ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 21.10.2024
Просмотров: 101
Скачиваний: 0
пасности движения. Сейчас число лошадиных сил мотора, при ходящихся на тонну веса автомобиля с грузом, сложилось явно не в пользу грузовых машин: всего 15 — 20 сил на тонну, тогда как у легковых этот показатель доходит до 55 сил на тонну. Из-за этого грузовики медленнее разгоняются, идут по шоссе с меньшей скоростью. Водителям легковых машин при ходится все время их обгонять, а обгон, как известно, один из самых ответственных и опасных маневров. Увеличение мощ ности двигателей приблизит автобусы и грузовики в показате ле «число сил на тонну» к легковым машинам. В результате скорости разных автомобилей выровняются, число обгонов уменьшится, и безопасность в целом возрастет. Длинная и не ожиданная цепочка последствий — как у всякого радикального новшества.
От внутреннего к внешнему
Но, может быть, есть еще какие-то пути борьбы с ядовитым выхлопом? Газовая турбина ведь при всех ее достоинствах — вещь дорогая, требует ценных жаропрочных материалов, де тали ее должны быть обработаны по существенно более высо кому классу точности. Может быть, вместо двигателей внут реннего сгорания более «ко двору» придется мотор внешнего сгорания? Ведь в этом случае топливо будет гореть «на воль ном воздухе», при невысокой температуре и нормальном атмо сферном давлении, значит, окислов азота не возникнет, а полное соединение горючего с кислородом (воздуха ведь сколько угодно!) гарантирует отсутствие и угарного газа.
Такой двигатель был изобретен в 1816 году шотландским священником Робертом Стерлингом. Долгое время счита лось, что никаких перспектив он не имеет. Еще бы: даже сорок лет спустя, несмотря на все усовершенствования, двигатель в каких-то 2 лошадиных силы весил 4 тонны.
Однако в 1937 году «стерлингом» заинтересовались снача ла голландские, а потом американские инженеры. За сто с лишним лет, прошедших с момента изобретения, техника да леко шагнула вперед. Теория теплообмена, на которой основа на работа этого мотора, обогатилась новыми достижениями. Новый подход к старой проблеме дал хорошие результаты: удалось доказать, что коэффициент полезного действия двига теля шотландского пастора может быть поднят до 50 процен тов— цифра, недостижимая для других тепловых машин, за стрявших где-то на уровне вдвое меньшем. Выяснились — те перь уже на практике — и другие преимущества: бесшумность, способность работать на любых видах топлива. Некоторое не удобство, правда, представляла тихоходность. Вместо 4 — 5 тысяч оборотов в минуту, характерных для карбюраторного
4* |
51 |
двигателя, «стерлинг» дает лишь 1400. Более серьезным ока зался другой недостаток—сложность конструкции.
В двигателе Стерлинга работает не взрывчатая смесь бен зина с воздухом, а нагретый горящим в топке бензином, керо сином или иным топливом газ. Нагреваясь, этот газ толкает поршень и одновременно перетекает в холодильник, где охлаж дается. Потом другой поршень, движение которого согласова но с первым, вытесняет холодный газ в «котел», газ нагревает с я — и весь цикл повторяется снова. Два поршня, котел, холо дильник и другие детали — все это свидетельствует не в поль зу нового двигателя (правда, все эти узлы сделать гораздо проще, чем, например, ротор газовой турбины, да и материалы нужны существенно менее дорогие). До самого последнего времени к «стерлингу» отношение было довольно прохладным.
Тем больший интерес вызвало сообщение голландской фирмы «Филипс» о том, что в ее лабораториях создан серий ный четырехцилиндровый двигатель внешнего сгорания. Фир ма утверждает, что он годится для автобусов, морских и реч ных судов, тракторов и локомотивов. О легковых автомоби лях ни слова: справиться с весом пока что не удалось. Но как бы там ни было, а сдвиг существенный: все-таки первый пригодный для транспорта «стерлинг» в 200 лошадиных сил.
Вернется ли век пара?
Другой тип двигателя внешнего сгорания имеет биогра фию гораздо -более почтенную: паровая машина стояла на повозке Кюіньо, построенной еще в 1769 году. Конечно, в наш век слово «пар» кажется синонимом отсталости. Паровозы и стационарные паровые машины доживают свой век. Они оказались несостоятельными перед лицом дизелей и турбин. Однако интерес к паровой машине, проявляемый автомоби листами,— (свидетельство прогресса, а не отсталости. В топ ке парового автомобиля бензин можно сжечь так же хорошо, как в топке «стерлинга», но двигатель при этом оказывается проще, а ходовые качества паровой автомашины — предмет зависти водителей машин с двигателями внутреннего сгорания.
