, но, к сожалению, он не реализовал свой коммерческий потенциал, пока Карл Бенц не выпустил первый коммерческий автомобиль.

Siegfried Marcus Car

Немецкий изобретатель Николаус А. Отто построил в 1876 году непосредственного предка современного автомобильного двигателя. В двигателе Отто для ранних автомобилей использовался четырехтактный принцип работы - впуск, сжатие, мощность и выпуск.Сегодня автомобильные двигатели работают по такому принципу. Двигатель Отто первоначально работал на угольном газе, но вскоре был адаптирован для использования с другими видами топлива. Двигатель Отто получился компактным, но мощным, сильно отличавшимся от громоздких, шумных и неуклюжих двигателей несколько десятилетий назад. Эти ранние автомобили сыграли важную роль в последующих разработках.

Двигатель Отто

Готлибу Даймлеру и другому немцу Карлу Бенцу обычно приписывают то, что они первыми построили успешные автомобили, в которых использовались двигатели внутреннего сгорания.Каждый из них произвел автомобиль в 1886 году, и теперь это классические автомобили, которые продаются по очень высоким ценам для коллекционеров классических автомобилей. Даймлер выпускал легкий, надежный, среднеоборотный газовый двигатель. Конструкция легла в основу современного автомобильного двигателя. Бенц сконцентрировался на идее автомобиля, оснащенного бензиновым двигателем, который объединял бы кузов, шасси (раму и колеса) и другие детали в эффективный блок. Пара производила отличные ранние автомобили.

1886 Daimler Automobile

В начале 1890-х французский инженер Эмиль Левассор изготовил шасси, подходящее для двигателя Daimler.Получившийся в результате автомобиль, получивший название Panhard-Levassor, рассматривается многими автомобильными историками как первый настоящий предшественник современного автомобиля. Это был первый автомобиль, в котором рама была сделана отдельно от кузова и подвешена к осям на рессорах. Он также был первым, у которого двигатель спереди и теперь стандартная коробка передач с муфтой и сцеплением. Эти ранние автомобили действительно являются хорошими предметами коллекционирования, поэтому сегодня их очень мало.

Патент на Benz Motorwagen Velo 1894

Между 1890 и 1930 годами возникла концепция автомобиля, результатом которой стали конкурирующие типы автомобилей, работающие от электричества (батарей), бензина и пара.Электромобиль превосходил пароход или бензиновый автомобиль, потому что работал тихо и плавно, без вибрации и неприятных запахов, как у конкурентов. Ему не требовался сложный набор шестерен или сцеплений для передачи мощности на колеса или для работы в обратном направлении. Но они хороши только на 20-40 миль. После этого батарейки разряжаются. А низкая скорость (12 миль в час) не понравилась потенциальным покупателям.

В конце 1890-х - начале 1900-х годов автомобили с паровым приводом были даже более популярны, чем электрические.В то время существовало более 100 различных марок американских пароходов. Пароварки предлагали больше мощности, чем электрические, работали бесшумно и плавно. Но их недостатки были серьезными. На накопление пара требовалось много времени, да и процедуры были сложными. Также хозяева опасались, что котел может взорваться.

Больше всего запомнились пароходы Stanley Steamers, сделанные близнецами Фрэнсисом и Фриланом Стэнли. Они даже установили рекорд наземной скорости в 1906 году из 127.6 миль (205,9 км) в час в Ормонд-Бич, Флорида. Последние пароходы были построены в середине 30-х годов прошлого века. Вы все еще можете найти эти ранние автомобили в автомобильных музеях.

Двигатель внутреннего сгорания намного сложнее, чем паровой или электродвигатель. Но его преимущества перевешивают недостатки. Несмотря на то, что у него больше движущихся частей, он может производить больше мощности по сравнению со своим весом, чем другие двигатели.

Ранние автомобили (конец 1800-х)

1867 Benz Автомобиль

1885 Benz Автомобиль

1895 Chicago Benton Harbour Автоцикл

1896 Duryea Runabout

1897 Oldsmobile

Стовер Хай Уиллер 1898

1899 Болдуин

1899 Daimler Car

1899 Винтон Фаэтон

1895 American LaFrance Steamer

1902 Паровая пожарная машина с пламенем

1900 Паровоз-малолитражка для локомобиля

1907 Baker Electric Car

1908 Holsman Highwheeler Electric Car

Паровой автомобиль побил вековой рекорд скорости

Макс Гласкин

«Самый быстрый чайник в мире» ранее пытался установить рекорд скорости в Калифорнии

Рекорд наземной скорости для автомобилей с паровым двигателем был побит впервые за более чем 100 лет после того, как во вторник автомобиль, построенный в Великобритании, достиг средней скорости 225 километров в час (140 миль в час).

Многие из первых дорожных транспортных средств приводились в движение паром, запуск которого был проще и безопаснее, чем у ранних автомобилей с газовым двигателем, которые приходилось запускать вручную. Но к 1920-м годам удобство двигателя внутреннего сгорания фактически сделало паровые машины устаревшими.

Теперь Чарльз Бернетт III снова привлек их внимание. Он достиг скорости 219 км / ч (136 миль / ч) и 243 км / ч (151 миль / ч) во время двух поездок на базу ВВС США Эдвардс в Калифорнии во вторник.

Это побило предыдущий официальный рекорд 204 км / ч (127 миль / ч), установленный в 1906 году американцем Фредом Марриоттом в модифицированной версии популярного в то время парового автомобиля, известного как Stanley Steamer.Ожидается, что официальные лица из руководящего органа автомобильного спорта, Международной автомобильной федерации (FIA), вскоре утвердят новый рекорд.

