Автомобиль С Паровым Двигателем. Двигатель автомобиля паровой
Паровой автомобиль — Википедия

Паровой автомобиль (паромобиль) — автомобиль, использующий паровой двигатель (тепловой двигатель внешнего сгорания) вместо стандартного в наше время двигателя внутреннего сгорания (ДВС). Такие автомобили существовали сравнительно долгое время, но из-за низкой эффективности парового двигателя большого распространения не получили, и несмотря на усовершенствование двигателя в конце XIX — начале XX вв., были вытеснены автомобилями с ДВС в начале XX века.
Содержание
- 1 Технология
- 2 История
- 2.1 XVIII век
Автомобили с паровым двигателем — DRIVE2
Автомобили с паровым двигателем появились в 19 веке, и, к моменту, когда начали выпускаться автомобили, работающие на бензине, они уже были распространены. Вот такой автомобиль образца 1884 г. был недавно выставлен на аукцион, и, что интересно, до сих пор находится во вполне рабочем состоянии!
паровой автомобиль 1884г.
Но на самом деле первые паровые автомобили появились ещё намного раньше! Считается, что первый паровой автомобиль был построен ещё в 1769 г. французом по фамилии Кюньо (более, чем за 100 лет до первых автомобилей с ДВС, которые пявились только в 80-е годы 19 в.). Вот как выглядел этот автомобиль (кстати, он до сих пор хранится во французском музее):

паровой автомобиль 1769г.
Первый автомобиль, так называемая малая телега Кюньо, развивал на дороге скорость 4,5 км/ч, но только в течение 12 мин, поскольку на большее не хватало ни воды, ни пара. Необходимо было наполнить котел водой и вновь разжечь под ним костер, так как у первого автомобиля отсутствовала даже топка. Несмотря на свои недостатки, телега так понравилась военному министру, что он приказал тотчас же приступить к постройке улучшенного и увеличенного экземпляра, который можно было бы изготовлять в больших количествах для использования в войсках для транспортировки пушек. Кюньо построил новый, больший по размерам экзмепляр, котёл в котором уже имел собственную топку. Однако во время демонстрации у машины заклинило механизм управления, и машина, поехав не в ту сторону, врезалась в кирпичную стену, развалив её, а паровой котёл вдобавок взорвался…
В 19 в. паровые автомобили получают распространение.

Паровой автомобиль 19 в. Интересно, что человек, управлявший автомобилем, назывался водителем, а человек, стоящий сзади, который разжигал паровой котёл, — шофёром.
Паровые омнибусы стали использоваться для перевозки пассажиров на большие расстояния. Но несмотря на все усовершенствования, паровые автомобили до конца 19 в. оставались весьма неудобными для эксплуатации.
После появления автомобилей с ДВС паровые автомобили некоторое время всё ещё превосходили их по своим характеристикам. Например, в 1906 году на парвром автомобиле был установлен рекорд скорости 205,44 км/ч, автомобили, работающие на бензине, тогда могли ездить существенно медленнее. Кстати, современный рекорд скорости для паровых автомобилей — 234,33 км/ч, он был установлен в 1985 году.
Однако, с постепенным совершенствованием двигателей внутреннего сгорания и автомобилей, которые их использовали, паровые автомобили были постепенно вытеснены. Они оказались сложнее, дороже и менее экономичными. К началу 1920-х годов паровые автомобили практически полностью проиграли соревнование.
Однако, история паровых автомобилей на этом не закончилась. У них остались почитатели и энтузиасты, которые продолжали совершенствовать узлы паровых автомобилей и смогли решить некоторые присущие этим машинам проблемы. Удалось, например, значительно сократить время запуска двигателя — если прежде для того, чтобы "развести пары", требовалось значительное время, то теперь время ожидания сократилось до 40-60 секунд. В 30-е и 40-е в Европе продолжали выпускать грузовики и автобусы, имеющие паровые двигатели. От бензиновых вариантов их отличала завидная плавность хода (машине с паровым двигателем не нужна коробка передач) и малошумность.
В США энтузиастом постройки паровых автомобилей был Абнер Добль. Он использовал в своей машине жидкое топливо (керосин), в отличие от европейских машин, которые работали на угле. Ему удалось значительно упростить процесс запуска двигателя, внедрить в машине разнообразные автоматические регуляторы и т. д. Управлять машиной Добля было легко и приятно, машина быстро разгонялась, имела высокую скорость — до 130 км/час, при этом двигалась исключительно плавно и бесшумно. Главным недостатком машины, в которой Добль, стремящийся к совершенству, использовал самые дорогие и качественные детали, была её огромная цена.

машина Добля
В 50-е в СССР задумались над проблемой обеспечения транспортом районов, в которых в то время существовали некоторые трудности с доставкой жидкого топлива. Был разработан паровой грузовик НАМИ-012, который развивал скорость 45 км в час, брал в кузов 6 тонн груза и имел запас хода до 80 км на одной заправке. Испытания НАМИ-012, проведенные в 1950 г., показали хорошие результаты. Оказалось, что по динамике машина не уступает, а по разгону до 35 км/ч даже превосходит дизельный ЯАЗ-200. Недаром двигатель НАМИ-012 развивал на малых оборотах крутящий момент 2353 Н·м(у современного КАМАЗа максимальный крутящий момент 2508Н·м), т.е. в 5 раз больший, чем дизель ЯАЗ-200. При эксплуатации автомобиля на лесозаготовках снижение стоимости перевозки на единицу груза составило 10% по сравнению с грузовиками, имеющими бензиновые моторы(при ценах на бензин 1950г.), и более чем вдвое, если сравнивать с газогенераторами. Водителям опытного грузовика нравилось более простое управление машиной, которое оказалось, на удивление, очень надежным в работе.

советский паровой грузовик НАМИ-012
Запас хода с полной нагрузкой (без прицепа) на шоссе: по дровам 75–100 км, по воде – 150–180 км. Время, необходимое для начала движения автомобиля после ночной стоянки, равнялось от 23 до 40 мин в зависимости от влажности дров.
В начале 50-х годов все работы по паровым грузовикам были свернуты. Судьбу опытного образца НАМИ-012 как впрочем, и огромного числа других интересных отечественных разработок, постигла грустная участь: они погибли, так и не став музейными экспонатами. Первый в мире паровой автомобиль, работающий на дровах, стал последним автомобилем такого рода, так как никто никогда больше подобных машин не делал.
www.drive2.ru
Паровой автомобиль - это... Что такое Паровой автомобиль?
Паровой автомобиль (паромобиль) — автомобиль, использующий паровой двигатель (тепловой двигатель внешнего сгорания) вместо стандартного в наше время двигателя внутреннего сгорания (ДВС). Такие автомобили существовали сравнительно долгое время, но из-за низкой эффективности парового двигателя большого распространения не получили и несмотря на усовершенствование двигателя в конце XIX-го начале XX-х веков были вытеснены автомобилями с ДВС в начале XX-го века.
История
Фердинанд Вербст (англ.)русск., член иезуитской общины в Китае (англ.)русск., построил первый автомобиль на паровом ходу около 1672 года как игрушку для китайского императора.
Паровой автомобиль ВербстаАвтомобиль был небольшого размера и не мог везти водителя или пассажира, но, возможно, он был первым работающим паровым транспортом («автомобиль»). В 1680 Исаак Ньютон в одном из своих трудов по механике описал экипаж, который должен был двигаться за счет реактивной силы пара. Экипаж представлял из себя телегу, оснащённую паровым котлом с соплом, через которое с помощью клапана машинист мог стравливать пар, тем самым разгоняя телегу. Разумеется, это был лишь проект, и неизвестно, был ли он когда-либо реализован. Первым применённым на производстве паровым двигателем была «пожарная установка», сконструированная английским военным инженером Томасом Севери в 1698 году. Затем английский кузнец Томас Ньюкомен в 1712 году продемонстрировал свой «атмосферный двигатель». Это был усовершенствованный паровой двигатель Севери, в котором Ньюкомен существенно снизил рабочее давление пара. Попытки Ньюкомена использовать возвратно-поступательное движение поршня для вращения гребного колеса на судах оказались неудачными. Однако заслуга Ньюкомена в том, что он одним из первых реализовал идею использования пара для получения механической работы. Паровые машины Ньюкомена получили широкое распространение: к 1735 году только в Англии их было более сотни. На русском языке описание насоса Севери появилось в 1738 году в книге академика Георга Вольфганга Крафта (1701—54) «Краткое руководство к познанию простых и сложных машин», а в 1760 году в книге Ивана Андреевича Шлаттера (1708—68) «Обстоятельное наставление рудному делу…» появилось и первое описание пароатмосферной машины Ньюкомена. Это описание судя по всему было основано на материале из сочинений Лейпольда (Jacob Leupold, 1674—1727), либо же Белидора (Bernard Forest de Bélidor, 1698—1761), где была описана машина, установленная в 1721—24 годах англичанином Поттером на рудниках в Восточной Пруссии.
