Просто история
Широко распространённое бытовое мнение гласит, что паровые автомобили существовали недолго и были лишь самыми первыми экспериментами, а потом весь мир разом перешёл на двигатели внутреннего сгорания. В действительности это совсем не так. Безлошадные повозки самых разных видов конкурировали очень долго, а в начале XX века на улице крупного города можно было встретить не только бензиновый автомобиль, но и электрический, и паровой. Более того паровые автомобили выпускались серийно до середины века и на практике неплохо использовались. Вот о таких малоизвестных представителях запоздалого стимпанка мы сегодня и поговорим.
Пытливая коммерческая смекалка начала приспосабливать паровые автомобили к перевозке пассажиров практически с самого момента их (автомобилей) появления. Ричард Тревитик, один из пионеров безлошадного движения, пытался использовать для этого свои изобретения. После того как он удостоверился в работоспособности самой идеи, создав несколько прототипов, он построил самоходную карету. Диковинка появилась на свет в 1803 году и могла перевозить восемь пассажиров со скоростью до 14 км/ч. Увы, стать первым в мире водителем маршрутки Тревитику не удалось, карета разбилась на первом же испытании, врезавшись в стену.
Шли годы, идеи прогресса укреплялись в обществе. В 1825 году в Англии была запущена первая железная дорога, а всего несколько лет спустя появились и первые ласточки безрельсового моторного транспорта. Это были паровые омнибусы. Омнибусом в те времена назывались пассажирские повозки, осуществлявшие городские рейсы — по сути, гужевой аналог рейсового автобуса. Изобретателей, создававших такие машины, было несколько, но почти все они ограничивались постройкой одного экземпляра машины. Мы же договорились вести речь о том, что хотя бы примерно может сойти за серийные экземпляры, то есть построены хотя бы в количестве трёх-четырёх штук.
Паровой омнибус Гёрни ранней модели
Из таких в голову приходит сэр Голдсуорси Гёрни. Всё в том же 1825 году он основал Gurney Steam Carriage Company — «Компанию паровых экипажей Гёрни». Цель была амбициозной — перевести все пассажирские перевозки в стране на паровую тягу. В рамках этого грандиозного плана было построено несколько паровых омнибусов. Первый успешный рейс был совершён в 1829 году — машина проехала из Лондона в Бат (столицу графства Сомерсет) со средней скоростью около 22,5 км/ч. Это сразу продемонстрировало главное преимущество паровых экипажей перед гужевыми — даже с учётом остановок, необходимых для пополнения запасов топлива и воды, маршрут они преодолевали заметно быстрее.
У ранних омнибусов Гёрни машина и котёл располагались под днищем. Не всем пользователям это понравилось. Мало ли — механизм может дать течь, обварив тебя раскалённым паром, или даже взорваться. Гёрни разработал новую модель омнибуса — тягач, который тянул за собой прицеп. Все пассажиры располагались именно в прицепе, подальше от парового котла и машины, а в тягаче находились лишь машинисты. Таких омнибусов было построено как минимум два экземпляра, оба использовались в Глазго.
Однако в те времена паровой транспорт не достиг большого успеха. Ни компания Гёрни, ни другие предприниматели не смогли механизировать дорожные перевозки. И общество не было готово к таким разительным новшествам, и лобби традиционных видов транспорта было велико. Например, налог, взимаемый с парового экипажа за каждый рейс, был в двенадцать (!) раз выше, чем за гужевой аналогичной вместительности. Кроме того, безлошадным омнибусам законодательно ограничили скорость движения, тем самым лишив их главного конкурентного преимущества перед обычными. Наиболее жестокими были ограничения, наложенные Законом о локомотивах 1865 года — согласно ему, паровые транспортные средства не могли разгоняться быстрее 3,2 км/ч при движении по населённым пунктам и 6,4 км/ч — вне их пределов. Также этот закон известен как «Закон о красном флаге», поскольку именно в нём было прописано самое, наверное, известное ограничение — перед паровым транспортом должен был идти человек с красным сигнальным флагом, предупреждающим окружающих о потенциальной угрозе. Впрочем, в реальности это относилось только к тягачам, буксирующим сразу несколько прицепов, но об этом почему-то обычно не вспоминают.