Перегретый пар

Бернетт управлял автомобилем длиной 7,6 метра и весом 3 тонны под названием «Вдохновение», который вырос из студенческого проекта 1997 года в Саутгемптонском университете.

Двигатель автомобиля сжигает сжиженный нефтяной газ для нагрева воды в 12 котлах размером с чемодан, создавая пар, нагретый до 400 ° C. Затем пар приводит в движение двухступенчатую турбину, которая вращается со скоростью 13 000 оборотов в минуту, приводя в движение ее колеса.

FIA требует, чтобы две дистанции протяженностью 1,6 км были выполнены в противоположных направлениях - чтобы нейтрализовать влияние ветра - в течение 60 минут.

Увеличение мощности

Inspiration совершил первый заезд в 07:27 PDT (1427 GMT) и развернулся для возврата, оставив всего восемь минут. До и после каждого забега на время требовалось 4 км для разгона и еще 4 км для замедления.

Рекордные приводы появились после того, как несколько предыдущих попыток были пресечены электрическими неисправностями, проблемами с клапанами, ураганом и проколом шины на прошлой неделе.Но команда планирует еще одну пробежку в среду, чтобы попытаться еще больше приблизиться к теоретической максимальной скорости автомобиля 274 км / ч (170 миль / ч).

Различные группы пытаются разработать новые паровые машины, но ни одна из них еще не нашла эффективного способа преобразования энергии топлива в поступательное движение.

Еще по этим темам:

Паровая машина. Факты для детей

«Паровая машина» Кюньо, Париж 1769

Паровоз - автомобиль (вагон), приводимый в движение паровой машиной.Первый автомобиль - трехколесное транспортное средство - приводился в движение паровой машиной.

История

Паровоз был изобретен в 1769 году французским инженером Николя-Жозефом Кюньо. [1] Это было большое трехколесное транспортное средство, которое использовало уголь для производства пара в котле. [2] Котел устанавливался впереди, что делало автомобиль неустойчивым.

В Соединенных Штатах, примерно во время Гражданской войны в США, ряд изобретателей работали над паровыми автомобилями. [3] В Англии около 1868 года Дж. Х. Найт создал очень успешную конструкцию паровой машины. В 1883 году во Франции Жюль-Альбер де Дион и Жорж Бутон начали строить паровые машины. [3] В 1886 году Рэнсом Э. Олдс производил паровой автомобиль в США. В 1899 году братья Стэнли, Фрэнсис и Фрилан начали производство знаменитых пароходов Stanley.

Преимущества и недостатки

Паровые двигатели в автомобилях обладают большим крутящим моментом. [4] При таком крутящем моменте они могут очень быстро разгоняться.Поскольку крутящий момент доступен в широком диапазоне скоростей, в трансмиссии не было необходимости. [4] Они также могли легко переносить тяжелые грузы. Скорость паровой машины контролируется одним дросселем, и двигатель никогда не глохнет. [5] У паровых вагонов было меньше движущихся частей, чем у бензиновых. [6] Также паровые машины очень тихие.

Основным недостатком является то, что паровой вагон должен «разжечь» свой котел (он должен нагреться до рабочей температуры). Это может занять до 20 минут, прежде чем машина сможет сдвинуться с места. [7] Зимой добавлялась проблема замерзания воды. [6] Паровая машина открытого цикла в автомобилях и паровозах не могла обходиться без добавления воды. [4] Вода превратилась в пар, который терялся при выходе из двигателя. Позднее к этим вагонам добавили паровые конденсаторы. Это преобразовало пар обратно в воду. Было слишком поздно; к тому времени паровые машины проиграли машинам с двигателями внутреннего сгорания. [4]

Галерея

  • 1903 Локомобиль (Бриджпорт) паровой вагон

  • 1902 Serpollet Biplace Course, тип H

  • 1903 Белая паровая машина модели C

  • Автомобиль с паровым двигателем 1901 года постройки Карла Брира

Связанные страницы

Список литературы

  1. Смитсоновский институт; Хронология науки (Нью-Йорк: DK Publishing, 2013), стр.151
  2. ↑ Маршалл Кавендиш, Изобретатели и изобретения (Нью-Йорк: Marshall Cavendish Corporation, 2008), стр. 89
  3. 3,0 3,1 Лесли А. Уайт; et al., Modern Capitalist Culture (Walnut Creek, CA: Left Coast Press, 2008), стр. 112
  4. 4,0 4,1 4,2 4,3 Аллен Фус, Гибридные автомобили: и будущее личного транспорта (Бока-Ратон: CRC Press, 2009), стр.2
  5. ↑ Виндзор Т. Уайт (18 октября 1908 г.). Паровоз, превосходящий бензиновые автомобили с точки зрения гибкости и простоты использования . http://www.whitesteamcar.com/White_Steam_Car_Registry/Articles_files/Steam%20Car%20Superior%20to%20Gas%20Cars%20%2810%3A18%3A1908%20NYT%29.pdf. Проверено 5 сентября 2014 года.
  6. 6,0 6,1 Майкл Л. Бромли, Уильям Ховард Тафт и первое автомобильное президентство, 1909-1913 гг. (Джефферсон, Северная Каролина: McFarland & Company, 2003), стр.54
  7. ↑ «Техническая информация Stanley Motor Carriages». StanleyMotorCarriage.com. 2003. http://www.