Почему паровые машины вытеснены двигателями внутреннего сгорания - AUTOEXPERTUSA.RU

Почему паровые машины вытеснены двигателями внутреннего сгорания

Отказ от паровых двигателей — грандиозная афера века

Одну из первых паровых машин еще в I веке до нашей эры изобрел греческий инженер Герон Александрийский. Он сконструировал шар, который вращался вокруг своей оси под действием выходящего из него пара. В 1766 году русский умелец Ползунов построил один из первых удачных образцов паровой машины. Потом в 1774-1784 Дж Уатт со своей машиной прокладывали путь к индустриализации. Далее предприятия и транспорт стали оснащаться все более мощными и экономичными паровыми машинами.

Паровые двигатели для современного человека четко ассоциируются с 19 веком, викторианской эпохой и индустриализацией. Пыхтящие, «чумазые» и неторопливые, паровозы, паромобили и пароходы, давно остались в прошлом. Однако, как удалось доказать британской команде инженеров и гонщиков, применение новых технологий и материалов может дать пару второй шанс.

В августе 2009 года им удалось установить новый рекорд скорости для паровых автомобилей — 137,14 миль в час (220,7 км/ч). Создатели автомобиля уверяют, что его расчетная максимальная скорость составляет 170 миль в час (273,6 км/ч), и собираются продолжать попытки побить теперь уже свой же рекорд. Примечательно, что прежний рекорд продержался более ста лет, с 1906 года.

В первые десятилетия XX века паровые автомобили были почти наравне с собратьями с двигателем внутреннего сгорания. Чистые, бесшумные, ничуть не напоминающие чадящие паровозы, они, тем не менее, проиграли в конкурентной борьбе с двигателем внутреннего сгорания (ДВС). Однако, несмотря на бурное развитие автомобильной техники и доведение ДВС до кажущего совершенства, тема парового двигателя все же снова и снова появляется в различных публикациях, пытаясь привлечь к себе внимание общественности . Если бы паровой двигатель не был предан забвению, а продолжал совершенствоваться, то сегодня он , безусловно, был бы вне конкуренции !

Чем же это вызвано? Прежде всего , несмотря на серьезные недостатки , паровой двигатель имеет весьма веские достоинства, которых нет ни у одного другого двигателя, известного человечеству . Это предельная конструктивная простота, бесшумность, высокая эффективность, надежность, долговечность, дешевизна. И что самое главное экологичность,в результате чего очень низкое содержание диоксида углерода и оксидов азота в выхлопе паровых машин.

Еще великий Энштейн говорил: «Совершенство – это не тогда ,когда уже нечего добавить, а тогда, когда уже нечего отнять» .В паровом двигатели настолько все функционально, что , действительно , ничего не отнять. Современный же ДВС напротив ,настолько «напичкан» многочисленными вспомогательными механизмами и приборами, что кажется уже нечего добавить!

В наше время двигатель внутреннего сгорания находится примерно в тех же условиях, что и паровой двигатель 80 лет назад. Тогда было совершенно очевидно, что пару придется уступить и уйти в историю. Сейчас же точно так же очевидно, что дни ДВС сочтены, поскольку ему на смену уже готовы прийти электромобили и «водородники» . Это не секрет – это один из главных трендов десятилетия. И вдруг в хоре приверженцев электрификации внезапно опять заявил о себе голос в защиту механического зомби, давно похороненного и всеми забытого — двигателя внешнего сгорания, известного как Паровая Машина.

Голос этот утверждает, что современные паровые машины не уступают ДВС по эффективности, будучи гораздо экологичнее своего визави. И что именно такой паровой машине, а вовсе не анемичному электроприводу, стоило бы занять место под капотом автомобилей будущего. Подобное связано с тем, что у современных паровых двигателей максимальная тяга с нуля оборотов. Именно это позволяет обойтись без трансмиссии и не нужно морочиться с впрыском и сложнейшими изысканиями в области сгорания топлива.Все это, наряду с бесшумностью и экологичностью, делают паровые двигатели незаменимыми!