Джеймс Уатт усовершенствовал паровую машину Ньюкомена. Первым значительным усовершенствованием, которое Уатт запатентовал в 1769 году, была изолированная камера для конденсации. Он изолировал паровой цилиндр, а в 1782 году он изобрёл машину двойного действия. Вместе с более мелкими усовершенствованиями это изобретение позволило увеличить производительность паровой машины более чем в четыре раза[1]. Кроме того, машина стала значительно проще в управлении.
Карл Маркс в своём труде «Капитал» так описал значимость этого изобретения:
Только с изобретением второй машины Уатта, так называемой паровой машины двойного действия, был найден первичный двигатель … который подвижен и сам является средством передвижения, … универсальный по своему техническому применению … Великий гений Уатта обнаруживается в том, что в патенте, который он получил в апреле 1784 г., его паровая машина представлена не как изобретение лишь для особых целей, но как универсальный двигатель крупной промышленности. |
XVIII век
В 1769 году французский изобретатель Кюньо испытал первый образец полноразмерной машины с паровым двигателем[2] (усовершенствованная машина Ньюкомена), известный как «малая телега Кюньо», а в 1770 году — «большую телегу Кюньо». Сам изобретатель назвал её «Огненная телега» — она предназначалась для буксировки артиллерийских орудий. «Тележку Кюньо» считают предшественницей не только автомобиля, но и паровоза, поскольку она приводилась в движение силой пара. Паровая телега Кюньо (fardier à vapeur de Cugnot) имела привод на единственное переднее колесо. Однако, судя по всему, управляемость её была неважной, что и послужило причиной первой в мире автомобильной аварии: на испытаниях изобретатель не справился с управлением, и чудо техники XVIII века снесло стену Арсенала. Правда, некоторые авторы[3] ставят факт аварии под сомнение
Первый автомобиль изобретателя Никола-Жозефа Кюньо (Fardier de Cugnot)В 1791 году русским изобретателем Иваном Кулибиным была изготовлена «самокатная повозка». Иван Кулибин начал работу над каретой с паровым двигателем и педалями в 1780-х . В числе его особенностей маховик, тормоз, коробка передач и подшипник, из которых состоит любой современный автомобиль. Его конструкция имела три колеса. К сожалению, как и со многими другими его изобретениями, государство не видело потенциала этих разработок и они не получили дальнейшего развития.
Первый патент на автомобиль в Соединённых штатах был предоставлен Оливеру Эвансу (англ.)русск. в 1789 году. Эванс демонстрировал его первую успешную самоходную машину, которая была не только первым автомобилем в США, но также и первой машиной-амфибией, так как была способна путешествовать на колёсах по земле и посредством лопастей на воде.
1831 satire on steam coachesXIX век
В 1802 году английский конструктор Ричард Тревитик сделал паровой автомобиль. Экипаж двигался с грохотом и чадом, пугая пешеходов. Его скорость достигла 10 км/ч. Чтобы получить такую скорость движения, Тревитик сделал огромные ведущие колёса, которые были хорошим подспорьем на плохих дорогах.В XIX веке дилижансы на паровой тяге и рутьеры (паровые тягачи, то есть безрельсовые паровозы) для обычных дорог строились в Англии, Франции и применялись в ряде европейских стран, включая Россию, однако они были тяжёлыми, прожорливыми и неудобными, поэтому широкого распространения не получили. Среди других работ паровая машина на жидком топливе, собранная в 1815 году профессором Пражского политехникума Йозеф Божеком (англ.)русск. и четырёхместный паровой фаэтон, сделанный в 1813 году Уолтером Хэнкок (англ.)русск., разработчиком и оператором паровых автобусов Лондона.
В конце XIX века ЭСБЕ так описала ситуацию с паровыми автомобилями:
Идея самодвижущейся повозки появилась одновременно с идеей паровой машины. Первое и неудачное осуществление этой идеи принадлежит французскому артиллеристу Кюньо (1769 г., см. соотв. статью). В 1781 г. Мурдок (Murdock), один из мастеров на заводе Уатта и Больтона, сделал вполне удачную модель самодвижущейся дорожной паровой машины. Вслед за этим в Англии стали появляться один за другим многие, более или менее удачные дорожные паровозы. В 1802 г. Тревитик первый получил патент на такую машину, которая много раз ездила, со скоростью до 10 миль в час, пока не наехала на палисад, вследствие чего дальнейшая езда была запрещена (см. соотв. статью). После него сделаны были значительные усовершенствования; однако, в то же время как паровозы на железных дорогах получали все большее и большее распространение, дорожные паровозы сочувствия не вызвали; к 1831 г. на них наложили большие стеснения и пошлины за пользование общественными дорогами, так что предприятия этого рода стали безвыгодными и не могли больше прогрессировать. С этого времени почти до конца XIX стол. английские конструкторы оставили легкие, быстроходные дорожные паровозы и занялись преимущественно усовершенствованием тихоходных самодвижущихся сельскохозяйственных локомобилей, способных перевозить и тяжести по обыкновенным дорогам, даже с довольно большою скоростью. Тем временем были сделаны два изобретения, оказавшие впоследствии весьма важное влияние на развитие легких дорожных самодвижущихся повозок-автомобилей: в 1845 г. W. R. Thomson взял патент на каучуковые шины, а в 1860 г. Ленуар устроил первый газовый двигатель. Затем появились двигатели бензиновые, керосиновые и электрические, приводимые в действие аккумуляторами. Все эти двигатели легче обыкновенных паровых при той же силе и поэтому особенно пригодны для самодвижущихся повозок, так же как и паровые с трубчатыми котлами Серполе. Все это заставило изобретателей и конструкторов снова обратить свое внимание на самодвижущиеся повозки, получившие теперь общее название «автомобили», но на этот раз центрами производства оказались Франция и Германия. |
-
Трицикл изобретателя Серполле (Serpollet)
-
Мотор изобретателя Серполле
По мере увеличения количество парового транспорта на дорогах английское правительство стало издавать очень строгие правила для паровых дилижансов. Первое правило: Впереди каждого парового дилижанса, на расстоянии пятидесяти пяти метров, должен идти человек с красным флагом. При встрече с каретами или всадниками он должен предупреждать путников о том, что за ним следует паровик.
Amédée Bollée 1875. Паровой дилижанс развивал скорость до 60км/час.Второе правило:
Машинистам строго воспрещается пугать лошадей свистками. Выпускать пар из машин разрешается только в случае отсутствия на дороге лошадей. Stanley steamТретье правило:
Скорость движения паровика не должна превышать в деревне шести километров в час, а в городе — трех километров.[4]в 1850 году английский изобретатель Уильям Говард использовал для пахоты локомобиль. Во второй половине XIX века на полях Великобритании работало уже около двух тысяч таких машин.
Были отдельные случаи построения легковых автомобилей как предметов роскоши. Так, в историю вошёл La Marquise (официальное название — De Dion-Bouton et Trepardoux), построенный в 1884 году и работавший на паровой тяге.
Появление лёгкого, компактного и достаточно мощного двигателя внутреннего сгорания открыло широкие возможности для развития автомобиля. В 1885 году немецкий изобретатель Г. Даймлер, а в 1886 году его соотечественник К. Бенц изготовили и запатентовали первые самодвижущиеся экипажи с бензиновыми двигателями. Однако Несмотря на устаревание парового двигателя конструкторы ранних автомобилей все таки продолжали работать в направлении на продолжении ещё нескольких десятелетий
La Marquise 1884XX век
В первой четверти XX века автомобили с паровой машиной и электромобили получили широкое распространение. В 1900 году примерно половина автомобилей в США была на паровом ходу. Паровые, электрические и бензиновые автомобили конкурировали десятилетия, пока в 1910-х бензиновые двигатели внутреннего сгорания не стали доминирующими. (особенно, когда Форд наладил массовое производство знаменитой «модели Т», выпускавшейся с 1908-го года). Однако в 1920-е годы популярность паровых машин поднялась из за роста цен на бензин по сравнению с керосином и мазутом, на которые тогда был небольшой спрос, и, поскольку безин стоил в несколько раз дороже вышеупомянутых видов топлива, многие коммерческие операторы грузовых машим предпочитали использовать паровые машины, работающие на жидком топливе, тем более, что это упрощало их эксплуатацию.
1911. Радиатор играет роль парового конденсатора, что позволяет машине работать с ограниченным запасом воды, используя лишь несколько литров воды на 100 км пробегаБратья Стэнли производили около 1000 автомобилей на паровом ходу в год. В 1909 году братья открыли первую в Колорадо гостиницу люкс-класса, от железнодорожной станции до гостиницы гостей возил паровой автобус, что стало фактическим началом автомобильного туризма. Фирма Stanley выпускала автомобили на паровом ходу до 1927 года. Несмотря на ряд достоинств (хорошая тяга, многотопливность) паровые автомобили сошли со сцены к 1930-м из-за своей неэкономичности и сложностей при эксплуатации. Дольше всего промышленность выпускала паровые грузовики — до 1960—х гг. Весьма активно паровики использовались фермерами США и Великобритании: насчитывается 6 типов сельскохозяйственной паровой техники, работавших на фермах до 1950-х гг[5].
