В истории есть изобретения, которые не просто становятся очередным шагом вперёд, а являются настоящим прорывом, предвестником грядущей эпохи. Одно из них — «Малая телега Кюньо» (Le fardier de Cugnot). Это не просто диковинный агрегат XVIII века, а первый в мире автомобиль в полном смысле этого слова: самодвижущееся транспортное средство, предназначенное для перевозки людей и грузов.

Давайте перенесёмся в 1769 год, чтобы познакомиться с творением гениального инженера Николя-Жозефа Кюньо.

Кто такой Николя-Жозеф Кюньо?

Это был французский военный инженер, инспектор военных заводов. Его задачей было найти способ заменить лошадей, которые таскали за собой тяжёлые артиллерийские орудия. Армия нуждалась в мощном и независимом тягаче. Кюньо, будучи знакомым с паровыми машинами (уже вовсю использовавшимися для откачки воды из шахт), предложил революционное решение — использовать пар для создания самодвижущегося экипажа.

Как была устроена эта чудо-машина?

Конструкция паровой телеги была гениальной для своего времени и одновременно архаичной с современной точки зрения.

1. Двигатель: Две одноцилиндровые паровые машины (по сути, два огромных насоса), работавшие попеременно. Пар вырабатывался в массивном котле, расположенном спереди. Котёл стоял на огне, который разводили прямо в топке под ним.

2. Трансмиссия: Здесь и заключена главная инженерная находка Кюньо. Поршни машины через систему храповиков («собачьих механизмов») напрямую вращали единственное переднее колесо. Да-да, ведущим было переднее колесо, которое одновременно выполняло и роль руля. Это делало управление невероятно тяжёлым.
3. Ходовая часть и корпус: Телега покоилась на трёх массивных дубовых колёсах, окованных железом. Рама также была деревянной. Сзади располагалась грузовая платформа для перевозки артиллерийских снарядов. Водитель (кочегар) управлял всем этим с помощью огромных рычагов.

4. Технические характеристики (по тем временам — фантастика):
· Скорость: около 3-4 км/ч (чтобы не отстать, нужно было просто быстро шагать).
· Грузоподъёмность: до 3-5 тонн.
· Запас хода: главным ограничением была не вода, а топливо. Телега могла двигаться лишь 10-15 минут, после чего нужно было останавливаться и снова разжигать огонь, чтобы поднять давление пара.

Исторические испытания и знаменитая авария

В 1769 году Кюньо представил первую, уменьшенную модель, которая доказала жизнеспособность идеи. Год спустя, в 1770-м, на улицах Парижа прошли испытания полноразмерного образца.

Устройство произвело колоссальное впечатление на современников! Огромная, пыхтящая паром, шипящая и лязгающая железная машина двигалась сама по себе, без лошадей. Это было сродни магии.

Однако именно на этих испытаниях произошло знаменательное событие: первое в истории ДТП с участием автомобиля. Из-за несовершенного рулевого управления и огромного веса (около 2.8 тонн) телега стала неуправляемой и врезалась в каменную стену арсенала. Стена, к счастью, устояла, а вот телега — нет. Это происшествие запечатлено на многих гравюрах.

Почему паровая телега не стала массовой?

Несмотря на успех, проект был закрыт. Причины были объективными:

· Технологическая сложность: Для массового производства не было ни подходящих материалов, ни станков, ни технологий.
· Низкий КПД: Машина была чрезвычайно прожорлива, требовала много топлива и воды.
· Ненадёжность: Часто ломалась, требовала постоянного ухода и квалифицированного кочегара-механика.
· Конкуренция с лошадьми: На тот момент лошадь была куда более эффективным, манёвренным и «экологичным» транспортом.

Финансирование проекта прекратилось, а единственный экземпляр отправили на склад, а затем — в музей.

Наследие и значение

Казалось бы, история закончилась провалом. Но почему же мы помним Кюньо сегодня?

· Первый автомобиль: Это был первый практический пример использования механической тяги для передвижения по суше.
· Первый тягач: По своей сути, это был не car (экипаж), а truck (грузовик-тягач), что делает его ещё и прародителем всего грузового транспорта.
· Доказательство концепции: Кюньо доказал всему миру, что самодвижущиеся экипажи — это возможно.

Где увидеть оригинал?

Чудом уцелевший оригинал «Малой телеги Кюньо» 1770 года хранится в Музее искусств и ремёсел (Musée des Arts et Métiers) в Париже. Это один из главных экспонатов музея, стоящий в самом центре зала. На него действительно стоит посмотреть — чтобы прикоснуться к истокам всей автомобильной эпохи.

Паровая телега Кюньо стала символом человеческой дерзости — попытки создать будущее, используя технологии настоящего. Она опередила своё время на добрую сотню лет. И хотя по улицам поехали именно бензиновые, а не паровые автомобили, именно Кюньо первым показал эту дорогу.

