Почему именно ДВС?

В первое время автомобиль был для большинства населения чем-то нереальным, недостижимым и весьма непрактичным, в лучшем случае забавной диковиной, а чаще - дымной и опасной машиной. Может быть, связанной с нечистой силой. Несовершенство тогдашних автомобилей, действительно, давало основания для недоверия и отрицательных оценок.

Автомобиль как средство транспорта был еще слишком хлопотным и ненадежным. Вплоть до XX века его рассматривали исключительно как занятную механическую игрушку, спортивный снаряд, экипаж для прогулок или торжественных выездов. В США до первой мировой войны в официальных документах фигурировал термин "плежеркар" (т. е. "повозка для удовольствия"), обозначавший "легковой автомобиль". Его техническая характеристика соответствовала требованиям, обычным для конного экипажа. Журнал "Мотор-Эйдж" (США, 1900) в статье "Что такое превосходный автомобиль" писал:

"Это красивый, стильный экипаж, который может быть пущен в ход мгновенно и без предшествующих продолжительных и трудоемких приготовлений, может быть мгновенно же остановлен, может двигаться с любой скоростью вплоть до 25 миль в час, полностью контролироваться любым лицом без специального обучения, двигаться по неровным улицам и дорогам, преодолевать крутые подъемы, словом, выполнять все, что выполняет лошадь или упряжка лошадей с экипажем, и выполнять это более удовлетворительно, с меньшими затратами, и в то же время не имеет дефектов, присущих лошади, и новых собственных дефектов".

При всей, с нынешней точки зрения, скромности этой характеристики она была для своего времени именно "превосходной": ни один тогдашний автомобиль не мог ей соответствовать. Любые совсем короткие поездки на автомобиле становились событием, в особенности если они кончались благополучно. Начинались же они с длинной процедуры пуска двигателя почти такой же сложности, как пуск паровой машины.

Вот автомобилист подходит к каретному сараю, где хранится "коляска" - высокая, на больших деревянных колесах, на сплошных, твердых резиновых шинах-бандажах, с пролеточным кузовом. Вооружившись заводской инструкцией, автомобилист приступает к пуску двигателя. Он "устанавливает коляску по возможности горизонтально". Как это сделать, неизвестно, но так было записано в инструкции. Потом соединяет глушитель и выпускную трубу шлангом и наполняет бак горючим, так как на ночь топливо сливали, иначе оно подтекало. Потом вставляет провод зажигания в розетку, открывает кран подачи топлива, нажимает иглу карбюратора, чтобы топливо не переливалось. Закончив подготовительные операции, автомобилист прокручивает торчащую спереди, сзади или сбоку рукоятку "примерно пять раз", приоткрывает сначала карбюратор, а затем декомпрессионный краник, чтобы устранить сжатие в цилиндре - оно затруднило бы заводку. Еще несколько оборотов рукоятки, пока не появится желанная вспышка в цилиндре двигателя. Тут автомобилист снова манипулирует с краниками. Если двигатель работает с перебоями, то нужно отрегулировать винтом подачу горючей смеси, а если двигатель не заводится (это бывало очень часто), то приходится вывертывать свечу зажигания, промывать и просушивать ее, а из карбюратора сливать накопившееся за время тщетных попыток топливо. Но вот двигатель заработал, можно ехать.

Автомобилист взбирается на сиденье. Дальнейшее отдаленно похоже на управление современным автомобилем, но водитель должен прилагать раз в 10 большие усилия, чем теперь. Кроме привычных ныне рычагов и педалей, существовали ручки на рулевой колонке для управления подачей топлива и установкой зажигания да еще насос для подкачки топлива в карбюратор. Из-за малой мощности двигателя пассажиры вынуждены были на трудных участках дороги сходить с машины, чтобы облегчить ее, и идти с ней рядом, а то и подталкивать.

Не удивительно, что более перспективными считались электрические и паровые автомобили. В США, например, в 1899 году только 22% всех выпущенных механических экипажей составляли "бензиномобили", 38% - электромобили и 40% - "паромобили". Но уже к 1905 году положение изменилось - 70% автомобилей с ДВС и по 15% электрических и паровых, в 1910 году доля двух последних видов не превышала 1 %, а в 1920-х их стало ничтожно мало. Не оказали влияния на этот процесс и такие сенсации, как мировые рекорды скорости, установленные в 1898 году на электромобиле (105 км/ч, гонщик Женатци), в 1902 и 1906 годах на паровых автомобилях (120 и даже 204 км/ч, гонщики Серполле и Стенли).

