Автомобиль завтра

В ноябрьском выпуске 1935 года журнала "Техника-молодежи" нашел статью, которая, думаю, заинтересует коллег.

С каждым днем автомобиль находит себе все большее применение в самых различных областях человеческой деятельности — от туризма до обороны. В связи с этим средства автомобильного транспорта стали весьма разнообразны. Мы имеем небольшие двухместные автомобили мощностью до 20 лошадиных сил со скоростью 80 км/час. На 100 километров пути они расходуют не более 8—10 литров горючего. У нас есть средние и крупные легковые машины, вмещающие от 3 до 7 пассажиров. Мощность их колеблется от 40 до 150 лошадиных сил, а скорость от 100 до 180 км/час. Так же разнообразны различные виды автобусов. Есть автобусы для 15 человек, а есть и для 100. Некоторые автобусы развивают скорость до 100 км/час. Грузовые машины рассчитаны на самые различные нагрузки — от 1,5 до 10 тонн, а специальные тягачи тащат прицепки до 15—20 тонн. Выработаны специальные типы военных машин различного назначения. Мощность их достигает иногда несколько сот лошадиных сил. Помимо этого, выпускаются специальные тракторы, которые могут тащить тяжелые поезда в несколько десятков тонн со скоростью до 10 км/час. Наконец, мы имеем целую армию самых различных мотоциклов. Мощность их колеблется от 1,5 до 20 лошадиных сил. Наиболее быстроходные мотоциклы развивают скорость до 150 км/час.

В капиталистическом обществе развитие автотранспорта идет хаотично, с нездоровой конкуренцией и стремлением к наживе. Мы же располагаем всеми условиями для наиболее планового и организованного роста автомобилизма в интересах всей страны. В частности, только в нашем Союзе возможно разрешить весьма увлекательную задачу правильного сочетания автомобильного и других видов транспорта. Это не только принесет определенную хозяйственную пользу, но и приведет к кристаллизации основных типов автомобилей, создаст устойчивые в основном образцы машин, в высокой степени совершенных, целеустремленно созданных, вне требования моды и нездоровой коммерческой конкуренции.

* * *

С точки зрения конструктивной существующие типы автомашин являются изделиями, весьма продуманными. Интересно отметить, что из всего 50-летнего периода существования автомобилей можно назвать лишь два момента, резко повысивших качество и надежность машины, — это введение пневматических шин и современных приборов зажигания высокого напряжения. В остальном автомобиль развивался в процессе упорной будничной работы над отдельными его элементами, — работы, опиравшейся на бесчисленные эксперименты и совершенствования средств производства и материалов. Машины 1935 г. не похожи на машины 1915 г. ни по своему качеству, ни по внешнему виду, — и это достигнуто кропотливой упорной работой по бесконечно большой сумме бесконечно малых изменений.

Дальнейшее развитие автомашины пойдет двояко, — с одной стороны, тем же путем систематизированной работы по отдельным ее элементам, а с другой стороны, по пути введения принципиально новых типов. Следует лишь отметить, что на обоих путях предстоит разрешать все более и более трудные задачи. Поэтому и методика совершенствования машин становится более сложной, чем раньше, каждый шаг должен целиком опираться на серьезную научную проработку вопроса, которую приходится вести в самых разнообразных отраслях знания, так как автомобиль — машина весьма многогранная, в ней сосредоточиваются достижения самых, различных областей науки и техники.

* * *

Основной тип современного автомобиля — это бензиновый автомобиль. Над его дальнейшим развитием все время идет интенсивная работа. Ближайшее десятилетие должно, видимо, принести разрешение многих вопросов, связанных с коренным улучшением бензинового автомобиля.

Нас уже не удовлетворяет необходимость прилагать какие-то усилия, чтобы привести в действие основные механизмы автомобиля: тормоза, сцепление, коробку скоростей. Сцепление — это механизм, основанный на силе трения, передающей усилие от двигателя на передаточные органы автомобиля. При выключении сцепления (нажимом ноги) мотор вращается, не передавая движения на остальные части автомобиля. Коробка скоростей — один из основных агрегатов автомобиля, меняющий скорость вращения, передаваемого от мотора на колесную ось.. В этом механизме включается рукояткой, приводящейся в действие рукой шофера, та или иная пара зубчатых колес, одна из которых сидит на валу, связанном сцеплением с мотором, а другая — на валу, связанном с дальнейшей передачей автомобиля. Уже сейчас разрабатываются способы, которые позволят вводить в действие эти агрегаты не непосредственно, а при помощи сервомеханизмов, практически не требующих на себя затраты усилий. Эти сервомеханизмы будут действовать или с помощью электромагнитов, или с помощью жидкостей, или сжатого воздуха. Водитель уже не будет сам приводить в действие коробку скоростей или тормоза, он только нажмет электрическую кнопку или же повернет небольшой выключатель, — и сервомеханизм докончит за него работу, освобождая человека от тяжелых физических усилий.

