Эволюция двигателя: от паровоза до марсохода

В ноябре 2010 года исполняется сорок лет с того легендарного дня, как советский робот «Луноход-1» начал свою работу на поверхности Луны. Эта памятная дата вдохновила нас на ретроспективный рассказ об истоках современного электродвигателя.

Земля – это колыбель разума, но нельзя вечно жить в колыбели.

К. Э. Циолковский

На новые «земли» первым пришел электромобиль, не оставив своим конкурентам с двигателями внутреннего и внешнего сгорания никаких шансов. Да и на Земле наблюдается расширение применения электрических двигателей и трансмиссий в автомобилях, тракторах и других самоходных машинах. Чтобы хоть немного понять логику процесса применения моторов и в недалеком будущем увидеть день сегодняшний, посмотрим историю, хронологию событий.

Мы уже определились, что автомобиль и трактор по своей физической природе очень близки, и основное отличие заключается в выполняемых функциях: транспортной и тяговой (см. «ТЕХНОmagazine», ноябрь 2008 г.). Причем транспортная функция является разновидностью тяговой, поэтому автомобили – это большой класс тяговых машин, т. е. тракторов. Безрельсовые тяговые машины в процессе своего развития использовались и используются с разными видами двигателей. В предлагаемом материале рассматривается эволюция тракторов, автомобилей и им подобных с электрическими силовыми установками на фоне тех же машин с паровыми и внутреннего сгорания двигателями.

До появления машин на планете Земля мобильными тяговыми средствами были животные (лошади, верблюды, олени, собаки и др.) и люди (носильщики, бурлаки).

В 1769 г. Н. Кюньо (1725-1804 гг.) показал колесный экипаж с паровым двигателем, который назвал автомобилем («автомобиль» – «самодвижущийся»), а водителя «шофером», в переводе с французского «кочегаром». Но несовершенство двигателя не позволило создать машину, пригодную для эксплуатации.

Работы над паровыми машинами активно продолжались, и к 1784 г. появился универсальный двигатель, запатентованный Д. Уаттом (1736-1819 гг.).

Д. Уатт в компании с предпринимателем М. Болтоном (1728-1809 гг.) начал серийное производство новых моторов. Внедрение универсальных паровых двигателей создало условия для быстрого роста промышленности и транспорта.

Между тем, в 1799 г. в Великобритании был запатентован электромобиль, хотя еще не существовало ни источников тока, ни электродвигателей.

Уже в 1800 г. А. Вольта (1745-1827 гг.) построил гальваническую батарею – источник постоянного тока. Но она была слабой, дорогой и громоздкой.

Для развития наземного транспорта нужны были не только двигатели, но и дороги. Их отсутствие тормозило совершенствование паровых автомобилей. Р. Тревитик (1771-1833 гг.) обратил внимание на уже существующие рельсовые пути. В 1804 г. он поставил автомобиль на рельсы – получился паровоз. После победы над Наполеоном Англия вступила в период промышленного подъема. Уже десятки механиков разрабатывали конструкции паровозов. Лучше других оказались локомотивы Д. Стефенсона (1781-1848 гг.). Стефенсон доказал, что выгоднее паровозы с большой силой тяги, многое сделал для совершенствования железнодорожных путей. Переход к паровому железнодорожному транспорту значительно увеличил скорости перевозок, при этом их тарифы существенно снизились. Промышленность получила мощный стимул для развития.

Безрельсовый паровой транспорт (рутьер) тоже в это время развивался, хотя его значение было во много раз меньше, чем паровоза. «Золотой век» паромобилей относится к 20-30 годам XIX столетия.

Паровой двигатель, даже универсальный, не удовлетворил всех потребностей. Особенно он был не удобен, когда требовались компактность, сравнительно небольшая мощность, быстрые запуск и остановка. В начале XIX века начались работы над двигателями внутреннего сгорания.

Электромотор не замедлил появиться. Например, в 1834 г. Б. Якоби (1801-1874 гг.) создал совершенный для того времени двигатель постоянного тока. Но источником тока служила батарея гальванических элементов. Такой ток был дорог.

В 1838 г. Р. Дэвидсон (1804-1894 гг.) изготовил первый электромобиль: позже автомобиля с паровым двигателем, но раньше автомобиля с двигателем внутреннего сгорания (ДВС).

В 1859 г. Г. Планте (1834-1889 гг.) сделал первый свинцовый аккумулятор, но емкость его была еще небольшой…

_________Sojourner.jpg 

Комментарии пользователей

Извините, но у Вас не достаточно прав для добавления комментария.

Авторизация