Начало промышленного производства автомобилей в Германии
Теперь обратимся к фирме “Бенц” как к первой, начавшей коммерческое производство автомобилей. Скажем сразу, что эта фирма интересует нас потому, что первый построенный в России автомобиль Е. А. Яковлева “заимствовал” у этой фирмы свою конструктивную схему. (Здесь и далее сведения о зарубежных автомобилях приводятся лишь в той мере, в которой они имеют отношение к автомобилям отечественной постройки).
После постройки 3-колесных автомобилей с возрастающей мощностью (от 0,88 л. с. к 1,5 л. с. и, наконец, 2 л. с.) Бенц приступил к выпуску 4-колесных. Первый такой автомобиль 1893 г. получил название “Виктория” . Сначала на него ставили двигатель в 3 л. с., затем 4 и 5 л. с. Автомобиль оставался заднемоторным (рис. 13). Вертикальный коленчатый вал был заменен горизонтальным, расположенным поперек автомобиля. В остальном конструкция сохраняла прежние черты: электрическое зажигание, карбюратор испарительного (барботажного) типа, впервые примененное Бенцем термосифонное водяное охлаждение. Последнее включало в себя водяную рубашку цилиндра и два сообщающихся с ней плоских гофрированных бака, расположенных симметрично по бокам моторного отсека. О трансмиссии скажем позже.
Рис. 13. Автомобиль К- Бенца “Виктория” 1893 г.
Тогда же фирма “Бенц” по совету коммерческого директора Йозефа Брехта К- Бенца сконструировала маленький автомобиль модели “Вело” первоначально с двигателем мощностью 1,5 л. с., который с 1894 г. стали выпускать параллельно с автомобилями большого литража. Он был уменьшенной копией “Виктории” , но имел колеса велосипедного типа. Об этом автомобиле стоит сказать больше, хотя бы потому, что “Вело” образца 1895—1896 гг. (рис. 14) получил распространение в России. На фотографии автомобиля, единственный экземпляр которого сохранился в Музее Санкт-Петербурга, можно увидеть сквозь колесо цилиндрический карбюратор со спускным краном, а за спинкой сиденья над моторным отсеком — охладитель-конденсатор, который появился в 1895 г. на модели “Фаэтон” (мощностью 4—5 л. с.). Двигатель (рис. 15) помещался в моторном отсеке, сильно свешивающемся за задней осью. Видны цилиндр и открытый шатунно-кривошипный механизм, смазывающие его масленки, распределительные шестерни и слева карбюратор. В глубине снимка над цилиндром возвышается пароотделитель системы охлаждения, от которого пар поднимается в конденсатор и, превращаясь в воду, возвращается в один из баков, расположенных по бокам моторного отсека. От 2-ступенча-того шкива, сидящего на оси коленчатого вала, при помощи двух кожаных ремней усилие передается на другой 2-ступенчатый шкив, внутри которого помещен механизм дифференциала. От дифференциала передача осуществляется при помощи двух полуосей со звездочками на концах, а от звездочек — цепями на задние колеса автомобиля. У автомобиля были две передних передачи и не было заднего хода.
Рис. 14. Автомобиль “Бенц” модели “Вело” 1895—1896 гг.
Одноцилиндровый двигатель автомобиля “Вело” имел размер цилиндра 100X100 мм, рабочий объем 0,86 л (степень сжатия около 2,7). При частоте вращения коленчатого вала 600 об/мин развивал мощность 1,5 л. с. Скорость автомобиля была 20 км/ч. Литровая мощность двигателя 1,87 л. с./л. Удельная масса двигателя 3,47 кг/л.с., а автомобиля 187 кг/л. с. На автомобиль “Вело”
1897 г. ставили двигатель мощностью 2,75 л. с. (в трансмиссию был добавлен планетарный механизм “Крипто” с понижающей передачей и задним ходом). У выпускающейся с 1898 г. следующей модели “комфортабль” мощность двигателя была увеличена доЗл.с. Как и на предыдущих “малых” автомобилях, у этой модели оставалась изогнутая в вертикальной плоскости рама и колеса велосипедного типа. Число пассажирских мест также было два.
Параллельно продолжался выпуск “больших” , в том числе и многоместных, автомобилей с двигателями мощностью от 5 до 15 л. с. В 1896 г. фирмой “Бенц” был разработан 2-цилиндровый “Контрамотор” , цилиндры которого располагались оппозитно. Такие двигатели сначала располагали в середине автомобиля, а затем их переместили в переднюю его часть.
Японские автомобили (подробнее -
https://batareyka25.ru/) начали завоевывать мир сразу после второй мировой войны и сейчас являются образцом качества, переплюнув даже немецкие авто.
Рис. 15. Двигатель автомобиля модели “Вело” 1896 г.