Перелом наступил на рубеже XIX и XX веков. К началу 1890-х годов значительная часть ограничений была отменена, да и люди в целом попривыкли к пыхтящим диковинкам и уже не стремились разломать их на куски или сжечь. К тому моменту стало совершенно понятно, что за механизированным передвижением — будущее. Железные дороги стали привычным зрелищем, на море парусники также уверенно отходили в прошлое, уступая дорогу пароходам. Дорожный транспорт был следующим логическим шагом.
Двигатель внутреннего сгорания на тот момент был неотработанной новинкой. Электрический мотор хорошо показал себя в трамваях, но при отсутствии проводов питания становился сильно менее полезным — тогдашние аккумуляторы имели очень небольшую ёмкость, а вот паровая машина имела за спиной уже почти век развития и совершенствования.
Главным производителем моторизованного дорожного транспорта (и парового, в частности) уже тогда стали Соединённые Штаты. На рубеже веков там располагалось 89 фирм, выпускавших паровые автомобили. Правда, невидимая рука рынка не знает пощады — уже в 1903 году осталось всего 46, а до конца десятилетия дожили лишь три фирмы: Stanley, Waverley и White. Паровики в то время занимали откровенно доминирующее место — например, из 909 автомобилей, зарегистрированных в США в 1902 году, 485 были паровыми. Таким образом, на долю бензиновых и электрических, вместе взятых, приходилось менее половины от общего числа.
Паровой автомобиль White в американской армии, 1907 год
Другими крупными производителями паровых автомобилей в конце XIX века были, разумеется, Великобритания и Франция — самые промышленно развитые страны Европы на тот момент. Однако были, конечно, и другие — Malevez и Miesse в Бельгии, Schöche в Германии, Cederholm в Швеции.
В России попытку внедрять паровые автомобили предпринимала фирма «Дукс», известная ранее выпуском велосипедов. В начала XX века ей удалось наладить выпуск нескольких разновидностей «локомобилей», но большого успеха они не имели. Со временем фирма переключилась на бензиновый транспорт.
Реклама паровых автомобилей («локомобилей») фирмы «Дукс»
Культовым статусом среди любителей экзотической техники пользуются автомобили фирмы Doble Steam Motors. На момент своего выпуска это, пожалуй, был пик совершенства паровой машины. Качественный конденсатор сводил к минимуму «холостой» выброс пара в атмосферу. Электрический поджиг топки сводил процедуру развода паров к простому щелчку тумблера. Приличными были характеристики скорости и запаса хода. Портило всю эту картину только одно — цена. Автомобили Doble показывали свои выдающиеся результаты не в последнюю очередь из-за того, что собирались из лучших материалов с максимальной тщательностью. И стоили соответственно. Из-за этого продажи шли вяло и за двенадцать лет, с окончания Первой мировой войны и до 1930 года, Doble Steam Motors продала немногим больше трёх десятков своих автомобилей.
Автомобиль Doble Model E фирмы Doble Steam Motors, 1924 год
Помимо легковых автомобилей, выпускались и грузовые. Мы даже не будем рассматривать здесь паровые тракторы, которых производилось огромное количество и которые широко использовались в сельском хозяйстве, промышленности и военном деле. Если взять только грузовики, ассортимента всё равно хватит на дюжину музеев. В тематических каталогах насчитывается свыше полутора сотен производителей паровых грузовиков. Наиболее известны из них британские фирмы, в первую очередь Sentinel Waggon Works, и немецкие Hanomag и Henschel.
Паровой грузовик Sentinel на табачной плантации, 1923 год
Существовали и паровые автобусы — наследники старинных паровых омнибусов. Например, всего три 14-местных автобуса британской фирмы Torquay & District за первую неделю своей эксплуатации в 1903 году перевезли 2828 пассажиров. В одной лишь Великобритании в первой четверти XX века было не менее полудюжины производителей паровых автобусов. Занимались этим, кстати, и фирмы, выпускающие грузовики, уже известная нам Sentinel производила свои машины и в пассажирском варианте, где вместо кузова располагался автобусный салон.
