Паровой двигатель на авто. Современный паровой двигатель

Вскоре братья разругались, т.к. Абнер присвоил себе интеллектуальные права своего младшего брата Джона, который и был по сути автором Model C, обидевшись на старшего брата Джон подаёт на него в суд, за нарушение авторских прав, а сам покидает фирму и возвращается обратно в Калифорнию. Тем временем Абнер и два младших брата продолжают совместно работу, так к примеру в 1918м году они строят паровой танк, который правда остался не у дел. В феврале 1921 года они все возвращаются домой, т.к. в возрасте 28ми лет от рака лимфоузлов умирает их брат Джон. Сплотившись вместе после такого удара братья летом того же года основывают новую фирму - Doble Steam Motors, офис и завод которой расположился в Имеривилле, что в их же родном штате - Калифорнии. Что бы собрать деньги для начала нового бизнеса Абнер взялся за махинацию с продажей акций, за что был привлечён к суду в 1924м году, правда на нём же его оправдали. В 1922м году братья строят новый двигатель, который получает поршневую систему впуска пара, так же был заменён котёл, он стал трубообразным расположенным вертикально, а главной отличительной чертой стало расположение горелки на верхней части котла. В остальном машина повторяла конструкцию предыдущего автомобиля, в это же время братья решают присваивать своим автомобилям цифровой индекс, который на деле показывает номер мотора, но не модели, хотя по идее все они немного отличались друг от друга.

Во всей литературе для широкой публики упоминался только Абнер как гений-изобретатель, мозг всей компании. Естественно, что его брат почувствовал себя обиженным. Не побоявшись судебных тяжб, Джон обвинил брата в незаконном использовании своего патента на автоматическую подачу топлива. Устав от внутренних дрязг, Абнер покинул Детройт и вернулся домой, в Сан-Франциско. А в феврале 1921 года в возрасте всего 28 лет Джон Добль скончался от рака лимфатических узлов.

Конструкторское бюро Doble Steam Motors в Эмеривилле, Калифорния. Середина 1920-х годов

Трагедия сплотила остатки семьи и дала решимость снова попытать силы в создании практичной модели парового автомобиля. Через пять месяцев после смерти Джона Абнер и двое его братьев – Уильям и Уоррен – объявили об учреждении компании Doble Steam Motors. После двух лет работы у них родился первый прототип шасси для Model E.

Прежде всего братья заменили паровой котел сомнительной конструкции однотрубным парогенератором, состоящим из одной-единственной стальной трубы, изготовленной по бесшовной технологии. Ее длина составляла 173 метра, и она была скручена в плотную спираль 55 см в диаметре и 33 см в высоту. Абнер разработал новую компоновку для четырехцилиндрового двигателя. Два цилиндра высокого давления получали пар непосредственно от парогенератора, выходящий из них отработавший пар поступал в два цилиндра низкого давления, отдавал оставшуюся энергию и направлялся в конденсатор. Паровая машина составляла единое целое с задним мостом, не было даже карданного вала, который мог бы создавать лишние вибрации или гудение. На скорости в 144 км/ч мотор крутился на неспешных 1350 оборотах в минуту.

Абнер Добл (третий слева) на обеде с деловыми партнерами

Парогенератор в разрезе

В 1920-е годы Doble Model E ездил как никакая другая машина. Даже звук у него был особенный. Когда водитель поворачивал ключ зажигания, из-под капота доносился могучий вздох, который сменялся приглушенным горловым рычанием. Однако проходило полминуты, и этот звук стихал. Когда машина трогалась, она уже не производила никаких звуков, кроме мягкого шелеста шин. Обычный нервный ритм переключения передач, сопутствующее ему подвывание двигателя – ничего этого не было, поскольку в Model E отсутствовали коробка передач и сцепление. Водитель просто открывал дроссель (его рукоятка крепилась прямо на руле), и машина разгонялась – свободно, без напряжения. Скорость росла без сбоев и провалов. Между тем машина с четырехметровой колесной базой и роскошным кузовом из знаменитых каретных мастерских Уолтера М. Мерфи весила около 2,5 т.

«В этом было что-то таинственное – рассказывали автолюбители. – Сочетание солидной массы со способностью нестись как ветер. И причем абсолютно беззвучно». В то время часто говорили: «Ездить на ‘Добле’ – это как летать на ковре-самолете».

Благородным сочетанием величественности и грации Model E обязана одному – ее приводила в движение паровая машина. В чем-то она сродни последнему шедевру немого кино – «Новым временам» Чарли Чаплина, отснятым в 1935 году. Это был последний и самый изощренный плод когда-то великой технологии, которая к тому моменту уже отжила свое. Величие и обреченность этого автомобильного шедевра отражает характер его создателя, сочетающего феноменальный инженерный талант и определенные личные слабости.

Абнер Добль с пеленок крутился среди грохота и пыхтенья разных машин и механизмов. Родился он в 1890 году в семье инженеров-механиков, гордых своей профессией. В те времена самой притягательной машиной был автомобиль. На пороге ХХ века первую скрипку играли машины с паровыми двигателями: бензиновые двигатели внутреннего сгорания только что изобрели, это были шумные, тарахтящие и трясущиеся механизмы, порождавшие кучу забот и хлопот. Электромобили были дороги – и сами по себе, и в эксплуатации.