В Великобритании паровые грузовики были особенно популярны до 1933 года, когда законодатели ввели налог на грузовой транспорт, основанный на массе машины, что поставило тяжёлые паровые грузовики в невыгодное положение по сравнению с карбюраторными машинами и, с другой стороны, в 1934 уменьшили тарифы на импортные нефтепродукты (в то время когда паровые грузовики «Сентинел» работали на недорогом местном угле). Энтузиасты паровых автомобилей склонны объяснять это как результат политического давления со стороны США, которые в то время являлись главным экспортёром нефтепродуктов. Однако несмотря на это паровые грузовики использовались там до 1950-х годов и многие из них продолжают работать и по сей день в качестве туристских автобусов и музейных экспонатов на ходу.
Советские проекты
в 1948 году был построен опытный НАМИ-012 на шасси семитонного ЯАЗ-200 (позже МАЗ-200). Характеристики трехцилиндровой паровой машины были вполне привычными: мощность — 100 л.с., обороты — до 1250 в минуту. А габариты и масса получились даже меньше, чем у дизеля с коробкой передач. Правда, эту экономию сводил на нет тяжеленный (около тонны) «котлоагрегат».
Рекорды скорости
A Stanley Steamer in 1903 setting a record mile at the Daytona Beach Road CourseВ 1906 году паровой автомобиль фирмы Stanley установил рекорд скорости — 203 км/ч. Модель 1907 года проезжала на одной заправке водой 50 миль. Необходимое для движения давление пара достигалось за 10-15 минут от запуска машины. Это были любимые машины полицейских и пожарных Новой Англии. 14 мая 1913 года в гонках по Санкт-Петербургу, на Волхонском шоссе, преодолена скорость 202,1 км/ч. Русская автогонщица Римская-Корсакова разогнала автомобиль до 110 км/ч.[6]
Самая высокая скорость для паровых автомобилей была достигнута в августе 2009 года болидом, разработанным группой британских инженеров. Средняя максимальная скорость нового болида в двух заездах составила 139,843 мили в час, или 223,748 километра в час. В первом заезде болид развил скорость 136,103 мили в час (217,7 километра в час), а во втором — 151,085 мили в час (241,7 километра в час). Паровой автомобиль оснащен 12 котлами, в которых вода нагревается за счет сгорания природного газа. Из котлов пар под давлением, со скоростью в два раза превышающей скорость звука, подается в турбину. В минуту в котлах испаряется около 40 литров воды. Общая мощность силовой установки составляет 360 лошадиных сил.[7]
Преимущества паровых автомобилей
Упрощённая схема паровой машины с тройным расширением. Пар высокого давления (красный цвет) от котла проходит через машину, выходя в конденсатор при низком давлении (голубой цвет).- «Всеядность» двигателя — Как и для локомотивов, основным преимуществом паровых автомобилей является то, что они могут использовать практически любые источники тепла для преобразования его в механическую работу. Это отличает их от двигателей внутреннего сгорания, каждый тип которых требует использования определённого вида топлива. Подобными свойствами также обладают другие типы двигателей внешнего сгорания, такие как двигатель Стирлинга, которые могут обеспечить весьма высокую эффективность, но имеют существенно большие вес и размеры, чем современные типы паровых двигателей. Как все двигатели внешнего сгорания (вернее — внешнего подвода тепла), двигатель может работать от почти любого перепада температур, угольной или дровяной печи и т. д.
- Простота конструкции — конструкция двигателя очень проста, он не требует дополнительных систем, таких как газораспределительный механизм. Он запускается самостоятельно и не нуждается в стартере. Его характеристики позволяют избавиться от коробки передач.
- Увеличенный ресурс — простота конструкции, отсутствие многих «нежных» агрегатов позволяет обеспечить небывалый для других двигателей ресурс в десятки и сотни тысяч часов непрерывной работы.
- Экономичность — Современные тепловые машины на пару иногда дают больший КПД, чем даже карбюраторные машины (до 34 %),
- Бесшумность двигателя — тепловые машины на пару не имеют выхлопа, а значит машина не шумит.
- Экологичность — сам по себе двигатель не имеет каких-то частей или процессов, которые могут способствовать загрязнению окружающей среды. Он не расходует рабочее тело. Экологичность двигателя обусловлена прежде всего экологичностью источника тепла. Стоит также отметить, что обеспечить полноту сгорания топлива в двигателе внешнего сгорания проще, чем в двигателе внутреннего сгорания.
- Одним из главных преимуществ широкого использования двигателей внешнего сгорания является ослабление зависимости экономики стран импортеров нефтепродуктов от непредсказуемости действий иностранных поставщиков жидкого топлива.
В США военной Совещательной комиссией Центра консультативного анализа Морского Флота было определено, что
«Наша зависимость от иностранной нефти сокращает наше международное влияние, приводит к военному вмешательству в опасных регионах мира, финансирует те страны и лиц, которые хотят причинить нам вред, и ослабляет нашу экономику, наша зависимость и неэффективное использования нефтепродуктов также подвергает опасности наши войска»
[8]
Паровые локомотивы неплохо показывают себя на больших высотах, поскольку эффективность их работы не падает в связи с низким атмосферным давлением. Паровозы до сих пор используются в горных районах Латинской Америки, несмотря на то, что в равнинной местности они давно были заменены более современными типами локомотивов.
В Швейцарии (Brienz Rothhorn) и в Австрии (Schafberg Bahn) новые паровозы, использующие сухой пар, доказали свою эффективность. Этот тип паровоза был разработан на основе моделей Swiss Locomotive and Machine Works (SLM) 1930-х годов со множеством современных усовершенствований: использования роликовых подшипников, современной теплоизоляции, сжигания в качестве топлива лёгких нефтяных фракций, улучшенных паропроводов, и т. д. В результате такие паровозы имеют на 60 % меньшее потребление топлива и значительно меньшие требования к обслуживанию. Экономические качества таких паровозов сравнимы с современными дизельными и электрическими локомотивами. Паровой двигатель, выпускающий пар в атмосферу, будет иметь практический КПД (включая котёл) от 1 до 8 %, однако двигатель с конденсатором и расширением проточной части может улучшить КПД до 25 % и даже более. Тепловая электростанция с пароперегревателем и регенеративным водоподогревом может достичь КПД 30 — 42 %. Парогазовые установки с комбинированным циклом, в которых энергия топлива вначале используется для привода газовой турбины, а затем для паровой турбины, могут достигать коэффициента полезного действия 50 — 60 %. Несмотря на то, что на данный момент парогазовый цикл используется на крупных энергетических объектах, в компании BMW сделали предположение о возможности использования его в автомобилях. Предполагается использовать выхлопные газы автомобиля для работы небольшой паровой турбины.[9]. Одной из наиболее современных разработок в этом направлении является британский радиальный паровой двигатель «Циклон Марк 5» (Cyclone Mark V Steam Engine) использованный для установления мирового рекорда скорости в 2009 году — при весе в 152 кг он развивает 100 л.с. и имеет КПД в 34 %. Разработчики указывают на такие преимущества как надежность, чистота выхлопа из-за плавности горения топлива, простота и дешевизна производства по сравнению с дизельным двигателем той же мощности.[10]
Во многих отраслях промышленности (Угольная, торфодобывающая, сельскохозяйственная) существует ситуация когда дешевое, низкокачественное, твердое топливо используется для различных хозяственных нужд, таких как отопление, сушка сырья и тому подобное. Только в США количество биомассы которую потенциально можно использовать в качестве автомобильного топлива достигает миллиарда тонн в год, однако в настояший момент правительственные программы по большей части направленны на разработку технологии производства жидкого синтетического топлива из биомассы (а именно этанола и биодизеля), что по большей части приводит к расходу средств на государственные субсидии и подорожанию продовольствия, в то время когда использования синтетического твердого топлива (опилочных гранул) ограниченно по большей части лишь отоплением. В Индии ежегодно выращивается около 80 миллионов тонн бамбука. Правительство Индии учредило Национальную Миссию Бамбуковых Приложений (NMBA). С 1996 по 2006 годы в Индии была построена 101 электростанция, работающая на биомассе, суммарной мощностью 750 МВт. Всего в Индии ежегодно выращивается более 540 миллионов тонн различных растений, большая часть которых в настоящее время не утилизируется. Багасса сахарного тростника используется в Бразилии в качестве топлива на электростанциях. В 2000 году в Бразилии было производено около 50 миллионов тонн багассы. В 2001 году в Бразилии на багассе работали электростанции суммарной мощностью 1350 МВт.
В условиях резкого повышения цен на нефтепродукты и возникшей ножнице цен между жидким и твердым топливом эти отрасли могут быть заинтересованны в разработке современных экономичных паровых машин[11][12], как для производства электроэнергии для своих нужд, так и для использования их в качестве двигателей, возможно в гибридных двигателях[13]. Однако в настоящее время культура эскплуатации паровых двигателей по большей части уже давно утерянна и производители паровых машин давно перешли на производство ДВС. Так что скорого возникновения на рынке современных компактных паровых машин ожидать не приходится.
