Книга История колеса. От гончарного круга до шасси авиалайнера - Артём Мельников

мотора, то, лавры первого изобретателя можно смело отдать французскому инженеру Луи Гийому Перро, который создал свой собственный паровой мотоцикл в 1871 году. В это время Европа переживала настоящий велосипедный бум, и каждый уважающий себя инженер считал своим долгом внести какое-нибудь новшество в усовершенствование велосипедной конструкции. Не остался в стороне и Перро, который в 1868 году получил патент на собственную модель велосипеда. За основу своего изобретения Перро взял знаменитый велосипед Мишо с железной рамой и педалями на переднем колесе и оснастил его большим маховиком, что позволяло человеку, управляющему машиной, не всегда делать усилия, нажимая на педали, а время от времени отдыхать, двигаясь по инерции. Следующим новым элементом стала одинарная трубчатая рама, запатентованная Перро в 1869 году. Затем изобретатель переходит к поиску двигателя, разработав электропривод на заднее колесо и тем самым опередив время, так как электрическая техника делала свои первые шаги и хороших электромоторов просто не существовало. Поэтому гениальная разработка инженера так и осталась на бумаге. В 1871 году Перро создал паровую машину исключительно для установки на велосипедной раме.

Этот паровой одноцилиндровый двигатель, в отличие от большинства его предшественников, был достаточно компактным, так как для его работы нужны были не дрова или уголь, а горючие жидкости, имеющие большую теплоотдачу: винный спирт, керосин или растительное масло. Регулятором горелки в камере сгорания можно было изменять количество пара, подаваемого в цилиндр, что позволяло изменять скорость мотоцикла. Для контроля давления пара над передним колесом был установлен манометр, оснащённый клапаном для его быстрого выпуска, и это было очень важным приспособлением в случае возникшей необходимости сбросить скорость.

Перро первому пришла в голову мысль создать мотоциклетный проспект, в котором он описал технические характеристики своего изобретения, указал стоимость в 3000 франков и обещал своим потенциальным покупателям увеличение скорости мотоцикла с 15 до 35 км/ч. Но замечательному изобретателю не суждено было осуществить свои планы, так как началась франко-прусская война, закончившаяся поражением Франции, и людям было не до технических изобретений. И всё же созданный Перро в единственном экземпляре паровой мотоцикл не был забыт. Сейчас он находится в музее замка Скьо провинции Иль-де Франс, а общество «Друзья Гийома Перро» из французского города Сорж ставит своей целью официально закрепить звание первого изобретателя мотоцикла за своим соотечественником.

Американцы искренне убеждены, что право называться изобретателем первого мотоцикла принадлежит Сильвестру Говарду Роуперу, создавшему своё творение в 1869 году. Роупер установил двухцилиндровый паровой двигатель, топливом для которого служил мелко измельчённый уголь, на велосипед «Хзнлон», имеющий железную раму. На руль изобретатель установил рукоятку, которая при вращении вперёд увеличивала скорость движения мотоцикла путём подачи большего количества пара в цилиндр, а при вращении рукоятки назад — уменьшала. Инженер утверждал, что его машина может разогнаться до 60 км/ч и без труда взобраться на любой подъём, правда, почему-то либо не догадался задокументировать выдающиеся характеристики своей машины, либо эти свидетельства просто не сохранились. Сам же мотоцикл прекрасно сохранился до наших дней и сейчас украшает музей при Смитсоновском институте в США.

И всё же, несмотря на доказанную возможность использовать паровые машины на двухколёсном транспорте, будущее принадлежало двигателям внутреннего сгорания. Первую версию мотора разработали итальянские инженеры Николо Барсанти и Феличе Маттеуччи в 1853 году. Барсанти считал, что двигатель внутреннего сгорания по сравнению с паровым является огромным прорывом, так как он обладает неоспоримыми преимуществами: безопасностью и компактностью. Единственное, над чем предстояло поработать, так это над увеличением эффективности мотора, что позволяло бы применять его на транспортных средствах.

В 1860 году бельгийский изобретатель Жан Этьен Ленуар, ставший впоследствии официально признанным изобретателем двигателя внутреннего сгорания, сконструировал свою модель мотора, работающего на газе с зажиганием от электрической искры. Именно с появления этого рабочего экземпляра возрастает популярность таких двигателей, имеющих несомненные достоинства: относительно малый шум и низкий уровень вибраций. Однако изобретению Ленуара было присуще много недостатков, главным из которых был небольшой ресурс, склонность к самовозгоранию и низкая эффективность (КПД составлял всего лишь 4 %).

Устранением этих недостатков начал заниматься немецкий изобретатель-самоучка Николаус Август Отто. В результате долгих поисков Отто сделал ставку на четырёхтактный двигатель. Работы по созданию такой установки производились и раньше, но создать работоспособный мотор не удавалось никому из-за проблем возгорания горючей смеси в самых неожиданных последовательностях, что не могло обеспечить ровную и постоянную передачу мощности. Отто догадался, что решение этой проблемы состоит в правильной пропорции горючего и окислителя. Но изобретателю ещё предстояла работа над синхронизацией системы впрыска топлива и его сгорания. Заручившись поддержкой известного в то время промышленника и предпринимателя Йогена Лангена, Отто всё своё время и силы спокойно мог тратить на создание работающего мотора, и в 1876 году изобретатель запатентовал первый в истории четырёхтактный двигатель. Это четыре такта, по которым работает сейчас любой автомобильный и большинство мотоциклетных двигателей: впуск, сжатие, рабочий ход, выпуск. И хотя Отто создал конструкцию двигателя, который впервые по КПД превосходил паровой (КПД возрос до 15 %), проблемы компактности мотора и подходящего топлива для транспортного средства решены не были.

Талантливые немецкие инженеры Готлиб Даймлер и Вильгельм Майбах, работавшие на заводе Отто, предложили своему работодателю улучшить технические характеристики его мотора, но Отто и слышать не хотел об изменении конструкции двигателя. И двум увлечённым своим делом друзьям ничего не оставалось делать, как втайне создавать новый тип двигателя внутреннего сгорания — двухтактный с простой системой газораспределения. Но в конце 1878 года выяснилось, что первым, к кому пришёл успех в решении этой задачи, был ещё один немецкий инженер по имени Карл Бенц, триумфально завершивший свою многолетнюю работу над созданием такого же двигателя и получивший патент на своё изобретение. Однако это событие не смогло остановить двух творческих людей.

В 1880 году Даймлер и Майбах из-за разногласий со своим работодателем ушли из компании Отто и начали самостоятельную деятельность по моделированию собственного двигателя, взяв за основу изобретение бывшего патрона. В качестве топлива Даймлер использовал бензин, который в то время считался побочным продуктом переработки нефти и использовался только как чистящее средство, требующее осторожности в обращении из-за легко образующихся взрывоопасных паров. Но именно лёгкость испарения бензина при низких температурах и заинтересовала Даймлера.

В 1885 году работа по созданию первого двигателя Даймлера была успешно завершена, и теперь предстояло проверить устройство, развивающее мощность в одну лошадиную силу при 600 оборотах в минуту, укрепив его на какое-либо транспортное средство. И этим транспортом оказался велосипед, который после установки на него мотора Даймлера можно смело назвать первым в мире мотоциклом с двигателем внутреннего сгорания, а