1925 Doble E Sedan, Эта модель проходила без дозаправки водяного бака 1500 миль (2400 км) и развивала скорость 144 км/ч.

Однако и у паровых машин были свои недостатки. Паровые двигатели имели меньший тепловой КПД и большую часть энергии просто выбрасывали в атмосферу. И хотя рабочие детали парового двигателя были просты и надежны, сопутствующее оборудование – бойлер, топка, насосы, клапаны и регуляторы – оказывалось умопомрачительно сложным, требующим постоянного внимания и трудоемкой профилактики. Большинству паровых автомобилей начала 1900-х годов – Stanley, White, Locomobile – требовалось от 10 до 30 минут, чтобы при холодном старте развести пары и поднять давление до необходимого уровня.

Наступил новый век, бензиновые автомобили стремительно развивались, в то время как паровая техника на многие годы впала в застой. К тому времени, когда Абнер Добль получил возможность ввязаться в эту драку, битва между бензином и паром была, по сути, уже закончена. Впрочем, свой шанс он не упустил.

1925 Doble Model E-20 (последние цифры обозначают не модификацию, а порядковый номер автомобиля в серии)

В начале 1924 года Model E испытывали в Нью-Йорке под руководством Автомобильного клуба Америки. Сначала, а это был разгар зимы, машину оставили на ночь в гараже. Когда ее выкатили на улицу, она простояла 90 минут на морозе. Затем включили зажигание, паровой котел проснулся и зарычал. Рабочее давление было достигнуто за 23 секунды. Машина рванула с места с четырьмя пассажирами на борту. До 64 км/ч она разогналась за 12,5 секунды.

После доработки машины во время заводских испытаний машина, чья мощность составляла 75л/с разогналась до 160км/ч, а разгон до 120км/ч занял и вовсе 10 секунд, причём тяга мотора была такой, что если открывать резко дроссель, то при разгоне машина с кузовом родстер приподнимала передние колёса как современные дрегстеры. Еще одним плюсом автомобиля была дальность хода, при баке в 110 литров тяжёлый паровик мог проехать 2400км. Машина при всех её достоинствах имела и один большой недостаток - цену, только шасси стоили в 30 раз дороже базового Ford T, плюс стоимость кузова - треть от цены шасси, в итоге получалась цифра в 12 000 долларов! Понятное дело, что такой автомобиль мог себе заказать только обеспеченный, я бы даже сказал богатейший человек, одним из фанатов этой машины стал Говард Хьюз, может кто смотрел фильм «Авиатор», вот он как раз про него, который утверждал, что Doble Model E - лучший автомобиль в мире.

Уильям Добл у стенда для измерения давления пара

Получившая широкую огласку сомнительная история с Doble-Detroit отпугнула многих потенциальных покупателей Model E. Без транснациональной рекламы коммерческие перспективы этой машины были крайне ограничены. Кроме того, это была очень дорогая машина. Только одно шасси стоило $9500. Еще $9000 – кузов работы Murphy. Для сравнения, массовый Ford T в те годы продавался за $300. И даже при таких ценах компания теряла деньги на каждой проданной машине. «Абнер никогда не соглашался на второй сорт», – рассказывал Уоррен Добль. Практически все компоненты выбирались по принципу наилучшего из всего возможного: электрика от компании Bosch, рама из хромоникелевой стали (как у «роллс-ройса»), руль, инкрустированный слоновой костью, листовые рессоры из полированной хром-ванадиевой стали. Для того чтобы изготовить 16-дюймовые тормозные барабаны, на заводе начинали с 40-килограммовой стальной болванки, которую после проковывания точили на станке, пока не оставался шестикилограммовый барабан. 34 кг очень дорогих стружек оставались на полу.

Завод в Эмеривилле

Раз машина была дорогой, то и сделана она должна была качественно, поэтому рама автомобиля была изготовлена их высококачественной стали, электрика машины импортировалась из Германии фирмой Bosch, рули машин изготавливались из камерунского эбена (черного дерева), а набалдашник этого руля украшала эмблема вылитая из серебра немецкими же ювелирами. Параллельно шла разработка и более доступной модели, Doble-Simplex, которая была построена на шасси Jordan* и получила 4х цилиндровый двигатель, но не двойного действия, как на модели E, однако построив всего один прототип Абнер Добл, который имел перфектционисткий характер решил не запускать эту машину в серию, т.к по его мнению она была не столь хороша.

В 1926м году кроме легковых машин появляется несколько автобусов построенных в кооперации с фирмами International Harvester было построено 5 автобусов Doble Model H и для Detroit Motorbus Co два автобуса Doble Model G с аналогичными силовыми установками, что и на легковой модели. Легковая же машина предлагалась в это время в любом исполнении кузова, начиная от 2х местных родстеров и кончая 7ми местными лимузинами. К 1930му году было построено всего 24 автомобиля серии Е, причём 24й автомобиль был построен Абнером для себя, т.к. всё это время он ездил на Model C, которую постоянно совершенствовал, и машина с кличкой «Старая Антилопа» служила полигоном для нововведений.

