Автомобили обгоняют время
Интересная статья из винтажного журнала, которая, думаю, заинтересует коллег.
Толпы зрителей собрались на улицах Парижа посмотреть на удивительную процессию: фаэтоны и кабриолеты привычного вида ехали вперед, движимые невидимой силой. Немногие знали, что эти неуклюжие громыхающие повозки были автомобилями, несколько лет тому назад появившимися на дорогах Европы.
Автомобили – 46 машин с бензиновыми, паровыми или электрическими двигателями – отправлялись в дальний путь. Был дан старт первым в мире автомобильным гонкам по маршруту Париж – Бордо – Париж на дистанцию свыше 1000 километров. Победитель гонок, искусно преодолевший все трудности пути, вернулся в Париж, показав среднюю скорость 24,4 километра в час.
Это было пятьдесят лет тому назад.
С тех пор гонки автомобилей стали проводиться регулярно, число их росло, в них принимало участие все больше машин. Международные автомобильные гонки были увлекательным зрелищем, собирая десятки, а иногда и сотни тысяч зрителей. Это была широкая агитация за автомобильный спорт, за автомобилизм. Гонки оказывали громадную услугу автомобильной технике,– заводы, готовившие новые автомобили, проверяли их качество, непрерывно их совершенствовали.
Соревнования автомобилей проводились по разным программам. Проводились состязания и в скорости, и в продолжительности безостановочной езды, и в умении преодолевать трудный маршрут, и в экономии топлива.
Каждый вид гонок рождал своих рекордсменов. Рекордный автомобиль – это такой, в котором одно или несколько качеств автомобиля доведены до совершенства, предельного для своего времени. Поэтому рекордные автомобили опережают рядовой автомобиль иногда на десятилетия. Рекордные автомобили прокладывают новые пути для техники. Они обгоняют время.
В ПОГОНЕ ЗА СКОРОСТЬЮ
Какую наибольшую скорость может развить автомобиль? Этот вопрос встал на другой же день после рождения первых автомобилей. И вот в 1898 году был зарегистрирован первый абсолютный рекорд скорости – 63 километра в час.
Во время испытания автомобиль разгонялся и проходил с хода один километр или одну английскую милю (1,61 километра), а потом скорость, показанная на этом участке, пересчитывалась на часовую скорость, то есть выражалась в километрочасах.
Никаких ограничений для рекордных автомобилей не ставилось – только бы скорость повыше. Долговечность автомобиля, его поворотливость и управляемость на виражах, способность к разгону и торможению – все это отходило на задний план. Требовалось главное: короткое время выдерживать исключительно напряженную работу всех механизмов и устойчиво сохранять направление движения на максимальной скорости.
Поэтому рекордные автомобили совсем не похожи на те, которые мы видим каждый день. Они очень сложны в изготовлении, стоят дорого, но дают в руки специалистов материалы для увеличения быстроходности и надежности обычных автомобилей. Прошло много лет, пока научились строить рекордные автомобили так, чтобы езда на них не граничила с самоубийством.
Рекордные автомобили начала XX века устрашали даже хладнокровных смельчаков, и падкие до сенсаций репортеры, захлебываясь, писали о страшных, огнедышащих чудовищах, мчащихся с грохотом и лязгом.
В начале своей карьеры Генри Форд решил попробовать свои автомобили на гонках. Победа на гонках приносила известность и была лучшей рекламой.
В строгой тайне строил Форд специальный автомобиль, и в 1903 году «Стрела» была готова. Двигатель громадной по тем временам мощности – в 80 лошадиных сил – должен был принести верную победу. Но возникло неожиданное затруднение. Ни Форд, ни помогавший ему Тим Коплер не рискнули повести «Стрелу» на гонках. Форд, испытавший свое детище на предельной скорости, позже говорил, что после такой поездки спуск с Ниагарского водопада показался бы ему приятной прогулкой.
После долгих поисков нашли, наконец, некоего Олдефилда – гонщика-велосипедиста. Правда, в автомобилях Олдефилд ничего не смыслил, но зато ему был неведом страх.
