|
Да се открие кой и кога именно пръв е пожелал да има автономно задвижвано превозно средство е безнадеждна задача. Това е изключително стара човешка мечта. Можем да я намерим още в ръкописите на Херон Александрийски (Heronus Alexandrinus), живял (навярно) преди Христа, където той говори за възможността конната тяга да се замени със силата на парата. Но вероятно мечтата е много по-стара. Планирането, раждането и развитието на автомобила са вървели по толкова много и различни пътища, че да се установи единствения притежател на „патента” за автомобилната идея не е възможно.Затова при описанието на първите стъпки в реализацията на тази идея е най-целесъобразно да се ограничим със съвременната концепция за това що е автомобил.Днес автомобилите се състоят от няколко хиляди елемента. Но все пак автомобилът – това е преди всичко неговият двигател. За честта да намерят място в новородения автомобил до самият край на 19 в. в остра конкуренция се борят три двигателя – парният, двигателят с вътрешно горене (ДВГ) и електродвигателят.
ПАРНИЯТ ДВИГАТЕЛ
 Ако не броим античната епоха - например опитите на споменатия вече забележителен математик и механик Херон Александрийски – то първите опити да се задвижи нещо с пара се правят през 17 в. Тези опити се поставят на здрава научна основа с откритието на Еванджелиста Торичели (около 1641 г), че въздухът и въобще газовете имат налягане и могат да бъдат използвани като движители. Ще оставим настрана опитите с парни турбини, които, както казах, не се вписват в концепцията на автомобилните двигатели, и ще се заинтересуваме само от развитието на буталния двигател. Не щеш ли, тук ни чака изненада. Болшинството хора са убедени, че най-старият бутален двигател е несъмнено парният. Но не е така. Пионер на буталните двигатели е двигателят с вътрешно горене! Близо 40 години след откритието на Торичели един холандец
– Кристиан Хюйгенс (Christian Huygens) – построява първият двигател, който работи на принципа на разширението на газове в цилиндър. Но го задвижва не силата на парата, а серия взривове на барут! Нещо повече – абсолютно същия начин да задвижи своя двигател използва поне още един изобретател – френският абат Отфей, който си прави „машина за черпене на вода”, т.е. водна помпа с двигател. Едва по-късно френския физик Денис Папин (Denis Papin), заимства тази идея, като заменя обаче силата на барутния взрив с по-слабата, но по-лесно контролируема сила на парата. В 1690 г. той построява кондензационна парна машина или по-просто казано – парен котел. Тази машина, разбира се, била крайно примитивна. Състояла се от бутало, което под действието на пара се премествало нагоре в цилиндър и след охлаждането на парата се спускало надолу – така се създавало работното усилие. Процесът протичал така – под цилиндъра, изпълняващ ролята и на парогенератор, се поставяла печка; щом буталото достигнело горна мъртва точка, печката била отмествана, за да се облекчи охлаждането на парата. Системата била усъвършенствана от двама англичани – Томас Нюкомен (Thomas Newcomen) и Коули – единият ковач, а другият стъклар - които разделили парогенератора от цилиндъра и добавили съд със студена вода. Цялото това нещо функционирало с помощта на клапани или всъщност просто кранове – един за водата и друг за парата - които поред били отваряни и затваряни. След това друг англичанин – Бейтън – преустроил клапанното управление в истински тактово. Машината на Нюкомен бързо добила известност и в 1765 г. Джеймс Уат (James Watt) я усъвършенствал с разработената от него система за двойно действие. Сега вече парният двигател можел да се приеме за достатъчно съвършен, за да се използва в транспортни средства, въпреки че поради размерите си все още бил по-подходящ за стационарни установки. Започнал по-широко да се използва в промишлеността; Уат построил текстилни и други индустриални машини, задвижвани с пара. Обаче в качеството и на превозно средство парната машина за първи път била използвана от френския инженер Никола Жозеф Куньо, който в 1763 или 1765 г. създал автомобил, способен да превозва четирима пътника със средна скорост 3-4 км./ч. и максимална – почти 10 км./ч. Една от своите машини – влекач на оръдие – той дори предложил на военните, но тъй като непрекъснатата работа на двигателя не превишавала 15 минути, той не получил поддръжка от военното министерство и финасистите. Междувременно в Англия работата върху подобряването на парната машина на Уат продължавала. След няколко неуспешни опити на Мур, Уйлям Мърдок и Уйлям Стейтингтън, на сцената излиза един отличен изобретател – Ричард Тревизик. Именно той построява първото сносно превозно средство с парен двигател. Само че то било релсово – по поръчка на Уелските мини. Но в 1802 г. Тревизик представя на човечеството и един от първите мощни, достатъчно добре направени двигатели за лек автомобил, способен да развие до 15 км/ч. на равен участък и 6 км/ч. на наклон.
В надпреварата по създаването на добър и ефективен парен двигател не закъснели да се включат и САЩ. През 1790 г. Натан Рид здравата удивил и в също такава степен – изплашил, своите съграждани от Филаделфия със своя парен автомобил. Още повече пък се прославил неговият съотечественик Оливер Евънс, който в 1804 г. изобретил не нещо друго, ами парен автомобил амфибия!
Наполеоновите войни прекъснали за известно време автомобилните експерименти, въпреки че и през това време усъвършенстването на парния двигател продължило. И вече през 20-те години на 19 в. може да се счита, че той бил достатъчно надежден, здрав и конструктивно съвършен за да може пълноценно да се използва в автомобили. До степен, че в 1825 г. на една отсечка от 171 км. между Лондон и Бата сър Голдсуърт Гарни организирал редовна пътническа линия, използвайки карета с парен двигател, която той лично бил патентовал. Така било поставено началото на редовния пътнически транспорт с далечния предшественик на автобуса. Но консервативна Англия трудно възприемала автомобила и постепенно изостанала в неговото развитие. Затова пък подобни транспортни средства получили широко разпространение в Италия и особено във Франция, където имало доста добри пътища. За връх в развитието им може да се приеме появилият се в 1873 г. „Реверанс” на Амеде Боле, тежащ 4500 кг., а също далеч по-компактния – само 2500 кг. „Мансел”, който развивал главозамайващата скорост от 35 км/ч. Тези две машини били предвестници на тази техника на изпълнение, която после била приложена в първите „истински” автомобили. Именно Боле бил първия, който патентовал добре работеща система на управление, отново той разположил толкова удачно контролните и управляващи елементи, че ги виждаме по същия начин и днес върху бордното табло. Въпреки че към този момент двигателите с вътрешно горене вече били отбелязали огромен напредък, по-плавната и равномерна работа на парната машина и осигурявала достатъчно поддръжници. Освен Боле, който построил и други забележителни автомобили като Rapide в 1881 г., който развивал скорост от 60 км/ч., или пък Nouvelle в 1873 г., който разполагал с независимо окачване на предните колела, имало още доста . Леон Шевроле в периода между 1887-1907 г. пуснал няколко добри автомобила с компактен и лек парогенератор, фирмата Де Дион-Бутон (De Dion-Bouton), основана 1883 г., в първите десет години от съществуването си произвеждала само парни автомобили, и то с голям успех – именно неин автомобил победил в надпреварата Париж-Руан през 1894 г. Обаче успехът на ДВГ, използващи бензин за гориво (първа го приложила фирмата Panhard et Levassor) довели до преориентиране на Де Дион-Бутон. Когато синовете на Боле поели фирмата от баща си, направили същото. Към ДВГ се ориентирала и фирмата Chevrolet. Парните автомобили към края на 19 в. бързо изчезвали от хоризонта. Последни се отказали САЩ – там автомобили с парни двигатели се използвали чак до 1930 г.
Истинската история на автомобила, който познаваме днес, започва със създаването на
ДВИГАТЕЛЯТ С ВЪТРЕШНО ГОРЕНЕ
 Името на Алесандро Волта, на когото Наполеон напълно заслужено дава титлата граф, е замесено и в създаването на ДВГ. Този двигател се основава на принципа на изобретения в 1777 г. от Волта пистолет, в който въглищен газ бива възпламеняван от електрическа искра. Пистолета не пожънва никакъв успех, но идеята на италианеца била използвана в 1804 от артилерийския офицер Исак де Риваз – швейцарец на служба при Наполеон – който направил автомобил с двигател, движен от възпламеняващ се въглищен газ. Този двигател съвсем не бил безопасен, а и на Риваз скоро му се наложило да прекъсне експериментите, призован от служебния си дълг.
По-нататък изследвания върху свойствата на въглищния газ били провеждани от мнозина – между тях си струва да споменем англичанина Робърт Стрит, французина Филип Лебон и американеца Питър Купър – и до 1830 г. били създадени множество транспортни средства, които нямали истински ДВГ, а вместо пара използвали смес от въздух и въглищен газ. Оказало се, че това решение не носи съществени предимства, да не говорим, че двигателите много лесно избухвали. Но през 1825 г. Майкъл Фарадей получил от въглищата бензол – първото течно гориво за ДВГ. Обаче фундамента за създаването на лек и компактен ДВГ бил заложен едва в 1841 г. от италианеца Луиджи Кристофорс, който изобретил двигател, работещ на принципа „сгъстяване-възпламеняване”. Този двигател имал горивна помпа и използвал за гориво възпламеняваща се течност – керосин.
Идеята му била развита от двама забележителни мъже – Евгени Барзанти и Феликс Маточи, които към 1856 г. представили първият истински двигател с вътрешно горене. Той бил тритактов (без такта „сгъстяване”) и имал водно охлаждане. Въпреки че се разглеждали и други възможности, в качеството на гориво била използвана смес от въздух и въглищен газ, а достигнатата мощност била 5 к.с. В 1858 г. се появил друг техен двигател – двуцилиндров, с разположени един срещу друг цилиндри, който от 1860 г. в малки серии се произвеждал от фирмата „Ешер-Вис” от Цюрих. Ранната смърт на Барзанти и лошото здравословно състояние на Маточи обаче прекратили толкова обещаващия проект. В същото време французинът Етиен Леноар, довършил един започнат от неговия сънародник Хугон ДВГ, който представил в 1860 г. и постигнал сериозен търговски успех. Двигателят бил много успешен, работел в тритактов режим, и през 1863 г. бил направен опит да се постави на автомобил. Обаче недостатъчната му мощност от 1.5 к.с. не можела да задвижи тежката конструкция.
През 1867 г. в Париж се провеждало Световното изложение. Един двигател на фирмата Deutz, основана от инж. Николаус Ото и индустриалеца Ойген Ланген, направил много голямо впечатление на посетителите. Той бил направен на основата на принципа на Барзанти-Маточи. Бил по-лек, създавал по-малко вибрации и скоро пратил двигателя на Леноар в забвение. Ото продължава работа, усъвършенства образеца и през 1876 г. създава 4-тактовия газов двигател със синхронно впръскване и изгаряне на горивото Но французина Алфонс Беа де Роша изявил претенции, че именно той е достигнал до идеята пръв. Наистина – само на хартия. В 1862 г. той публикувал брошура с точното описание ДВГ, много подобен на този на Ото – четиритактов, в който работния такт се предшествал от тактовете всмукване и сгъстяване, а при последния такт отработените газове се изхвърляли навън. Спора между двамата не бил решен в ничия полза и така двигателят останал без патентна защита. Това открило възможността за всеки, който желаел, свободно да работи върху този двигател и да го усъвършенства. Самият Ото не се опитал да постави своя двигател на автомобил, но има податки, че в 1872 г. друг немец – Зигфрид Маркус, е построил много примитивно возило с двигател на Ото. Може би това е бил първият истински автомобил, но документи за него не са съхранени. През 1884 г. Николаус Ото. конструира и електрически запалител към двигателя, което позволява вече да се използва течно гориво.
Междувременно развитието на ДВГ продължавало и в САЩ. Джордж Брайтън, инженер от Бостън, през 1876 г. направил доста приличен автомобилен двигател, който лично изпитвал по улиците на града. Същата година на изложението във Филаделфия той се срещнал с Ото. Навярно двамата имало за какво да поговорят. А през 1877 г. друг американец, Джордж Балдуин, направо получил патент за автомобил!
В Италия Джузепе Марниготи патентовал оригинален четиритактов ДВГ, при който буталото извършвало работен ход и в двете посоки.Във Франция Едуард ДеламарДебутвил с помощта на своя сръчен механик Леон Маландина построил автомобил с четири колела, който имал ДВГ с висока степен на сгъстяване и работел с леки фракции на керосина. Този забележителен автомобил притежавал важни конструктивни елементи, като разположени отгоре клапани и прилична мощност от 2.5 к.с. Мнозина го считат за първия истински автомобил, но Дебутвил не успял да организира промишлено производство на своя двигател и името му изчезнало от автомобилната история.
1872 г. била забележителна не само с първия опит на Маркус да монтира двигателя на Ото на автомобил.Това била също годината, в която в споменатата вече фирма Deutz постъпили на работа Готлиб Даймлер като главен иженер и Вилхелм Майбах като главен конструктор. В течение на десет години дейността им се ознаменувала с производството на над 2000 ДВГ с искрово запалване, които се продавали в цяла Европа от 1875 г. И през 1882 г. двамата напуснали, вече имащи много сериозен опит в производството на ДВГ, за да основат в Канщад, на улица Таубенхайм №13, недалеч от Щутгарт, своя собствена фирма. На следващата година те представили свой модел двигател, изключително компактен – само 80 кг., при положение, че тогавашните ДВГ тежали поне 300 кг. Той имал система на запалване от платинени тръбички, които се нагрявали с помощта на външна горелка. Развивал невероятните близо 500 об/мин и дори можел да достигне до 900 об./мин, което било нещо нечувано. Обаче ограничената му мощност от 0.5 к.с. го правела пригоден само за леки конструкции като мотоциклети. Всъщност това било усъвършенствуване на двигателя на Отто. Даймлер и Майбах продължили да работят над своя двигател и на 3 април 1885 година се сдобили с нов патент. На този двигател му предстояло да остане в историята. Той бил четиритактов, едноцилиндров, с диаметър на цилиндъра 58 милиметра, ход на буталото 100 милиметра и обем 264 кубически сантиметра. Цилиндърът бил изработен от бронз с дебелина на стената 4 милиметра. Максималната му мощност била 1, 03 киловата (1, 4 конски сипи). И през следващата 1886 г., монтиран на един файтон (това, казват, бил файтона на г-жа Даймлер, специално пожертван за целта), препускайки със скорост от 12 км/ч., открил една нова човешка ера – ерата на автомобилите (колата на Даймлер е на първата снимка). Но не я открил сам. Нито, както ще видим, г-жа Даймлер била единствената жена, готова на жертви в името на прогреса. Защото по същото време талантливият механик Карл Бенц от Майнхайм – внук на ковач и син на локомотивен машинист - след дългогодишен упорит труд създал работоспособен двутактов бензинов двигател. Той пръв осъществил запалването на работната смес непосредствено в горивната камера, Двигателят бил с лежащ цилиндър и развивал максимална мощност 0, 647 киловата (0, 88 конски сили) при 400 оборота в минута. Той е патентован в Германския райх под номер 37435 на 29 януари 1886 година, а 2 месеца по-късно и във Франция.
Първото пътуване със своята „моторна кола”, наречена „Бензинка” (триколкота на снимката) Бенц извършил на З юли 1886 година. Този ден се смята и за рожден ден на автомобила. За да избегне трудностите при управляването, Карл Бенц монтирал двигателя на кола с три колела — решение, което днес почти не се прилага, поради неустойчивостта на конструкцията при движение. За кормило използувал най-обикновен лост. Автомобилът на Бенц развивал максимална скорост 15 километра в час.
Немските бюргери посрещнали появата на първите автомобили с подчертана въздържаност. Те се плашели от взривното възпламеняване на бензиновите пари в двигателя. В „разтопяването на ледовете" се включила Берта Бенц — съпругата на Карл Бенц. Тя е първата жена-автомобилистка. През 1888 година тайно от мъжа си, заедно с двамата си сина направила първия далечен пробег(180 километра) по маршрута Майнхайм-Пворцхайм. Днес за съвременния автомобил изминаването на това разстояние съвсем не е проблем. Но тогава било равно на истински подвиг. Автомобилистката съумяла да се справи с всички проблеми, възникнали по време на това историческо пътуване. При селския обущар тя обвила отново с кожа спирачката. С помощта на железар скъсила разтегналата се верига. Електрическия проводник изолирала с ластик за чорапи, а с иглата на шапката си прочистила запушилата се бензинова тръба.И всичко това направила, ръководена единствено от желанието да докаже работоспособността на новото превозно средство.
И при раждането на автомобила, както и при създаването на първия ДВГ, претендентите за „родителските права" били много. Но историята признава само двама — инженер Готлиб Даймлер и Карл Бенц, които създали първите работоспособни автомобили. Истината обаче е, че умът и изобретателността на мнозина забележителни мъже успяват
да придадат завършек на тази човешка мечта – мечтата да пътуваш бързо и да отидеш навсякъде, където пожелаеш.
Източник: bg-history
 |