1922 Doble Model D . Рисунки из фирменного каталога

В 1930м году появляется последняя серия автомобилей - Model F, которая отличалась парогенератором и двигателем улучшенной консрукции, таких машин было построено к апрелю 1931 года всего 7 штук, в апреле 1931 года фирма прекращает свою деятельность из-за нехватки финансирования, т.к. совет директоров отказался выпускать дополнительные акции, прибыль от которых позволила собрать бы еще 50 автомобилей, которые выпускались между прочим с убытком, не смотря на их баснословную цену, но тем не менее на дворе стоял экономический и директора решили, что фирму проще распустить. Самое интересное, что одну из машин этой фирмы покупает немецкий магнат Оскар Хеньшель, и например если немецкие бонзы пришедшие к власти ездили из патриотических чувств исключительно на немецких машинах, то вот есть кадры, где друг Оскара Хеньшеля - Герман Геринг разъезжает на одном из парадов на Doble Model F-35

Doble Model E-15 owned by Mr. Schenk

Двигатель модели E

Doble Model F-35. Геринг, 4й президент рейхстага, и немецкий Принц Филипп на заднем сидении Doble Model F-35 Tourer. 1933й год, город Кассель

Кстати две из выпущенных машин этой серии были оснащены кузовами от Buick 60, который имел аналогичную длину колёсной базы, хотя в принципе самая первая машина - F30, тоже имела заимствованный кузов, на ней был 2х дверный родстер от LaSalle.

За месяц до закрытия предприятия Абнер Добл уезжает в Новую Зеландию, куда его позвали на завод фирмы Price & Co, что бы проектировать и строить паровые автобусы. После он отправляется в Англию, где начинает консультировать фирму Sentinel Wagon Works, которая специализировалась на производстве локомотивов и паровых грузовиков, последние выпускались аж до середины 50х годов. Младший брат Уоррен, после того как закрылись двери собственной фирмы, был приглашен вышеупомянутым немцем Оскаром Хеншелем в Германию, где под его руководством начинается работа над паровыми грузовиками и катерами для Henschel & Sohn, старший брат так же стал консультировать немецких промышленников, которые проявили интерес к паровым механизмам - фирму A. Borsig Co. После того, как к власти пришли национал-социалисты и началось финансирование государством промышленности надобность в паровых транспортных средствах отпала, и проекты над ними были закрыты, поэтому Уоррен вернулся на родину, а Абнер продолжал работать на британцев до 1936 года, кстати в Британии в 1935м году он и продал свой личный купе Е-24.

По возвращению домой принялся проектировать новое поколение паровых автобусов, которые он планировал выпускать на бывшем заводе братьев Стенли, который закрыл свои двери в 1924м году, но не найдя достаточно финансов проект тихо заглох. В 1946м году он стал консультантом на фирме Nordberg Manufacturing Company из Милуоки. На автобусах этой фирмы и появились лучшие моторы разработанные им, которые он назвал Ultimax, однако проработал он на фирму до 1948 года, после чего что бы хоть как-то прожить 58ми летний мужчина стал продавать пылесосы фирмы Electrolux. Однако в 1950 году к его радости McCulloch Motors из Лос Анджелеса нанимает Добла в качестве консультанта. Вместе со с молодым инженером Стивенсом и стариком Роско Хоффманом, который экспериментировал с заднемоторными машинами в 1930х годах, Добл должен был построить современный паровой спортивный автомобиль, с задним расположением мотора. В 1953м году был построен прототип, правда с бензиновым мотором от Porsche 356.

Вскоре после появления прототипа Добл узнаёт, что руководство решило не запускать машину в производство, хотя Добл построил вполне мощный 6ти цилиндровый (3 цилиндра высокого давления и три низкого) двигатель, который выдавал на гора 155л/с. Дело было в том, что просто по деньгам фирма не потянула бы этот проект, и было решено переключиться на производство турбин и компрессоров, эта фирма существует и сегодня под маркой Paxton**. Через пару лет после закрытия проекта Абнер Добл консультировал двух частников, которые хотели построить собственные паромобили, однако эти проекты не осуществились.

В июле 1961 года, застав тот исторический момент, когда человечество отправилось покорять космос на реактивной тяге, этот старик, не признававший превосходство ДВС над паровой тягой, ушел в мир иной.

P.S. Говоря о надёжности автомобиля, есть один автомобиль, который пробежал 965 000 км без поломок, обходясь только чисткой системы, другой интересный факт, что автомобили это фирмы разрешены на дорогах общего пользования в штате Калифорния, т.к. выбросы отвечают самым жёстким нормам безопасности, а динамические свойства автомобиля позволяют спокойно оставлять сзади более современных участников движения.

Вечная неудовлетворенность стала благословением и проклятием Абнера Добля. До самой смерти в 1961 году Абнер работал инженером и стремился доказать, что современное преобладание ДВС в дорожном транспорте объясняется только агрессивной рыночной политикой автопроизводителей и не связано с их превосходством в инженерном плане. Его неутолимая жажда совершенства была хороша в творчестве, но вредила в производстве. «Модель Е» остается памятником, который он воздвиг своей мечте.

Doble E с кузовом California Top от Murphy .

На самом деле трудно поверить в то, что его продукция ценилась наравне с самыми дорогими шасси. Самые дорогие кузова Murphy, сведения о которых мне попадались, стоили 3500 долларов. А не 9000, как говорится в статье. Никаких документальных указаний на подобные цены я не нашел. А если так, то модель Е с превосходным кузовом обходилась владельцу в 13 тысяч долларов — безумно дорого, но все-таки не вдвое дороже Duesenberg J, укомплектованного по высшему классу.

Автомобили с революционным паровым двигателем рекламировались как The Magnificent Doble — «Великолепный Добл». И они действительно великолепны. Не с эстетической точки зрения, а с технической. А то, что такой автомобиль был у одного из самых «дизельпанковых» людей ХХ столетия — Говарда Хьюза — наглядно показывает, насколько прозрачна граница между стимпанком и дизельпанком.