Цены на нефть с 1861 по 2007 годы, в долларах 2007 годаПаровой автомобиль в искусстве
Иллюстрация 1880 г. к роману «Паровой дом»Хотя паровые автомобили давно уже существовали ко времени написания романа Жюля Верна «Паровой дом»[14] в 1880 году, механические слоны, использовавшие для передвижения энергию пара были первыми шагоходами в литературе и послужили прототипом знаменитым имперским ходячим боевым машинам из миров «звездных войн» (шагающие боевые роботы AT-AT).
Галерея
-
Паровой тягач в 1913 году
-
5-ти тонный автомобиль английской фирмы Сентинел (Sentinel 1924-1935). Топка установленна перед шофером, который также является кочегаром
-
Паровой грузовик Сентинел модели VBT 1933 года был технически более совершенен и имел автоматическую топку тем самым не отвлекая шофера от управления машиной.
-
Компаундный двухцилиндровый двигатель "Stanley Steam" двойного расширения не нуждался в трансмисии и был подключен напрямую к оси машины. Мощность 6 л.с.
-
Stanley Steamer Серии 740 в 1924.
-
White touring car (1909). Имел паровой двигатель совершенной конструкции использовавший перегретый пар
См. также
Литература
Видео
Примечания
biograf.academic.ru
Паровой автомобиль • ru.knowledgr.com
Паровой автомобиль - легковой автомобиль (автомобиль), приведенный в действие паровым двигателем.
Паровозы или паровые двигатели, способные к продвижению себя или вдоль дороги или вдоль рельсов, развитых приблизительно на сто лет ранее, чем двигатель внутреннего сгорания в 1770 году человеком под названием автомобили Fardier de Cugnot, хотя их вес ограничил их сельскохозяйственной и тяжелой работой перевозки над дорогами. Легкий паровой автомобиль, разработанный одновременно с автомобилями, приведенными в действие двигателями внутреннего сгорания, и как разработка и как дорожное строительство, назрел. Поскольку паровой автомобиль мог использовать обширный опыт паровых двигателей, уже разработанных с паровозами, это первоначально имело преимущество. В 1900 паровой автомобиль был широко превосходящими и даже проводимыми абсолютными отчетами поступательной скорости. К 1920 двигатель внутреннего сгорания прогрессировал до степени обработки, которая сделала паровой автомобиль устаревшим.
Не много паровых автомобилей были построены с 1920-х, хотя технология практична, и проекты периодически, происходят, чтобы создать современный паровой автомобиль с современными уровнями удобства, работы и эффективности.
Самые большие технические вызовы паровому автомобилю сосредоточились на его котле. Это представляет большую часть полной массы транспортного средства, делая автомобиль тяжелым (внутренний автомобиль с мотором сгорания не требует никакого котла), и требует внимательного отношения от водителя, хотя даже у автомобилей 1900 была значительная автоматизация, чтобы управлять этим. Единственное самое большое ограничение - потребность поставлять питательную воду котлу. Это нужно или нести и часто пополнять, или автомобиль должен также быть оснащен конденсатором, дальнейшим весом и неудобством.
Упарового автомобиля действительно есть преимущества перед внутренними приведенными в действие сгоранием автомобилями, хотя большинство из них теперь менее важно, чем начало 20-го века. Двигатель (исключая котел) меньшего размера и легче, чем двигатель внутреннего сгорания. Это также лучше подходит для скорости и особенностей вращающего момента оси, таким образом избегая потребности в тяжелой и сложной передаче, требуемой для двигателя внутреннего сгорания. Автомобиль также более тих, даже без глушителя.
Технология
Паровой двигатель - внешний двигатель внутреннего сгорания (ECE: топливо воспламенено далеко от двигателя), в противоположность двигателю внутреннего сгорания (ЛЕД: топливо воспламенено в пределах двигателя). В то время как у приведенных в действие бензином ЛЕДЯНЫХ автомобилей есть эксплуатационная тепловая эффективность 15% к 30%, рано автомобильные паровые единицы были способны к только приблизительно половине этой эффективности. Значительная выгода ECE - то, что топливная горелка может формироваться для очень низкой эмиссии угарного газа, окисей азота и несожженного углерода в выхлопе, таким образом избегая загрязнения.
Приведенные в действие паром и электромобили превзошли в цене приведенные в действие бензином во многих Американских штатах до изобретения электрического начинающего, так как внутренние автомобили сгорания полагались на ручную заводную рукоятку, чтобы запустить двигатель, который был трудным и иногда опасным для использования, поскольку неподходящий проворот мог вызвать обратную вспышку, способную к тому, чтобы ломать руку оператора. Электромобили были популярны в некоторой степени, но имели малую дальность и не могли быть заряжены на дороге, если батареи кончились.
Ранние паровые автомобили, как только рабочее давление было достигнуто, могли быть немедленно прогнаны с высоким ускорением; но они, как правило, занимают несколько минут, чтобы начать с холода плюс время получать горелку к рабочей температуре. Чтобы преодолеть это, развитие было направлено к котлам вспышки, которые нагревают намного меньшее количество воды, чтобы начать транспортное средство, и, в случае автомобилей Доубла, горелок дизеля воспламенения искры.
Упарохода есть другие недостатки, также. Отсутствие коробки передач больше, чем уравновешено весом охлаждения и вынудило поклонников проекта, поклонников, и подачу котла, топливную подачу и воздушные насосы; батарея и вентилятор, чтобы накормить даже котел вспышки больше, чем преодолеют вес коробки передач и должны бежать даже в неработающем.
Кроме того, радиатор должен быть больше, так как все тепловые двигатели зависят от перепада температур в рабочей жидкости; в паровых автомобилях этот теплообмен должен быть больше и более быстрым, и таким образом, также, должен радиатор.
Ранние паровые автомобили
Хотя первые применения пара к продвижению дорожного транспортного средства были предприняты в 17-м веке, только в появлении паровых двигателей высокого давления, в начале 19-го века, что такие транспортные средства стали практичными. Ограничения в производственной технологии и плохом состоянии дорожных покрытий означали, что никакой паровой автомобиль, подходящий для личной транспортировки, был создан до конца 19-го века.
Тем не менее, история, что пара йоркширцев, инженера Роберта Фоернесса и его кузена, у врача Джеймса Ашуорта был паровой вагон, бегущий в 1788, быть предоставленным британского Патента, № 1674 декабря 1788, неожиданно возникает. Иллюстрация его даже появилась в книге Херге Tintin raconte l'Histoire de l'Automobile (Кэстермен, 1953).
Amédée Bollée
С 1873 до 1883 Amédée Bollée Ле-Мана построил серию приведенных в действие паром пассажирских транспортных средств, которые в состоянии нести 6 - 12 человек на скоростях до с такими именами как Rapide и L'Obéissante. В транспортных средствах Болле котел был установлен позади пассажирского салона с двигателем впереди транспортного средства, ведя дифференциал через шахту с двигателем цепи к задним колесам. Водитель сидел позади двигателя и держался посредством колеса, установленного на вертикальной шахте. Расположение более близко напомнило более поздние легковые автомобили, чем другие паровые транспортные средства.
Братья Цедерольма
В 1892 живописец Дженс Седерхолм и его брат, Андре, кузнец, проектировали их первый паровой автомобиль, двухместное транспортное средство, введя конденсатор в 1894. Это не был успех.
De паровые транспортные средства Dion & Bouton
Развитие Serpollet котла вспышки вызвало появление различных крошечных паровых трехколесных велосипедов и quadricycles в течение конца 1880-х и в начале 1890-х, особенно de Dion & Bouton. Они успешно конкурировали в гонках большого расстояния, но скоро встретились с жестким соревнованием за общественную пользу от разрабатываемых автомобилей двигателя внутреннего сгорания, особенно Пежо, который быстро монополизировал большую часть популярного рынка. С увеличивающейся популярностью автомобилей двигателя внутреннего сгорания сторонники парового автомобиля должны были вести долгий бой арьергарда, который должен был продлиться в современные времена.
В начале 20-го века
Паровые автомобили превзошли численностью другие формы толчка среди очень ранних автомобилей. В США в 1902, 485 из 909 новой автомобильной регистрации была пароходами. С 1899 Мобильный имел десять отделений и 58 дилеров через США. Центром американского производства парохода была Новая Англия, где 38 из этих 84 изготовителей были расположены. Примеры включают Белый (Кливленд), Затмение (Истон, Массачусетс), Стихарь (Ланарк, Иллинойс), Крауч (Новый Брайтон, Пенсильвания), Капот (Дэнверз, Массачусетс; продлившийся всего один месяц), Зубоскал (Нью-Хейвен, Коннектикут), Век (Сиракузы, Нью-Йорк), и Кинжал (Льюистон, Мэн; компания построила все кроме шин). К 1903 43 из них закончились. В 1923 Ручьи (канадец) открылись для бизнеса, длясь до 1926.