Исходя из вышесказанного, возникает логический вопрос : если паровые двигатели так хороши, то почему они не вытеснили ДВС ?А все очень просто, поскольку от паровых двигателей пришлось отказаться из-за сговора и нажима крупных нефтяных компаний, которым невыгодно было иметь двигатели, не употребляющие бензин и моторные масла! В результате прибыль нефтяных компаний была поставлена выше экологии нашей планеты !А ведь если не эта, по сути , афера века , сегодня бы с экологией в наших городах дела обстояли бы , безусловно, гораздо лучше!

Более подробно об этой афере века можно ознакомиться на этой записи.

Понравилась статья? Подпишитесь на канал, чтобы быть в курсе самых интересных материалов

На перепутье эволюции: паро-, электро- и бензомобили

Мы ездим на своих «бензинках» и «дизелях», как на пришельцев из будущего косимся на электромобили и только в кино видим паровозы. А ведь все могло сложиться совсем по-другому…

Иногда кажется, что в свое время человечество пересело с конных экипажей в машины с ДВС по какой-то случайности: с таким же успехом на месте бензиновых моторчиков мог оказаться паровой котел с турбиной или электродвигатель с аккумуляторами.

Одним из первых автомобилей Фердинанда Порше был электромобиль, кстати – с мотор-колесами.

На рубеже XIX – XX веков эволюция транспорта стояла на перепутье. Равных эксплуатационных показателей одновременно достигли повозки трех типов – с бензиновыми моторами, с электродвигателями, и к ним в придачу – паровые автомобили. Что интересно, в некоторые периоды времени именно бензиновые двигатели внутреннего сгорания демонстрировали отставание по многим параметрам.

Паровые автомобили

Пригодные к эксплуатации транспортные средства с паровым двигателем – кареты, омнибусы и дилижансы – появились на дорогах во второй половине 1800-х годов, за несколько десятилетий до изобретения бензинового автомобиля. А в коммерческом использовании паровые автомобили – тягачи и грузовики – появились в 1890 г., когда бензиновые автомобили еще представляли собой утлые четырехместные тележки штучной работы. Одних только паровых грузовиков существовало более 150 марок. В 1900 г. около половины всех автомобилей в США были паровыми. Легковые паровые автомобили выпускались до конца 1920-х годов, грузовики – плоть до 1960-х.

Паровые автомобили в американском Денвере работали в местной службе доставки.

Минусы по сравнению с привычными нам автомобилями были такие:

  • значительная масса;
  • громоздкий двигатель, состоящий фактически из двух устройств – котла и паровой машины;
  • низкая экономичность (касается старых моделей);
  • на запуск после стоянки необходимо не менее 15 – 10 минут;
  • кроме топлива машина расходует воду (несколько литров на 100 км).

Список достоинств был не менее впечатляющим:

  • паровой автомобиль мог обходиться простейшей трансмиссией без коробки передач;
  • паровой силовой агрегат не требовал высокоточного производства;
  • мощный и тяговитый силовой агрегат;
  • безшумность в работе;
  • долговечность;
  • неприхотливость к топливу (уголь, дрова, мазут, керосин).

Паровой автомобиль мог выглядеть и так: Keen Steamliner No. 2 выпуска 1963 г. был построен инженером Чарлзом Кином в Англии.

Даже ранние “паровики” были достаточно быстроходны, например, паровой дилижанс Amedee Bollee образца 1875 г. развивал до 60 км/ч. Самые совершенные модели паромобилей имели КПД до 34 %, что выше, чем у карбюраторных моторов.
Одной из причин фатальной задержки в развитии паровых автомобилей было законодательство – в Англии, одной из стран-лидеров развития техники, в 1831 г. паровики обложили особым налогом. А позднее вышел печально известный закон, предписывающий за 55 метров впереди самодвижущегося экипажа идти человеку с красным флагом.

Электромобили

Как и сегодня, на заре автомобилизации электромобиль привлекал потребителей простотой в обращении. Срабатывал и психологический фактор –дымящие паромобили и тарахтящие под ароматы масла «бензинки» с непривычки настораживали почтенную публику, а безшумные электромобили нравились даже дамам.

Но это были не единственные плюсы электропривода образца 1900-х.

  • простота управления;
  • высокая надежность;
  • комфортность обращения (эксплуатации) в целом;
  • хорошие динамические показатели.
Читайте также  Почему не схватывает двигатель на ваз 2114

Электромобиль мог еще в начале ХХ века захватить лидерство и стать доминирующим транспортом человечества. Но тримуф электротяги отложили на 100 лет.

