Historia pierwszego samochodu: przemysł motoryzacyjny w Europie

Владельцы идеального по своим формам и оснащению Mercedes-Benz могут быть изрядно удивлены, если им предложить, взамен их безупречной по внешнему виду машины, велосипед с двигателем внутреннего сгорания. Но именно это самодвижущееся устройство вместе с немецким изобретателем Карлом Бенцом стояло у истоков не только автомобилестроения, но и марки Mercedes-Benz. История автомобильной промышленности отличается рядом интересных фактов, включая разработку всех элементов современной платформы до гибридных автомобилей

Машина с женским именем Мерседес

Начиная со времен Александра Дюма, женское имя Мерседес олицетворяет лучшие женские качества, но в понимании Mercedes-Benz приобрело совершенно другой контекст. Современная машина этой марки является символом стремительности, мощности, отличается умением преодолевать любые расстояния и препятствия.

История этой марки начинается с XIX века, когда появилась и самоходная коляска Карла Бенца. Машина Бенца стала доступна для покупки в 1886 году. Следующая страница истории автомобилестроения связана с именем Готлиба Даймлера, сконструировавшего свою самоходную коляску с двигателем собственной разработки. Впоследствии машина получила название Mercedes по спортивному псевдониму гонщика Эмиля Эллинека. При объединении компаний Бенца и Даймлера стала известна как Mercedes-Benz. Именно эта марка считается родоначальником автомобильных технологий.

Русский период автомобилестроения

Идея отказа от лошадей и перехода на автономную езду волновала изобретателей, начиная с XVI века. Первый прототип автомобиля появился в 1672 в Китае, его создали в качестве игрушки для императорского дома в иезуитской общине. Разработкой руководил Фердинанд Вербист, а сама самоходная машина двигалась на паровом двигателе. На тот момент она не могла везти человека, но успешно передвигалась по императорскому дворцу как самоходная игрушка.

Подобные попытки были и в России, первым изобретателем прототипа считается Леонтий Шамшуренков, представивший свою машину Михаилу Ломоносову в 1752 году. В отличие от коляски Бенца, Шамшуренков смог создать сразу четырехколесную модель самобеглого экипажа. Ее скорость составляла 15 км/ч. Дополнительно было разработан верстометр для расчета пройденного расстояния. Чертежи и конструкция изобретения не сохранились.

В 1791 году представил свой вариант самоходного экипажа Иван Кулибин, устройство развивало скорость до 16 км/ч. Кулибин изобрел не просто самоходный экипаж, им были спроектированы основные узлы, присутствующие в современных автомобилях – коробка передач, подшипники качения. На следующем этапе он решил совместить свое изобретение с паровым двигателем, но не успел закончить свое изобретение.

Эпоха двигателя внутреннего сгорания

Разработки Кулибина не были поддержаны в России, поэтому пальму первенства заслуженно получил Карл Бенц. На тот период родоначальник самой известной автомобильной компании современности был подающим надежды немецким инженером, которым двигала идея создания самоходного средства передвижения. Настоящим прорывом в изобретениях стал двигатель внутреннего сгорания.

Кулибин же планировал сделать экипаж, используя двигатель внешнего сгорания. Первый образец подобного устройства был построен в XVII веке французским инженером Дени Папеном. В 1705 году были изобретены машины Ньюкомена и Севери, но они имели промышленное назначение.

Историю появления современного парового двигателя связывают с Джеймсом Уаттом, создавшим подобное устройство в 1769 году. Попытки создания паровых экипажей сталкивались с проблемой громоздкости паровой установки. В 1806 году был изобретен первый двигатель внутреннего  сгорания, который и стал началом истории автомобилестроения.

Машина Карла Бенца появилась благодаря изобретению четырехтактного бензинового двигателя Николаусом Отто в 1885 году. В XIX было сделано несколько изобретений в области создания двигателей, работающих на разных топливных элементах, заложивших основу современных гибридных автомобилей. Их будет удобнее представить в виде небольшой хронологии:

1. Использование водорода как топливного элемента двигателя было применено в 1838 году немецким инженером Кристианом Фридрихом Шёнбейном в 1838 году.
2. Автомобиль, работающий на электричестве, появился в Венгрии в 1858 году благодаря работам Аньоша Йедлика и свинцово-кислотной батарее, прототипа современного аккумулятора, Гастона Планте.
3. В 1870 году был испытан двигатель, работающий на бензине, в Вене. Его изобрел инженер Зигфрид Маркус на основе своей низковольтной системы зажигания, инновационным решением было сочетание зажигания с генератором, конструкция которого была основана на вращающихся щетках.
4. Двигатель, аналогичный устройству Бенца, но работающий на дизеле, был изобретен в Германии в 1897 году – Рудольфом Дизелем, которое стало прототипом современного дизельного двигателя.