Паровыми автомобилями и омнибусами увлекались глав ным образом в XIX веке. 'Над ними, работали английские конструкторы Г. Гёрни и У. Ханкок, .французы А. Болле, А. де Дион, Л. Серполле, русский изобретатель В. .Гурьев. Дви гатель внутреннего сгорания потеснил, и весьма существенно, позиции паровых автомобилей уже в 90-х годах, однако вплоть до 1920 года их еще продолжали выпускать. Особенно интересными были конструкции американских изобретателей братьев Стенли — некоторые из их автомобилей дожили до наших дней не в качестве музейных экспонатов, а как маши ны, используемые для повседневных поездок.
Братья Стенли были детьми фермера, и такая роскошная вещь, как автомобиль, была им недоступна. Поэтому они ре шили построить его самостоятельно. Паровую машину для своего автомобиля заказали в слесарной мастерской ближай шего городка. Увидев ее воочию, они поняли, что с таким тя желым двигателем автомобиль не поедет: машина вместе с котлом весила почти 300 килограммов, а мощность развивала ничтожную. Пришлось создавать самим. Братья оказались талантливыми конструкторами. Построенная ими в 1896 году машина весила 17 килограммов, котел — 45. Через пять ми нут после включения горелки давление пара достигало нор мы и можно было трогаться. Автомобиль был исключительно прост: всего 22 движущиеся части. У него отсутствовали та кие жизненно необходимые обычной машине детали, как сцепление, коробка скоростей, карбюратор, система зажига ния с ее вечно замасливающимися свечами, подгорающими контактами и «ушедшей в баллон» искрой.
Конкуренты пугали покупателей «Стенли-стимеров»: бе регитесь, вам придется сидеть буквально на бочке с поро хом-— паровой котел может ежесекундно взорваться! К чести конструкторов нужно сказать, что .за все годы, пока выпус кались паровые машины, подобной аварии ни разу не про изошло.
Еще больше возликовали сторонники парового автомоби ля, когда в 1906 году «Стенли-стимер» поставил мировой ре корд .скорости—206,4 километра в час, а год спустя пром чался по треку с вообще неслыханной быстротой: 290 кило метров в час. 'К сожалению, в последнем заезде водитель не справился с управлением, и машина разбилась. Гонщик по гиб. Это произвело на братьев удручающее впечатление. Они решительно отказались от какого бы то ни было участия в дальнейшей борьбе за рекорды. А в 1917 году разбился на своей машине и старший из Стенли, Фрэнсис. Его брат по клялся никогда больше не иметь дела с автомобилями, про дал фирму и занялся производством скрипок. Производство паровых автомашин оказалось новым владельцам не по плечу: через два года фирма обанкротилась.
Паровые автомобили оказались живучими |
созданиями. |
В 1969 году в США еще бегало около тысячи |
«Стенли-сти |
меров», владельцы которых продолжают считать их самыми
удобными машинами, предпочитая новомодным «Шевроле», |
|
«Бьюикам» и «Линкольнам». |
Особенно хороши паровики |
для поездок по пересеченной |
местности. Они идут по самым |
тяжелым дорогам, взбираются на косогоры, где смогут про браться лишь тракторы, а на шоссе держатся наравне с обычными легковыми машинами. Это и понятно: ведь паро вой двигатель исключительно гибок. На малой скорости он развивает огромное усилие, потому что в отличие от двига-
теля внутреннего сгорания мощность здесь не зависит от числа оборотов вала, с которого .снимается вращение. Поэто му паровая машина в 120— 150 сил оказывается на малой скорости эквивалентна 400-сильному бензиновому мотору. А есть ведь автомобильные паровые двигатели и в 600 лошади ных сил!
К несчастью, у паровиков, даже в самых лучших вариан
тах, немало отрицательных |
черт, портящих конструкторам |
все настроение. |
|
Например, вода: ясно, что она не годится для универсаль |
|
ного автомобиля, поскольку |
на морозе замерзает. Конечно, |
можно создать какие-то специальные автоматические горел ки, которые будут поддерживать нужную температуру в кот
ле и когда на улице |
—50°С. Но |
.сколько |
лишнего |
|
топлива |
|||||||
дридется на это расходовать! Нет, если уж |
создавать новую |
|||||||||||
конструкцию |
двигателя, то уж «всепогодного», а |
не |
только |
|||||||||
для тропиков. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вот почему практически во всех новых паровых |
машинах, |
|||||||||||
предназначенных для |
автомобиля, |
используется |
не |
вода, а |
||||||||
какая-нибудь |
незамерзающая |
жидкость, |
|
например, «фре- |
||||||||
он-111», применяемая |
в холодильниках. И тут возникает |
но |
||||||||||
вая проблема: отработавший |
пар |
фреона |
нельзя |
выпускать |
||||||||
в воздух, как водяной. Это слишком дорого, да запах |
фреона |
|||||||||||
не относится к числу приятных. |
Кстати, и водяной |
пар |
при |
|||||||||
массовом распространении |
паровых автомобилей |
|
никто |
не |
||||||||
разрешит выпускать на улицу: |
задыхаться |
и от |
бензиновой |
|||||||||
вони, и от влажного пара одинаково плохо. |
Следовательно, |
|||||||||||
паровая машина в любом случае |
должна |
работать |
по зам |
|||||||||
кнутой |
схеме: пар, |
отработав |
в |
цилиндрах, превращается |
||||||||
снова |
в жидкость — конденсируется—и |
поступает в котел. |
||||||||||
А конденсатор — это |
куда |
более сложная |
и тяжелая |
вещь, |
||||||||
нежели обычный автомобильный радиатор. Паровая |
|
машина |
||||||||||
•получается килограммов «а |
сто двадцать |
тяжелее, |
|
нежели |
бензиновый мотор той же мощности, — крупный недостаток с любой точки зрения.