Паровой вагон Толедо
В 1900 American Bicycle Co. Толедо, Огайо создал 6,25 л. с. Паровой Вагон Толедо (описание с Безлошадного Возраста, декабрь 1900). Паровой Вагон Толедо был очень хорошо сделанной, высококачественной машиной и считается одним из лучших паровых произведенных автомобилей в то время. двигатель был особенно прочен, и 2x3» диаметр x 4 «топит используемые поршневые клапаны стиля поршней вместо клапанов 'D', таким образом страхующих, лучше балансируют и уменьшенная утечка пара. В сентябре 1901 два парохода Толедо, одна модель B (модель машина, но с механизмом ненастной погоды, определяющим его как модель B) и один класс E (общественное средство доставки), были введены American Bicycle Co. в Нью-Йорк к Усталостному Конкурсу Буффало середины сентября 1901. Было 36 автомобилей в классе B и три в классе E; класс B Толедо выиграл гонки Пункта Grosse. Эти вагоны были так успешны, что около ноября/декабря 1901 American Bicycle Company начала International Motor Car Company, чтобы сконцентрироваться на автомобильном производстве. Они сделали и пар и управляемые бензином модели, но поскольку общественность одобрила модели бензина, таким образом, паровое производство вагона прекратилось в 1903 и Компания, сконцентрированная на управляемых бензином моделях под именем Толедо Папы Римского.
Малолитражка Locomobile
То, что, как полагают многие, является первым рыночным популярным паровым автомобилем, появилось в 1899 от Locomobile Company Америки, расположенной в Уотертауне, Массачусетс и с 1900 в Бриджпорте, Коннектикут. Locomobile произвел несколько тысяч из своей модели Runabout в период 1899-1903, разработанный вокруг моторного дизайна, арендованного у Stanley Steamer Company. Компания прекратила производить паровые автомобили в 1903 и изменилась на ограниченное производство, внутреннее сгорание привело роскошные автомобили в действие. В 1922 это было приобретено Двигателями Дурана и прекращено с неудачей компании-учредителя в 1929.
Белый пароход
Белый Пароход был произведен в Кливленде, Огайо с 1900 до 1910 Белой Компанией по производству автомобилей.
Stanley Steamer
Возможно, самым известным и пользующимся спросом паровым автомобилем был Stanley Steamer, произведенный с 1896 до 1924. Между 1899 и 1905, Стэнли превзошел в цене все приведенные в действие бензином автомобили и был вторым только к электромобилям Columbia Automobile Company в США. Это использовало компактный ламповый огнем котел, чтобы привести простой двигатель с двумя цилиндрами двойного действия в действие. Из-за феноменального вращающего момента, доступного на всех скоростях двигателя, паровой двигатель автомобиля, как правило, снабжался приводом непосредственно к задней оси без сцепления или требуемой передачи переменной скорости. До 1914 паровые автомобили Стэнли выпустили свой выхлопной пар непосредственно к атмосфере, требовав частого вторичного наполнения водяного бака; после 1914 все Stanleys были оснащены конденсатором, который значительно уменьшил их потребление воды.
В 1906 Рекорд Поступательной скорости был побит паровым автомобилем Стэнли, ведомым Фредом Марриоттом, который достиг в Ормонд-Бич, Флорида. Эта ежегодная недельная «Неделя Скорости» была предшественником сегодняшнего Daytona 500. Этот отчет не был превышен никаким автомобилем до 1910, и, хотя Парикмахер-Nichols позже считал США приведенным в действие паром отчетом, международный рекорд FIA был только побит другим паровым автомобилем 25 августа 2009 Вдохновением Команды британской Паровой Автомобильной проблемы (см. ниже).
Паровой автомобиль Доубла
Попытки были предприняты, чтобы принести более современные паровые автомобили на рынке, самое замечательное существо Паровой Автомобиль Доубла, который сократил время запуска очень заметно, включая очень эффективный моноламповый паровой генератор, чтобы нагреть намного меньшее количество воды наряду с эффективной автоматизацией горелки и водного контроля за подачей. К 1923 паровые автомобили Доубла могли быть начаты с холода с поворотом ключа и прогнаны через 40 секунд или меньше. Когда котел достиг максимального рабочего давления, горелка выключится, пока давление не упало на минимальный уровень, после чего это повторно загорится; этим означает, что автомобиль мог достигнуть приблизительно 15 миль за галлон (км на 18,8 литров/100) керосина несмотря на его вес сверх. В конечном счете, несмотря на их бесспорные качества, автомобили Доубла потерпели неудачу из-за бедной организации компании и высокой начальной стоимости.
Паровой автомобиль Алены
Автомобиль Алены Стим был американским автомобилем, запланированным изготовление в 1922 Alena Steam Products Company Индианаполиса, Индиана, которая, главным образом, построила коммерческие транспортные средства и тракторы. Только два автомобиля были построены, обе туристических модели; у каждого была колесная база.
Паровой автомобиль Дэвиса
Паровой Автомобиль Дэвиса был американским паровым автомобилем. Только прототип был построен, в 1921, и даже существование этого вызывает сомнение. Автомобиль двойного цилиндра, об этом объявили как наличие колесной базы; гоночный автомобиль был перечислен в 2 300$.
Усталостный паровой автомобиль
Усталостный Паровой Автомобиль был паровым автомобилем, произведенным в Соединенных Штатах с 1922 до 1924. Компания возникла в Паровом Автомобиле Пальто и начала производство на Восточном побережье перед движущимися операциями в Лос-Анджелес. Там, один единственный гоночный автомобиль был сделан, прежде чем фабрика двинулась снова, на сей раз в Дейтон, Огайо, где еще один автомобиль был построен, седан, прежде чем компания свернулась.
Снижение
Паровые автомобили понизились в популярности после принятия электрического начинающего, который избавил от необходимости опасный проворот руки начинать приведенные в действие бензином автомобили. Введение массового производства сборочного конвейера Генри Фордом, который чрезвычайно уменьшил затраты на владение обычным автомобилем, было также сильным фактором в паровом упадке автомобиля, поскольку Модель T была и дешевой и надежной. Кроме того, во время 'расцвета' паровых автомобилей, двигатель внутреннего сгорания сделал устойчивую прибыль в эффективности, соответствуя и затем превосходя эффективность парового двигателя, когда вес котла - factored в.
Чарльз Кин
В 1940-х Чарльз Кин начал строить паровой автомобиль с намерением перезапустить паровое производство автомобилей. У семьи Кина была долгая история связи с паровым толчком, возвращающимся к его великому прадеду в 1830-х, который помог построить ранние паровозы. Его первый автомобиль, Плимутский Автомобиль-купе использовал двигатель Стэнли. В 1948/1949 Кине нанял Абнера Доубла, чтобы создать более мощный паровой двигатель, v4. Он использовал, это в La Dawri Victress S4 придало форму спортивный автомобиль. Оба этих автомобиля все еще существующие. Кин умер в 1969 прежде, чем закончить дальнейший автомобиль. В то время были разрушены его бумаги и образцы.
Прототип 1950-х
Пакстон Финикс
Абнер Доубл разработал двигатель Доубла Алтимэкса для Пакстона паровой автомобиль Финикса, построенный Техническим отделом Пакстона McCulloch Motors Corporation, Лос-Анджелес. Его длительная максимальная мощность была. Ford Coupe использовался испытательный стенд для двигателя. В 1954 был в конечном счете пропущен проект.
Середина 20-го века к существующим паровым автомобилям
С введением электрического начинающего двигатель внутреннего сгорания стал более популярным, чем пар, но двигатель внутреннего сгорания был не обязательно выше в работе, диапазоне, экономии топлива и эмиссии. Сегодня то же самое верно. Паровые энтузиасты чувствуют, что пар не получил свою долю внимания в области автомобильной эффективности.
Воздействие калифорнийского законодательства
В 1967 Калифорния установила Калифорнийский Совет по Авиационным ресурсам и начала осуществлять законодательство, чтобы существенно сократить выбросы отработавших газов. Этот вызванный возобновившийся интерес к альтернативным видам топлива для автомашин и всплеска интереса к пару привел автомобили в действие в государстве.
Калифорнийский патруль шоссе
Идея для того, чтобы оснастить патрульные машины паровыми двигателями произошла для неофициальной встречи в марте 1968 членов Калифорнийского Комитета по Транспортировке Ассамблеи. В обсуждении Карстен Виг, адвокат, приложенный к Комитету, предположил, что шесть автомобилей оснащены паровыми двигателями для тестирования Калифорнийскими Окружными Начальниками полиции. Законопроект был принят законодательным органом, чтобы финансировать испытание.
В 1969 Калифорнийский Патруль Шоссе начал проект при инспекторе Дэвиде С Луетдже исследовать выполнимость использования автомобилей с паровым двигателем. Первоначально General Motors согласился заплатить отобранному продавцу 20 000$ к затратам на развитие двигателя цикла Rankine и до 100 000$ для снабжения оборудованием шести 88 Oldsmobile Delmont как эксплуатационные патрульные транспортные средства. Это соглашение провалилось, потому что производители двигателей Rankine отклонили предложение General Motors.
План был пересмотрен, и два Dodge Polara 1969 года должны были быть модифицированы с паровыми двигателями для тестирования. Один автомобиль должен был быть модифицирован Доном Джонсоном из Thermodynamic Systems Inc и другого промышленником, Уильям П Лир, Lear Motors Incorporated. В то время, когда Калифорнийское Законодательное собрание штата вводило строгие инструкции контроля за загрязнением окружающей среды для автомобилей, и Председатель Комитета по Транспортировке Ассамблеи, Джон Фрэнсис Форэн, поддержал идею. Комитет также предлагал проверить приведенные в действие автобусы четырех паров в Сан-Франциско область залива в том году.
