Автомобиль (история и техника) — Идея самодвижущейся повозки появилась одновременно с идеей паровой машины. Первое и неудачное осуществление этой идеи принадлежит французскому артиллеристу Кюньо (1769 г., см. XXII, 842, фиг. 1). В 1781 г. Мурдок (Murdock), один из мастеров на заводе Уатта и Больтона, сделал вполне удачную модель самодвижущейся дорожной паровой машины. Вслед за этим в Англии стали появляться один за другим многие, более или менее удачные дорожные паровозы. В 1802 г. Тревитик первый получил патент на такую машину, которая много раз ездила, со скоростью до 10 миль в час, пока не наехала на палисад, вследствие чего дальнейшая езда была запрещена (XXII, 842, фиг. 2). После него сделаны были значительные усовершенствования; однако, в то же время как паровозы на железных дорогах получали все большее и большее распространение, дорожные паровозы сочувствия не вызвали; к 1831 г. на них наложили большие стеснения и пошлины за пользование общественными дорогами, так что предприятия этого рода стали безвыгодными и не могли больше прогрессировать. С этого времени почти до конца XIX стол. английские конструкторы оставили легкие, быстроходные дорожные паровозы и занялись преимущественно усовершенствованием тихоходных самодвижущихся сельскохозяйственных локомобилей, способных перевозить и тяжести по обыкновенным дорогам, даже с довольно большою скоростью. Тем временем были сделаны два изобретения, оказавшие впоследствии весьма важное влияние на развитие легких дорожных самодвижущихся повозок-автомобилей: в 1845 г. W. R. Thomson взял патент на каучуковые шины, а в 1860 г. Ленуар устроил первый газовый двигатель (X, 171). Затем появились двигатели бензиновые, керосиновые и электрические, приводимые в действие аккумуляторами. Все эти двигатели легче обыкновенных паровых при той же силе и поэтому особенно пригодны для самодвижущихся повозок, так же как и паровые с трубчатыми котлами Серполе (XXII, 855). Все это заставило изобретателей и конструкторов снова обратить свое внимание на самодвижущиеся повозки, получившие теперь общее название «автомобили», но на этот раз центрами производства оказались Франция и Германия. Эпохой в развитии А. надо считать 1894-й г., когда в Париже редакция «Petit Journal» устроила состязание А., назначив 60000 фр. на премии. С этого времени выставки и состязания А. повторяются ежегодно, и дело продолжает быстро развиваться и усовершенствоваться. Самым многообещающим типом А. в будущем можно считать электрический, но пока он еще недостаточно усовершенствован. Электрические двигатели не дают ни шума, ни копоти, они, бесспорно, удобнее и совершеннее всех других, но А. должен вести свой источник энергии: аккумуляторную батарею, которая пока еще слишком тяжела и непрочна. Поэтому невозможно возить с собою запас энергии на длинный путь, а вновь заряжать аккумуляторы и заменять истощенные другими возможно лишь при езде в городах или от одной специально устроенной станции до другой. Существуют уже более легкие аккумуляторы Эдисона, но они еще не получили распространения, так как, вероятно, еще недостаточно усовершенствованы своим изобретателем. Электрические А. были пущены в обращение Jeantaud и многими другими с самого начала автомобилизма: на конкурсе 1904 г. в Париже были даже, по-видимому, парадоксальные А. Жанто и Крижера: газолиново-электрические, действовавшие недурно. В нем газолиновый мотор приводил в движение динамо-машину, которая давала ток для электрического двигателя; оказалось, что такая электрическая трансмиссия поглощает процентов на 20 меньше энергии чем обыкновенная механическая и удобна для регулирования скорости.
