Паровые автомобили
Повозка Николя Кагнота (1770)
Фламандскому иезуиту-миссионеру и учёному Фердинанду Вербисту приписывают создание в 1670-е годы, первого в мире игрушечного паромобиля.
Автомобиль Вербиста
Не подтверждённая информация
Исаак Ньютон тоже не остался равнодушным, вот его взгляд на «реактивный» паромобиль.
Существует только рисунок
В 1769 году Николя-Жозеф Кагнот построил первый в мире паровой автомобиль. Это был тягач для буксировки артиллеристских орудий.
Повозка передвигалась со скоростью около 8 км/ч и перевозила до двух тонн груза.
С этой машиной связан ещё один интересный факт, она попала в первое в мире ДТП.
Машина Кагнота
Пар из котла попеременно поступал в левый и правый цилиндр, поршни толкали штоки, а штоки через храповики вращали колёса. Машина могла ездить вперёд и назад с помощью переключателя на храповике.
Одной заправки котла хватало на 15 минут движения, после этого воду доливали и ждали 15-20 минут пока она закипит.
Водитель не справился с управлением и врезался в стену арсенала.
В 1800 году машина была передана во французкий «Музей Искуств и ремёсел», где находится и по сей день.
В 1804 году Оливер Эванс, пионер американского автомобилестроения, построил самоходную машину, которая была не только первым автомобилем в США, но также и первой в мире машиной-амфибией.
Изначально предполагалось, что это будет судно для углубления рек. Чтобы избежать трудностей с транспортировкой судна от мастерской до реки, Эванс приделал к ней колёса и подвёл к ним привод от двигателя.
Машина Эванса
В машине стоял двигатель повышенного давления (3,5 атм) собственного изобретения Эванса.
В 1801 году Ричард Тревитик, английский инженер и конструктор, построил безрельсовую паровую машину и назвал её «Пыхтящий Дъявол».
В 1802 году он запатентовал паровую машину высокого давления, а год спустя построил первый паровоз для движения по рельсам.
Пыхтящий Дъявол
С этой повозкой приключилась «весёлая» история. Тревитик с дружками, катаясь по деревне, остановились возле местного кабака и пока они там пировали, в котле выкипела вода и машина сгорела.
В 1804 году Тревитик построил паровое транспортное средство для перевозки пасажиров по Лондону. Машина хоть и привлекла внимание общественности, но оказалась не востребованной в виду высокой стоимости билетов.
Чуть позже машина сломалась и была разобрана.
В 1822 году, Давид Гордон взял патент на изобретенный им паровой трактор.
По идее Гордона, установленная в больших барабанах диаметром 2,7 м паровая машина через зубчатые колеса, связанные с внутренними венцами барабанов, должна была приводить барабаны в движение.
Проект был реализован только на бумаге.
В 1825 году, сер Голдсуорт Гарни получил патент на карету с паровым двигателем.
Карета курсировала между Лондоном и Батом со скоростью 10-12 км/ч. Это была первая пассажирская линия.
В 1833 году Уолтер Хэнкок построил омнибус «Enterprise».
Машина развивала скорость около 30 км/ч.
В 1832 году англичанин Джон Гиткот получил патент на первый гусеничный паровой трактор «для осушки и разработки заболоченых земель.
После двух лет работы трактор утонул в болоте, желающих поднять машину не нашлось.
В 1854 году, итальянец Бордино Вирджинио построил паровую карету.
Карета разгонялась до 8 км/ч.
La Marquise — старейший из существующих автомобилей, был построенный в 1884 году фирмой De Dion-Bouton.
Первый легковой автомобилей класса „люкс“. Развивал скорость до 60 км/ч. Автомобиль работает и по сей день, в 2011 году он был продан на аукционе за 4 миллиона долларов.
В 1906 году, на паровом автомобиле „Stanley Rocket“, был установил рекорд скорости — 203 км/ч.
В качестве силовой установки в автомобиле использовалась горизонтальная паровая машина с двумя цилиндрами, которая развивала максимальную мощность 150 л.с.
Успех Stanley Rocket способствовал увеличению популярности серийных паровиков. „Stanley Motor Carriages Co“ выпускала по 800 машин в год, построив в общей сложности около 12 000 паромобилей.