Самым существенным минусом электромобиля той поры был малый запас хода: со стандартными свинцово-кислотными аккумуляторами машины пробегали порядка 50 – 60 км, с более дорогими улучшенными железо-никелевыми – около 130 км.

Да и остальные недостатки, как ни странно, у первых электромобилей были те же, что и у нынешних:

  • ограниченный запас хода;
  • продолжительное время зарядки батарей;
  • большая масса;
  • высокая цена.

Впрочем, в определенные периоды и в некоторых странах электромобили покупали не хуже, чем транспорт с двумя другими типами силовых агрегатов. Например, в американских городах они работали как “Скорая помощь”, такси и транспорт ритуальных служб, была служба электротакси и в Париже.

Автомобили с ДВС

По сравнению с паро- и электромобилями бензиновые экипажи были самыми сложными по устройству. Двигатель имел хитрый газораспределительный механизм, высокоточные системы питания и зажигания. Важным минусом была сложность с запуском бензинового мотора, особенно до изобретения электростартера, ведь не каждый водитель был готов всякий раз крутить пусковую рукоятку и настраивать манетки карбюратора и зажигания.

Недостатки бензиновых автомобилей начала ХХ ст.:

  • необходимость высокотехнологичного производства;
  • низкая надежность по причине сложности устройства;
  • сложности с запуском
  • узкий рабочий диапазон оборотов двигателя – необходимость сложной многоступенчатой трансмиссии;
  • дороговизна бензина

Серийные двигатели внутреннего сгорания в начале ХХ века не были образцом надежности. Во всяком случае, электромобили в этом плане были лучше.

А в пользу “бензомобилей” тогда говорили:

  • легкость и компактность двигателя;
  • высокая автономность хода;
  • короткое время подготовки к поездке включая заправку топливом.

Одной из последних капель, перевесивших чашу весов в пользу бензиновых машин стало налаживание их массового производства в Америке (Ford T) и Европе (Renault нескольких моделей), что привело к снижению цен на машины с ДВС.

Победа! Но окончательная ли?

Но в начале 1920-х годов в гонке концепций силовых агрегатов вперед уверенно вырвался двигатель внутреннего сгорания. Сработал количественный фактор – конструкторы накопили целый комплект усовершенствований, которые устранили основные недостатки двигателей внутреннего сгорания. Определившегося наконец лидера в лице ДВС активно и массово поддержали автопроизводители – и пар с электричеством признали поражение. Но навсегда ли?

Промышленный переворот. Паровая машина до и после Ползунова

— Мне неизвестно ни одного примера , свидетельствующего о том , чтобы на основе конструкции Ползунова в России что-то изобретали, — рассказывает Татьяна Аскалонова , доцент АлтГТУ. — Его двигатель имел политэкономический аспект. Он демонстрировал возможность создания источников энергии , независимых от природы. Но дело в том , что вскоре после смерти Ивана Ивановича появилось более совершенное изобретение Джеймса Уатта. Англичане быстро пошли вперед , и в нашей стране впоследствии стали использовать их разработки.

Что же собой представляли другие паровые установки?

Укротители пара

Первое известное устройство , приводимое в движение паром , было описано Героном Александрийским еще в первом столетии. Пар , выходящий по касательной из дюз , закрепленных на шаре , заставлял последний вращаться.

Реальная паровая турбина была изобретена намного позже в Египте арабским философом , астрономом и инженером XVI века Таги-аль-Диноме. Он предложил метод вращения вертела посредством потока пара, направляемого на лопасти , закрепленные по ободу колеса. Подобную машину предложил в 1629 году и итальянец Джованни Бранка — для вращения цилиндрического устройства , которое поочередно поднимало и отпускало пару пестов в ступах.

Однако дальнейшее развитие парового двигателя требовало экономических условий , в которых разработчики двигателей могли бы воспользоваться их результатами. Таких условий не было ни в античную эпоху , ни в Средневековье , ни в эпоху Возрождения. Дело сдвинулось только в конце XVII века.

Одна из первых паровых машин была создана испанским изобретателем Йеронимо Аянсом де Бомонт. В 1663 году англичанин Эдвард Сомерсет установил приводимое в движение паром устройство для подъема воды на стену башни в замке Реглан.

