Кто изобрел автомобиль?

Автомобиль Готтлиба Даймлера и Вильгельма Майбаха. Фото: megabook.ru

Ответ на вопрос зависит от того, что мы понимаем под этим словом

Илья Носырев

3 августа, 2015 14:00

1 мин

История автомобиля — это фактически история его двигателя. Основные черты самой конструкции четырехколесной повозки сформировались еще до нашей эры, однако заставить ее двигаться без внешней силы стало возможным лишь в Новое время, когда появились первые двигатели — сперва паровые, затем основанные на сжигании топлива. Четырехтактный двигатель внутреннего сгорания позволил заменить физическую силу лошадей условными лошадиными силами, в которых выражалась мощность моторов новых транспортных средств.

На всех парах

1672 год — именно тогда была построена первая самодвижущаяся повозка: иезуит Фердинанд Вербист создал ее для того, чтобы развлечь китайского императора, в гости к которому пожаловала его миссия. Фактически это была игрушка: размеры повозки не позволяли прокатиться на ней даже ребенку, однако паровой двигатель, которым она была оснащена, позволял ей катиться по прямой. Был тот двигатель и вовсе беспоршневым: вода, кипящая в котле, превращалась в струю пара, вертевшую специальный круг, который передавал импульс на колеса.

Однако до изобретения настоящей паровой машины такого рода «автомобили» на паровой тяге могли оставаться лишь забавными игрушками. Даже мускульная тяга была более перспективным направлением — так, в 1752 году русский крепостной крестьянин Леонтий Шамшуренков создал четырехколесную самобеглую коляску, которая приводилась в движение силой сидевших на ней кучеров и могла развивать скорость до 15 км/ч. А в 1791 году Иван Кулибин построил трехколесную «самокатку», в которой была задействована большая часть приспособлений, без которых невозможно представить современный автомобиль: коробка скоростей, тормоз, маховое колесо, подшипники качения.

Постройка настоящих паровых автомобилей стала возможна лишь с появлением полноценного парового двигателя. В 1770 году такой автомобиль был создан французом Николя-Жозефом Куньо, но оказался неуклюжим и не нашел дальнейшего применения на родине. Более совершенная вариация на ту же тему появилась в Великобритании, где шотландец Уильям Мёрдок построил действующую модель кареты с паровым двигателем. А с подачи английского изобретателя Ричарда Тревитика такие повозки впервые вышли на улицы городов: спроектированный инженером «Пыхтящий дьявол» катал шестерых пассажиров в канун Рождества 1801 года.

Паровая телега Николя-Жозефа Куньо

Паровая телега Николя-Жозефа Куньо. Фото: wikirobokomp.ru

За полвека с лишним подобные машины обросли массой усовершенствований, которые ассоциируются с современным автомобилем: руль, ручной тормоз, многоступенчатая трансмиссия. В 30-е годы XIX века паровые автобусы и фаэтоны забегали по улицам Лондона и других крупных городов Великобритании. Обыватели уже не воспринимали их как забавные аттракционы — более того, чем дальше, тем больше эти самодвижущиеся повозки их пугали: скорость этих повозок была высока, а их маневренность — до ужаса низка, и инциденты с их участием происходили чаще, чем когда прохожий попадал под лошадь. Закончилось тем, что в 1865 году в Великобритании был принят «Акт о локомотивах», который предписывал, чтобы перед каждой паровой машиной, следующей по общим дорогам, бежал человек, размахивающий красным флагом и дующий в сигнальную дудку. Требование было практически невыполнимо, и паровой дорожный транспорт сошел со сцены истории, не успев на ней толком утвердиться, — в отличие от паровозов, которые внесли решающий вклад в индустриальную революцию XIX столетия.

Впрочем, отдельные могучие попытки внедрения паровых автомобилей предпринимались и позже: так, построенный в 1873 году французом Амедеем-Эрнестом Боле 12-местный экипаж стал лучшим в истории паровым междугородным автобусом: он развивал скорость до 40 км/ч, регулярно курсируя между Парижем и Ле Маном. Два паровых двигателя по отдельности двигали двумя ведущими колесами. И все же этот мощный экипаж приехал прямиком в тупик — примерно в те же годы в Германии сразу несколько инженеров экспериментировали с бензиновыми двигателями, которые в скором времени не оставят пару никаких шансов.