Четырнадцатиместный паровой автобус Torquay & District, 1903 год
В период между двумя мировыми войнами двигатель внутреннего сгорания окончательно занял доминирующую позицию. Паровой двигатель держался за счёт двух основных преимуществ. Во-первых, он работает очень тихо, качественно изготовленный паровой автомобиль может перемещаться практически бесшумно. В городе это немаловажный плюс. Во-вторых, он развивает значительный крутящий момент даже на низких оборотах, из-за чего ему не требуется ни коробка передач, ни сцепление. Устройство трансмиссии получается более простым, а следовательно, дешёвым и надёжным. К неустранимым минусам, однако, относилась куда меньшая удельная мощность — при том же количестве лошадиных сил, выдаваемых на колёса, паровая машина всегда будет больше и тяжелее. Это усугубляется необходимостью возить с собой запас не только топлива, но и воды. Кроме того, паровая машина требовала куда больше времени на запуск: чтобы развести пары и достичь необходимого давления в системе, могло потребоваться до получаса, а то и больше. Автомобиль с ДВС в этом плане несравнимо удобнее — сел, завёлся да поехал.
Всё это привело к тому, что к моменту окончания Второй мировой паровой транспорт окончательно исчез с дорог. Фирмы, производящие его, или прекратили существование, или переключились на производство машин с ДВС (как, например, упоминавшаяся американская White). Последними продержались грузовики Sentinel — модель S фирма производила до начала пятидесятых. Они продолжали использоваться в Англии и Южной Америке ещё десяток — полтора лет, пока не уступили дизельным конкурентам окончательно.
Последний из могикан — Sentinel S4. Он, вместе со своим трёхосным собратом S6, выпускался до пятидесятых
Из любопытных поздних проектов стоит отметить паровой лесовоз, разрабатывавшийся в Советском Союзе в конце 1940-х годов. В стране, разрушенной прокатившейся по ней войной, осталось очень мало всего, поэтому и возникла идея экономичного грузовика, который смог бы работать буквально на дровах. То есть в случае с лесовозом — на том, что сам возит. Проект был разработан всего за год, и в декабре 1948-го появился первый образец грузовика НАМИ-012. Позже было построено ещё два, отличавшихся от первого небольшими деталями.
Лесовоз НАМИ-012 на испытаниях
Лесовозы показали относительно неплохие характеристики, но местами недостаточную проходимость. На основании испытаний был разработан полноприводный вариант НАМИ-018, построенный в 1953 году. Также испытывался автомобиль НАМИ-0125, в котором конструкторы постарались максимально приблизить эксплуатационные характеристики машины к дизельному грузовику МАЗ-200. Предполагалось, что в итоге что-то из этого семейства пойдёт в серию и поможет механизации лесозаготовок. Но в пятидесятых в СССР начался нефтяной бум, бензин и дизельное топливо стали распространёнными и дешёвыми, так что нужда в автомобилях, работающих на дровах, отпала.
В конце 1960-х на волне зарождающейся заботы об окружающей среде возникло несколько проектов парового транспорта. Паровая машина действительно загрязняет воздух значительно меньше бензинового или дизельного двигателя. Пытались разрабатывать паровой автомобиль для полиции, паровой городской автобус и т.д. Эти и несколько подобных проектов закончились ничем. Где-то не справились подрядчики, но в основном не смогли показать нужных параметров сами машины.
Экспериментальный американский автобус с паротурбинной установкой, 1972 год
Как видите, в реальном мире стимпанк оказался вполне долгим и богатым на интересные проекты. Не сильно хуже, чем в фантастике. Но прогресс сказал своё слово — паровая машина отработала своё, оставшись развлекательным элементом и экспонатом фестивалей любителей экзотической техники. Что будет дальше? Поживём — увидим. Быть может, место главного займёт электродвигатель — с конца XIX века он уже не раз пытался вернуться. И в наши дни уровень технологий вроде как достиг нужного уровня, чтобы электромобили составили успешную конкуренцию своим бензиновым и дизельным собратьям. Но это, впрочем, уже совсем другая история.
Сейчас же паровой транспорт остался лишь красивой экзотикой для тематических выставок и фестивалей.