П осле краха своего предприятия Абнер Добл уехал в Великобританию и некоторое время работал консультантом компании Sentinel . Мир тесен, а мир пара — еще тесней! Хотя в окружении двигателей, работавших на каменном угле и постоянно требовавших огня и воды, американский изобретатель наверняка чувствовал себя как в каменном веке.

Вот сегодняшние отзывы об этом автомобиле: Калифорниец Джеймс Д. Кранк полюбил автомобили Добля с тех пор, как впервые увидел их в 1947 году. Тогда ему было 12 лет. Сейчас он знает об этих машинах и их конструкции больше, чем кто-либо другой. Его собственная «модель Е», фаэтон с закрепленным мягким верхом, проехала 600 000 км. Кранк считает, что в управлении эта машина очень легка. Коммерческий керосин для реактивных двигателей обеспечивает в топке «мягкое» пламя. Машина быстро и безупречно слушается руля, ее поведение на поворотах не сравнить ни с одной машиной той эпохи. Машина Кранка быстро разгоняется до комфортабельной крейсерской скорости в 130 км/ч, все посторонние шумы – это ветер, шины и время от времени включающаяся горелка. Иногда Кранк поглядывает на приборы – давление и температура пара, уровень воды, смазка двигателя, – но на самом деле он так хорошо знает свою машину, что вряд ли это ему необходимо. Тишина, низкие обороты двигателя, отсутствие вибраций – все вместе создает атмосферу безмятежности. «Эти машины как бы беседуют с тобой, в них есть свой ритм, – говорит он. – Такую машину можно водить с завязанными глазами».

В конце 1960-х правительство США наложило строгие ограничения на выхлоп автомобилей, а в мае 1968 года несколько федеральных агентств провели слушания по альтернативным силовым установкам. Компании Ford и Thermo Electron объявили о запуске объединенной программы по паровой машине. GM тем временем начала сотрудничество с другой компанией, занимающейся паром, – Energy Systems Inc. Было решено выпустить несколько паровых седанов для калифорнийского дорожного патруля. В октябре 1973 года арабы объявили нефтяное эмбарго и автопроизводителям пришлось переключиться на более конкретные задачи, обещающие прямой выход. Речь шла о повышении экономичности обычных бензиновых двигателей. Эти усилия привели к столь весомым результатам, что паровая машина навсегда оказалась за бортом конкуренции.

источники

http://lord-k.livejournal.com/342488.html

http://www.popmech.ru/article/2031-nemoe-kino/

http://www.drive2.ru/b/247054/

Давайте вспомним еще про историю парового двигателя в технике: вот например , а вот или вот например. Можно вспомнить еще большую тему Оригинал статьи находится на сайте ИнфоГлаз.рф Ссылка на статью, с которой сделана эта копия -

Ровно 212 лет назад, 24 декабря 1801 года, в небольшом английском городе Камборне механик Ричард Тревитик продемонстрировал общественности первый автомобиль с паровым двигателем Dog Carts. Сегодня это событие можно было бы смело отнести в разряд хоть и примечательных, но несущественных, тем более что паровой двигатель был известен и ранее, и даже применялся на транспортных средствах (хотя назвать их автомобилями было бы очень большой натяжкой)… Но вот что интересно: именно сейчас технический прогресс породил ситуацию, поразительно напоминающую эпоху великой «битвы» пара и бензина в начале XIX века. Только бороться предстоит аккумуляторам, водороду и биотопливу. Хотите узнать, чем все закончится и кто победит? Не буду подсказывать. Намекну: технологии ни при чем…

1. Увлечение паровыми двигателями прошло, и наступило время двигателей внутреннего сгорания. Для пользы дела повторю: в 1801 году по улицам Камборна покатился четырёхколёсный экипаж, способный с относительным комфортом и небыстро перевозить восемь пассажиров. Автомобиль приводился в движение одноцилиндровым паровым двигателем, а топливом служил уголь. Созданием паровых транспортных средств занялись с энтузиазмом, и уже в 20-х годах XIX века пассажирские паровые омнибусы перевозили пассажиров со скоростью до 30 км/час, а средний межремонтный пробег достиг 2,5–3 тыс. км.

Теперь сопоставим эти сведения с другими. В том же 1801 году француз Филипп Лебон получил патент на конструкцию поршневого двигателя внутреннего сгорания, работавшего на светильном газе. Случилось так, что через три года Лебон погиб, и развивать предложенные им технические решения пришлось другим. Лишь в 1860 году бельгийский инженер Жан Этьен Ленуар собрал газовый двигатель с зажиганием от электрической искры и довёл его конструкцию до степени пригодности к установке на транспортное средство.

Итак, автомобильные паровой двигатель и двигатель внутреннего сгорания – практически ровесники. КПД паровой машины той конструкции и в те годы составлял около 10%. КПД двигателя Ленуара был всего 4%. Только через 22 года, к 1882-му, Август Отто усовершенствовал его настолько, что КПД теперь уже бензинового двигателя достиг… аж 15%.

2. Паровая тяга - всего лишь краткий миг в истории прогресса. Начавшись в 1801 году, история парового транспорта активно продолжалась без малого 159 лет. В 1960-м (!) в США всё ещё строились автобусы и грузовики с паровыми двигателями. Паровые машины за это время усовершенствовались весьма значительно. В 1900 году в США 50% парка автомобилей были «на пару». Уже в те годы возникла конкуренция между паровыми, бензиновыми и - внимание! - электрическими экипажами. После рыночного успеха «Модели-Т» Форда и, казалось бы, поражения парового двигателя новый всплеск популярности паровых авто пришёлся на 20-е годы прошлого столетия: стоимость топлива для них (мазут, керосин) была значительно ниже стоимости бензина.

Фирма Stanley производила до 1927-го примерно 1 тыс. паровых автомобилей в год. В Англии паровые грузовики успешно конкурировали с бензиновыми до 1933 года и проиграли лишь по причине введения властями налога на тяжёлый грузовой транспорт и снижения тарифов на импорт жидких нефтепродуктов из США.

3. Паровая машина неэффективна и неэкономична. Да, когда-то это было именно так. «Классический» паровой двигатель, который выпускал отработанный пар в атмосферу, имеет КПД не более 8%. Однако паровой двигатель с конденсатором и профилированной проточной частью имеет КПД до 25–30%. Паровая турбина обеспечивает 30–42%. Парогазовые установки, где используются «в связке» газовые и паровые турбины, имеют КПД до 55–65%. Последнее обстоятельство подвигло инженеров компании BMW начать проработки вариантов использования этой схемы в автомобилях. К слову сказать, КПД современных бензиновых двигателей составляет 34%.

Стоимость изготовления парового двигателя во все времена была ниже стоимости карбюраторного и дизельного моторов той же мощности. Расход жидкого топлива в новых паровых двигателях, работающих в замкнутом цикле на перегретом (сухом) пару и оснащённых современными системами смазки, качественными подшипниками и электронными системами регулирования рабочего цикла, составляет всего 40% от прежнего.

4. Паровой двигатель медленно запускается. И это было когда-то… Даже серийные автомобили фирмы Stanley «разводили пары» от 10 до 20 минут. Усовершенствование конструкции котла и внедрение каскадного режима нагрева позволило сократить время готовности до 40–60 секунд.

5. Паровой автомобиль слишком нетороплив. Это не так. Рекорд скорости 1906 года - 205,44 км/час – принадлежит паровому автомобилю. В те годы автомобили на бензиновых моторах так быстро ездить не умели. В 1985-м на паровом автомобиле разъезжали со скоростью 234,33 км/час. А в 2009 году группа британских инженеров сконструировала паротурбинный «болид» с паровым приводом мощностью 360 л. с., который был способен перемещаться с рекордной средней скоростью в заезде – 241,7 км/час.

6. Паровой автомобиль дымит, он неэстетичен. Рассматривая старинные рисунки, на которых изображены первые паровые экипажи, выбрасывающие из своих труб густые клубы дыма и огня (что, кстати, свидетельствует о несовершенстве топок первых «паровиков»), понимаешь, откуда взялась стойкая ассоциация паровой машины и копоти.

Что касается внешнего вида машин, дело тут, конечно, зависит от уровня дизайнера. Вряд ли кто-то скажет, что паровые автомобили Абнера Добля (США) некрасивы. Напротив, они элегантны даже по теперешним представлениям. И ездили к тому же бесшумно, плавно и быстро - до 130 км/час.

Интересно, что современные изыскания в области водородного топлива для автомобильных моторов породили ряд «боковых ответвлений»: водород в качестве топлива для классических поршневых паровых двигателей и в особенности для паротурбинных машин обеспечивает абсолютную экологичность. «Дым» от такого мотора представляет собой… водяной пар.

7. Паровой двигатель капризен. Это неправда. Он конструктивно значительно проще двигателя внутреннего сгорания, что само по себе означает большую надёжность и неприхотливость. Ресурс паровых моторов составляет многие десятки тысяч часов непрерывной работы, что не свойственно другим типам двигателей. Однако этим дело не ограничивается. В силу принципов работы паровой двигатель не теряет эффективности при понижении атмосферного давления. Именно по этой причине транспортные средства на паровой тяге исключительно хорошо подходят для использования в высокогорье, на тяжёлых горных перевалах.

Интересно отметить и ещё одно полезное свойство парового двигателя, которым он, кстати, схож с электромотором постоянного тока. Снижение частоты вращения вала (например, при возрастании нагрузки) вызывает рост крутящего момента. В силу этого свойства автомобилям с паровыми моторами принципиально не нужны коробки передач - сами по себе весьма сложные и порой капризные механизмы.

Статья, с таким заголовком, была опубликована в журнале «Изобретатель и рационализатор» №7, за 1967 год. В ней говорилось о том, что если бы паровой двигатель не был предан забвению, а продолжал совершенствоваться, то сегодня он был бы вне конкуренции.

Несмотря на бурное развитие автомобильной промышленности и доведение двигателя внутреннего сгорания (ДВС) до кажущегося совершенства, тема парового двигателя все же снова и снова появляется в различных публикациях, пытаясь привлечь к себе внимание общественности. Чем же это вызвано?

Прежде всего, несмотря на серьезные недостатки, паровой двигатель имеет очень веские достоинства, которых нет ни у одного другого двигателя, известного человечеству. Это предельная конструктивная простота, надежность, долговечность, дешевизна, экологичность, бесшумность, высокая эффективность и многое другое. Еще великий Энштейн говорил, что: «Совершенство — это не тогда, когда уже нечего больше добавить, а тогда, когда уже нечего отнять.» В паровом двигателе настолько все функционально, что действительно нечего от него отнять. Современный ДВС напротив, настолько «напичкан» многочисленными дополнениями и вспомогательными механизмами и приборами, что кажется уже нечего больше добавить.

Но все это несущественные мелочи, в сравнении с тем, что выхлопные газы являются губительными для всего живого на нашей планете. Когда автомобили являлись роскошью и далеко не каждый человек мог позволить себе приобрести его, тогда еще автомобилей было немного и существенного вреда принести они не могли, ни людям, ни живой природе. Сегодня ситуация изменилась. Автомобиль давно уже перестал быть роскошью (хоть и существуют очень дорогие и эксклюзивные модели) и является действительно необходимым средством передвижения, вполне доступным для многих людей среднего, и даже не очень среднего достатка. Это привело к тому, что количество автомобилей с каждым годом возрастает все больше и больше, а значит и вред всему окружающему, от выхлопных газов, возрастает многократно. Особенно ощутимо это в больших городах и на оживленных автомагистралях. Экологи бьют тревогу, от выхлопных газов огромной массы автомобилей гибнет все живое, разрушаются здания, портится дорожное покрытие, в воздухе зависают облака ядовитого тумана.

Некоторые автомобильные фирмы активно работают над решением этой проблемы и пытаются создать экологически чистый автомобиль, или хотя бы уменьшить вред, причиняемый выхлопными газами ДВС. Однако, все эти попытки оказываются малоэффективными. Между тем, использование парового двигателя на современных автомобилях, в современной его интерпретации, позволило бы решить проблему экологии в полном объеме и в относительно короткие сроки.

Еще в восьмидесятых годах прошлого столетия, в одном из выпусков журнала «Техника Молодежи», была опубликована статья «Снова пар», в которой также рассматривалась перспектива использования парового двигателя на автомобильном транспорте. В этой статье упоминалось о немецком изобретателе, который переделал свой «Фольксваген Жук», установив на него паровой двигатель.

Получился уникальный автомобиль с изумительными техническими характеристиками. Вместо традиционного, громоздкого парового котла, изобретатель установил компактное устройство, по конструкции напоминающее автомобильный радиатор. Бензиновый двигатель «Фольксвагена» был переделан, некоторые детали были усилены. Для получения пара использовались жидкостные топливные форсунки. Зажигание осуществлялось при помощи запальных свечей. На прогревание и достижение рабочего давления пара — 70 атмосфер, уходило 5-7 минут. Мощность двигателя была 40 л.с., стала 240 л.с. Автомобиль мог так плавно трогаться с места, что невозможно было определить момент начала движения, а мог так резко «Рвануть», что не выдерживала резина на колесах. На полном переднем ходу, водитель мог легко переключить рычаг подачи пара на полный задний ход. Профессиональный водитель-испытатель новых автомобилей, проехав на паровом «Фольксвагене», написал восторженный отзыв, в котором утверждал, что многим автомобилям давал характеристику; плавный ход, бесшумный, приемистый и так далее, но только проехав на паровом автомобиле, по настоящему оценил эти качества.

Примеров создания самодельных паровых автомобилей народными умельцами можно привести не так уж много, но и сегодня еще есть приверженцы уникального, по своим свойствам, парового автомобиля, и автор этой статьи один из них. Что же привлекает нас в забытом всеми паровом двигателе? Прежде всего, его предельная простота и надежность. Один англичанин 40 лет проездил на паровом автомобиле и, за все это время, ни разу не заглядывал в двигатель. Кто из современных водителей может похвастать тем же? Кроме того, и это очень важно сегодня, паровой двигатель может работать практически на любом, самом дешевом топливе и, при этом не вредит окружающей среде, поскольку топливо сгорает в специальной топке, сгорает полностью, и нет никаких вредных отходов. Почему выхлопные газы двигателя внутреннего сгорания вредны для окружающей среды? Потому что топливо не сгорает полностью и вместе с газами в воздух выбрасываются остатки топлива, в распыленном, аэрозольном состоянии. Эти, жирные микро- частички нефти, оседают на легких людей и всего живого, на дорожном покрытии, на растениях. на домах, и на всем вокруг, покрывая плотной, маслянистой пленкой, которая и губит все живое.

В свое время от паровых двигателей отказались, в пользу двигателя внутреннего сгорания потому, что при всех своих недостатках, ДВС был гораздо компактнее, а это имело очень важное значение, и именно для автомобильного транспорта, ведь паровозы еще долго использовались на железных дорогах, да и пароходы тоже. Всему виной были громоздкие паровые котлы.

Современные технологии позволяют легко устранить былые недостатки парового двигателя и создать компактный, экономичный, простой и надежный двигатель, который вполне может заменить сложный и дорогой двигатель внутреннего сгорания. Так например, бывший паровой котел, вполне возможно заменить компактным теплообменником, размером с автомобильный радиатор. В качестве топлива можно использовать низкосортные виды жидкого топлива, или газ. Все мы знаем, что паровозы издают довольно громкое «пыхтенье», во время движения, сопровождающееся выбросом клубов горячего пара. Этот недостаток также легко устраним. Отработанный пар полезно направить на подогрев запаса воды, в емкости для воды, что позволит значительно экономить расход топлива, а заодно и выровнять пульсацию пара, обеспечив более равномерный выход струи, что значительно снизит шум.