Сервомеханизмы позволят и более удовлетворительно решить проблему управления автомобилем на расстоянии. Разумеется, это будет связано с разрешением ряда вопросов по передаче энергии на расстояние и телемеханике.

* * *

Отдельные механизмы автомобиля в целом ряде случаев будут весьма сильно видоизменены. Например, современная механическая коробка скоростей с ограниченным числом передач нас не удовлетворяет. Мы ищем такого механизма, который бы позволил бесконечно варьировать передачу вращения мотора на колесе.

Некоторые удачные, но не окончательные решения этой задачи уже есть. Возможно, что такая коробка с бесконечным числом ступеней будет или электромагнитной, или гидравлической, или, может быть, даже по-прежнему механической.

Большую роль в автомобиле играет так называемая подвеска, т. е. система опоры кузова и рамы автомобиля на оси колес. Эта система состоит из рессор и амортизаторов, которые должны ослаблять вредное действие сотрясений, ударов и пр. Современная конструкция подвески нас не удовлетворяет, она, несомненно, будет радикально изменена в ближайшем будущем. Несомненно, что здесь придется более широко и смело использовать различные устройства, основанные на применении жидкостей, которые, как известно, обладают хорошими амортизирующими свойствами.

Современное сцепление, основанное на трении поверхностей между мотором и передачей к задним осям, доживает свой век. Плавная передача вращения мотора к задним осям будет осуществлена при помощи сжатой жидкости. Но весьма вероятно, что в связи с выработкой принципиально нового типа коробки скоростей современное сцепление будет совсем уничтожено.

Орган, непосредственно определяющий экономичность автомобиля, — это карбюратор, т. е. прибор, в котором происходит распыление топлива и смешение его с воздухом. Здесь тоже перед нами стоят неотложные задачи. Мы должны изучить явления испаряемости топлива и физические процессы, происходящие в карбюраторе. Это поможет нам разработать новые методы автоматической регулировки горючей смеси.

Мы еще недостаточно овладели рабочим процессом газов в цилиндре двигателя. Как известно, этот рабочий процесс состоит из следующих основных моментов — всасывание горючей смеси в цилиндр, сжатие ее, расширение смеси после воспламенения и выхлоп, т. е. выход отработанных газов. Одно только повышение степени сжатия и управление процессом горения смогут намного повысить экономичность автомобиля — до 40 процентов.

* * *

Облегчение машины — тоже весьма важная и неотложная задача. При постройке автомобиля мы будем более широко применять алюминий и пластмассы — для различных деталей и в особенности кузова. Применение пластмасс для кузова обещает чрезвычайно много, — это освободит машину от дорогого холоднокатаного стального листа. Помимо этого, пластмассы дают возможность значительно легче и лучше производить маскировку автомобиля, что весьма важно для целей обороны.

Весьма широкие перспективы откроются перед нами, если удастся разработать достаточно хорошую конструкцию быстроходного двухтактного бензинового двигателя. Двухтактный двигатель совершает весь необходимый рабочий процесс в продолжение двух ходов поршня (тактов), т. е. каждый оборот коленчатого вала является рабочим. Двухтакный двигатель имеет весьма важные преимущества перед четырехтактным. Он имеет более равномерный ход и меньшие размеры при одинаковой мощности. Кроме того, производство такого мотора будет значительно проще.

* * *

Автомобиль ближайшего будущего изменит не только свою внутреннюю конструкцию, но и свой внешний вид. Форма автомобиля — это не только момент красивости. Внешняя форма часто влияет и на быстроходность машины, на ее экономичность. Уже давно ведутся работы по изучению аэродинамически выгодных форм кузовов. Выпущены отдельные машины, внешняя форма которых намного уменьшает сопротивление воздуха движению автомобиля. И для вас совершенно ясно, что в недалеком будущем, применяя наиболее удобообтекаемые формы кузовов, мы сможем повысить скорость автомобиля на 40 процентов, не увеличивая его мощности. Или, наоборот, мы сможем, сохранив существующие скорости, резко снизить мощность машин и расход топлива.

Желание повысить экономичность автомобиля заставит нас расширить ассортимент жидких топлив, заменяющих нефтяные продукты. В этой области много сделано, но и много предстоит сделать.. Это в свою очередь, несомненно, вызовет известные изменения и в самой конструкции автомобиля. В нашем Союзе, видимо, в первую очередь надо будет обратить внимание на древесину и отбросы сельского хозяйства с целью получения всякого вида спиртов.

Таковы те основные направления, по которым будет развиваться бензиновый автомобиль в ближайшем будущем. Мы будем иметь автомобиль — автоматизированный и облегченный, с повышенной экономикой, красивой и аэродинамически правильной формы, с прекрасными ездовыми качествами, автомобиль, легко управляемый и работающий на заменителях бензина.