Большое значение имели также опыты француза Дени Папена , который считается изобретателем парового котла.

Но и тогда никто не был готов рисковать деньгами для новой революционной концепции , и ни одна из созданных машин не применялась на производстве.

Английская революция

В 1698 году английский военный инженер Томас Сайвери разработал прототип паровой машины — поршневой насос , который можно было использовать для вращения колес водяной мельницы или откачки воды из шахт.

В 1712 году появился «атмосферный двигатель» кузнеца Томаса Ньюкомена. Работал он так: пар из котла поступал в основание цилиндра и поднимал поршень вверх. При впрыскивании в цилиндр холодной воды пар конденсировался , в цилиндре образовывался вакуум , и поршень под воздействием атмосферного давления опускался вниз. Этот обратный ход удалял воду из цилиндра и поднимал вверх шток насоса. Когда поршень находился в нижней точке своего хода , в цилиндр снова поступал пар , и поршень поднимался в исходное положение. После цикл повторялся.

Машина Ньюкомена обширно использовалась во всей Европе более 50 лет. В 1740 году , например , она выполняла за день недельную работу бригады из 25 человек и десяти лошадей. Именно с двигателем Ньюкомена принято связывать начало промышленной революции в Англии.

Превосходство Уатта

— Ивану Ползунову удалось достичь совершенства в развитии пароатмосферных двигателей , Джеймс Уатт разработал собственно паровую машину — и это принципиально разные вещи, — объясняет Аркадий Контев. — Поэтому разговоры о том , что англичане украли у нас идею изобретения , совершенно не имеют под собой почвы.

Паровую машину двойного действия Уатта относят к 1782 году. Конечному результату предшествовала кропотливая работа , в ходе которой англичанин пришел к выводу , что температура рабочего цилиндра должна быть постоянной. Для этого он выполнил охладитель пара в виде отдельного устройства. Конструкция получилась более эффективная и простая. Для регулировки частоты вращения вала Уатт снабдил свой двигатель центробежным регулятором. Как только двигатель достигал определенной частоты вращения вала , регулятор уменьшал подачу пара , что было очень удобно при практическом использовании машины. Кроме того , Уатт вместо простого кривошипа применил параллелограммный балансирный механизм. Это обеспечило плавность хода и позволило снизить массу двигателя.

Его двигатель сначала широко применялся для приведения в действие машин и станков прядильных и ткацких фабрик , а позже и других промышленных предприятий. Машина Уатта стала изобретением века. Как рассказывают историки , Уатт начал работать над своей машиной примерно в то же время , что и Ползунов. Правда , его труды получили большую поддержку.

Любопытно , что у машины Уатта действительно был шанс родиться в нашей стране: в 1775 году ему поступило предложение от Российской академии наук работать в России.

Русское правительство сулило английскому инженеру «занятие , сообразное с его вкусом и познаниями». Но намерение Уатта уехать в Россию так и не осуществилось.

Справка

Паровые машины способствовали широкому распространению коммерческого применения машин на предприятиях и явились энергетической основой промышленной революции XVIII века. Паровые машины использовались как приводной двигатель в насосных станциях , локомотивах , на паровых судах , тягачах , паровых автомобилях и других транспортных средствах. Позднее они были вытеснены двигателями внутреннего сгорания , паровыми турбинами и электромоторами , КПД которых выше.

Паровые турбины , по сути , являющиеся разновидностью паровых машин , до сих пор широко используются в качестве приводов генераторов электроэнергии.

Альтернативная и малая энергетика на паровом двигателе

NEW BUSINESS THEME

Свежие записи

Свежие комментарии

Архивы

Рубрики

  • Войти
  • Лента записей
  • Лента комментариев
  • WordPress.org

Паровые машины прошлого

Паровые поршневые двигатели были основными энергетическими установками, которые составляли основу техники более 100 лет.

Читайте также  Почему китайский двигатель быстро теряет компрессию

Примерно с 20-30-х годов 19 го века, когда появились первые паровозы и пароходы, до середины 20-го века, когда подобные транспортные средства в развитых странах были вытеснены установками на основе двигателей внутреннего сгорания, поршневые паровые машины были сами распространенными силовыми установками в мире.