Вместо Polara, Термодинамических Систем, были даны последнюю модель Oldsmobile Delmont 88. Лиру дали Polara, но это, кажется, не было построено. Обеим фирмам дали 6 месяцев, чтобы закончить их проекты с тем, что Лир был должным для завершения 1 августа 1969. Никакой автомобиль не был закончен числом истечения срока, и в ноябре 1969 о Лире сообщили как высказывание, что автомобиль будет готов через 3 месяца. Единственной известной модификацией Лира был Chevrolet Monte Carlo, не связанный с проектом. Что касается проекта, это, кажется, никогда не заканчивалось.
Автомобили инди
И Джонсон и Лир собрались строить приведенные в действие автомобили пара для Инди 500, Джонсон сначала в начале 1960-х когда с Паровой Динамикой, Которой управляют, и в 1968 с Термодинамическими Системами и Лиром в 1969. Третий паровой гоночный автомобиль был рассмотрен консорциумом Planning Research Corporation и Энди Грэнателли из STP Corporation. Лир возобновил идею и построил автомобиль, но исчерпал фонды, пытаясь разработать двигатель. Автомобиль, как думают, в Национальном Музее Автомобиля и Грузовика Соединенных Штатов в Оберне, Индиана. Джонсон был также отмечен, поскольку работающий над паром привел вертолет в действие.
Национальное соревнование контроля за загрязнением воздуха
В 1969 Национальная администрация Контроля за Загрязнением воздуха объявила о соревновании за контракт, чтобы проектировать практический паровой двигатель легкового автомобиля. Пять фирм вошли. Они были консорциумом Planning Research Corporation и STP Corporation; Институт Мемориала Battelle, Колумбус, Огайо; Continental Motors Corporation, Детройт; Vought Аэронавигационное Подразделение Линга-Темко-Вота, Даллас; и Thermo Electron Corporation, Уолтхэм, Массачусетс.
Паровые автомобили понятия на 1 969 Гм
В 1969 GM ввела приведенные в действие автомобили двух экспериментальных паров. Каждый был SE 124, основанным на переделанном Chevrolet Chevelle, и другой определялся SE 101, основанный на Гран-При Понтиака. SE 124 заменили его стандартного бензинового двигателя властью на 50 л. с. паровой двигатель Besler, используя патенты Доубла 1920 года; SE 101 был оснащен паровым двигателем на 160 л. с., разработанным Разработкой GM.
Паровой автомобиль Сааба и Ranotor
В результате нефтяного кризиса 1973 года СААБ начал проект в 1974 http://www .saabhistory.com/2008/04/04/the-nine-cylinder-saab-steam-engine/ под кодовым названием ULF, возглавляемого доктором Ове Плателлем, который сделал прототип приведенным в действие паром автомобилем. Двигатель использовал паровой генератор за 28 фунтов, которым в электронном виде управляют, «много параллельная схема» со шлангом трубки с 1 скукой миллиметра и 16 галлонов в час, запускающих уровень, который был предназначен, чтобы произвести непрерывную власть и был о том же самом размере как стандартная автомобильная батарея. Долгих времен запуска избежали при помощи воздуха, сжатого и сохраненного, когда автомобиль бежал, чтобы привести автомобиль в действие после старта, пока соответствующее паровое давление не было создано. Двигатель использовал конический ротационный клапан, сделанный из чистого нитрида бора. Чтобы сохранить воду, герметично запечатанная водная система использовалась.
Проект был отменен, и инженер проекта, Ове Плателль, начал компанию Ranotor со своего сына Питера Плэтелла, чтобы продолжить ее развитие. Ranotor развивает паровой гибрид, который использует выхлопную высокую температуру от обычного бензинового двигателя, чтобы привести маленький паровой двигатель в действие, с целью сокращения расхода топлива на 20%. В 2008 производители грузовиков Scania и Вольво, как сказали, интересовались проектом.
Пароход Pelland
В 1974 британский дизайнер Питер Пеллэндайн произвел первый Пароход Pelland для контракта с Южным австралийским правительством. Это имело оптоволокно monocoque шасси (основанный на внутренних Спортивных состязаниях Pelland с мотором сгорания) и использовало двойной цилиндр составной двигатель двойного действия. Это было сохранено в Национальном Моторном Музее в Бирдвуде, Южная Австралия.
В 1977 Знак Pelland II Паровых Автомобилей был построен, на сей раз Разработкой Pelland в Великобритании. У этого был двигатель двойного действия с тремя цилиндрами в конфигурации 'английского правительственного клейма', установленной в трубчатом стальном шасси с телом кевлара, давая вес брутто просто. Несложный и прочный, паровой двигатель, как утверждали, дал безаварийную, эффективную работу. Это имело огромный вращающий момент в нулевых оборотах двигателя и могло ускориться от через менее чем 8 секунд.
Pellandine предпринял несколько попыток побить рекорд поступательной скорости для энергии пара, но мешался техническими проблемами.
Pellandine попятился в Австралию в 1990-х, где он продолжал разрабатывать Пароход. Последняя версия - Марк IV
Enginion Steamcell
С 1996 R&D филиал группы Фольксвагена под названием Enginion AG разрабатывал систему под названием ZEE (Нулевой Двигатель Эмиссии). Это произвело пар почти немедленно без открытого пламени и заняло 30 секунд, чтобы достигнуть максимальной мощности с холодного начала. Их третий прототип, EZEE03, был единицей с тремя цилиндрами, предназначенной, чтобы поместиться в Škoda автомобиль Фабии. EZEE03 был описан как наличие «двухтактника» (т.е. одностороннего действия) двигатель смещения, производящего до . Выбросы отработавших газов, как говорили, были далеки ниже стандарта СУЛЕВА. У этого был oilless двигатель с керамическими цилиндрическими подкладками, используя пар вместо нефти как смазка. Однако Enginion нашел, что рынок не был готов к паровым автомобилям, таким образом, они решили вместо этого развить производителя электроэнергии Steamcell / система отопления, основанная на подобной технологии.
Британская паровая автомобильная проблема
25 августа 2009 Вдохновение Команды британской Паровой Автомобильной проблемы побило давний рекорд для парового транспортного средства, установленного Stanley Steamer в 1906, установив новый рекорд скорости на Авиационной базе ВВС Эдвардса, в Пустыне Мохаве Калифорнии. Это было самым длинным постоянным автомобильным отчетом в мире. Это проводилось больше 100 лет.
Автомобиль вел Чарльз Бернетт III. Отчеты поступательной скорости FIA основаны на среднем числе двух пробегов (названный 'проходами') в противоположных направлениях, взятых в течение часа друг после друга – в этом случае, достигнутые максимальные скорости были на первом показе и на втором.
26 августа 2009 тот же самый автомобиль, который ведет на сей раз Дон Уэйлс, внук сэра Малкольма Кэмпбелла, побил второй рекорд, достигнув средней скорости более чем двух последовательных пробегов по измеренному километру. Это было также зарегистрировано и было с тех пор ратифицировано FIA.
В массовой культуре
- Дополнительная Павана романа истории Кита Робертса делает много ссылок на паровой наземный транспорт. В этой дополнительной истории смерть королевы Элизабет I в 1588 позволяет Католической церкви доминировать над всемирной историей и Индексом, Prohibitorum включает бензиновые транспортные средства с двигателями, более крупными, чем 100cc. Первая глава романа (набор в 1968 - 1985) сначала описывает паровые транспортные средства, сделанные Foden. В последней главе ссылка Ворот Corfe сделана на 100cc, бензин привел в действие 'Автомобили Бабочки', которые полагаются так же на энергию ветра как бензиновые двигатели для движущей власти. Кроме того, один из рыцарей замка, как известно, владеет Паровым Автомобилем - определенно, Бентли, которой нужна его охрана в течение резких зим 'препятствовать тому, чтобы блок заморозился и сломался'.
- Под опекой дополнительная новелла истории Мура Приносит юбилей, «бездорожные локомотивы», называемые «минижелчью», используются в богатых странах для личной транспортировки. В этом мире никогда не обнаруживалось внутреннее сгорание, и машины всегда приводятся в действие паром.
- В другой 'дополнительной истории' роман Два Жоржа, авторы Гарри Тертледоув и Ричард Дрейфус описывают Северную Америку, где паровые автомобили обычно используются, и Ричард Никсон - агент по продаже подержанных автомобилей.
- Определенный делает из парового автомобиля (такого как Locomobile) особенность в других романах, таких как Преследование Клайвом Касслером.
- В Музыканте Мередита Виллсона аферист Гарольд Хилл показывает, что раньше был в паровом автомобильном бизнесе, пока «кто-то фактически не изобрел один».
- В кино Cars Stanley Steamer - основатель города Радиатора Спрингс.