Олдефилд уселся в «Стрелу» и, весело попрощавшись с окружающими, сказал:
«Я знаю, что в этой тележке меня, может быть, ждет смерть, но, по крайней мере, все должны будут сказать, что я мчался, как дьявол».
Автомобили рванулись со старта. Олдефилд вцепился в рычаги и с грохотом помчался вперед, не смея оглянуться и не замедляя хода на ухабах и поворотах. «Стрела» примчалась первой, и судьи зафиксировали скорость 147 километров в час.
Барни Олдефилд за рулем «Стрелы»
Шли годы, автомобили совершенствовались. На смену небольшим моторам пришли мощные авиационные двигатели, и длинные машины, ласкающие глаз плавными контурами, пришли на смену довольно неуклюжим самодвижущимся повозкам начала XX века.
В 1928 году «Золотая стрела» гонщика Эрвина показала скорость 372 километра в час. В 1935 году «Голубая птица» Кемпбелла промчалась один километр со скоростью 484 километра в час. Через два года «Молния» Эйстона – стальная сигара весом в 7 тонн и длиною в 10 метров – завоевала мировой рекорд, показав скорость 555 километров в час.
«Синяя птица-2», на которой М. Кэмпбелл зимой 1928 года показал скорость 333 км/ч, чуть было не стоившую ему жизни. Сзади кабины виден один из наружных радиаторов, который спас ему жизнь. На автомобиле установлен 12-цилиндровый двигатель объемом 24 л, развивавший 900 л. с. База машины 3650 мм. Длина 5500 мм. Масса по сравнению с «Синей птицей-1» сокращена до 2640 кг
Но увеличение скорости давалось не дешево. Мощности двигателей рекордных автомобилей, стремительно росли: на «Золотой стреле» был поставлен мотор в 980 лошадиных сил, на «Синей птице» – 2500 лошадиных сил, на «Молнии» – 5000 лошадиных сил. «Что же дальше?» спрашивали себя специалисты. Значит ли это, что в скором будущем придется ставить двигатели в 8000, в 10000, в 15000 лошадиных сил? Жизнь ответила на этот вопрос отрицательно.
Английский инженер Рельтон, решивший победить рекорд «Молнии», поставил на свою машину лишь два авиационных мотора «Непир», мощностью по 1300 лошадиных сил. Но он использовал при постройке автомобиля все достижения современной техники.
Конструктор уменьшил основную силу, которую приходится преодолевать скоростному автомобилю, – сопротивление воздуха. Он придал машине контуры, напоминающие очертание падающей капли. Форме кузова было подчинено и внутреннее размещение всех механизмов, Некуда было поместить радиаторы, – их выбросили, заменив баком с водой и льдом. Ведь для автомобиля, рассчитанного на движение в течение секунд или минут, и такого охлаждения было достаточно.
Далее Рельтон приложил много усилий для того, чтобы сделать свой автомобиль возможно более легким. Используя легкие сплавы, придав разумную форму частям автомобиля, удалось довести его вес до 3 тонн. Выигрыш по сравнению с «Молнией» получился большой – 4 тонны.
Но всего этого было мало.
У прежних рекордных автомобилей усилие от колес к дороге передавалось в двух точках – через пару задних колес, Рельтон провел усилие от двигателя ко всем колесам, и усилия стали передаваться дороге в четырех точках. Это позволило уменьшить вес автомобиля к в то же время полностью использовать мощность его мотора.
Наконец автомобиль был готов. На твердом и гладком дне высохшего соляного озера в Калифорнии начались тренировочные заезды. Продолжая совершенствовать свой автомобиль и внося в ноге незначительные переделки, конструктор добился рекордных результатов. В 1939 году один километр с хода был пройден за 6,05 секунды. Судьи подсчитали, что скорость автомобиля достигла 595 километров в час.
Рекорд «Молнии» был побит. Искусство конструктора возместило уменьшение мощности моторов.
179 РЕКОРДОВ «КРОШКИ РОЗАЛИ»
Рекордные заезды составляют лишь одну из разновидностей автомобильных состязаний. Куда больше распространены дорожные и трековые гонки.