Проблема смазки замкнутого двигателя тоже довольно сложна. В обычном двигателе масло, попавшее на стеши ци линдров и сгоревшее там, выбрасывается с выхлопом нару жу. Температура в цилиндре паровой машины также, к сожа лению, столь высока, что оно сгорает. Пар приходится очи щать от продуктов сгорания и следов масла еще до того, как ои поступит в конденсатор, иначе тонкие трубки этого ка призного устройства будут быстро забиты «агаром.
Низкий коэффициент полезного действия котла и машины оборачивается тем, что паровики сжигают больше топлива, дороже в эксплуатации, чем бензиновые автомобили.
Есть и другие, более мелкие, но докучливые вопросы. Словом, не зря, видимо, один из современных энтузиастов
паровика американец В. Лир, истратив около пяти миллио нов долларов на опыты, внезапно прекратил их и заявил, что более паровыми машинами не 'занимается. /На вопрос журна
листов, что заставило его так круто поступить, |
Лир ответил: |
||
«Меня убедили пять миллионов аргументов». |
|
|
|
Возможно, впрочем, что это |
(был просто |
ловкий |
ход в |
борьбе со своими конкурентами. |
Во всяком |
случае, |
снова |
появились сообщения о паровых машинах Лира и даже о том,
что одна |
из |
моделей — «винтовой роторный |
двигатель» |
|
мощностью |
около 400 сил — будет иопытываться |
на |
автобу |
|
сах какой-то |
транспортной компании. Утверждают |
также, |
что изобретателю удалось полностью решить проблему кон денсатора.
Известия противоречивы, и трудно сделать определенный вывод. Но знаменательно, что других конструкторов времен ная капитуляция Лира не смутила. Японские автомобильные фирмы, как сообщают газеты, добились немалых успехов. Компания «Датсан» намерена приступить к опытному произ водству паровых автомобилей с двигателями системы изобре
тателя Уолеса Минто. |
|
|
|
«Нового |
века пара |
не будет» — года два назад |
такая |
статья была |
напечатана |
в одном из автомобильных |
журна |
лов. Сегодня, думаю, редакция бы поставила в конце заголов ка не точку, а большой вопросительный знак.
Электричество все-таки двигатель прогресса
Бесшумный, мощный, безотказный... Множество эпитетов, свидетельствующих о хорошем качестве, ириложимы к элек тромотору. Ему бы и прийти на помощь в качестве идеально
го двигателя для |
автомобиля, но на |
его |
ногах |
свинцовыми |
|||||
гирями |
висят |
аккумуляторы. |
Они — главная |
причина, по |
|||||
которой электрический автомобиль |
все никак не станет кон |
||||||||
курентом ни 'бензиновому, ни всем прочим. |
|
|
|
||||||
Сами посудите: бензиновый двигатель весит 276 килограм |
|||||||||
мов, а батарея |
аккумуляторов |
такой |
же |
мощности — более |
|||||
тонны. |
Каких-то |
30 килограммов |
бензина |
промчат вас с |
|||||
весьма приличной |
скоростью |
на расстояние |
300 |
километров, |
|||||
а энергии, запасенной в этой батарее, |
хватит лишь километ |
ров на 60—70, да и скорость будет намного меньше. Наконец,
свинцовый аккумулятор (речь |
идет все время о нем) |
на мо |
|||||
розе катастрофически |
теряет |
емкость: |
процент |
на |
градус. |
||
Это |
значит, что при |
температуре —20° С |
батарея, |
заряжен |
|||
ная |
в теплой комнате, лишится почти половины электроэнер |
||||||
гии, которую она запасла. Дальше — еще |
хуже, при —50° С |
||||||
громадная коробка с |
аккумуляторами |
превращается |
в бес- |