Из всех технологий двигателя приоритетные преимущества именно бензиновый двигатель внутреннего сгорания. Ранние попытки внедрения технологии были неудачными из-за сложности применения топлива. Бензин же в тот период отличался доступной ценой и свободно продавался в аптеках.

Машина Карла Бенца

История автомобилей и непосредственно появления машины Карла Бенца связана с появлением в 1840 году велосипеда. Она представляла собой трехколесную велосипедную конструкцию, приводимую в движение двигателем внутреннего сгорания. Существенным вкладом в свой двигатель стало решение Бенца использовать в качестве горючего доступный бензин, на тот момент двигатели конкурентов работали на дорогостоящем спирте. Именно этот выбор помог сделать автомобиль первым массовым транспортным средством.

Принцип работы двигателя Бенца практически полностью повторяет современные моторы. Источником питания была батарея, питание подавалось с помощью индукционной катушки, горючая смесь воспламенялась благодаря искре. Топливо в двигатель подавалось самотеком, распыление осуществлялось с помощью карбюратора, контроль подачи был реализован с помощью дроссельной заслонки.

Несмотря на гениальную простоту решения работы по ее внедрению шли с определенными сложностями. Эксперименты проводились в сарае семьи Бенц после работы. К 1879 году появилась рабочая версия мотора.

Бенц установил устройство на колесную коляску, самостоятельно спроектировал лично все рабочие узлы самодвижущейся коляски. Запасные части поставил крупнейший производитель велосипедов – компания Adler. Современная автоплатформа обязана приобретению трубчатой рамы именно конструкции велосипедов. Также Бенц использовал большие колеса со спицами и резиновые шины, которые с некоторыми изменениями дошли до наших дней.

Самодвижущееся устройство Бенца было представлено общественности после получения патента в 1886 году под названием Benz Patent-Motorwagen, особую популярность экипаж приобрел во Франции. К 1893 году на заказ было сделано более 20 машин. В 1906 году патент был передан в мюнхенский музей.

Эпоха Даймлер-Бенц

Знаменитый на весь мир знак Mercedes-Benz – трехконечная звезда – и название самой марки автомобиля связано с компанией Daimler-Motoren-Gesellschaft (DMG), организованной Готтлибом Вильгельмом Даймлером совместно Вильгельмом Майбахом. Впоследствии они оба вышли из состава акционеров, оставив предприятию патенты.

История создания автомобилей начиналась с завода Deutz-AG в Кёльне, где в 1872 году Даймлер занял пост технического директора, а Майбах – главного конструктора. Именно этот завод стал в 1877 году выпускать четырехтактный двигатель внутреннего сгорания инженера Николауса Отто, работавшего на предприятия. В этот же период Карл Бенц (1879) изобрел двухтактный цикл и соответствующий двигатель.

В 1880 году Даймлер и Майбах из-за личностных и технических разногласий с Отто покидают Deutz-AG. В своей домашней лаборатории в Штутгарте инженеры создают целую серию двигателей, работающих на бензине. Данный продукт нефтеперегонки в тот период не имел практического назначения и продавался в аптеках преимущественно для чистки одежды.

Бензин на тот момент было самой доступной легковоспламеняющейся жидкостью, обеспечивающей необходимые технические параметры процессу внутреннего сгорания. К совместным инженерным достижениям Даймлера и Майбаха относятся следующие разработки:

• в 1885 году изобретен первый двигатель, карбюратор и ременная передача, на базе этих узлов был построен мотоцикл Даймлера, развивавший скорость до 12 км/ч;
• в 1886 году появилась самодвижущаяся коляска с мотором, подаренная жене Даймлера на день рождения 8 марта и развивавшая скорость до 16 км/ч;
• лодочный мотор;
• двигатель для воздушных шаров.