Примерно в 1897 г. К. Бенц стал строить автомобили, которые можно отнести к “среднему” классу. Начало было положено моделью “Доз-а-до” (по-французски “спина к спине” — два задних пассажира сидели лицом назад). Об этом автомобиле выпуска 1898 г. свидетельствует известный теоретик и конструктор двигателей Г. Р. Рикардо, у деда которого был такой автомобиль (к Рикардо мы еще вернемся в конце книги). Автомобиль был снабжен одноцилиндровым двигателем мощностью 3,5 л. с., у которого была изменена система охлаждения. В нее были включены бачок, расположенный между передними колесами автомобиля, и приводимая в действие от двигателя водяная помпа. Рикардо отмечает также наличие у автомобиля “горного упора” — рычага, который волочился по земле и в случае скатывания автомобиля назад затормаживал его. Автомобиль этой модели имел общую длину 2,4 м (против 3,4 м модели “Фаэтон” и 2,25 м модели “Вело” ). Позже на этот автомобиль ставили “контрамотор” мощностью 5 л. с.
В 1898 г. (запомним эту дату!) появилась модель “Дюк” (герцог) с двигателями мощностью от 3 до 5 л. с., имевшими один цилиндр. Длина автомобиля 2,6 м. 4-местный “Дюк” (рис. 16) имел массу 725 кг и развивал скорость 25 км/ч. Стоит обратить внимание на видимые детали системы охлаждения: один бачок расположен между передними колесами автомобиля, другой — у боковой стенки моторного отсека, а над ними конденсатор. На фотографии также видны органы управления двигателем, расположенные на передней стенке моторного отсека ниже сиденья. Их три: рукоятка “добавочного воздуха” ; чуть выше манетка опережения зажигания и совсем близко к сиденью — рукоятка газа (акселератор). У рулевой колонки на вертикальной стойке видны две рукоятки, служащие для переключения передач. Все перечисленные здесь подробности понадобятся для сравнения автомобилей фирмы “Бенц” с конструкциями российских автомобилей.
Рис. 16. Автомобиль “Бенц” модели “Дюк” 1898 г.
С начала 90-х годов прошлого века фирма “Бенц” стала самым крупным производителем автомобилей в мире и оставалась им до 1899 г., когда Германия уступила первое место по выпуску автомобилей Франции. Динамика выпуска автомобилей “Бенц” такова: с 1890 по 1893 г. — 69 автомобилей; в 1894 — 67; в 1895 — 135; в 1896 — 181; в 1897 — 256; в 1898 — 234; в 1899 — 572; в 1900 — 603. Именно в эти годы автомобили системы “Бенц” стали строить другие немецкие и зарубежные фирмы. Приведем несколько примеров. С
1889 г. такие автомобили стал изготовлять во Франции Эмиль Роже, который получал из Германии двигатели Бенца. В 1897 г. приобретенный от фирмы “Бенц” двигатель “контрамотор” был установлен на первом построенном в Чехии автомобиле “Президент” . В Англии копии “Бенца” строили фирмы “Арнольд” и “Зантлер” (владелец последней, судя по фамилии, немец, впоследствии утверждал, что еще в 1885 г. помогал К. Бенцу строить его первый автомобиль). Во Франции копировали автомобили этой конструкции фирмы “Делайе” и “Ришар” . Жорж Ришар в 1898—1900 гг. именовал строившиеся им модели автомобилей “Дюк” (рис. 17). 2-местный вариант этой модели имел двигатель мощностью 3 л. с. и колесную базу — 1500 мм. В Нидерландах выпускались в 1900 г. подобные автомобили “Спейкер” и в Германии — “Опель” .
В 1901 г. резко упал спрос на автомобили Бенца: было выпущено 385 шт., а в 1902 г. всего 226. Пришлось отказаться от начатой в 1885 г. “концепции горизонтальных двигателей” . Из Франции был приглашен инженер М. Барбару (ранее работавший у фирмы “Клеман” ). В результате с 1903 г. начался выпуск моделей типа “Парсифаль” с передним расположением вертикальных двигателей мощностью первоначально от 8 до 12 л. с. Фирма успешно развивалась дальше.
Рис. 17. Автомобиль “Ришар” модели “Дюк” 1898 г.
Вернемся к Г. Даймлеру. В 1889 г. он сконструировал 2-цилин-Дровый двигатель, цилиндры которого были расположены в виде латинской буквы V. Поместить их параллельно не представлялось возможным, поскольку Даймлер пожелал сохранить принятый им ранее механизм привода выпускного клапана от сухарика, скользящего в выточке маховика. По этой же причине на новом двигателе впускные клапаны остались “атмосферными” . Очевидно, что оба немецких конструктора не видели того, что впускные клапаны, открывающиеся под действием разрежения, будут препятствовать со временем увеличению частоты вращения коленчатого вала двигателя. Бенц отказался от золотника на впуске, примененного им на первом автомобиле, а Даймлер не реализовал свой патент 1883 г. на двигатель, оба клапана которого были управляемыми.
