Этапы эволюции автомобиля: 1905-1920 годы

Alfa 24HP
Alfa 24HP

В период, начавшийся около 1905 г. и продолжавшийся до первой мировой войны, автомобильная промышленность развивалась и совершенствовалась. Значительно улучшилось качество автомобилей, их прочность, увеличилась мощность двигателей, возросли скорости движения, наметилось стремление повысить комфортабельность, облегчить и упростить управление, обеспечить надежность и удобство обслуживания в дальних пробегах и путешествиях.

Наряду с улучшением качества автомобилей организуется регулярное серийное производство, поэтому резко увеличивается их выпуск. В 1905 г. всеми автомобильными заводами мира было выпущено приблизительна 60 тыс. автомобилей, а в 1913 г. — около 605 тыс., т. е. в 10 раз больше; при этом на долю США приходилось 485 тыс. автомобилей.

Разница между характером автомобильной промышленности Европы и США делается еще более заметной, прежде всего по числу выпускаемых автомобилей. Благодаря налаженному выпуску дешевых машин в больших масштабах, США значительно опережают Европу. Так, например, завод Форда к 1918 г. выпустил около 170000 автомобилей стоимостью 600 долларов. В 1913 г. определилось направление поточно-массового выпуска автомобилей, начавшееся со времени введения Фордом первого конвейера по сборке магнето.

Высокие налоги на автомобили на сравнительно более дорогой бензин заставили европейских конструкторов ограничивать мощность двигателя и стремиться к минимальному расходу топлива. В США бензин был дешев и налоги невысоки. Кроме того, плохие дороги и большие расстояния стимулировали появления дешевых автомобилей с мощным двигателем, сравнительно легких, приспособленных для любых дорог. Невысокая цена и возможность замены в случае выхода из строя, достаточная для того времени комфортабельность, простота и легкость управления, делающие автомобиль доступным для широких кругов, создали условия для массового распространения автомобилей в США.

Первая мировая война, охватившая всю Европу, задержала развитие автомобильной промышленности, так как милитаризация ее исключила выпуск автомобилей всех типов, кроме потребных для армий. Воспользовавшись устранением своих конкурентов американские промышленники еще более расширили выпуск автомобилей, попутно усовершенствовав достаточно проверенные к тому времени конструкции. Оказалось, что американские модели не только не уступают европейским, но во многих случаях более пригодны для использования в армиях. Громадные военные заказы на автомобили, поступившие в США, вызвали расширение существовавших и возникновение новых заводов, при этом наряду с солидными предприятиями возникло много спекулятивных, стремившихся только обогатиться за счет военных поставок в Европу.

В 1916 г. в США автомобили выпускали более 500 заводов. В этот период конструкторы автомобилей, учитывая громадный опыт применения автомобилей в самых разнообразных условиях, стремились окончательно выработать наиболее рациональный тип автомобиля с точки зрения надежности, проходимости, простоты и легкости управления, не обращая особого внимания на комфортабельность и красоту машин.

После окончания войны Европа должна была, прежде всего, восстановить довоенную промышленность и перевести ее на гражданскую продукцию. В это время автомобильная промышленность США достигла больших результатов, как по совершенству конструкции машин, так и по числу их, выпуская к концу войны более миллиона автомобилей.

Сравнение автомобилей с различными типами двигателей

устройство ДВС

Следует сразу сказать, что паровые и электрические автомобили не выдерживают сравнения с другими типами автомобиля. Весьма низкая экономичность, большой вес и трудности в эксплуатации, связанные со значительным временем приведения установки в готовность, не позволяют широко применять паровые автомобили, и никакие положительные особенности не могут этот тип автомобиля сделать сравнимым с современным бензиновым автомобилем. Электрические автомобили имеют малый запас хода, большой вес двигателей, требуют большого расхода дефицитных материалов и наличия широкой сети зарядных станций. Эти обстоятельства не позволяют и электромобилю стать автомобилем общего назначения.

Остается сравнить обычные и газотурбинные автомобили. Этому вопросу в отечественной и зарубежной литературе уделяется весьма большое внимание. Со времени начала блестящего опыта применения газотурбинных двигателей в авиации в различных статьях не прекращаются высказывания о том, что газотурбинный автомобиль будет способен конкурировать с обычным
автомобилем.

Сейчас серийного выпуска газотурбинных автомобилей нет ни в одной стране, несмотря на более чем пятнадцатилетнюю напряженную работу мощных научно-исследовательских и конструкторских организаций. Проблема экономичности газотурбинного автомобиля еще не решена. Попытки улучшения экономичности влекут за собой потерю преимуществ, присущих газотурбинному автомобилю.

Если говорить о способности газотурбинного двигателя конкурировать с поршневым двигателем на грузовых автомобилях (особенно большегрузных) и автобусах, то следует иметь в виду, что в этих случаях газовую турбину приходится сопоставлять не только с бензиновым, но и с дизельным двигателем, а в этом случае сравнение по экономичности оказывается особенно невыгодным для газовой турбины.

Учитывая сказанное можно констатировать, что для сегодняшнего дня и ближайшего будущего двигатель внутреннего сгорания остается единственным практически выгодным типом автомобильного двигателя. Говорить о замене поршневого двигателя на автомобиле преждевременно. Следует совершенствовать рабочий процесс и конструкцию поршневого двигателя. Этой задаче и подчинен дальнейший анализ развития конструкции автомобильного двигателя.