Дорожные гонки проводятся по, замкнутому маршруту, закрытому для постоянного движения. Ровные участки с твердым покрытием позволяют развивать высокую скорость. Крутые и отлогие повороты, подъемы и спуски подвергают автомобиль всестороннему испытанию. Чтобы победить в такой гонке, одной высокой скорости на прямой недостаточно. Если бы неповоротливые автомобили-рекордсмены, вроде «Молнии», были пущены, например, по Нюрбургскому кольцу, которое при длине в 28 километров насчитывает 89 левых и 85 правых поворотов, то результаты были бы плачевными.
Трековые гонки проводятся на особом треке или автодроме. Трек представляет собой специальное дорожное сооружение, в котором прямые участки соединяются плавными закруглениями (виражами), имеющими наклон вовнутрь. Все размеры трека точно рассчитаны и позволяют автомобилю идти с максимальной скоростью по прямым и по виражам. Поэтому на треке можно развить более высокие скорости, чем на дорожном кольце.
Основной участник дорожных и трековых гонок – это спортивный автомобиль. Спортивный автомобиль борется за скорость, но условия гонок предъявляют к нему большинство тех же требований, которые предъявляются и к обычным автомобилям.
Для дорожных гонок автомобиль должен иметь мощный и выносливый двигатель, небольшой вес для быстрого разгона, низкую посадку для устойчивости, малое расстояние между осями для хорошей поворотливости, надежные тормоза. Постройка машин, обладающих этими качествами, дает ценный практический опыт для совершенствования стандартных автомобилей.
Условия трековых гонок предъявляют к спортивным автомобилям несколько иные требования. Скорость разгона и поворотливость приобретают второстепенное значение; торможение во время гонок вообще не производится, и основным является длительная работа автомобиля на максимальной скорости.
Трековые и дорожные гонки дают возможность оценивать также стандартные автомобили, поэтому автомобильные заводы проверяют на гонках свои автомобили, ревниво следят за их качеством, не упуская удобного случая доказать их преимущества над соперниками.
В 1928 году директор американской автомобильной компании «Стетц» публично заявил, что американские автомобили вообще и автомобили «Стетц» в частности – лучшие в мире. Это было вызовом европейским автозаводам, и французская фирма «Испано-Сюиза» приняла этот вызов.
Матч на покрытие наибольшего расстояния за 24 часа гонок должен был решить спор. Оба соперника имели отличную репутацию, и все-таки между ними была существенная разница. Более дорогая «Испано» производилась старыми методами индивидуальной сборки, а более дешевый «Стетц» – новыми, не совершенными в то время методами серийного производства.
Гонки состоялись в Соединенных Штатах на треке в Индианополисе. Сразу после старта «Стетц» начал отставать и через три часа вышел из строя – выплавился шатунный подшипник двигателя. За полчаса шатун сменили, но еще через три часа авария повторилась. Французы согласились вопреки условиям матча на замену автомобиля «Стетц» другим, аналогичным. Но и второй автомобиль вышел из строя. Не больше повезло и третьей машине. А «Испано», проработав безотказно сутки, прошла расстояние в 3200 километров со средней скоростью 133 километра в час.
«Стетц» проиграл, потому что серийное производство не давало тогда той надежности и долговечности, которые обеспечивает автомобилю конвейерная сборка наших дней.
«Испано-Сюиза» проработала сутки. А сколько времени может автомобиль двигаться без остановки? Неделю? Месяц?
Международная ассоциация автомобильных клубов объявила регистрацию рекордов скорости, поставленных на гонках, продолжительностью в сутки, в двое суток и т. д. Была объявлена регистрация рекордной скорости на дистанции от 1000 до 50000 километров.
В 1933 году команда из 6 гонщиков решила поставить мировой рекорд продолжительности движения, сочетав его с высокой скоростью. Для гонок был выбран малолитражный автомобиль «Ситроен», прозванный «болельщиками» «Крошкой Розали».