В настоящее время наиболее употребительны А. с газолиновыми двигателями, прототипом которых является двигатель системы Даймлер. Все они принадлежат к двигателям с внутренним сгоранием смеси воздуха с парами углеводородов (иногда с парами спирта), действующим наподобие газовой машины Отто (X, 171), но требующим еще один лишний орган «карбюратор», в котором воздух, всасываемый под поршень, смешивается с распыленным жидким топливом. Такого рода двигатели развивают значительную силу при небольшом весе, очень удобны, но могут правильно действовать только при скоростях, мало отличающихся от наивыгоднейшей для каждой машины, и развивая при каждом обороте одну и ту же работу. Но для надобностей своего движения А. необходимо должен развивать разные скорости и затрачивать для этого значительно больше работы при подъемах, чем на ровном месте. Этим условиям лучше удовлетворяют паровые машины, почему А. с котлами Серполе до сих пор удачно конкурируют с другими. Газолиновые же А. должны непременно иметь две или три переменные скорости и еще механизм для заднего хода, что вызывает усложнение и увеличение веса. В настоящее время существует много производителей А., выработавших большое число разнообразных конструкций, но все они содержат одни и те же главные органы и по своему назначению могут быть причислены к одному из следующих типов: I. А. для обывательской езды, с умеренной скоростью; им придают вид, более или менее напоминающий обычные экипажи, и снабжают двигателями средней силы. II. А. для гонок, с двигателями возможно сильными, до 150 лошад. сил, вызванные к существованию ежегодно устраиваемыми в разных местах автомобильными гонками. На увеличение скорости и прочности этих А. конструкторы обращают все свое внимание и усовершенствуют их непрерывно. III. А.-фургоны для развоза товаров из оптовых магазинов, А.-омнибусы и другие тяжеловозы с двигателем. IV. Мотоциклеты, т. е. велосипеды с двигателем, силою около 2½ лош. и весом ок. 2 пуд. В последние годы к этим типам присоединились А.-лодки, снабжаемые двигателями того же типа, что и для дорожных А. Испробованы также и железнодорожные А.-вагоны и дрезины. Термические двигатели для А. требуют охлаждения цилиндров. Только для слабых, велосипедных газолиновых двигателей достаточно воздушного охлаждения при помощи рубцов, прилитых к поверхности цилиндра; для более сильных необходима циркуляция воды помощью насоса между двойными стенками цилиндров, охлаждаемой в особом трубчатом приборе, помещаемом впереди А. и обдуваемом струей встречного воздуха. Поршни цилиндров действуют при помощи своих шатунов на общий коленчатый вал, который не соединен непосредственно с ведущими колесами, а действует на них чрез посредство «фрикционной» муфты. Разобщив эту муфту особым рычагом, «шоффер» может удобно пустить в ход свою машину и не останавливать ее во время непродолжительных остановок А. Другой рычаг дает управляющему А. возможность сцепить одну из трех пар зубчатых колес, обуславливающих большую или меньшую скорость движения. Далее движение передается ремнями или цепями задней паре колес, при посредстве так назыв. «дифференциала». Этот механизм дает возможность одному из колес поворачиваться скорее или тише другого, когда А. едет не прямолинейно, а поворачивает. В таком случае колесо, обращенное к выпуклой части пути, проходит большую длину, чем другое, оно стало бы скользить, если бы оба колеса были насажены на одну ось. Поэтому ось ведущей пары колес А. разрезывают посредине и соединяют особой системою эпициклических колес (XIX, 214), так наз. «дифференциалом», непосредственно или помещают его на промежуточном валу и передают движение колесам ремнями или цепями. Для этого на внутренних концах разрезанной оси насаживают по угловому колесу, а между ними, около той же геометрической оси заставляют свободно поворачиваться шкив, вдоль диаметра которого расположена ось с двумя холостыми, угловыми колесами, сцепляющимися с двумя первыми. Когда шкив вертят, связанные с ним «эпициклические колеса» станут просто увлекать за собою оба другие, пока ничто не мешает им вращаться с одинаковою скоростью. Но если задержать одно из них, эпициклические станут кататься по его зубцам и ворочать другое в противоположную сторону. Подобное же явление, не мешающее правильности движения системы, будет происходить и при поворотах А., когда окружности ведущих колес станут описывать неравные пути. Для предохранения от изнашивания вследствие дорожной пыли, дифференциал всегда помещают в замкнутом сосуде, наполненном маслом, так назыв. «картере». Хотя двигатель А. помещается чаще спереди, но он ведет обыкновенно заднюю пару колес, а передняя служит для направления движения. Для этого обыкновенно пользуются механизмом Аккермана, в котором ось каждого колеса может поворачиваться около особого шкворня, а вся система приводится в движение шарнирным механизмом при помощи ручного маховика. Движение это должно быть очень плавным, так как А. очень чувствителен к его перемещениям. Каждый автомобиль должен еще быть снабжен сильным тормозом для остановок, но пользоваться им надо умело, иначе можно вызвать поворот всего А. задними колесами вперед: ведь движущие колеса задние, при остановке передних осуществляют условия неустойчивого равновесия. Современные А. принадлежат в двигателям весьма не экономическим. Опыты показали, что от 60 до 80% движущей силы поглощаются сопротивлениями самого механизма, и на сопротивления, вызываемые подъемами, неровностями дороги и сопротивлением воздуха, остается лишь малая часть.
Литература об А. уже очень обширна. Преобладают практические руководства для «шофферов», как «Автомобиль» Бодри де Сонье, пер. Идельсона (СПб., 1904). Более подробное описание конструкции: Worby Beaumont, «Motor vehicls and Motors» (1902); Farman, «Manuel du conducteur d'Automobiles»; Marchis, «Moteurs à essence pour Automobiles».
A. (спорт и применение). Первое место по развитию автомобильного спорта занимает Франция; за ней следуют Германия, Бельгия и Англия, а также и Америка, где за последнее время все более и более распространяется автомобилизм. Несмотря на свое лишь 10-летнее существование, автомобильный спорт достиг колоссальных размеров. Этому успеху автомобильный спорт отчасти обязан многочисленным гонкам, знакомившим публику с новым средством передвижения. Первая крупная автомобильная гонка состоялась в 1895 г. на дистанцию Париж — Бордо — Париж, которую выиграл Левассор со средней скоростью в 24 км в час. С тех пор скорость А. с каждым годом все увеличивалась, и в 1899 г. Рене де Книф в гонке «Tour de France» достиг уже 54 км в час. В следующем году в гонке Париж — Тулуза — Париж была достигнута средняя скорость в 66 км в час. В 1901 г. состоялось очень много различных состязаний. Так, на гонках в Ницце отличились паровые автомобили и легкие коляски, дошедшие до скорости 102 км в час. Классическую гонку Париж — Бордо выиграл Фурнье, пройдя 594 километра в 6 час. 7 мин. 44⅗ сек., что дает среднюю скорость в 90 км. Наконец, грандиозную гонку Париж — Берлин выиграл тот же Фурнье, пройдя 1200 км в 17 час. 3 мин. 43 сек., т. е. на 2 часа быстрее поезда экспресс. Из 110 участвовавших автомобилей окончили гонку 49.