Естественно, что совершенствуя основной тип автомобильного двигателя, необходимо проводить и поисковые работы по отысканию принципиально новых процессов и схем преобразования тепла топлива в работу движения автомобиля.
Учитывая, что на развитие конструкции двигателя сильное влияние оказывало и оказывает общее развитие автомобильной промышленности, перед рассмотрением путей развития конструкции рассмотрим этапы развития автомобильной промышленности.

Газобаллонные автомобили

Газобалонный автомобиль ГАЗ-АА (1939)
Газобалонный автомобиль ГАЗ-АА (1939)

Газобаллонные автомобили появились во время первой мировой войны. Целью их применения было заменить дефицитный бензин светильным или другим газом, часто являющимся отходами производства, имеющимися на месте. Первые пробы проводились с использованием в качестве резервуаров для газа мягких резиновых баллонов низкого давления, размещаемых на крыше автомобиля, затем использовали обычные баллоны для сжатых газов и наконец пришли к выводу, что наиболее выгодно использовать сжатые газы на газобаллонных автомобилях при давлении около 200 кг/см2. Собственный вес баллонов при использовании легких сплавов с оплеткой стальной проволокой может быть сведен к минимуму (до 3 кг/м3). Для сжиженных газов баллоны изготовляются для максимального рабочего давления до 16 кг/см2 (расчетное 24 кг/см2). Вес их (около 0,5 кг/м3) превосходит вес бензиновых баков того же объема приблизительно в три-четыре раза (для сжатых газов в 25—30 раз).

Эксплуатация универсальных автомобилей, могущих работать как на бензине, так и на баллонных газах, обеспечивает бесперебойную работу автомобиля повсеместно, независимо от наличия газа. Однако такие автомобили не могут считаться совершенными, так как их мощность даже при работе на бензине ниже, чем у обычных бензиновых из-за меньшего коэффициента наполнения в связи с добавочным сопротивлением в комбинированном смесителе-карбюраторе; кроме того, лишний вес баллонов и оборудования ухудшает динамику автомобиля и снижает его грузоподъемность. При работе на газе мощность универсальных двигателей из-за падения коэффициента наполнения, меньшей теплотворности смеси и меньшего механического к.п.д. несколько ниже, чем при работе на бензине. Мощность двигателя может снижаться для сжатых газов в пределах до 20% и для сжиженных до 10%. Высокие октановые числа сжатых и сжиженных газов (более 100) позволяют повышать степень сжатия до 8—12, кроме того, применяя раздельные впускные и выпускные трубопроводы и специальные смесители, можно при конвертировании на газ предельно увеличить мощность двигателей для сжатых среднекалорийных газов на 20% и для сжиженных на 40%.

Таким образом, для газобаллонных автомобилей со специальными газовыми двигателями можно не только применять эти газы как заменители бензина, но и получать при этом более высокие динамические и эксплуатационные показатели автомобилей. Главным условием использования таких специальных газовых автомобилей является бесперебойное снабжение их газом, для чего требуется создание сети газонаполнительных станций на всей территории эксплуатации.

Газобаллонные автомобили находят применение в Западной Европе и в США. В СССР работа по созданию и усовершенствованию газобаллонных автомобилей началась в 1936 г. в НАМИ (тогда НАТИ). В результате совместной работы НАМИ с Московским и Горьковским автомобильными заводами были созданы советские газобаллонные автомобили, регулярный выпуск которых начался в 1939 г.

Газогенераторные и газобаллонные автомобили

Газогенераторный автомобиль
Газогенераторный автомобиль

Газогенераторные автомобили появились после создания бензиновых автомобилей. Их появление стимулировалось стремлением заменить ставший дефицитным бензин твердым недефицитным местным топливом. Начало постройки пригодных для эксплуатации стационарных газогенераторных установок с двигателями внутреннего сгорания относится к концу восьмидесятых годов XIX в.

Заводы Отто — Дейц и Крослей начали выпуск таких установок, построенных на принципе Дауссона.
В 1905 г. английский автомобильный завод Торникрофт пробовал применить газогенераторную установку для своего грузового автомобиля, но опыт не дал положительных результатов, хотя на моторных лодках газогенераторные установки конструкции Торникрофт успешно работали.

В начале первой мировой войны во Франции начались работы по созданию газогенераторных автомобилей и в 1914 г. состоялся первый в истории пробег газогенераторного автомобиля по маршруту Париж — Руан. Хотя этот пробег не дал положительных результатов, работы продолжались, и к 1916 г. по тому же маршруту был пущен газогенераторный автобус. Во время войны во Франции, испытывавшей острый недостаток в бензине, продолжались опыты постройки газогенераторных автомобилей, завершавшиеся созданием пригодных для эксплуатации машин. С 1922 г. начинаются регулярные ежегодные конкурсные испытания газогенераторных автомобилей. Эти испытания показали пригодность их для эксплуатации. Особенно широко внедрить газогенераторные автомобили стремилась французская армия, в связи с чем были установлены многие льготы для приобретающих и эксплуатирующих газогенераторные автомобили. Наибольшая заслуга в создании газогенераторных автомобилей принадлежит французским заводам Панар — Левассор, Берлие и Рено.

← РаньшеПозже →