Комментарии
Почтовое ведомство США в середине 30-х эксплуатировало паровой САМОЛЕТ!
порвалЪ! Неожиданно!
ЗаяндексилЪ:
Попытки объединить паровоз с самолётом
12 мая 2020
Единственные в мире паровой самолет Airspeed 2000
9 сентября 2020
Можно ли считать а/м с газогенераторами ездящими на дровах?
Можно. А любой ДВС на углеводородном топливе, можно считать немного паровиком, потому что образующийся при горении топлива водяной пар тоже совершает работу вместе с согретым воздухом и углекислым газом.
По моему скромному мнению:
Паровик это двигатель ВНЕШНЕГО сгорания. Топливо горит вне цилиндра.
Локомобиль, двигатель на бензине, газе и дизель это двигатели ВНУТРЕННЕГО сгорания. Топливо сгорает внутри цилиндра.
Цилиндр есть, кривошип есть, пар есть, чего ж еще хотеть? )
Локомобиль - это паровик.
Очень интересно)
Спасибо)
1. Минус с долгим запуском нивелируется заправкой горячей водой в депо.
2. Минус с опасностью разрушения котла под давлением не нивелируется ничем, кроме того, топка дает еще и дополнительную пожарную опасность в некоторых ситуациях.
3. В целом паровики убиты невозможностью сочетать удельную мощность с безопасностью и экономичностью, а также нежеланием эксплуатантов работать фактически кочегарами при твердотопливных котлах (паровики на жидком топливе заведомо менее эффективны, чем дизельные двигатели при сравнимой сложности). Поэтому пар умер не только на транспорте, но и в мелкой промке, типа тех же приводов стационарных промышленных и сельхозмашин, камнедробилок, зерновеялок и т.п.
Между тем, выхлоп ДВС имеет оптимальную температуру для работы топки парового двигателя (~600оС).
Если конструкторам удастся создать гибридный двигатель, то высокопотенциальную (2000-600оС) часть диаграммы Карно, которую обеспечивает температура сгорания бензино-воздушной смеси, будет превращать в работу ДВС, а оставшуюся энергию (500-80оС) паровик.
Смысл в том, что паровик не может работать с температурой пара выше 600оС, вода разложится на кислород и водород. А ДВС, со своим открытым газовым циклом, не может утилизировать энергию, содержащуюся в выхлопных газах.
КПД такого двигателя будет как минимум, в 2 раза лучше, чем отдельно у ДВС и паровика, поскольку одно и тоже топливо, фактически будет работать дважды.
Дополнительный плюс такого гибридного двигателя в том, что паровик может аккумулировать энергию в котле, и имеет очень высокий момент тяги. Это позволяет ДВС работать в постоянном режиме с хорошим КПД и чистым выбросом, а разгон в прерывистом режиме, характерном для наземного транспорта, обеспечивать паровиком с запасом пара в котле.
Проблемой у такого двигателя будет только сложность. Сам паровик сложнее ДВС при равном техническом совершенстве. У двигателя внешнего сгорания тупо больше деталей.
Ну, а гибрид паровика с ДВС будет втрое сложнее ДВС.
Проблемой такого двигателя будет еще и меньшая эффективность и при этом больший вес, чем у активно применяемых турбокомпаундных двигателей. Размеры сами погуглите, даже не на все корабли их ставят.
Ну, это не очень большая проблема. На самом деле хороший паровик упирается в возможность смазки. А без решения этой проблемы, ресурс паровика с высокими параметрами цикла будет ограничен единицами тысяч километров.
Утилизировать тепло можно на стирлинге, +- тот же паровик. Но не судьба, поздно.
Да выхлоп уже утилизируют, в принципе. Называется турбонаддув - стоит почти в каждой второй машине. Может, не так эффективно, зато сильно проще устройство.
Утилизацию выхлопа ДВС проще выполнить с помощью газовой турбины, что и сделала в своё время SCANIA.
https://znanieavto.ru/uzly/turbokompaund-scania.html
порядка ~50л.с. к имевшимся 700 добавляет.
Очень неэффективно. Потому что - 1.газовый 2. открытый цикл.
Зато дорого.