В 1906 году, компания „Sentinel Standard“ начала выпуск грузовиков.
Машины оснащались паровыми двигателями от катеров, мощностью около 24 л.с. Максимальная скорость составляла 12 км/ч.
В 1909-1931 годах, компания „Doble Detroit“ выпускала легковые паровые автомобили.
Мощность автомобиля составляла 75л/с, разогналась до 160км/ч, а разгон до 120км/ч занимал 10 секунд.
Парогенератор в разрезе.
Паромобиль „Doble Model E-22 Roadster“, принадлежавший Говарду Хьюзу.
Одна из первых паровых пожарных машин
Нью-Йорк, начало 19-го века.
Паровые комбайны, конец 18-го, начало 19-го веков
Трактора
Roadless tractor 1923 год
1874 год
Англиия, 1910 год
Современные
19 век по праву принадлежал паровым машинам, описать хотя бы малую их часть не представляется возможным.
Самый быстрый паромобиль. В 2009 году был поставлен рекорд скорости — 240 км/ч.
На этом пока всё.
Вот здесь про Паровозы
Источник статьи: http://istarik.ru/blog/texnica/6.html
Паровые автомобили — что и как это было
Статья о паровых автомобилях: история создания, интересные модели и их описание, характеристики, фото. В конце статьи — видео про парковой трайк.
Однако человечество за свою историю знало и иные источники энергии — например, паровые двигатели, которые применялись в некоторых типах машин.
Пар как двигатель прогресса
Вехи создания паровых машин:
- Первый паровой двигатель в истории был придуман и реализован инженером Героном Александрийским, жившим две тысячи лет назад в Греции. Он и сам не понял, зачем изобрел игрушку-шар, вращавшуюся вокруг своей оси, приводимую в движение поднимающимся снизу паром. Технология, не найдя применения, канула в небытие на полторы тысячи лет.
Иезуит Фердинанд Вербст построил и подарил китайскому императору (1672) игрушку — крошечный самодвижущийся автомобиль, работающий на пару.
Исаак Ньютон нарисовал чертежи паровой телеги, где за счет котла с соплом и ручного стравливания пара конструкция могла бы перемещаться.
Томас Ньюкмен создал паровой двигатель наподобие современных, только с очень большим котлом, который приспособил в качестве машины по откачиванию грунтовых вод.
Джеймс Уатт довел до ума конструкцию Ньюксмена, приладив к ней конденсатор и зациклил процесс преобразования пара в воду и наоборот. Полученный агрегат он умудрился поставить на раму и опробовать движение, инициируемое паром. Получив патент на изобретение, он сильно умерил пыл других разработчиков сходной идеи.
Николай Жозеф Кюньо, артиллерийский французский инженер, придумал самодвижущуюся повозку на пару для перевозки пушек. Внутри конструкции весом под тонну находился медный цилиндр, который заполнялся паром, после чего происходил впрыск воды, а образующийся вакуум втягивал поршень.
Перемещаться паровая телега могла лишь километр, после чего требовалась «дозаправка» кипящей водой. Зато перевозить на этот километр она могла до двух тонн груза.
Идея командованию понравилась, конструктору дали «добро» и 20 000 франков на доработку идеи. В итоге телега научилась двигаться со скоростью 7 км/ч довольно долго за счет установленной топки под котлом. Этой скорости хватило, чтобы паровая телега совершила первое ДТП, протаранив стену дома из-за поймавшего «клина» колеса. Французская «бабушка» парового автомобиля нынче хранится в музее.
Сильвестр Роупер создал первый прообраз мотоцикла – паровой велосипед. Соседи пытались воззвать к стражам порядка, такой шум производил созданный изобретателем велосипед – но увы, законов, запрещающих кататься на двух колесах, еще не было!
Ричард Тревитик, а позже доработавший идею Вальтер Хэнкок, стали создателями парового омнибуса — коммерческого транспорта, способного проезжать до 32 километров.
Первые паромобили
В самом начале 1906 года водитель Фред Мариотт, управляя паромобилем, построенном на производстве, принадлежащем «Братьям Стенлей» и пророчески названом «Ракета», впервые в истории сумел разогнаться до 205 км/ч.