После войны в Советском Союзе ввиду дефицита жидкого топлива, инженерам НАМИ была поставлена задача: разработать для леспромхозов грузовой автомобиль, способный работать на дровах. Такие машины могли обеспечить безотходное производство и условную дешевизну грузоперевозок. Кроме того чтобы топить паровой двигатель уже не требовался кочегар - дрова опускались в топку под своим весом.

В отличии от газогенераторных автомобилей, которые были распространены в послевоенном СССР паромобиль должен был топиться обычными дровами а не заранее обработанными на специальных предприятиях твердом топливе. Обычные дрова использовались в стационарных паровых машинах, однако топить паровой двигатель автомобиля было предложено впервые.

И к 1948 году был изготовлен первый паровой грузовик НАМИ-012 следом за ним были изготовлены еще два грузовика: внешне они отличались более скругленными кабинами, спереди исчезли хромированные детали.

Государственные испытания начались 2 сенября 1950 года и завершились 25 августа 1951 года.

Испытания проводились на Крайнем Севере. Морозы доходили до -40 градусов, бралась ледяная вода из местного озера. В конце испытаний сделали пробег по маршруту Москва - Ярославль и обратно. Всего одна из них прошла 17 тысяч км, другая 28 тысяч км.

Паросиловая установка состояла из водотрубного котла и паровой машины одинарного расширения и двойного действия. Двигатель развивал мощность 100 лошадиных сил, при рабочем объеме 4590 см³. Расход топлива составил от 400 до 500 кг дров на 100 км. Грузоподъемность составила 6 тонн. Максимальная скорость 40 км/ч. Коробки передач не было. Запас хода с полной нагрузкой по шоссе на дровах от 75 до 100 км, по воде 150 км. Время необходимое для разогрева котла от 25 до 50 минут в зависимости от влажности дров.

На основе испытаний комиссия пришла к выводу, что машина имеет хорошую проходимость, при загруженном состоянии. Но без нагрузки, вес которой приходился на переднюю ось НАМИ-012 имел низкую проходимость. Поэтому в 1953 году изготовили новую модель НАМИ-018, но дальше испытаний паровые грузовики не двинулись и были отданы на слом.

Больше узнать о интересной военной технике, оружии, истории и политики Вы можете по ссылке снизу.

Ссылка на мой телеграм канал - https://t.me/MilitaryReviewTelegram

Ссылка на мой канал в Дзене - https://dzen.ru/id/627620d6c386e80fefd4c6fb

У парового двигателя и появившегося следом ДВС имелся общий недостаток – низкий КПД и высокий износ основных элементов в процессе преобразования действия поршней во вращательные движения колес. Улучшить этот показатель пытались многие именитые инженеры, но получилось лишь у механика-самоучки Феликса Ванкеля, создавшего в 1957 году особый тип мотора.

Сегодня поговорим о роторно-поршневом двигателе и разберемся, почему он так и не прижился в массовом производстве.

Происхождение

Как уже было сказано, в 1957 году никому не известный механик-изобретатель спроектировал двигатель нетипичной конструкции: трехгранный ротор в форме треугольника Рёло вращался внутри цилиндра специального профиля. Сам ротор установлен на приводном валу и жестко соединен с зубчатым колесом, которое входит в «зацеп» с неподвижной шестерней, называемой статором. Диаметр ротора намного превышает диаметр статора, при этом тот обкатывается вокруг шестерни.

Такая конструкция позволяет осуществить любой 4-тактный цикл Дизеля, Стирлинга или Отто без применения специального механизма газораспределения. Вместо прокладок и вкладышей герметизация камеры обеспечивается радиальными и торцевыми уплотнительными пластинами, прижимаемыми к цилиндру центробежными силами, давлением газа и ленточными пружинами. Отсутствие механизма газораспределения делает РПД значительно проще четырехтактного поршневого мотора, а отсутствие сопряжения (картерное пространство, коленвал и шатуны) между отдельными рабочими камерами обеспечивает необычайную компактность и высокую удельную мощность.

Когда Ванкель принес свои разработки ведущему инженеру NSU Вальтеру Фреде, тот пришел в восторг и предложил тут же испытать инновационный двигатель, установив его на автомобиль NSU Prinz. Ясное дело, что опытный образец был далек от совершенства, поэтому, чтобы заменить те же свечи, приходилось почти полностью разбирать агрегат. Увы, ни надежностью, ни тем более экономичностью двигатель Ванкеля тогда не отличался.

После множества испытаний бренд NSU все же занялся выпуском машин с традиционным ДВС. Однако первый роторно-поршневой серийный двигатель DKM-54 получил применение на спорткаре NSU Spider и продемонстрировал большой потенциал.