Механическая лошадь

До самого конца XIX в. длилась дискуссия 'Лошадь или автомобиль?'. Для примирения автомобилистов с защитниками лошадей и... самими лошадьми предлагали даже 'механическую лошадь'. Соревновались с 'бензиномобилями' паровые и электрические. Их выгодные характеристики крутящего момента (см. график) позволяли обойтись без коробки передач и упрощали управление. Но они отошли на задний план, как только 'бензиномобиль' стал надежнее и приобрел больший запас хода

Но еще долго в курсах устройства автомобилей на равных правах описывались силовые установки бензиновых, электрических и паровых автомобилей. По материалам этих курсов любопытно сравнить их, чтобы понять причины относительного процветания двух последних установок в конце XIX века и их последующего упадка.

Соперники бензинового автомобиля не имели сложных систем зажигания и питания двигателя, не имели сцепления и коробки передач в трансмиссии. Дело в том, что у паровой машины и электродвигателя усилие увеличивается с уменьшением частоты вращения, т. е. нет нужды в увеличении усилия с помощью коробки передач при трогании экипажа с места и разгоне, преодолении тяжелой дороги. Отсюда и простота управления - нет педали сцепления и рычага перемены передач. Простота конструкции и управления, надежность немногих движущихся частей, бесшумность, а для электромобиля еще и бездымность были главными преимуществами "соперников". За это их (особенно электромобиль) ценили великосветские автомобилистки: они даже называли электромобиль "дамским автомобилем". А конструкторы предусматривали в нем управление с заднего сиденья, полку для шляп, перламутровую кнопку сигнала.

Впрочем, почему "были", "называли"? Ведь преимущества электромобилей сохранили значение по сей день. Но их использование оправдывалось в условиях, существовавших именно на заре автомобилизма, примерно до первых годов XX века. Ездили главным образом в городах, для дальних поездок служили исключительно железные дороги. Если перевести эти условия на язык цифр, получится: скорость - не более 30 км/ч, запас хода или суточный пробег - не более 50 км, необходимый запас энергии для работы экипажа - около 10 кВт х ч. Таким показателям мог соответствовать любой тогдашний автомобиль, будь то еще ненадежный бензиновый, или требующий квалифицированного персонала паровой, или электрический с его тяжелыми аккумуляторами, нуждающимися в частой подзарядке. Последние вырабатывали самое большее 10 - 15 Вт- ч энергии на 1 кг своей массы, т. е. для двухтонного экипажа требовалась батарея массой 700 - 1000 кг. Примерно такие же показатели массы и у паровой машины.

А "взрывной двигатель" быстро совершенствовался, к началу XX века уже показывал удельную энергоемкость до 60 Вт- ч/кг и мог обеспечить автомобилю запас энергии до 25 кВт х ч/кг с учетом типичного для того времени объема бака. Так обозначился разрыв между автомобилями с ДВС и их соперниками. Разрыв все увеличивался. К тому же если на начальной стадии развития автомобилей их дымность доставляла много тревог горожанам (и гонораров карикатуристам), то ближе к середине "автомобильного века" в печати появились и такие строки:

"Замена конного транспорта автомобильным имеет большое значение для городской гигиены. Лошади очень загрязняют мостовые и дворы... Автомобиль, правда, портит городской воздух запахом отработавших газов. Но при употреблении хороших сортов горючего этот недостаток почти устраняется".

К 20-м годам запас энергии и скорость автомобилей удвоились. Чтобы соревноваться с ними, электромобилю потребовалась бы аккумуляторная батарея массой до 2 т, а сам он потянул бы до 4 т, в связи с чем была бы нужна дополнительная большая батарея... И так до бесконечности. Вот почему электромобили вышли из употребления, сохранившись в небольшом количестве лишь для почтовых, так называемых "развозных" (по магазинам), внутризаводских перевозок.

Рассмотрение паровых автомобилей (расход воды, масса машины и др.) привело бы к аналогичным выводам. Попутно отметим, что к числу достоинств парового автомобиля его защитники относили и... привычку людей к паровым машинам: с ними-де всякий справится, сумеет починить в дороге, да и необходимые эксплуатационные материалы - вода, керосин и уголь - были легко доступны.

В 30-х годах нашего века профессор (позднее академик) Е. А. Чудаков привел в своих трудах такое сопоставление характеристик различных автомобилей: бензиновый - на первом месте по скорости, по запасу хода он равен паровому и далеко превосходит электрический, по надежности и расходу энергии уступает электромобилю, но превосходит паровой. Указывается, что применение дизелей могло бы изменить картину еще более в пользу ДВС. В те времена ресурсные и экологические проблемы еще не обсуждались.