Да и сегодня, около 70% мировой электроэнергии вырабатывается на электростанциях с паросиловыми установками, где пар высокого давления из котлов вращает лопатки паровых турбин. Но вот беда- паровые турбины при масштабировании в сторону уменьшения своих размеров резко теряют эффективность и КПД, оставаясь при этом очень дорогими силовыми машинами. Поэтому в размерах менее 2-1,5 мВт паровые турбины не производит почти никто.

Тогда давайте рассмотрим небольшие паровые машины- паросиловые установки с поршневыми двигателями, которые были очень распространены в начале 19-го и первой половине 20-го века, и разберемся – почему они сошли с исторической сцены и давно не используются

ПЕРВАЯ ПРИЧИНА:: у таких паросиловых установок с малыми паровыми поршневыми двигателями весьма мал КПД. Особенно это касалось паровых машин, которые работали «на выхлоп» отработавшего пара из цилиндров двигателя в атмосферу. Именно так работали все паровозы и поэтому имели КПД в 6-8%. Конечно – можно было замкнуть контур и пускать отработавший пар в конденсатор и затем опять пускать получившуюся воду через насос в котел. Но это заметно усложняло конструкцию, и проще было мириться с предельно низким КПД, но зато иметь простую и надежную конструкцию паровоза. Так же низкий КПД обусловлен слабыми характеристиками воды и водяного пара – как рабочего тела. В большой электроэнергетике для повышения КПД (до 30%) пар подвергают очень высокой степени перегрева – до 550 град и добиваются огромного давления пара- до 250 атм. Но это возможно лишь в крупных установках, а в малых паросиловых установках столетней давности это устроить было невозможно, отсюда и низкий КПД на малых давлениях и невысоких температурах.

ВТОРАЯ ПРИЧИНА:: у таких паросиловых установок с малыми паровыми поршневыми двигателями очень невысок показатель скорости вращения выходного вала мощности. Т.е. поршневые паровые двигатели не могут развивать высокие обороты. Средний показатель скорости вращения поршневого парового двигателя – это 200-400 оборотов в минуту, иногда до 600. Такие характеристики вполне подходили для транспортных машин прошлого века – паровозов, пароходов и проч. Но вот для привода электрогенераторов это уже малые обороты. Поэтому для выработки электричества приходилось ставить дорогие и громоздкие повышающие редукторы, чтобы давать скорость вращения генераторам от 1500 до 3000 оборотов в минуту.

ТРЕТЬЯ ПРИЧИНА: Повышать обороты в поршневых машинах не было реальной возможности, ибо повышение оборотов требовало активной смазки пара трения «поршень-цилиндр», но смазывать такую поверхность при температуре пара и стенок цилиндра в 120-140 градусов- уже затруднительно, и кроме того смазка вместе с паром шла на выхлоп. А при закрытом контуре пара – когда возможен хоть какой-то приемлемый КПД, масло обязательно попадало в котел, где пригорало к кипятильным трубкам при сильно нагреве в процессе выработки пара.
Т.е. во избежание этого нужно делать устройства по отделению масла от конденсата, что еще более удорожало конструкцию паровой машины.

Но все эти недостатки можно устранить, если в паросиловом контуре вместо воды применить легкокипящие жидкости, а вместо архаического поршневого парового двигателя паровозного типа использовать роторный двигатель или маленький аксиально- поршневой с встречным движением поршней. Именно так старая добрая паровая машина может получить второе рождение и снова начать исправно трудится на благо человека, и прежде всего для приводов электрогенераторов в области автономного, малого (альтернативного-распределенного) электроснабжения .

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. Статья о паровых автомобилях: история создания, интересные модели и их описание, характеристики, фото. В конце статьи — видео про парковой трайк.

Эра бензиновых автомобилей, таких привычных и надежных, еще длится. Но автоконцерны с мировыми именами уже начинают производить экономичные и экологичные электромобили, которые рано или поздно вытеснят с рынка машины с ДВС.

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.

  • Казимир Янкевич из России тоже пытался создать машину на пару и даже придумал «быстрокат», который мог функционировать как на угле, так и на воде. Увы, проект не был реализован.
  • 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:

  • 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.

    Читайте также  Почему на двигателе 402 газель

    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:

    Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
    Добавить комментарий

    ;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: