От императорской игрушки до массового производства
Такая привычная для каждого из нас вещь как автомобиль имеет давнюю и интересную историю, повествующую о развитии технологий и движении научной мысли. Создать новый транспорт для перевозки пассажиров стремились инженеры в разных странах, поэтому точную дату появления первого автомобиля установить сложно. Но факты и исторические сведения, оставленные нам в наследство, дают возможность узнать, как изобретатели XVIII - XIX веков пытались сделать прорыв в области транспорта.
Первые машины стали появляться еще в XVII веке. У них было паросиловое устройство, которое медленно передвигалось, шумело и дымило. Один из таких примеров изобретения можно найти в Китае. Член иезуитской общины Фердинанд Вербст в своей рукописи упоминает, что около 1672 года создал забаву для китайского императора - паровую тележку. Однако назвать ее первым транспортом, способным перевозить пассажиров, нельзя, потому что она не была предназначена для транспортировки людей или грузов. Ее особенность была в том, что средство перемещалось самостоятельно с помощью самодельного двигателя. Пар из шаровидного котла проходил через трубу, направлялся на открытую «паровую турбину», похожую на водяное колесо, и приводил изобретение в движение. В своей работе Вербст употребил слово «мотор» в современном значении. Машина могла перемещаться больше часа на угле.
Попытки создать и внедрить новое транспортное средство были в России в 1780-х годах. Иван Кулибин работал над изобретением паровой кареты с педалями и тремя колесами. Экипаж набирал скорость до 16,2 км/ч. Многие элементы его конструкции напоминали сегодняшний автомобиль: тормоз, коробка передач, подшипник и маховик. Однако власти не оценили его работу и не дали ей развиваться.
В 1789 году первый патент на автомобиль был оформлен в США. Оливер Эванс представил машину, которая могла перемещаться по земле на колесах, а по воде с помощью лопастей. Поэтому автомобиль еще называли первой машиной-амфибией.
Стоит отметить, что в XVIII веке француз Николя-Жозеф Кюньо создал экспериментальную телегу с паровым приводом для транспортировки артиллерийских орудий. Но из-за своей непрактичности конструкция не получила инновационного развития. Активной разработкой занялись английские инженеры. Редуте Уильям Мэрдок создал модель паровой кареты, а Ричард Тревитик в 1801 году смог ездить на ее реальной, полноразмерной конструкции. Такие кареты стали популярны, в них появился ручной тормоз, многоступенчатая трансмиссия, было улучшено рулевое управление. Но обычных граждан не устраивали быстрые машины на дорогах ,создающие опасность. Поэтому в 1865 году был принят «Закон о локомотивах». Согласно ему, перед самоходными каретами требовался человек с красным флагом и сигнальной дудкой, оповещающий о движении машины. Это стало помехой для развития транспорта и остановило его до конца XIX века.
Паровые автомобили использовали тепловой двигатель внешнего сгорания. Они существовали долго, но были вытеснены машинами с двигателем внутреннего сгорания (“fuel gas”). Это изобретение стало основой для создания газолинового или бензинового двигателя внутреннего сгорания, который везде используют сегодня.
Экспериментировать с двигателем и газами стал швейцарский инженер Франсуа Исаак де Ривас. Он построил двигатель, который работал на водородно-кислородной смеси. Венский изобретатель Зигфрид Маркус первый использовал «автомобиль» на бензине. К обычной телеге он прикрепил жидкостный двигатель внутреннего сгорания, что прославило его. Это изобретение назвали «машиной Маркуса». Тогда он получил первый автомобильный патент на низковольтную систему зажигания, которую применяли в создании двигателей после. Эту же технологию использовали во «второй машине Маркуса», где было четыре места. Отличительной чертой автомобиля было сочетание системы зажигания типа магнето и карбюратора с вращающимися щетками.
Однако считается, что четырёхтактный бензиновый двигатель внутреннего сгорания разработал немецкий изобретатель Николаус Отто. Его соотечественник внедрил разработку в автомобиль, который действительно использовал для езды. В 1885 году в Мангейме свой автомобиль создал Карл Бенц. Получив патент и убедившись, что автомобиль подходит для повседневного пользования, он начал массовый выпуск машин Benz Patent-Motorwagen. Кстати, безопасность и возможность ездить на автомобиле проверяла жена изобретателя - Берта Бенц. Она сделала междугороднюю поездку из Мангейма до Пфорсгейма и обратно (сегодня это около 88 км в одну сторону). В 2008 году этот маршрут назвали Мемориальной трассой имени Берты Бенц.
Стоит сказать и об электрических автомобилях, которые разрабатывали в разных странах. Венгерский изобретатель Йедлик Аньош придумал электрический мотор и сделал на его основе маленькую модель автомобиля. Шотландский инженер Роберт Дэвидсон создал электрический локомотив, набиравший скорость 6 км/ч. А англичанин Роберт Андерсон на основе неперезаряжаемых первичных гальванических элементов сконструировал электрическую карету.
Массовое производство автомобилей началось в начале XX века во Франции и США. Во Франции в 1903 году было около 48% всего объема производимых в мире автомобилей. К этому моменту выпускали паровые, электрические, бензиновые автомобили, которые дополнялись инновационными разработками того времени: карданный вал, барабанные тормоза, цепной и полный привод. Можно сказать, что благодаря инженерам XIX столетия во многих странах появилась национальная автомобильная промышленность: в Бельгии, Швейцарии, Италии, США, Германии, Франции. А поставки делались по всему миру, в том числе в Тунис, Египет, Индию и Иран, что расширяло внешнюю торговлю.
Автомобиль Бенца
Автор Ольга Скибина
Информация взята с портала «Научная Россия» (https://scientificrussia.ru/)