Массовое применение

Двигателем Ванкеля оборудовался седан бизнес-класса NSU Ro 80, в 1967-1977 годах было выпущено 37.204 экземпляра. Помимо этого, данный автомобиль имел множество других инноваций, например, кузов с рекордно низким аэродинамическим сопротивлением, полуавтоматическую коробку передач с гидротрансформатором, блок-фары.

Отметим, что Ro 80 отличался не только уникальными техническими решениями, но и передовым дизайном, который, впрочем, оказался для современников слишком вычурным. Впоследствии такой экстерьер лег в основу стиля моделей Audi 100 и 200 поколения C2.

К сожалению, рабочий ресурс роторно-поршневого двигателя оказался до крайности ограниченным. Агрегат нуждался в ремонте спустя 50 тысяч км пробега, из-за чего седан Ro 80 пользовался плохой репутацией и служил объектом насмешек для автомобильной прессы. На многих сохранившихся моделях оригинальный двигатель был впоследствии заменен на поршневой L4 Essex от Ford.

К 1980-м годам роторные двигатели Ванкеля исследовались лишь японской компанией Mazda. Правда, технология точечно применялась еще на спецтранспорте Волжского автозавода. В СССР бензин стоил достаточно дешево, а данный агрегат имел большую мощность, однако к 2004 году производство машин с таким двигателем было прекращено. Япония осталась единственной страной, в которой продолжается разработка роторного двигателя, но это тема для отдельной статьи.

В начале1980-х роторный мотор использовали для оснащения мотоциклов Norton. Инженеры Norton успешно внедрили РПД в спорт, и к концу 1980-х байкам фирмы не было равных.

Сегодня компания производит 588-кубовую модель с двумя роторами NRV588. Также инженерами Norton ведется разработка версии на 700 куб.см, которая называется NRV700. Она представляет собой мощный спортбайк, оснащенный инжекторным 170-сильным двигателем Ванкеля.

Особенности РПД

Двигатель Ванкеля с момента своего появления получил ряд значительных преимуществ перед поршневыми моторами. А учитывая, что агрегат постоянно дорабатывался, со временем удалось повысить его экономичность и производительность. Из явных достоинств двигателя Ванкеля в первую очередь выделяют:

• небольшие габариты и вес. РПД практически вдвое меньше поршневого ДВС, что положительно сказывается на управляемости машины, способствует оптимальному монтажу коробки передач, позволяет сделать салон намного просторнее;

• в сравнении с двухтактным мотором двигатель Ванкеля имеет гораздо меньше деталей, что более выгодно в плане ремонта;

• мощность вдвое больше, чем у стандартных ДВС;

• большая плавность работы, так как отсутствие поступательно-возвратных движений делает езду более комфортной;

• возможность заправки низкооктановым бензином;

• все элементы мотора вращаются в одну сторону, что улучшает внутренний баланс агрегата и снижает вибрации.

Двигатель Ванкеля развивает мощность плавно и равномерно. За время, пока ротор оборачивается 1 раз, выходной вал совершает 3 рабочих цикла.

Увы, недостатки у роторно-поршневого мотора тоже имеются, причем перевешивают достоинства.

Во-первых, конструкция герра Ванкеля крайне непривычна для автомехаников.

Во-вторых, такой агрегат требует от автовладельцев изменить многие привычки вождения. Так, тормозить двигателем попросту не получится, а движение в гору в «натяг» становится невыполнимым. Кроме того, компактный мотор обладает малой инерцией, чего не скажешь о массивных поршневых ДВС. При частом цикле включения-выключения, запусках-выключениях на свечах появляется нагар. Кроме того, специфический звук мотора некоторые автолюбители причисляют к недостаткам.

Отдельно отметим органические изъяны роторно-поршневого агрегата. Данный мотор обладает увеличенным расходом горючего из-за неоптимальной формой камеры, которая теряет тепло через стенки. К тому же мотор потребляет много масла. Как было сказано выше, срок эксплуатации двигателя Ванкеля ниже, чем у стандартного ДВС, поскольку роторные уплотнения регулярно изнашиваются.

Недостатки РПД схожи с недостатками двухтактных поршневых агрегатов. Отметим, что исправить это можно схожими способами: увеличенное потребление топлива сбивается непосредственным впрыском, нехватка эластичности – установкой изменяемых фаз. Это повышает экономичность и управляемость. Также для повышения эластичности меняется конфигурация трубопроводов.

***

Практика показывает, что эпоха роторных моторов еще не наступила. В массовом производстве поршневые системы были и остаются лидирующими. Одной из причин, по которым роторно-поршневой двигатель не производится массово, является необходимость предельно точной сборки агрегата – малейший брак станет причиной скорого выхода мотора из строя. Однако само наличие РПД является неплохой альтернативой традиционным силовым агрегатам. Не исключено, что в будущем данная технология найдет более глубокое применение.