Введение

     Пятого  ноября 1895 году американский изобретатель Джордж Б. Селден получил первый в  мире патент на автомобиль с бензиновым двигателем. Документ под номером 549.160 из патентного бюро был выдан за изобретение «дорожного локомотива», который описывался как «безлошадный экипаж, с легкими колесами и багажником, легкий в управлении и производящий достаточно энергии для своего передвижения». Изобретатель первого автомобиля, в прошлом участник гражданской войны в США, правда, сам так и не стал заниматься производством автомобилей, но все производители длительное время должны были платить ему за право использования его изобретения. Так, в 1903 году решением суда Ford Motors была обязана выплатить Селдену крупную сумму за право собирать машины. Все это закончилось в 1909 году, когда суд Нью-Йорка решил, что право Селдена получать деньги от всех американских производителей автомобилей является незаконным. Принятию этого решения, кстати, очень способствовал Генри Форд, который смог доказать, что мотор, который ставит он на свои автомобили, существенно отличается от того, который изобрел Селден.

     Так началась эра автомобиля.

Паровые экипажи

     Успехи  в использовании паровых машин на средствах водного и железнодорожного транспорта были вполне очевидны, и это заставляло изобретателей искать пути дальнейшего усовершенствования и применения паровых машин. Поэтому естественным было стремление изобретателей использовать их также для безрельсового транспорта, где все еще господствовала конная тяга.

     Несмотря  на то, что ещё в древних китайских  рукописях упоминалось о движимых паром повозках, считается, что первое самоходное транспортное средство построил французский инженер Николя Жозеф Куньё в 1769 году. Это была тяжелая, трехколесная повозка с огромным паровым котлом. Она могла передвигаться со скоростью около 4 километров в час, но, несмотря на малую скорость, при испытаниях, этот, как его сейчас назвали бы «прототип», протаранил и разрушил стену дома, за что изобретателя наказали как «нарушителя общественной безопасности». 

     "Золотой  век" паромобилей относится  к 20-30-м годам XIX столетия. Несколько  десятков паровых омнибусов сконструировали  и построили в это время  англичане Генри и Уолтер Хэнкок. Паровые омнибусы Хэнкок использовались на пригородных маршрутах вблизи Лондона. На хороших дорогах они развивали до 30 км/ч. Это было намного больше, чем скорость почтовых дилижансов. С развитием железных дорог паровые омнибусы постепенно исчезли, однако строительство паровых автомобилей продолжалось и позже. Усилиями многих изобретателей удалось в конце концов создать мощный и компактный паровой двигатель, позволявший развивать хорошую скорость.

     В 1888 году французский инженер Серполле придумал генератор с мгновенным парообразованием. Этот генератор представлял  собой спираль стальной трубы, сплющенной настолько, что внутренний канал  принимал форму узкой капиллярной щели. Спираль была окружена чугунным кожухом. Такая конструкция котла обеспечивала чрезвычайно быстрое парообразование. С ним паромобиль легко развивал скорость до 140 км/ч и мог долгое время успешно конкурировать с бензиновыми автомобилями. Однако слабым местом паромобилей был котел, делавший их очень неэкономичными. КПД даже очень хороших автомобильных паровых двигателей составлял всего 5-7%. Это в конце концов и предопределило судьбу паромобилей - они уступили место автомобилям с двигателем внутреннего сгорания. Однако эра паровых автомашин не прошла бесследно. Некоторые важные элементы современных автомобилей возникли в эту эпоху. Самыми замечательными можно считать два изобретения: в 1834 году американский инженер Робертс изобрел дифференциал, а в 1843 году Хилль придумал коробку передач.

     Колеса  со спицами, легкие трубчатые рамы, шарикоподшипники и пневматические шины автомобиль получил от велосипеда.