См. также
- Передовая паровая технология
- Пар ручьев проезжает
- Электромобиль
- Гарднер-Серполлет
- История паровых транспортных средств дороги
- Инноченцо Манцетти
- Паровой фургон
- График времени автомашины выпускает под брендом
Внешние ссылки
- Гибрид-Vehicle.org: пароходы
- Паровой клуб любителей автомобилей Великобритании
- Технический веб-сайт о том, как паровые автомобили управляют
- Паровой автомобильный клуб Америки
- Обзор попытки сломать существующую 101-летнюю Паровую автомобильную поступательную скорость мира делает запись
ru.knowledgr.com
Автомобиль С Паровым Двигателем. Проектирование изделий. informatik-m.ru
ПАРОВЫЕ АВТОМОБИЛИ. ПАРОВЫЕ ДВИГАТЕЛИ
Слово автомобиль означает самодвижущаяся повозка . Первые изобретения самодвижущихся повозок, оснащенных паровыми двигателями относятся к концу 17 века.
В работах И. Ньютона, относящихся к 1663 году, был найден рисунок тележки, приводимой в движение паровым реактивным двигателем. Котел с водой поставлен на колеса. Внизу помещается топка. Пар, вырываясь из отверстия сзади, дает реакцию, которая должна двигать повозку. Модель, созданная по его расчетам много позднее, оказалась действующей.
Монах-иезуит Фердинандо Фербиста из Бельгии построил (1672г.) действующую модель-игрушку самодвижущейся повозки. Его модель имела 60 см в длину и приводилась в движение паровым двигателем. Эта конструкция была затем описана в сочинении Астрономия Европы .
Еще в начале 18 века И. Ньютон спроектировал, а кузнец Т. Ньюкомен воплотил в жизнь паровую телегу , которая, вследствие своей громоздкости и чрезвычайной прожорливости топлива, не смогла выйти за рамки рудничных дворов, где топливо было дешево и имелось в неограниченных количествах.
Самым первым автомобилем в натуральную величину стал тягач с паровым двигателем, созданный в 1769 году Николасом Жозефом Куньо в Парижском арсенале для перевозки орудий. Машина двигалась со скоростью 3,6 км/час. Второй тягач, более крупный, был построен в мае 1771 года. Он сохранился до наших дней и сейчас находится в Музее произведений искусства и предметов быта в Париже.
Американец Оливер Эванс в 1804 году изобрел автомобиль-амфибию.
Английский изобретатель Ричард Трейвисик в 1801 году представил на суд публике «Пыхтящего Дьявола» — первый компактный паровой автомобиль, предназначенный для перевозки людей, а два года спустя — более удачный «Лондонский паровой экипаж». Скорость передвижения достигала 15 км/час и 6 км/час на подъеме.
Интересно!
Раньше из города в город ездили в огромных каретах - дилижансах, запряженных лошадьми. В каждой карете - десятка по два пассажиров. И вот их сменили, наконец, паровые дилижансы. Первый паровой дилижанс механика Гордона имел одновременно и колеса и ноги! Гордон рассуждал так: у лошади - ноги, а у телеги - колеса чтобы колеса покатились, нужно, чтобы сперва ноги пошли. Вот он и приделал к своей паровой тележке ноги. А они только путались между колесами и мешали.
___
А вот другой паровой дилижанс - механика Гернея стал возить публику из Лондона в пригородные деревушки. У дилижансов Гернея - нарядных, лакированных, похожих на карету, сзади торчали, как жерла пушек, целых три трубы. Колес было шесть: одна пара громадных, в рост человека, другая пара поменьше, а третья пара совсем маленькая. Маленькие колеса находились далеко впереди, будто лошади перед повозкой. Когда поворачивали руль вправо, передние колесики шли вправо, а за ними поворачивался и весь дилижанс. Паровой
котел был запрятан внутрь кузова. Дымя и гремя, двигался такой паровой дилижанс по дороге, а над его крышей торчал целый лес дымовых труб, высоких мужских шляп, султанов, перьев.
Изобретаемые средства передвижения были необходимы не только для перевозки людей, но и для технических нужд.
В 1822 году Давид Гордон взял патент на изобретенный им паровой трактор. Установленная в больших барабанах диаметром 2,7 м паровая машина через зубчатые колеса, связанные с внутренними венцами барабанов, приводила барабаны во вращение. Впереди была приспособлена двухколесная тележка для управления трактором.
По мысли изобретателя машина могла бы тянуть за собой груженые повозки. Проект Гордона явился первым проектом колесного парового трактора. Насколько известно, реализован он не был.
В 1825 году на участке дороги длиной 171 км от Лондона до Бата была организована первая пассажирская линия. При этом использовали кареты, имевшие паровой двигатель. Это стало началом эпохи скоростных дорожных экипажей, которые хотя и исчезли в Англии, но получили широкое распространение в Италии и во Франции.
.
паровые кареты
Ну и ну!
По мере увеличения количество парового транспорта на дорогах английское правительство стало издавать очень строгие правила для паровых дилижансов.
Первое правило:
Впереди каждого парового дилижанса, на расстоянии пятидесяти пяти метров, должен идти человек с красным флагом. При встрече с каретами или всадниками он должен предупреждать путников о том, что за ним следует паровик.
Второе правило:
Машинистам строго воспрещается пугать лошадей свистками. Выпускать пар из машин разрешается только в случае отсутствия на дороге лошадей.
Третье правило:
Скорость движения паровика не должна превышать в деревне шести километров в час, а в городе - трех километров.
Вот какие правила: не свисти, не дыши, и ползи, как черепаха!
В 1832 году англичанин Джон Гиткот получил патент на первый гусеничный паровой трактор для осушки и разработки болотистых земель, слишком вязких для возделывания при помощи лошадей и рогатого скота . Паровой трактор Гиткота имел гусеницы, звенья которых состояли из деревянных рам, обтянутых полотном. Гусеницы охватывали два больших колеса, при помощи которых осуществлялось их перематывание.
В 1871 году Бурелл (Англия) построил трактор с паровым двигателем для омнибуса. Эти машины строились в большом количестве часть их поступала в Турцию и Россию. Машина весила 10,5 т и могла тянуть на крюке прицеп с грузом, весившим до 37 т. Скорость ее в городских условиях доходила до 8 км в час.
Вторую половину 19 века можно назвать эпохой автомобилей с паровым двигателем. Паровой автомобиль Бордино 1854год.
Однако у паровых двигателей коэффициент полезного действия равен всего 5%. Поэтому в начале 20 века паровые двигатели уступили свое место двигателям внутреннего сгорания, которые пришли на смену паровым и более экономно расходовали тепло, были более легкими и могли обеспечить высокую мощность при значительном уменьшении размеров. Автомобили с паровыми двигателями все быстрее и быстрее начинали исчезали с горизонта, хотя в США они использовались еще до 1930 года.
Другие страницы по теме « Паровые двигатели »
Автомобили с паровым двигателем
Эвелинг-Портер
Предшественниками современных военных автомобилей были паровые тягачи, которые использовались в войсках со второй половины 19 века. Машина английской фирмы «Эвелинг-Портер» (г.Рочестер) была первым в мире паровым тягачем, специально сконструированным для военных целей. Она известна также под прозвищем «Steam saper» (паровой сапер). Тягач имел котел паровозного типа и колеса с резиновыми шинами. На задних колесах поверх шин крепились металлические траки. Первоначальный образец машины демонстрировался летом 1871г. После небольших изменений с целью снижения веса, тягач успешно прошел испытания и начал поступать в армию. Некоторое количество машин было продано в другие страны, в том числе и в Россию. Шесть паровых тягачей фирмы «Эвелинг-Портер» участвовали в турецкой компании 1877-78 гг. в составе русских войск.
Автомобили с паровым двигателем
Автомобили с паровым двигателем появились в 19 веке, и, к моменту, когда начали выпускаться автомобили, работающие на бензине, они уже были рапространены. Вот такой автомобиль образца 1884 г. был недавно выставлен на аукцион, и, что интересно, до сих пор находится во вполне рабочем состоянии!
Но на самом деле первые паровые автомобили появились ещё намного раньше! Считается, что первый паровой автомобиль был построен ещё в 1769 г. французом по фамилии Кюньо (более, чем за 100 лет до первых автомобилей с ДВС, которые пявились только в 80-е годы 19 в.). Вот как выглядел этот автомобиль (кстати, он до сих пор хранится во французском музее):
Первый автомобиль, так называемая малая телега Кюньо, развивал на дороге скорость 4,5 км/ч, но только в течение 12 мин, поскольку на большее не хватало ни воды, ни пара. Необходимо было наполнить котел водой и вновь разжечь под ним костер, так как у первого автомобиля отсутствовала даже топка. Несмотря на свои недостатки, телега так понравилась военному министру, что он приказал тотчас же приступить к постройке улучшенного и увеличенного экземпляра, который можно было бы изготовлять в больших количествах для использования в войсках для транспортировки пушек. Кюньо построил новый, больший по размерам экзмепляр, котёл в котором уже имел собственную топку. Однако во время демонстрации у машины заклинило механизм управления, и машина, поехав не в ту сторону, врезалась в кирпичную стену, развалив её, а паровой котёл вдобавок взорвался.