В 1902 г. состоялась гонка между Парижем и Веной, которую выиграл М. Рено на легкой коляске при средней скорости в 69 км в час. Эта сравнительно небольшая скорость объясняется крайнею трудностью переезда через Альпы и проливными дождями, мешавшими гонщикам. Следующая большая гонка была организована в 1903 г. между Парижем и Мадридом, но вследствие несчастных случаев с гонщиками была прекращена в Бордо. Гонку эту выиграл Габриель на специальном гоночном автомобиле, напоминавшем своей формой заостренную с обоих концов торпеду. Средняя скорость его достигла 105 км в час. Последствием несчастных случаев, бывших на этом состязании, было запрещение гонок во Франции, длившееся почти год. Наконец, в 1904 г. состоялось состязание на кубок Гордон-Беннета; французы после двух лет упорной работы над усовершенствованием своих автомобилей вернули кубок, который был у них отнят сначала англичанами, а потом немцами. Это состязание происходило, как и все за последнее время, по охраняемому солдатами кругу в 150 км длиной, который гонщики проезжали 4 раза. Что касается состязаний на скорость при короткой дистанции, то интересно проследить, как быстро изменялся рекорд на 1 км. В конце 1901 г. Иенатци на электрическом А. впервые прошел километр со скоростью более 100 км в час. В 1902 г. Серполлэ достигает уже 120 км в час. В 1908 г. рекорды побиваются очень часто и достигают 140 км в час. Наконец, в январе 1905 г. в Америке Боуден на 120-сильной коляске Мерседес достигает скорости в 176 км 632 м в час. За последнее время устраиваются также различные испытания на подъемы в гору, и тут также А. показали замечательные скорости. Подъем в 9% был пройден со скоростью свыше 80 км в час. Кроме состязаний на скорость устраиваются также испытания в прочности, регулярности и удобстве автомобилей, в быстроте перехода в движение и в быстроте остановок и различных других приспособлений. Эти конкурсы весьма полезны, так как они много способствуют выработке типа практичного экипажа. Из вышеприведенного обзора развития автомобилизма видна быстрота, с которой усовершенствовался новый способ передвижения. В Западной Европе, преимущественно во Франции, создалась целая отрасль промышленности, исключительно занимающаяся выделкой автомобилей и различных принадлежностей к ним. Вывоз А. из Франции достигает 6 млн. фр. в год. Но несмотря на большое количество А., цена их до сих пор остается довольно высокой. А. хорошей фирмы в 10—12 сил, т. е. такой, который пригоден и для городской езды, и для загородных экскурсий, стоит около 10000 фр. Необходимым условием для более или менее значительного развития автомобилизма нужно считать наличность хороших шоссейных дорог. Это обстоятельство служит главнейшим препятствием для распространения автомобильного передвижения в России, и поэтому у нас механические экипажи встречаются почти исключительно в столицах и лишь изредка в провинции. Применение А. не исчерпывается пользованием им как городским экипажем. На А. очень часто предпринимаются далекие поездки и путешествия. Так, например, известны рейды г. Кормье по Европе и Африке, поездка г. Уайтмана через Сев. Америку, А. Ротшильда по Сахаре, кн. Кантакузена из Парижа в Бухарест. А. применяются также для грузового движения, как омнибусы, как почтовые и другие развозные фургоны. В военном деле А. также нашли применение. Опыты с вооруженными и блиндированными А. пока не увенчались успехом, но для обозной и санитарной службы они оказались очень удобными. В заключение укажем как на доказательство успехов автомобилизма на то, что в Париже имеются кроме еженедельных, 2 ежедневных автомобильных газеты: «Le Journal de l'Automobile» и «L'Auto», из которых вторая расходится в количестве 100000 экземпляров. Эта пресса обладает громадными средствами, позволившими газете «L'Auto» пожертвовать для автомобильной гонки «Grand Prix» 1905 г. приз в 100000 фр. В России существует лишь один автомобильный журнал «Автомобиль», выходящий в Петербурге.
Приложение
[править]
1. Тонно. 2. Тонно с верхом. 3. Тонно с боковым входом. 4. Ландоллэ. 5. Ландоллэ-Лимузен. 6. Большой дорожный А. 7. Электрический А. американского типа. 8. Фаэтон-Серполлэ. 9. Электрическая карета. 10. Почтовый электр. А. 11. Грузовой А. 12. Фургон А. для разных товаров. 13. Гоночный А. 14. Гоночный А. американского типа.