15 марта на треке Монлери в окрестностях Парижа «Крошка Розали» начала свой бег. Днем и ночью изо дня в день носился автомобиль по треку, делая короткие остановки лишь для смены гонщиков и заправки водой, горючим, маслом. Круглые сутки спортивные комиссары следили за «Крошкой Розали», проверяя ее скорость, отмечая пройденный путь и контролируя смену гонщиков и соблюдение всех технических правил. А правила были суровы. На автомобиле разрешалось менять в неограниченном количестве только свечи, колеса и шины. Из остальных деталей можно было заменять те, которые числились в списке запасных частей автомобиля и находились в его кузове. Двигатель и его ответственные части – цилиндры, поршни, шатуны, коленчатый вал и т. д., а также другие механизмы автомобиля сменять запрещалось.
Автомобиль должен был придти к финишу с теми же механизмами, с какими он был пущен со старта.
Прошел месяц, «Крошка Розали» по-прежнему продолжала гонку. Правда, пришлось сменить два комплекта» свечей, клапан, несколько листов рессор, щетку генератора, масленку. Все это были мелочи. Главное было достигнуто: автомобиль, не снижая скорости, без устали мчался дальше. Было побито 39 рекордов скорости, но гонки продолжались.
Прошел второй месяц, третий, четвертый… На смену весне пришло лето, а «Крошка Розали» все продолжала свой неустанный бег, по-прежнему не снижая скорости.
Наконец на 134-й день после старта «Крошка Розали» была остановлена. Если бы трековая дорожка бежала по экватору, неутомимый автомобиль совершил бы кругосветное путешествие 7,5 раза. 300 000 километров со средней скоростью 93 километра в час! – таков был итог гонки. Это был 179-й рекорд, поставленный «Крошкой Розали» за 133 дня гонок.
Автомобиль прошел без серьезных неисправностей такое расстояние, которое потребовало бы у рядового автомобиля 5–6 остановок для капитального ремонта двигателя и механизмов машины.
«Крошка Розали» была остановлена, хотя техническое состояние автомобиля было вполне хорошим. Инженеры получили в свои руки ценнейшие материалы, позволившие повысить прочность автомобильных деталей, их долговечность, качество топлива и масел и решить многие серьезные технические вопросы.
БЕРЕЖЛИВОСТЬ И РАСЧЕТ
Искусство летчика оценивают по тому, как он сажает самолет, умелого шофера узнают по тому, как он останавливает автомобиль.
Лет тридцать тому назад это делалось так: подлетит машина к остановке, вздрогнет и станет, как вкопанная, – шофер резко нажал на тормозную педаль. И это считалось признаком мастерства.
На времена меняются, и теперь такого шофера никто уже не похвалит. В наши дни ценят шофера расчетливого. Опытный шофер оценит на глаз расстояние до остановки и заранее выжмет педаль сцепления. Автомобиль подкатит к цели мягко, накатом, как говорят шоферы, и у самой остановки его надо будет лишь чуть притормозить.
Расчетливый шофер всегда ездит экономично, так, чтобы ни капли бензина не уходило впустую.
Многие тысячи шоферов достигают больших успехов в экономии горючего, и искусство лучших из них проявляется особенно ярко в автомобильных соревнованиях на экономичность.
Такие соревнования проводились в нашей стране неоднократно. Участников соревнования ставят в равные условия: они едут по одинаковому маршруту, на автомобилях одной марки и модели, одинаково нагруженные. Скорость в таких соревнованиях отходит на задний план. Главное – это возможно лучше, полнее использовать энергию, скрытую в горючем. Побеждает тот, кто на каждом литре бензина сумеет проехать возможно больший путь.
В 1939 году на соревнованиях грузовиков «ЗИС-5», проводившихся на расстоянии 180 километров, победитель показал экономию в 40 процентов против установленной нормы. В следующем году в соревнованиях легковых автомобилей «М-1» первое место занял инженер Конев, сэкономивший на заданном расстоянии 50 с лишним процентов нормы. Если бы все автомобили расходовали горючее, как победитель соревнований, можно было бы удвоить число машин в нашей стране, не увеличивая выпуска бензина.
Что же надо делать, чтобы автомобиль расходовал бензина возможно меньше?