В том же году Даймлер установил V-образный двигатель на автомобиль, названный “Штальрадвагеном” (со стальными колесами) (рис. 18). Колеса на нем были велосипедного типа, а рама была изготовлена из стальных труб (современные немецкие историки пишут, что ходовую часть для автомобилей типа “Штальрадваген” так же, как и для первого автомобиля Бенца, поставляла немецкая велосипедная фабрика “Неккарсульм” , ставшая известной мотоциклетной фирмой НСУ). Для охлаждения двигателя автомобиля вода при помощи помпы циркулировала по его трубчатой раме. Но что было действительно новым у этого автомобиля, так это механизм перемены передач при помощи скользящих шестерен. Поскольку этот механизм был открытым, его трудно назвать “коробкой” . Принцип действия был заимствован у металлорежущих станков. От ведущего вала этого механизма усилие передавалось при помощи двух пар шестерен на заднюю ось автомобиля, выполнявшую функцию ведомого вала. Обе оси автомобиля не имели рессор.
Рис. 18. Автомобиль “Даймлер” модели “Штальрадваген” 1889 г.
Автомобиль модели “Штальрадваген” 1889 г. стал первым даймлеровским автомобилем, поступившим в продажу. 28 ноября
1890 г. для его производства (а также для производства стационарных двигателей) была основана фирма “Даймлер Моторен-Гезельшафт мбХ” (ДМГ) с участием промышленников М. Дуттенхофера и В. Лоренца. Многое в деятельности этой фирмы и ее участников представляется неясным (с точки зрения документальных свидетельств). Это касается как двигателей, так и автомобилей. Например, по современным данным фирмы “Даймлер-Бенц АГ” (наследницы фирмы ДМГ) двигатель автомобиля “Штальрадваген” (рабочим объемом 0,97 л) развивал мощность 1,65 л. с. при частоте вращения 920 об/мин (а по данным историка Ф. Засса, мощность 2 л. с. при частоте вращения 620 об/мин). Размер цилиндра (диаметр цилиндра X ход поршня) у упомянутой модели автомобиля и у последующих в различных источниках указан по-разному. Не ясен и переход от базовой модели “Штальрадваген” к новому типу автомобилей “Рименваген” 1894 г. Историк Ф. Шильдбергер сообщает, что V-образный двигатель использовался с 1889 г. по 1893 г. Мощность его варьировала от 1 до 4 л. с., частота вращения — от 650 до 900 об/мин, литровая мощность была 2,9 л. с./л, а удельная масса — 37 кг/л. с.
История осложнилась и тем, что из-за разногласий с компаньонами В. Майбах и Г. Даймлер в начале 1891 г. покинули фирму и вернулись в нее только в ноябре 1895 г. Те же современные историки автомобиля Ф. Засс и Ф. Шильдбергер пишут, что во время своего ухода с фирмы они занимались конструкторской работой в канштаттском отеле “Херманн” . По их же словам, в этом отеле В. Майбах сконструировал пульверизационный карбюратор и новый 2-цилиндровый двигатель с параллельно расположенными цилиндрами, которому позже французский инженер Э. Левассор дал название “Феникс” . Что касается карбюратора, то, как известно, действительно Майбах получил на него патент в 1893 г. О других его разработках в те годы никаких сообщений в печати не было и его имя вообще нигде не упоминалось.
В настоящее время немецкие историки утверждают, что Майбах участвовал в разработке всех двигателей Даймлера, что им создан и первый мотоцикл Даймлера и автомобиль “Штальрадваген” . При этом ссылаются на сообщение самого Майбаха, сделанное им в 1918 г. Неясно, каким образом прекратившие связь с фирмой ДМГ Даймлер и Майбах могли влиять на ее работу. Фирма же тем временем продолжала постройку автомобилей типа “Штальрадваген” , а примерно в 1894 г. приступила к выпуску серии новых моделей автомобилей “Рименваген” (автомобиль с ременной передачей). Хотя при небольших скоростях ременная передача и обеспечивает плавность хода, ее применение с учетом перспективы было шагом назад. Фирмой было выпущено довольно много различных автомобилей с ременной передачей, включая и два грузовых (один с двигателем сзади, другой — с двигателем, расположенным в средней части автомобиля). Не совсем понятно, когда на автомобилях “Рименваген” появился двигатель с параллельными цилиндрами и кто явился его создателем.
Вопрос об авторстве на этот двигатель стал дискутироваться на страницах французских автомобильных журналов уже в 1898 г. Одни считали его конструктором Левассора, другие предполагали, что двигатель был разработан им совместно с Даймлером.