Первый паровой автомобиль Кюньо

Франция. Гонки паровых автомобилей

Англия. После тысячемильного пробега

США. Паровые грузовики на улицах Денвера

1925−1935 легковые паровые «Добльбеслер» с двухцилиндровой паровой машиной двукратного расширения мощностью 80 л.с. (1925−1932).

Автомобиль типа «Туринг» с четырехцилиндровой паровой машиной мощностью 120 л.с. развивал максимальную скорость 150 км/ч.

1953 Марлоу (Англия). Фермер Артур Наппер направляется на паровом тракторе на соревнования трактористов

Карьерный паровой грузовик за работой

В 1769 году на улицах Парижа появилась причудливая самодвижущаяся повозка, которой управлял ее создатель — артиллерийский инженер Николай Жозеф Кюньо. Сердцем конструкции была причудливая паровая машина, работающая по принципу медицинской банки — медный цилиндр наполняли паром, после чего впрыскивали воду, и возникавший вакуум втягивал поршень. Несмотря на архаичность конструкции, повозка развила приличную скорость, о чем свидетельствует конец первого в истории заезда: водитель не справился с управлением и врезался в стенку.

Спустя сто лет паровые автомобили вовсю носились по городским улицам, развивая приличные даже по сегодняшним меркам скорости.

В январе 1906 года Фред Мариотт на паровичке с удивительно скромным названием «Ракета», построенном компанией «Братья Стенлей», впервые в мире преодолел 200-километровую отметку, развив скорость в 205,4 км/ч. «Ракета» обгоняла не только любой автомобиль того времени, но и даже самолет. В следующем году прославленный гонщик разбился — опять же на паровом автомобиле. Как показало расследование, на скорости 240 км/ч. Напомним, шел 1907 год. К началу XX века по дорогам колесили уже десятки тысяч паровых автомобилей, в основном грузовиков. От бензиновых собратьев они отличались чрезвычайной долговечностью и надежностью и могли работать на всем, что горит, — угле, дровах, соломе. У этих машин была небольшая скорость (до 50 км/ч), они брали на борт сотни литров воды и выпускали пар в атмосферу. В Европе паровые автомобили продержались до начала Второй мировой войны и еще в 50-е годы серийно выпускались в Бразилии. Однако были у замечательных машин и серьезные недостатки: после твердого топлива остается много золы и шлака, в его дыме

содержится копоть и сера, что абсолютно неприемлемо для городских улиц. Но даже не копоть поставила крест на таких автомобилях. Дело в том, что растопка котла на твердом топливе длилась около двух часов. Поэтому их старались не гасить вовсе — на ночь котел подключали к зданию, нуждавшемуся в тепле, а утром через 10−15 минут автомобиль был готов отправиться в путь. Аналогично использовались железнодорожные паровозы — для отопления небольших поселков.

Автомобиль на спирте

Альтернативой стал паровой автомобиль на жидком топливе: бензине, керосине и спирте. Казалось бы, зачем применять паровой котел, если жидкое топливо прекрасно горит и в двигателе внутреннего сгорания (ДВС)?

Но инженеры того времени рассуждали иначе. Многим из них казалось, что ДВС для транспорта не пригоден: его нельзя запустить, не размыкая трансмиссию, достаточно его притормозить, и он глохнет. ДВС не развивает достаточную тягу во всем диапазоне скоростей, и его приходится дополнять коробкой передач. А теперь посмотрите на паровую машину. Она обладает способностью автоматически приспосабливаться к дорожным условиям. Если сопротивление движению возрастает, она замедляет вращение и увеличивает крутящий момент. Если же сопротивление движению уменьшается, она вращается все быстрее и быстрее.

Вспомним паровоз. Поршень его паровой машины соединялся шатуном непосредственно с колесами. Сцепления и коробки передач не было и в помине. Простой подачей пара в цилиндр паровозы трогали с места тысячетонные составы, постепенно увеличивая их скорость, иной раз километров под двести. И все это делал без каких-либо промежуточных элементов простейший (если сравнивать с ДВС) двигатель.

Поэтому инженеры предпочитали изготовить легкий компактный парогенератор и обойтись лишь одной только паровой машиной, не прибегая к коробке передач и сцеплению.

Первые паровые автомобили на жидком топливе начинали движение уже через 23 минуты. Они выпускали пар в атмосферу, и им требовалось около 30 л бензина и более 70 л воды на 100 км пути. Именно такой двигатель стоял на чемпионской «Ракете».

Автомобиль для миллионеров

В 1935 году на Московском автозаводе им. Сталина (ныне ЗИЛ) появился легковой автомобиль высшего класса с кузовом из красного дерева на шасси «Паккард» из хромоникелевой стали. Этот автомобиль, сделанный американской фирмой «Беслер» по лицензии компании «Добль» в 1924 году, был паровым. Под его капотом размещались парогенератор и два (один за другим) радиатора. На заднем мосту стояла небольшая паровая машина, выполненная в едином блоке с дифференциалом. Сцепления, коробки передач и карданного вала на автомобиле не было. Управление двигателем осуществлялось педалью подачи пара. Изредка приходилось изменять отсечку — фазу прекращения впуска пара в цилиндр. Обычный поворот ключа зажигания — и через 45 секунд автомобиль трогается с места. Еще пара минут — и он готов начать разгон до скорости 150 км/ч с ускорением 2,7 м/с2.