Подобное уже давно применяется на флоте. На выходе отработавших газов дизеля после турбины наддува устанавливают котел - утилизатор, который дает пар для подогрева тяжелого топлива и других судовых нужд, а также турбины, которая совметно с дизелем крутит движитель судна.
Респект!
Весьма занятно, а фирма "Stanley" это случаем не та самая, чьими инструментами нынче "завалены" многие "мужицкие" магазины?
В США паровых тракторов много сохранилось. И у нас есть.
https://www.youtube.com/watch?v=5xDj45zF-l0
По некоторым свидетельствами паровые трактора эксплоатировались в Германии как бы не до семидесятых годов прошлаго века.
А дизельная техника, способная с ними тягаться, появилась сильно не сразу и стоила куда как дороже.
На что и указывается в комментарии выше…
Сейчас эту проблему можно решить автоматической подачей "пелетного" топлива, ну или определённой фракции угля. ИМХО.
Конструкция топки НАМИ-012 обеспечивала автоматическую подачу дров. Ничего сложного, по бокам котла было по два магазина с дровами, типа как оружейных магазинов с патронами. Дрова, под собственным весом и естественной тряской, попадали в топку по мере сгорания.
Но зачем? Если проще переработать опилки на метанол, например?
Вы забываете, что у типичного твердого топлива (и простой нефти и мазута) есть еще и минус в виде выбросов оксидов серы, а эта штука куда хлеще оксидов азота. Как транспорт и энергия постапокалипсиса нормально, а в остальном уже нет.
Тогда уже проще переработать опилки в порошок древесного угля (ни смол, ни серы), удобного для питания газогенератора. Метанол - это, всё-таки, органический синтез и не в каждом сельском домохозяйстве его осуществишь. К тому же, метанол разрушает алюминиевые сплавы, которых в двигателе более чем.
В древесном угле 0,5-4% серы
Откуда такие сведения?
Вообще-то у нас в каменном угле большинства бассейнов содержание серы меньше, а уж в древесном оно в принципе ниже.
В древесине содержание серы повышено до долей процента только вблизи металлургических комбинатов и ТЭЦ, а в фоновых лесах оно колеблется на уровне сотых процента. При выжигании массовая доля в несколько раз повышается в связи с удалением влаги и летучих соединений - но одновременно неорганическая сера частично возгоняется.
Так что обоснованное содержание в древесном угле - на уровне долей процента, как в моторных топливах.
Гм, сера не из выбросов, сера из белков и немного из сульфатов во всей используемой растением воде. В процессе изготовления древесного угля сернистые соединения в основном остаются в угле, это никакое не "выжигание", а возгонка летучей органики. В присутствии свободного углерода и той самой летучей органики сера не окисляется, а восстанавливаетя, но не до летучего сероводорода и не до сероуглерода (ему нужно 750+ оС).
Посмотрел, уточнил, в обычных дровах из ошкуренной зрелой древесины 0,05% серы в сухом веществе, листья и кора не в счет
В каменном угле серы до 10%, если что.
Это общие границы, максимум максимурум. Если посмотреть содержание серы в углях различных бассейнов - оно варьируется от долей процента до нескольких процентов. Доходит до 10%, да. Снижается по видам и сортам от бурого угла к антрацитам.
Я о древесине и говорил. В хвое и листьях больше, особенно в местностях с техногенными загрязнениями.
Соединения серы при выжигании древесины в уголь частично уносятся, частично восстанавливаются и адсорбируются углем, но температура возгонки восстановленной серы разных видов - до 160°, и она тоже частично уносится с отходящими продуктами.
Учитывая малое содержание серы в исходной древесине, можно предположить, что в угле ее доли процента, но никак не проценты.
И этих долей будет достаточно для ада на дорогах ) В российском бензине и автомобильном дизельном топливе сейчас не более 0,001% серы, например
Я думаю, не сера создает ад на дорогах. Во времена СССР содержание серы в дизельном топливе ограничивалось примерно тем же уровнем, но на дорогах был практически рай.
И я вовсе не призываю заполонить мегаполисы колесницами на газогенераторах - пусть в них гоняют на самокатах и электрокарах, троллейбусах и водородных или метановых автобусах.