Сколько у вас такта!

Путь к двигателю внутреннего сгорания, совершившему технологическую революцию, был непрост: то, что многие вещества, сгорая, могут образовывать газы, совершающие механическую работу, было ясно еще в начале XIX века, но как устроить двигатель, который мог бы стабильно работать, и какое именно вещество в нем использовать, изобретатели еще не знали. Любопытно, что самые первые из построенных двигателей внутреннего сгорания были экологически чистыми — таков был работавший на водородно-кислородной смеси двигатель, построенный швейцарским инженером Франсуа де Ривасом в 1806 году, и водородный двигатель англичанина Сэмюеля Брауна, разработанный в 1826 году. Прискорбно, что развитие технологий не пошло по этому пути, но приходится признать, что водородные двигатели, которые изобретатели строили на всем протяжении XIX века, не могли в то время быть экономичными — слишком дорог был сам процесс добывания водорода, не было дешевых и надежных технологий его сжатия, хранения и т.п.

Франсуа де Ривас в 1808 году изобрел первый двигатель внутреннего сгорания и заодно прикрепил к нему небольшую коляску

Франсуа де Ривас в 1808 году изобрел первый двигатель внутреннего сгорания и заодно прикрепил к нему небольшую коляску. Фото: wikipedia.org

Первый бензиновый двигатель был создан в 1870 году в Вене: изобретатель Зигфрид Маркус автомобиль, правда, не построил — его двигатель размещался на простой тележке, даже без руля, и все же именно он вошел в историю как первое транспортное средство, работавшее на бензине. У Маркуса есть еще заслуги перед автомобилестроением — так, он запатентовал систему зажигания типа магнето. Во второй своей машине, построенной в 1888 году, он применил не только эту систему зажигания, но и довольно передовой для своего времени карбюратор с вращающимися щетками.

Четырехтактный двигатель внутреннего сгорания, без которого мы не представляем себе подлинный автомобиль, первым построил немецкий инженер Николаус Отто. Еще в 1863 году Отто построил двухтактный атмосферный двигатель внутреннего сгорания, который имел вертикальное расположение цилиндра и обладал КПД примерно 15%. Двигатель запускался с помощью горящего фитиля. А в 1876 году инженер создал хорошо знакомый каждому автомеханику четырехтактный двигатель. В нем был реализован цикл чередования фаз расширения и сжатия паров сжигаемого газа, который Отто вычислил буквально «на глазок», задолго до того, как были построены функции, описывающие этот термодинамический цикл. Этот двигатель противоречил принятому в прикладной физике того времени представлению о том, что двигатель должен совершать полезную работу в каждой фазе цикла (как это делал, например, паровой двигатель). Однако именно четырехтактный мотор Отто стал первым двигателем внутреннего сгорания, который обеспечивал стабильную работу. И хотя сам Отто к автомобилестроению не имел ни малейшего отношения, его изобретение сыграло ключевую роль именно в этой отрасли.

Первая блондинка за рулем

Проектирование бензиновых двигателей в это время было настоящей модой среди инженеров — становилось ясно, что у этого технического средства огромные перспективы. В 1878 году свой двухтактный бензиновый двигатель запатентовал немецкий изобретатель Карл Бенц, потративший на разработку более шести лет. Размышляя над постройкой оснащенного этим двигателем автомобиля, в несколько последующих лет он разработал систему зажигания с питанием от электрической батареи, свечи зажигания, акселератор, карбюратор, водяную систему охлаждения двигателя, сцепление и коробку передач. Наконец, Бенцу удалось построить автомобиль — хотя современный водитель едва ли признал бы в нем таковой: творение Бенца под названием Motorwagen было трехколесным экипажем на велосипедных колесах. Поворот осуществлялся при помощи рулевого механизма, связанного с передним колесом. Под сиденьем размещался четырехтактный бензиновый двигатель в одну лошадиную силу, крутящий момент от которого передавался на ось с помощью велосипедной цепи.