* * *

Разумеется, что дальнейший прогресс не ограничится улучшением стандартной формы бензинового автомобиля. Существуют совершенно иные, принципиально отличные типы автомобилей с двигателями тяжелого топлива, газогенераторные, паровые.

Двигатель тяжелого топлива дает возможность заменить дорогостоящий бензин нефтью, керосином и пр. Его развитие зависит от того, насколько успешно мы сумеем изучить процессы горения и, главное, воспламенения тяжелого топлива и насколько будут совершенны приборы для подачи и подготовки этого топлива. Разрешение этой задачи сулит нам двигатель тяжелого топлива с числом оборотов в 3 тыс. и более в минуту.

Особый вопрос в развитии двигателей тяжелого топлива — это задача о пуске их в ход. Здесь нам придется не только хорошо изучить воспламенение тяжелых топлив, но и создать достаточно мощные пусковые приборы.

Высокие обороты мотора, легкий пуск в ход и возможность выпуска малолитражных машин — вот задача техники двигателя тяжелого топлива, которая будет разрешена в ближайшее десятилетие.

Газогенераторный автомобиль позволяет использовать различные сорта сравнительно дешевого топлива — бурый уголь, торф и различные отбросы сельского хозяйства (щепу, чурки, солому и т. д.). Газогенератор, установленный на автомобиле, перерабатывает это топливо и дает горючий генераторный газ, идущий для питания двигателя.

Последние испытания газогенераторных автомобилей у нас в Союзе показали их высокие качества, удобство и большую экономичность. Этот тип автомобиля особенно будет выгоден для грузового транспорта в лесном и сельском хозяйстве. Необходимо только разработать достаточно легкую конструкцию газоочистителей, сделать растопку генератора более простой и уменьшить его габариты. Все это, несомненно, даст нам в ближайшем будущем удобный, легко запускаю­щийся тип транспортного газогенератора.

* * *

Мы стоим на пороге возвращения паровой машины в качестве двигателя автомобиля.

Впервые автомобиль появился именно с паровым двигателем в Англии в середине прошлого столетия. Его развитие было приостановлено знаменитым законом английского правительства, которое «разрешило» применение автомобиля при условии, что впереди его будет итти человек с красным флагом и предупреждать всех о возможной опасности.

Попытки, и довольно успешные, применить пар на автомобиле были сделаны в период мировой империалистической войны в той же Англии, но сложность обслуживания котла не дала развития этой конструкции.

За последние годы сконструирован ряд электромагнитных приборов, которые позволяют быстро управлять горением жидкого горючего в топке котла, — тем самым вопрос о паровом автомобиле вновь приобретает актуальное значение.

Применение пара давлением в 100 атмосфер и создание котлов, требующих всего 10 литров воды в обороте, позволило выпустить интереснейшие образцы паровых автомобилей, которые могут работать на любом жидком горючем.

Излишне много говорить о том, какой переворот в автомобилестроении может внести эта конструкция. Помимо громадного хозяйственного значения, паровой автомобиль важен тем, что он упростит конструкцию машины, — коробка скоростей будет уже не нужна. Паровой автомобиль имеет огромное военное значение, так как ему не страшно действие на расстоянии тех или иных волн, которые могут остановить приборы зажигания в двигателе внутреннего сгорания.

* * *

Большое будущее принадлежит автомобилю электрическому. Здесь вся задача состоит в том, чтобы создать достаточно мощные и вместе с тем легкие аккумуляторы, не боящиеся тряски. Как только будут созданы такие аккумуляторы, так вопрос об электрическом автомобиле можно считать решенным.

Электрический автомобиль будет отличаться весьма простой конструкцией и удобством в управлении. Он будет самым чистым автомобилем, не отравляющим городской воздух отводящими газами и продуктами горения.

* * *

Теперь мы ясно видим, что успех дальнейшего развития автомобиля зависит от научной и практической разработки ряда вопросов из круга самых разнообразных отраслей знания: механики, телемеханики, гидродинамики, химии горения, химической технологии, различных отраслей электротехники и т. д.

В большинстве случаев практически интересное решение лежит в комбинированном использовании различных достижений, получаемых в этих разнообразных дисциплинах. Кроме того, следует отметить, что практическая ценность всякого решения определяется всегда производственными возможностями по его реализации. Поэтому без точного знания производства нет пути к отысканию наиболее совершенного типа автомобиля.

Усидчивый труд, твердые знания, практический опыт и широко поставленная экспериментальная работа — вот что поможет нам сказать новое слово в развитии автотранспорта и дать нашему социалистическому хозяйству удобный, дешевый и красивый автомобиль.

источник: проф. Л. КЛИМЕНКО "Автомобиль завтра" "Техника-молодежи" 11-1935