Для внедрения изобретений с массовое производство в 1890 была организована компания Daimler-Motoren-Gesellschaft (DMG), ставшая владельцем всех инженерных патентов. Логотипом этой компании стала известная на весь мир трехконечная звезда.

Майбах покинул компанию в 1891 году. В 1894 году бренд «Даймлер» был приобретен английским промышленником Ф. Симмсом, именно по этой причине до 1950 года DMG производила машины для английской королевской семьи. Благодаря Симмсу под брендом «Даймлер» стали выпускаться двигатели британской разработки. В 1960 году «Даймлер» была объединена с компанией Jaguar.

В 1899 год считается годом рождения DMG Mercedes, названной в честь дочери автогонщика Эмиля Еллинека. Именно ее прозвище он взял для участие в гонках для машинах Готтлиба Даймлера. После смерти отца сын Даймлера Пауль изобрел компрессор для увеличения мощности мотора, эти работы проводились уже после Первой Мировой войны, во время которой компания DMG занималась поставкой широкого ассортимента автомобилей.

Компания Бенца Benz & Cie и DMG объединились в 1926 году, образовав концерн Daimler-Benz.

Развитие технологии автомобилестроения в Европе

После того как в 1888 году Берта Бенц совершила длительное путешествие из Мангейма в Пфорсгейм такие повозки стали транспортом для повседневного использования. Лицензию на производство машины Бенца во Франции приобрел Эмиль Роже. Другие предприниматели занимались выпуском трициклов, которые быстро распространились по всей Европе. Самым быстрым считался трицикл Болле, который развивал скорость до 45 км/ч.

Первые французские компании

В 1900 году было начато промышленное производство автомобилей во Франции, а также в США. Первой компанией, открытой для производства автомобилей, стала «Панар и Левассо». В 1891 году была создана Пежо. Уже к началу XX века автомобильная промышленность начала развиваться бурными темпами, но основным лидером среди стран производителей стала Франция. В 1903 году французы выпускали 48,8% мирового объема автомобилей.

Technologia

Вначале XX века выпускались автомобили на основе колоссального количества технологий, наиболее были распространены паровые, бензиновые и электрические двигатели. Но в силу экономичности уже в 1910 году доминирующее влияние закрепилось за бензиновыми моторами.

В 1898 году Луи Рено презентовал свой кардарный вал и дифференциал с коническими шестернями. Также появились газовые и электрические гибриды. Вначале XX века были опробованы мультимоторные транспортные средства, на их основе изобретены многоклапанные двигатели.

Большинство автомобилей двигались с постоянной скоростью, приводились в движение цепным, а не карданным валом. В 1902 году Рено начал устанавливать на свои машины барабанные тормоза, голландский инженер Якобус Спайке в 1903 разработал спортивный автомобиль с полным приводом, но он не участвовал в спортивных соревнованиях вплоть до 1965 года.

Из-за отсутствия единых стандартов развитие автомобильных технологий проявлялось в разных направлениях, без какой-либо организации со стороны рынка и потребителей. Разработки появлялись молниеносно, и только впоследствии сформировались четкие представления автомобильной архитектуры.

Устоявшаяся архитектура

В первые десятилетия XX столетия обозначились черты традиционной автомобильной архитектуры. Это связано с распространением хорошо узнаваемых автомобилей Рене Панара и Эмиля Левассора. Конструкция данных самодвижущихся экипажей предусматривала:

• задний привод;
• двигатель внутреннего сгорания, установленный спереди;
• шестеренчатую трансмиссию.

В 1898 году была изобретена электрическая система зажигания Арнольда, хотя общепринято автором разработки считается Роберт Бош. На многих транспортных средствах уже XX веке использовалась независимая подвеска Болле, изобретенная в 1873 году, и тормоза на все четыре колеса, выпускаемые Аррол-Джонсон Компани из Шотландии (1909).

Подвеска комплектовалась рессорами. Распространились системы подачи топлива, что позволило обеспечивать движение с разной скоростью. Однако бесконечно переменная система скоростей появилась только в наше время. В 1905 году Джоном Вудом было изобретено безопасное лобовое стекло, но массовое применение его началось только в 1926 году. Благодаря Форд модель Т стала использоваться планетарная трансмиссия с педальной системой управления.

Более поздний период развития автомобилестроения связан с внедрением технических разработок. Изобретения и в наше время обеспечивают компаниям-производителям ведущее положение на рынке.