     В 1801 году, английский инженер Ричард Тревитик, также изготовил трехколесный, паровой автомобиль, двигатель которого приводил во вращение задние колеса. Со временем экипажи с паровым двигателем стали пригодными для использования  не только на испытательных полигонах, а уровень развития техники того времени позволил производителям освоить выпуск паровых автомобилей. Так, например, в США братья Стэнли из Штата Массачусетс производили паровые экипажи «Стэнли Стимерс» начиная с 1897 года и до окончания I Мировой войны. Одновременно со стремлением изобретателей и инженеров к новаторству, развитие автомобиля тормозилось в течении десятилетий громоздкостью и ненадёжностью паровых машин, их низким коэффициентом полезного действия. Чтобы автомобиль мог двигаться долго без остановок, эффективно расходуя топливо, был необходим более совершенный и экономный двигатель.

     Работы  по созданию такого двигателя велись изобретателями и инженерами в разных странах - в 1860 году француз бельгийского происхождения Жан Жозеф Этьен Ленуар построил первый двигатель внутреннего сгорания, пригодный для эксплуатации. Топливо в этом двигателе сгорало внутри цилиндров и поэтому, в отличие от паровых машин, ему не надо было громоздкого парового котла. Николаусу Августу Отто в 1877 году тоже удалось создать надёжно работающий двигатель внутреннего сгорания, в котором топливом служил доменный газ. Вскоре после начала выпуска заводом Отто-Дейи в Кёльне двигателей для промышленности, ближайший помощник Отто - Готтлиб Даймлер сконструировал маломощный двигатель внутреннего сгорания специально предназначенный для самоходных экипажей.

     Вероятно  первое транспортное средство с двигателем этого типа было трехколесным автомобилем, построенным в 1885 инженером из Германии Карлом Бенцом. А в 1886 году, на улицах немецкого города Канштадт, появился самодвижущийся экипаж, который принадлежал Готтлибу Даймлеру. Его автомобиль «Панхард», представленный во Франции компанией Daimler в 1894 году имел уже много общего с современным автомобилем. В Соединенных Штатах, над созданием первых безлошадных повозок с двигателем внутреннего сгорания в 1890-х годах работали Чарльз и Франк Дурие, Элвуд Хэйнс, Генри Форд, Рэнс Олдс, Александр Уинтон.

     Большинство конструкций двигателей первых автомобилей  имели только один цилиндр. Вращение к деревянным ведущим колёсам передавалось через цепь со звёздочками. Автомобили были открыты, вмещали двух пассажиров и управлялись рычагом.

     Французские компании в 1890-ых годах установили двигатель  автомобиля спереди, над осью передних колёс, а американские производители сделали важные шаги по развитию массового производства автомобилей, предложив автомобили со взаимозаменяемыми узлами и используя с 1914 года сборочные линии – конвейеры.

     Вот таким оно было – начало эры  автомобилизации. В извечном стремлении к совершенству, человек проявляет чудеса изобретательности, претворяя мечты в реальность, но достигая поставленную цель, он никогда не останавливается на достигнутом. Однако дни паровых машин были уже сочтены: на авансцену выходил двигатель внутреннего сгорания.

Автомобиль  покоряет мир

     Двадцатое столетие часто называют «космическим веком», однако, в первую очередь, это, конечно, век автомобиля. Автомобиль стал одним из великих чудес, разительно изменивших жизнь человечества, приучивших его к совершенно иному ритму жизни, иным скоростям.

     Собственно, попытки создать экипаж, движимый силой ветра, а позже - паровой  тягой предпринимались уже давно. Так, в 1837 году русский изобретатель и предприниматель В.П.Гурьев предложил создать сеть деревянных (торцовых) дорог, по которым могли бы регулярно совершать рейсы паровые автотягачи с прицепами.

     Большое влияние на разработку конструкции  самодвижущегося экипажа оказали  изобретения дифференциала (О.Пеккер, 1828 г., Франция), пневматической шины (Р.Томпсон, 1845 г., Англия), передних управляемых колес на цапфах (Лангеншпергер, 1816 г., Германия), независимой подвески колес (А. Болле, 1878 г., Франция) и др.