Любой новичок ответит: «Привести и полную исправность двигатель автомобиля, каждый его механизм». Всякая неисправность приводит к пережогу бензина. Не доглядел, например, шофер, и одна из свечей перестала подавать искру, насасывается топливо в цилиндр, а сгореть не сгорает и выбрасывается, не принеся пользы. В результате получается пережог горючего на 10–12 процентов против нормы.
Приведя в порядок двигатель, надо приниматься за механизмы трансмиссии автомобиля, тормоза, колеса, шины. Давно известно, что неотрегулированные тормоза увеличивают расход бензина на 10–15 процентов. Увеличилось ли трение в механизмах автомобиля, или сопротивление его движению – и опять растет расход бензина. Поэтому слишком затянутые подшипники, неправильно отрегулированные шестерни, густая смазка, недокаченные шины, колодки тормозов, цепляющие о барабаны, колес, – все это может стать причиной перерасхода горючего. Шофер может приблизительно судить о величине сопротивления в автомобиле по его накату. Если разогнать автомобиль, а потом отсоединить двигатель и пустить машину катиться по инерции, накатом, то в хорошем состоянии он пройдет до остановки в 2–3 раза большее расстояние, чем при разгоне.
Но вот все неисправности автомобиля устранены, и шофер может, сев за руль, вести машину в рейс. Но какую держать скорость, чтобы ехать экономично? Мчаться ли на полных оборотах двигателя или, наоборот, медленно ползти по пословице: «Тише едешь – дальше будешь?»
Шоферы давно заметили, что при разной скорости машины расход горючего получается разный. Инженеры, проведя точные испытания, нашли для каждого автомобиля наивыгоднейшие скорости движения. Например, для грузовики «ГАЗ-АА» они лежат в пределах 30–35 километров в час, для грузовика «ЗИС-5» – 25–30 километров в час, для легкового автомобиля «М-1» –38–42 километра в час.
Однако иногда на ровной дороге с постоянной, пусть даже самой выгодной скоростью не является еще наиболее экономичной. Для многих автомибилей лучший результат приносит езда с переменной скоростью.
Практика выработала ряд стилей экономичной езды, соответствующих раз тем условиям, в которых используется автомобиль. Победитель соревнований на экономичность инженер Конев при езде по ровному шоссе пользовался стилем разгон-накат. При такой езде автомобиль попеременно то разгоняется до скорости 50 километров в час, то пускается по инерции до тех пор, пока скорость не падает до 30 километров в час, затем снова разгоняется, потом снова пускается накатом. Средняя скорость автомобиля получается близкой к экономичной, а расход топлива снижается дополнительно на 25–30 процентов по сравнению с ездой с постоянной скоростью.
Экономия при этом способе получается благодаря более выгодным условиям работы автомобильного двигателя. Чтобы ехать на автомобиле «М-1» со скоростью 40 километров в час, дроссель-заслонку, регулирующую подачу горючей смеси в цилиндры, следует держать прикрытой, При этом расход топлива на каждую лошадиную силу, вырабатываемую двигателем, получается довольно большим. Можно сделать этот расход минимальным, но тогда дроссель надо открывать полностью. Если скорость автомобиля постоянная, этого сделать не удается, так как автомобиль будет делать не 40, а 80–90 километров в час.
При езде с переменной скоростью способом разгон-накат удается в процессе разгона держать заслонку полностью открытой. Благодаря этому обеспечивается экономичная работа двигателя, а при движении накатом двигатель работает на холостом ходу, когда расход топлива совсем невелик. В результате достигается значительное снижение расхода горючего автомобилем.
Причины перерасхода горючего и способы его экономии далеко не ограничиваются тем, что мы описали. Многое уже изложено в специальных руководствах. Все новое, что вносит практика, все успехи, которые достигаются в соревнованиях на экономичность, тщательно изучаются, проверяются в разных условиях и потом входят в учебники, чтобы стать достоянием сотен тысяч будущих шоферов, техников, инженеров.
источник: доцент Р. РОТЕНБЕРГ; Рисунки А. КАТКОВСКОГО «Автомобили обгоняют время» «Техника-молодежи» 04/1946