Езда на паровом автомобиле — одно удовольствие. Он движется бесшумно и плавно. Тот самый «Добль-Беслер» продолжали испытывать и после войны. Вот что рассказывал инженер-испытатель автомобиля А.Н. Малинин.

В автoмобильной промышленности широко используются испытательные стенды с беговыми барабанами. На таком стенде автомобиль устанавливают ведущими колесами на специальные барабаны, которые имитируют дорогу: мотор работает, колеса вертятся, «дорога» движется, а машина стоит.

И вот однажды в кабину паровичка, стоявшего на таком стенде, сели Малинин и профессор Чудаков (мировая величина в области теории автомобиля). Сели и сидят в полной тишине. Только профессор кнопки нажимает и на приборы поглядывает. Инженер поскучал и спрашивает: «Не пора ли в путь?» «А мы давно уже едем», — отвечает профессор. Спидометр показывал 20 км/ч — величину по тем временам приличную.

По нашим понятиям улицы тогда были пустынны. Но чтобы услышать шум работы парового автомобиля даже на такой улице, приходилось прикладывать ухо к выхлопной трубе парогенератора. Тут тоже требуется пояснение. Двигатель автомобиля «Добль-Беслер» работал по замкнутому циклу с конденсацией пара.

70 л воды хватало на 500 км езды. Выпускать пар на улицу приходилось лишь в редких случаях. Поэтому при хорошо сделанных механизмах в автомобиле просто ничего не могло шуметь, а из парогенератора доносился лишь шум пламени.

Ездить на всем, что горит

Сгорание топлива в цилиндре двигателя внутреннего сгорания (ДВС) протекает при постоянно меняющихся количестве кислорода и температуре, что приводит к образованию огромного объема токсичных веществ. Легковой автомобиль за час работы вырабатывает их достаточно для гибели не одного человека.

В горелке парогенератора все процессы протекают при постоянных и наилучших условиях, поэтому токсичность выхлопа парового автомобиля в сотни раз ниже, чем у автомобиля с ДВС. Проще говоря, сгорание топлива в парогенераторе — длительный непрерывный процесс, как в кухонной газовой горелке. В нем успевают полностью завершиться почти все реакции, чего не удается сделать в цилиндре ДВС.

Важнейший показатель автомобиля — расход топлива. «Добль-Беслер» выпуска 1924 года при массе 2200 кг в среднем расходовал 18 л бензина на 100 км. Это было довольно мало для того времени и оставалось приемлемо для машин такой массы на протяжении 40 лет. Заметим, что в горелке парогенератора могло гореть любое жидкое топливо — бензин, керосин, спирт, растительное масло, мазут… Хотя задача удешевления или экономии топлива в данном случае не ставилась. Автомобиль предназначался для миллионеров.

Наследник самогонного аппарата

Самый важный элемент автомобиля — парогенератор. Он был разработан американскими изобретателями братьями Добль еще в 1914 году и выпускался в Детройте. Он состоял из 10 соединенных последовательно плоских змеевиков в корпусе из жаропрочной стали. Стенки корпуса также были увиты трубками с водой. Холодная вода из конденсатора при помощи небольшого насоса подавалась вначале в трубку, обвивающую стенки корпуса, где немного подогревалась. Это уменьшало потери тепла через стенки. А дальше она поступала в змеевики, где закипала и превращалась в перегретый пар с температурой 4500С и давлением 120 атмосфер. Такие параметры пара для того времени считались крайне высокими. Как говорит теория, с увеличением температуры и давления пара КПД паровой машины растет. Воспользовавшись этим, братья Добль сделали ее весьма экономичной и легкой. Она имела два цилиндра, и каждый из них был сдвоенным. Пар вначале подавался в верхнюю часть малого диаметра, где расширялся и совершал работу. После этого он поступал в нижнюю часть, имевшую большие диаметр и объем, где совершал дополнительную работу. Принцип двойного расширения был особенно полезен при движении по городу. Здесь часто (например, в момент разгона или троганья с места) в машину подавались большие порции пара, которые бы не сумели отдать всю свою энергию, расширяясь однократно.

Отработанный пар отдавал свое тепло холодной воде, поступавшей в парогенератор, и лишь только после этого попадал в конденсатор, где превращался в воду. Вода подавалась в парогенератор порциями, достаточными лишь для совершения одного-двух ходов поршня паровой машины. Поэтому в парогенераторе единовременно содержалось лишь несколько десятков граммов воды, и это его делало абсолютно взрывобезопасным. При разрыве трубки пар струйкой втекал в топку и автоматика выключала горелку. Подобный случай произошел лишь однажды — после пробега более чем в 200 тысяч километров. Об этом узнали только потому, что автомобиль перестал заводиться. Ремонт длился не более часа и сводился к замене змеевика.

Куда они делись

Возникает вопрос: если паровые автомобили так хороши, то почему же они не вытеснили автомобили с ДВС? Паровой двигатель, насыщенный автоматикой, множеством вспомогательных агрегатов, в начале XX века был сложнее и дороже, чем ДВС, и при этом имел меньший КПД. К тому же, занимал довольно много места — в первую очередь из-за необходимости иметь отдельный бак с водой. Токсичность же выхлопа в те времена никто не ограничивал. И паровая машина проиграла.

С тех пор ДВС значительно усложнился, оброс электроникой, а для снижения токсичности его выхлопа используется специальная система. Сложными стали и трансмиссии. Так что неизвестно, на чем бы мы ездили сейчас, появись экологические требования на полвека раньше.