     Поиск оптимального решения для создания автомобильного двигателя шел по разным направлениям. В Петербурге русский ученый-электромеханик И.В.Романов успешно работал над проектом электромобиля. В 1901 году на улицах столицы прошел испытание его электрический омнибус. Это был легкий (всего 1600 кг) пятнадцатиместный экипаж с задними ведущими колесами и цепной передачей. Каждое колесо приводилось в движение собственным электродвигателем мощностью в 6 л.с., что позволяло омнибусу достигать скорости в 11 км/ч. Было построено несколько подобных экипажей, предполагалось даже открыть регулярные пассажирские перевозки по городу, однако городская Дума отказалась финансировать этот проект, чему способствовала и позиция владельцев петербургских трамвайных линий. Поэтому от идеи использования омнибусов Романова пришлось отказаться.

     Автомобиль  в современном смысле этого слова появился только после создания компактного и экономичного двигателя внутреннего сгорания, который произвел подлинный переворот в транспортной технике.

     Первый  автомобиль с бензиновым двигателем построил в 1864 году австрийский изобретатель Зигфрид Маркус. Увлекаясь пиротехникой, Маркус однажды поджег электрической искрой смесь паров бензина и воздуха. Пораженный силой последовавшего взрыва, он решил создать двигатель, в котором бы этот эффект нашел применение. В конце концов ему удалось построить двухтактный бензиновый двигатель с электрическим зажиганием, который он и установил на обыкновенную повозку. В 1875 году Маркус создал более совершенный автомобиль.  

     Широкое распространение автомобиль нашел  после изобретения немецким механиком Н.А. Отто в 1876 г. первого двигателя внутреннего сгорания, работающего на сжатом газе. Но настоящий переворот в технике вызвало появление в 1897 г. двигателя внутреннего сгорания Рудольфа Дизеля, работающего на жидком топливе, с системой воспламенения рабочей смеси от сжатия, а не от искры, как у Отто. Этот двигатель в несколько раз превосходил по КПД паровые машины.

     Официальная слава изобретателей автомобиля принадлежит двум немецким инженерам - Бенцу и Даймлеру. Бенц конструировал двухтактные газовые двигатели и являлся хозяином небольшого завода по их производству. Мечтой Бенца было создание самодвижущегося экипажа с двигателем внутреннего сгорания.

     Конструкцию машины и двигателя к ней Бенц создавал и продумывал в течение 20 лет.

     26 января 1886 года стало датой, навсегда  вошедшей в историю автомобилестроения. В этот день немецкий инженер  Карл Бенц получил патент №  37435 на изобретение первого в мире автомобиля с бензиновым мотором. Этот автомобиль представлял собой трехколесный двухместный экипаж на высоких колесах со спицами. На нем стоял четырехтактный бензиновый двигатель с водяным охлаждением мощностью 9 л.с. Цилиндр располагался горизонтально над осью огромных задних колес и приводил их в движение через одну ременную и две цепных передачи. Большой горизонтально расположенный маховик находился под двигателем, соединяясь с коленвалом конической передачей, и использовался для создания равномерного вращения и запуска мотора. Электрическое зажигание питалось от гальванической батареи. Автомобиль Бенца имел сварную раму из стальных трубок. Машина могла развивать скорость до 16 км/ч.

     С 1885 по 1893 год Бенц создал и реализовал 69 автомобилей этой модели, выпуск которых наладил на своем заводе. С 1894 года он начал производить четырехколесные автомобили "Вело", с двухцилиндровым двигателем и пневматическими шинами. После этого торговля пошла бойко. За один 1894 год было продано 67 машин. Дальше объемы производства нарастали: в 1896 году у Бенца купили 181 машину, а в 1900 году - уже 603.

     Конечно, Бенц не был единственным, кто работал  в этом направлении. Например, в 1885 г. соотечественник Бенца Г.Даймлер  сконструировал мотоцикл с бензиновым двигателем (фирмы Даймлера и Бенца слились только в 1926 г.). Однако Бенцу помогла судьба и пресловутый человеческий фактор.

     В 1871 г. работавший в мостостроительной  фирме в тихом немецком городке  Мангейме инженер Карл Бенц взял в  жены энергичную девушку Берту Рингент. Девизом молодой семьи стали слова: «Вера, надежда, борьба». Еще за год до свадьбы Карл, совместно с группой акционеров, открыл собственное предприятие, занявшись разработкой двухтактного двигателя внутреннего сгорания. Вскоре двигатель стали выпускать серийно, но увлечение Бенца идеей строительства моторного экипажа оттолкнула от него компаньонов. Оставшись практически в одиночестве, Карл Бенц полностью посвятил себя автоделу, и к 1888 году собрал четыре авто различных конструкций. Однако дела у фирмы шли вяло, а семейные сбережения быстро таяли. В это трудное время только Берта поддерживала в своем муже надежду на успех, и именно ей удалось «вывести автомобиль на большую дорогу».

     Сам Кал Бенц так писал об этом: «Первую  дальнюю поездку совершили за моей спиной: У меня похитили мой автомобиль! Их было трое, действовали они согласованно и дружно. В мой автомобиль они были влюблены так же, как я сам. Но они требовали от него больше, чем я. Им хотелось убедиться в том, что мое изобретение открывает новую эру для любителей небольших путешествий: Они хотели испытать похищенный автомобиль, проехать на нем 180 км по неровной дороге. Компания с бродяжническими наклонностями состояла из моей жены и обоих сыновей».

     Заговорщики подготовили машину накануне и, ранним летним утром 1888 г., пока сам изобретатель еще спал, отправились завоевывать мир. Их целью был городок Пфорцхейм, где у Берты жила родня.

     Старший из сыновей, Александр Бенц, сел за руль, мать - рядом с ним, а младший  поместился на заднем сидении. Перед ними стояла трудная задача: представьте себе, что вам необходимо проехать на автомобиле по стране, где никто не имеет понятия об автосервисе, а топливо можно приобрести только в магазинах хозяйственных товаров.

     По  прекрасному шоссе путешественники быстро добрались до Гейдельберга, но уже за Визлоком начались горы. На подъемах машину приходилось подталкивать, а на спусках - опасаться, что выйдут из строя деревянные тормозные колодки. По пути не раз приходилось останавливаться у деревенских сапожников, чтобы заново обить тормоз кожей. Засорившийся бензопровод Берта прочистила своей шпилькой, а разболтавшиеся детали зажигания подвязала лентой от шляпки. Цепи привода задних колес вытянулись и начали соскакивать с зубцов звездочек. Это было уже серьезно, и автомобилистам пришлось заехать к кузнецу.

     Но  триумф, встретивший их в Пфорцхейме, вознаградил смелых путешественников за все тяготы пути. Жители городка  толпами сбегались, чтобы поглядеть  на трехколесную «безлошадную повозку». Вскоре беглецы на своем автомобиле благополучно вернулись в Мангейм.

     Это путешествие, продолжавшееся пять дней, стало первым в истории автопробегом. О нем узнала вся Германия. Пресса обратила серьезное внимание не только на смелое предприятие Берты, но и  на автомобиль Карла Бенца, к которому с этого дня пришла слава, а затем и богатство.

     В 1893 году Бенц создал свое любимое детище - четырехколесный автомобиль «Виктория» с мощным (3 л.с.) двигателем и принципиально  новой шкворневой системой поворота управляемых колес, а еще год спустя его фирма приступила к выпуску первого в мире серийного автомобиля «Вело» (улучшенный четырехколесный вариант его первого трехколесного экипажа). Эта машина стала прообразом первого русского автомобиля, собранного два года спустя в Петербурге Е.Яковлевым и П.Ферзье.

     Одновременно  с Бенцем приступил к выпуску  автомобилей Даймлер. В 1883 году он изготовил  свой первый бензиновый двигатель, который  предполагал использовать для транспорта. Так же как и Бенц, Даймлер считал показательной чертой "транспортного" двигателя значительную частоту вращения его вала, обеспечиваемую интенсивным воспламенением горючей смеси. Уже первые двигатели Даймлера имели частоту вращения до 900 оборотов в минуту, то есть в 4-5 раз больше, чем у стационарных газовых двигателей Отто. Рассчитаны они были исключительно на жидкое топливо- бензин или керосин.

     В 1885 году Даймлер поставил свой бензиновый двигатель на велосипед, а в 1886 году- на четырехколесный экипаж. В 1889 году эта машина экспонировалась на выставке в Париже, где французские фабриканты Панар, Левассор и Пежо купили лицензии на двигатель Даймлера. Эта сделка оказалась очень важной для истории автомобилестроения.

     Рене  Панар и Этьен Левассор с 1886 года были совладельцами фирмы, изготовлявшей  деревообрабатывающие станки. В 1891 году фирма выпустила свой первый автомобиль с V-образным двигателем Даймлера. В  том же году был изготовлен более совершенный автомобиль, который произвел настоящую сенсацию. В истории за ним закрепилось название первого "настоящего" автомобиля.

     В последующие годы началось промышленное производство и распространение  автомобилей по всему миру. В 1890-е  гг. появляются крупные французские автомобильные фирмы «Панар-Левассор» и «Де Дион - Бутон». В 1892 г. Генри Форд сконструировал свой первый автомобиль, а с 1902 г. запустил его в серийное производство.

     В 1909 г. открылся «Русский автомобильный  завод И.П.Пузырева», начавший серийный выпуск российских автомобилей. По собственным словам его владельца, «завод вырабатывал самостоятельно все автомобильные части из русского материала, русскими рабочими и под руководством русских инженеров». К 1912 г. была запущена в серию основная модель «А28 - 40», приспособленная специально к российским условиям. Ее отличала высокая проходимость, большой вес и высокий запас прочности. На автомобилях Пузырева впервые в мире все передачи в трансмиссии включались кулачковыми муфтами. Рычаги переключения передач размещались не снаружи, а внутри кузова, картеры двигателя, коробки передач и дифференциала были отлиты из алюминия, задний мост имел полуоси полностью разгруженного типа. На автомобиле стоял мощный двигатель в 40 л.с.

     В 1894 году состоялись первые в истории автомобильные гонки по трассе Париж - Руан (127 км). К участию в них допускались автомобили с любыми двигателями. Заявки подали 102 гонщика. Однако только 21 автомобиль сумел взять старт, а закончили гонку только 13 бензиновых и 2 паровых автомобиля. Первый приз поделили "Пенар" Левассора и "Пежо" с двигателями Даймлера. Они показали среднюю скорость 20,5 км/ч. Эти две машины были признаны также наиболее экономичными, безопасными и удобными в обращении.

     Автомобили  быстро совершенствовались. Еще в 1891 году Эдуард Мишлен, владелец завода резиновых изделий в Клермон-Ферране, изобрел съемную пневматическую шину для велосипеда. В 1895 году начался выпуск съемных пневматических шин для автомашин.

     Впервые эти шины были опробованы в том  же году на гонке Париж - Бордо- Париж. Оснащенный ими "Пежо" с трудом доехал до Руана, а потом был вынужден сойти с дистанции, так как шины беспрерывно прокалывались. Тем не менее специалисты и автолюбители были поражены плавностью хода машины и комфортностью езды на ней. С этого времени пневматические шины постепенно вошли в жизнь, и ими стали оснащаться все автомобили.

     В 1890 году Даймлер, объединившись с богатым предпринимателем Дуттенхофнером, создал акционерную компанию "Даймлер Мотерен". В 1891 году он выпустил первый четырехцилиндровый автомобильный двигатель.

     Новая эра в истории автомобиля началась в 1901 году, когда фирмой "Даймлер Моторен" был выпущен первый "Мерседес".

     Первый "мерседес" имел уже все черты  современного автомобиля: раму из прессованных стальных профилей, сотовый бронзовый  радиатор, настоящую коробку передач  и четырехцилиндровый двигатель  мощностью 35 л. с., позволявший развивать скорость в 70 км/ч.

Список литературы

1. Автомобилист-89, 90; Техника, спорт, история. – М.: ДОСААФ, 1990
2. Бенц К. Мой жизненный путь и мои изобретения. – М.: Госиздат, 1928
3. Гоголев Л. Д. Эволюция автомобиля. – Киев, Техника, 1983
4. Гумилевский Л. Творцы паровых двигателей. – М.-Л., 1936
5. Моравский А. В. История автомобиля. – М., 1996