Но в глубинке, где денег мало, а опилок, порубочных остатков и сена полно - почему бы и нет? Установка по карбонизации всего этого может решить проблему энерговооруженности удаленных домохозяйств, а вынос из автомобильной установки в стационар ее наиболее важной части (преобразователя древесины в уголь с удалением смол и вредных продуктов сгорания) может существенно улучшить ее эксплуатационные характеристики.
Вы забыли тягач Кунье, он же первый переднеприводный транспорт. Франция, 1790-е. Кстати он у вас на фото.
Ща прижмет НЧМ, и полезем в кабины паровиков...
Ей-бо полезем...
Не на всех фото есть трубы. Там точно углем вода грелась, а не торсионными полями или еще какой-нибудь экзотикой типа красной ртути? Шутка. Но вопрос чем грели воду - остается.
Плюс не вижу места для кочегара. Там пеллетные котлы стояли? Шутка. Но тем не менее - отсутствие каких-либо следов использования угля или дров поражает. Да и именно паровые механизмы (котлы, трубы, цилиндры) тоже не везде видны.
Особенно впечатляют:
P.S. Для паровозов была сделана очень развитая сеть заправок водой. Для авто таких сетей не было...
Не совсем так. Если вы откроете руководство по эксплуатации к грузовику Sentinel, то помимо графика ТО и карты точек смазки, вы найдете перечень "заправок" с углём на всей территории Великобритании. Да и вообще, в годы всеобщего угольного отопления найти уголь было куда проще, чем сейчас бензин.
.
По поводу трубы и кочегара - смотрите здесь:
http://www.stanleymotorcarriage.com/Parts/howitworks.htm
С водой - ну допустим.
С углем - нет, на выбранных мной фотках угля нет по определению.
Впрочем, разгадка оказалась простой - двигатели работали на керосине. https://habr.com/ru/companies/macloud/articles/565340/
О том, что бывают паровые двигатели на нетфепродуктах - я не знал. Но зато теперь все понятно.
Бывают даже паровые двигатели на электричестве. Швейцарские гномики на таких электропаровозах после войны катались.
А какой в этом был смысл? Если есть электричество, то не проще ли электромотор поставить? То есть смысл наверняка был, раз сделали, но я не могу его сам придумать, поэтому и спрашиваю.
Электромотор оказался посложнее хваленых швейцарских часов, а купить они в тот момент ни у кого не могли, вот и пришлось кипятильники в паровозы пихать.
Так это ж во время войны было. С углём начались проблемы, а провода уже были. И ГЭС тож. Тут и заверте...
Если вы почитаете про автомобиль Добля, то обалдеете от параметров. Холодный запуск 50 с., динамика как у жигулей, расход керосина как и у нынешнего тяжёлого авто. Но цена...
В своё время смотрел на ютубе ролики владельца гаража с экзотическими авто. У него там несколько штук легковых паровиков присутствовало. Машины класса люкс - этакие ролс-ройсы тех лет. И да, разогреваются быстро и едут бесшумно. Такое тихое "чух-чух-чух".
Правда, у тех шлейф пара присутствует. Читал, что на паровике, который принадлежал "Авиатору" Говарду Хьюзу, стоял конденсатор пара - и что на одной заправке мог проехать около тысячи километров.
Брехня, там заявляемые характеристики надо урезать разиков так в 5-6, а то и сильнее. В реале пробег на одной заправке, например, не прывышал 300 км, никак не 2400, о которых трубила реклама Доблей.
https://habr.com/ru/companies/macloud/articles/565340/
Добренький как-то прикрутил ссылку: Паровой мотоцикл Кто быстрее?
Не помню, где- но читал что проблема воды решалась конденсированием выхлопа, как-то решалась проблема быстрого запуска. Тишина тоже дорогого стоит.
у геринга был мериканский паромобиль
поломка на 500.000миль была
от делали ВЕЩЩИ
Очень стильно! Респект рукастым парням из Чешира!
Перспективный чат детектед! Сим повелеваю - внести запись в реестр самых обсуждаемых за последние 4 часа.
Не будем загадывать.
Дрова, ресурс возобновляемый, так что.....
Страницы