Это звучало триумфально! Ведь машина, движимая паром, обгоняла все транспортные средства, включая самолеты. Зафиксировав очередной скоростной рекорд в 240 км/ч гонщик разбился насмерть.
Уже начало ХХ века ознаменовано было тем, что на дорогах уверенно ездили паровые автомобили, преимущественно грузовые. Они от первых автомобилей на бензине отличались рядом факторов:
- долговечностью;
- надежностью;
- всеядностью (работать могли на любом горючем топливе от угля до соломы).
Паровые машины отличались малым скоростным режимом (не более 50 км/ч) — им надо было постоянно иметь в запасе большой объем воды, а отработанный пар постоянно уходил в атмосферу. Паровые автомобили широко использовались в Европе до начала 1940-х годов, а в Бразилии их выпуск велся серийно даже спустя десятилетие.
У паровичков были существенные минусы:
- твердое топливо на выходе превращалось в большую кучу золы;
- выхлопы и дым содержал в высоких концентрациях серу и копоть;
- растопка твердотопливного котла была длительной, занимая не менее пары часов. Кому-то в голову пришла мысль отапливать дома, оставляя паровые машины подключенными на ночь к системе отопления. Если он работал ночь напролет, то паромобиль не надо было раскочегаривать по новой — ему хватало 15 минут для возможности вновь продолжить движение.
«Спиртомобиль»
Инженерам казалось, что двигатель внутреннего сгорания непригоден для транспорта. Он глохнет, если его притормозить, и его нельзя запустить после размыкания трансмиссии.
Двигатель внутреннего сгорания также не способен был развить тягу в различном скоростном диапазоне, он не запускался без «костыля» в виде трансмиссии.
Машина, запускаемая паром, казалось, сама мимикрирует под любое изменение дорожной ситуации. Растущее сопротивление приводило к тому, что двигатель замедлял вращение, увеличивая параллельно крутящий момент. Когда сопротивление уменьшалось, вращение – увеличивалось. Поэтому создатели паромобилей всячески боролись за создание компактного парогенератора, способного двигать машину без участия дополнительных приспособлений в виде сцепления и коробки передач.
Люди выяснили, что сгорающее топливо в цилиндре ДВС выбрасывает в атмосферу много токсичного вещества. Небольшой автомобиль с бензиновым двигателем способен в течение часа работы выработать столько вредных субстанций, что если бы небольшое пространство вокруг него было бы замкнуто, это привело бы к смерти находящихся рядом людей.
Парогенераторная горелка менее токсична на выходе — топливо сгорает при неизменяемых показателях, способствуя полноценному завершению реакций.
Важный фактор экономичности машины заключается в количестве потребляемого топлива. Так, американская «звезда» на паровой тяге «Добль-Беслер», собранная в середине 1920-х годов, имела массу в 2 с хвостиком тонны. При этом расход топлива составлял 18 литров на сотню километров. Для своего времени это был очень хороший показатель — более того, он оставался эталонным почти сорок лет.
Парогенераторная горелка перерабатывала жидкость в любом виде. Паромобиль продолжал движение на керосине и спирте, работал на бензине, мазуте, даже на растительном масле. И это было вовсе не попыткой удешевить процесс заправки — просто машины типа «Добль» были всеядны, но доступны лишь миллионерам.
От самогонного аппарата – к четырехколесному агрегату
Парогенератор являлся самым главным элементом машины на пару. Разработку удалось воплотить детройтским инженерам, братьями Добль. Они последовательно соединили десять плоских змеевиков, помещенных в корпус из стали, охлаждаемый водой.
Прохладная жидкость накачивалась в расположенные вокруг выдерживающего высокие температуры корпуса охлаждающие трубы, где происходил ее подогрев. Это сводило к минимуму теплопотерю. После чего жидкость наполняла змеевики, чтобы, закипев, стать паром с температурой 4,5 тысячи градусов по Цельсию и давлением в 120 атмосфер.
Братья Добль стремились к увеличению температуры, а также давления, что в совокупности повышало КПД. Инженерам удалось сделать парогенератор довольно легким и незатратным.
Сдвоенные цилиндры перерабатывали пар. Сначала он нагнетался в верхушку меньшего диаметра, где, расширившись, вырабатывал энергию. Затем он «переходил» в больший цилиндр, в его нижнюю часть, осуществляя дополнительную работу.
Два этапа расширения оказывались крайне полезными, когда машина ездила по улицам. Во время начала движения и при разгоне поступали значительные объемы пара, но, когда необходимости в максимальной энергоотдаче не было, они расширялись единожды.
Отработавшие пары передавали охлажденной жидкости, стремящейся в парогенератор, тепло. В жидкое состояние пар возвращался лишь в конденсаторе. Влага в парогенератор поступала порционно, ровно столько, чтобы паровая машина могла сделать один-два движения поршня. Поэтому по факту парогенератор вмещал в себя небольшое количество воды, что делало его безопасным для взрыва.
Если трубка рвалась, пар попадал в топку, отключая горелку. И даже такой случай произошел всего единожды, когда машина вдруг перестала заводиться после двух сотен километров пробега. Ремонт и замена вышедшего из строя змеевика заняли ровно один час.
«Добль» миллионеров
Незадолго до развязывания Германией войны в Европе на нынешнем ЗИЛе, носившем тогда название Московского автозавода имени Сталина, решили выпускать эксклюзивную модель автомобиля.
Кузов красавца украшало красное дерево. Он стоял на хромоникелевых стальных шасси, произведенных фирмой «Паккард». За образец советские конструкторы взяли паромобиль «Добль», собранный в 1924 году американской компанией «Беслер».
Управлять скоростью можно было при помощи педали, подающей пар. Время от времени требовалось лишь сменять фазу прекращения впуска в цилиндр пара. После включения зажигания автомобилю требовалось 45 секунд, чтобы начать движение. Еще пара минут, и машину можно было ускорить до 150 км/ч.
Паромобиль двигался ровно и тихо. Он пришелся ко двору советской элиты, его испытания продолжились уже после заключения мира с Германией. Один из принимающих участие в разработке советской версии «Добля», А.Н.Малинин, отвечал за испытания образца.
Для определенных тестов используются в автопромышленности стенды для испытаний с беговыми барабанами. Автомобиль загоняется на стенд так, чтобы ведущие колеса оказывались строго на барабанах. В итоге они крутятся, заставляя вертеться колеса и имитируя езду по дороге. При этом машина стоит с работающим двигателем.
Когда инженер-испытатель Малинин и огромный авторитет в теоретической автомобилестроительной области профессор Чудаков сели в машину, последний нажал кнопки и затих. Минут через пять Малинин не выдержал: «Не пора ли заводиться?». На что профессор ответил: «Мы уже давно едем, на спидометре 20 километров». Скорость была вполне приличная, но, чтобы ухо уловило хоть какой-то звук работы парогенератора, надо было вплотную прижиматься в выхлопной трубе.
Семидесяти литров воды с избытком хватало на полтысячи километров пробега, а проблемы, требующие выпуска пара, случались крайне редко. Поэтому в автомобиле, в котором все детали были четко и точно подогнаны друг к другу, ничего не шумело.
Участь паровых машин
Если паромобили были столь удобны и хороши, почему же именно автомобили с ДВС сумели занять нишу в автомобильной среде?
Дело в том, что двигатель на пару имел весьма сложную автоматику и множество всяческих дополняющих друг друга агрегатов. При этом его изготовление выходило дороже, а КПД он выдавал меньший.
Еще одним минусом стал его большой размер, в частности – бак с запасом воды. Про экологичность тогда еще никто не задумывался, в итоге паровая машина оказалась постепенно вытеснена с рынка более дешевыми автомобилями с ДВС.
День сегодняшний
Вытесненные с рынка, паромобили нет-нет да и будоражат умы инженеров. В 2009 году на треке болид на пару Inspiration, хищный и обтекаемый, сумел установить новый рекорд машин на паровой тяге – 225 км/ч.
Мощность болида составляла 360 л.с., а движение запускалось двумя турбинами с давлением в 40 бар, которые нагнетали 12 современных бойлеров.
Остается открытым вопрос – на чем бы мы колесили сегодня, озаботься человечество проблемой сохранения окружающей среды на полсотни лет раньше?
Видео про парковой трайк:
Источник статьи: http://fastmb.ru/autonews/autonews_mir/3722-parovye-avtomobili-chto-i-kak-eto-bylo.html