Карл Бенц на своем автомобиле

Карл Бенц на своем автомобиле. Фото: badnerland.de

Бенцу долго не удавалось продать свою машину, хотя в 1887 году он даже демонстрировал свое детище на Всемирной выставке в Париже. Судьбу его изобретения решила «рекламная акция», которую провела жена Карла — Берта: 5 августа 1888 года она, не спросясь мужа, усадила в машину двух старших сыновей и поехала из Мангейма, где жили Бенцы, в Пфорцгейм, в гости к своим родителям. Путешествие было полно приключений и тревог: сперва стерлись кожаные колодки тормозов, которые отважной женщине пришлось чинить в придорожной мастерской шорника. Затем разорвалась цепь, связанная с осью: ее исправил сельский кузнец. Загрязнившейся бензопровод Берте пришлось прочищать дамской заколкой, а вместо пробитого изолятора системы зажигания использовать подвязку для своих чулок. Бензин, кстати, она покупала в придорожных аптеках, где его продавали в качестве чистящего средства для одежды. Несмотря на все тяготы пути, Берте с сыновьями удалось добраться до родного города в течение дня: она преодолела 106 км пути и, кроме того, стала первой блондинкой за рулем в истории. Рекламная акция удалась: за семь последующих лет Бенц сумел продать 25 автомобилей первой модели. В 1893 году он начал производство второй модели — четырехколесной Victoria с двигателем в три лошадиные силы.

Век бензина

Лавры первопроходца, которыми увенчал себя Бенц, в сущности, достаточно условны — в те же самые годы, когда он работал над своим Motorwagen, бывшие сотрудники основанной Николаусом Отто фирмы Deutz-AG Готтлиб Даймлер и Вильгельм Майбах, покинувшие изобретателя четырехтактного двигателя из-за личных разногласий, придумали собственный автомобиль, который на тот момент был совершеннее детища Бенца. Созданное ими предприятие сперва запатентовало свой первый двигатель, затем собственную модель карбюратора, потом первый в истории мотоцикл Reitwagen (трудно поверить, но он был в основном деревянным), а в 1886 году Даймлер и Майбах оснастили двигателем мощностью в полторы лошадиные силы и ременной передачей карету, ставшую первым четырехколесным самодвижущимся экипажем с бензиновым двигателем.

Форм-фактор кареты явно привлекал Даймлера и Майбаха — на карету без лошади были похожи и их последующие разработки. Основав в 1890 году компанию Daimler Motoren Gesellschaft (DMG), Даймлер выпускал и продавал моторы, а вот свой первый автомобиль сумел продать лишь в 1892 году. Коммерчески его автомобили были гораздо менее успешны, чем продукция Карла Бенца, превосходившая их надежностью: Бенц от модели к модели заметно совершенствовал технические качества автомобилей. Обе компании быстро создали привычный для нас набор различных видов городского транспорта — до конца XIX века Бенц выпустил первый автобус с двигателем внутреннего сгорания, а Даймлер построил первые такси и грузовик.

Освещение дальнейшего развития автомобиля потребовало бы отдельной статьи — первая четверть ХХ века стала временем решительных экспериментов как с внешним обликом автомобиля, так и с принципом его работы. Неожиданно вернулся интерес к пару: в 1900 году каждый второй автомобиль в США приводился в действие паровым двигателем. Активно шли опыты и с электрическим двигателем — в первое десятилетие ХХ века в мире работало несколько сотен тысяч электромобилей. И лишь дальнейшие успехи немецких компаний и революция в производстве автомобилей, совершенная предприятием Генри Форда, окончательно утвердили главную дорогу за автомобилями с бензиновыми двигателями. Впрочем, хочется надеяться, что ненадолго: ведь бензин, без которого ХХ век, да и наше время были бы немыслимы, продолжает наносить ощутимый вред здоровью людей и окружающей среде.