В 19 в. паровые автомобили получают распространение.
Паровой автомобиль 19 в. Интересно, что человек, управлявший автомобилем, назывался водителем, а человек, стоящий сзади, который разжигал паровой котёл, - шофёром.
Паровые омнибусы стали использоваться для перевозки пассажиров на большие расстояния. Но несмотря на все усовершенствования, паровые автомобили до конца 19 в. оставались весьма неудобными для эксплуатации.
После появления автомобилей с ДВС паровые автомобили некоторое время всё ещё превосходили их по своим характеристикам. Например, в 1906 году на парвром автомобиле был установлен рекорд скорости 205,44 км/ч, автомобили, работающие на бензине, тогда могли ездить существенно медленнее. Кстати, современный рекорд скорости для паровых автомобилей - 234,33 км/ч, он был установлен в 1985 году.
Однако, с постепенным совершенствованием двигателей внутреннего сгорания и автомобилей, которые их использовали, паровые автомобили были постепенно вытеснены. Они оказались сложнее, дороже и менее экономичными. К началу 1920-х годов паровые автомобили практически полностью проиграли соревнование.
Однако, история паровых автомобилей на этом не закончилась. У них остались почитатели и энтузиасты, которые продолжали совершенствовать узлы паровых автомобилей и смогли решить некоторые присущие этим машинам проблемы. Удалось, например, значительно сократить время запуска двигателя - если прежде для того, чтобы развести пары , требовалось значительное время, то теперь время ожидания сократилось до 40-60 секунд. В 30-е и 40-е в Европе продолжали выпускать грузовики и автобусы, имеющие паровые двигатели. От бензиновых вариантов их отличала завидная плавность хода (машине с паровым двигателем не нужна коробка передач) и малошумность.
В США энтузиастом постройки паровых автомобилей был Абнер Добль. Он использовал в своей машине жидкое топливо (керосин), в отличие от европейских машин, которые работали на угле. Ему удалось значительно упростить процесс запуска двигателя, внедрить в машине разнообразные автоматические регуляторы и т. д. Управлять машиной Добля было легко и приятно, машина быстро разгонялась, имела высокую скорость - до 130 км/час, при этом двигалась исключительно плавно и бесшумно. Главным недостатком машины, в которой Добль, стремящийся к совершенству, использовал самые дорогие и качественные детали, была её огромная цена.
машина Добля
В 50-е в СССР задумались над проблемой обеспечения транспортом районов, в которых в то время существовали некоторые трудности с доставкой жидкого топлива. Был разработан паровой грузовик НАМИ-012, который развивал скорость 45 км в час, брал в кузов 6 тонн груза и имел запас хода до 80 км на одной заправке, а позже и полноприводный паровой тягач НАМИ-018, который использовался для вывоза брёвен на лесозаготовках. Эти грузовики могли запросто работать на дровах, угле или торфе.
советский паровой грузовик НАМИ-012
Источники: http://class-fizika.narod.ru/paravto.htm, http://www.retro-avto.ru/category/011-avtomobili-s-parovym-dvigatelem/, http://unusauto.ru/paravto.htm
Комментариев пока нет!
informatik-m.ru
Паровой автомобиль - это... Что такое Паровой автомобиль?
Паровой автомобиль (паромобиль) — автомобиль, использующий паровой двигатель (тепловой двигатель внешнего сгорания) вместо стандартного в наше время двигателя внутреннего сгорания (ДВС). Такие автомобили существовали сравнительно долгое время, но из-за низкой эффективности парового двигателя большого распространения не получили и несмотря на усовершенствование двигателя в конце XIX-го начале XX-х веков были вытеснены автомобилями с ДВС в начале XX-го века.
История
Фердинанд Вербст (англ.)русск., член иезуитской общины в Китае (англ.)русск., построил первый автомобиль на паровом ходу около 1672 года как игрушку для китайского императора.
Паровой автомобиль ВербстаАвтомобиль был небольшого размера и не мог везти водителя или пассажира, но, возможно, он был первым работающим паровым транспортом («автомобиль»). В 1680 Исаак Ньютон в одном из своих трудов по механике описал экипаж, который должен был двигаться за счет реактивной силы пара. Экипаж представлял из себя телегу, оснащённую паровым котлом с соплом, через которое с помощью клапана машинист мог стравливать пар, тем самым разгоняя телегу. Разумеется, это был лишь проект, и неизвестно, был ли он когда-либо реализован. Первым применённым на производстве паровым двигателем была «пожарная установка», сконструированная английским военным инженером Томасом Севери в 1698 году. Затем английский кузнец Томас Ньюкомен в 1712 году продемонстрировал свой «атмосферный двигатель». Это был усовершенствованный паровой двигатель Севери, в котором Ньюкомен существенно снизил рабочее давление пара. Попытки Ньюкомена использовать возвратно-поступательное движение поршня для вращения гребного колеса на судах оказались неудачными. Однако заслуга Ньюкомена в том, что он одним из первых реализовал идею использования пара для получения механической работы. Паровые машины Ньюкомена получили широкое распространение: к 1735 году только в Англии их было более сотни. На русском языке описание насоса Севери появилось в 1738 году в книге академика Георга Вольфганга Крафта (1701—54) «Краткое руководство к познанию простых и сложных машин», а в 1760 году в книге Ивана Андреевича Шлаттера (1708—68) «Обстоятельное наставление рудному делу…» появилось и первое описание пароатмосферной машины Ньюкомена. Это описание судя по всему было основано на материале из сочинений Лейпольда (Jacob Leupold, 1674—1727), либо же Белидора (Bernard Forest de Bélidor, 1698—1761), где была описана машина, установленная в 1721—24 годах англичанином Поттером на рудниках в Восточной Пруссии.
Джеймс Уатт усовершенствовал паровую машину Ньюкомена. Первым значительным усовершенствованием, которое Уатт запатентовал в 1769 году, была изолированная камера для конденсации. Он изолировал паровой цилиндр, а в 1782 году он изобрёл машину двойного действия. Вместе с более мелкими усовершенствованиями это изобретение позволило увеличить производительность паровой машины более чем в четыре раза[1]. Кроме того, машина стала значительно проще в управлении.
Карл Маркс в своём труде «Капитал» так описал значимость этого изобретения:
Только с изобретением второй машины Уатта, так называемой паровой машины двойного действия, был найден первичный двигатель … который подвижен и сам является средством передвижения, … универсальный по своему техническому применению … Великий гений Уатта обнаруживается в том, что в патенте, который он получил в апреле 1784 г., его паровая машина представлена не как изобретение лишь для особых целей, но как универсальный двигатель крупной промышленности. |
XVIII век
В 1769 году французский изобретатель Кюньо испытал первый образец полноразмерной машины с паровым двигателем[2] (усовершенствованная машина Ньюкомена), известный как «малая телега Кюньо», а в 1770 году — «большую телегу Кюньо». Сам изобретатель назвал её «Огненная телега» — она предназначалась для буксировки артиллерийских орудий. «Тележку Кюньо» считают предшественницей не только автомобиля, но и паровоза, поскольку она приводилась в движение силой пара. Паровая телега Кюньо (fardier à vapeur de Cugnot) имела привод на единственное переднее колесо. Однако, судя по всему, управляемость её была неважной, что и послужило причиной первой в мире автомобильной аварии: на испытаниях изобретатель не справился с управлением, и чудо техники XVIII века снесло стену Арсенала. Правда, некоторые авторы[3] ставят факт аварии под сомнение
Первый автомобиль изобретателя Никола-Жозефа Кюньо (Fardier de Cugnot)К 1784 году в Редруте (англ.)русск. Уильям Мэрдок (англ.)русск. построил работающую модель паровой кареты, а в 1801 году Ричард Тревитик ездил на полноразмерной машине по дорогам Камборна (англ.)русск.. Такие машины какое-то время были в моде и на протяжении следующих десятилетий были разработаны такие новшества как ручной тормоз, многоступенчатая трансмиссия и улучшенное рулевое управление. Некоторые были коммерчески успешны в обеспечении общественного транспорта, пока общественное сопротивление против этих слишком быстрых машин не повлекло принятие в 1865 году закона «англ. Locomotive Act», требующего, чтобы на общественных дорогах Великобритании перед самоходными машинами шёл человек, размахивающий красным флагом и дующий в сигнальную дудку. Это решительно подавило развитие дорожного автотранспорта практически на всю оставшуюся часть XIX века. В итоге усилия инженеров и изобретателей были брошены на железнодорожные локомотивы. Закон не отменялся вплоть до 1896 года, хотя необходимость в красном флаге была устранена в 1878 году.
В 1791 году русским изобретателем Иваном Кулибиным была изготовлена «самокатная повозка». Иван Кулибин начал работу над каретой с паровым двигателем и педалями в 1780-х . В числе его особенностей маховик, тормоз, коробка передач и подшипник, из которых состоит любой современный автомобиль. Его конструкция имела три колеса. К сожалению, как и со многими другими его изобретениями, государство не видело потенциала этих разработок и они не получили дальнейшего развития.
Первый патент на автомобиль в Соединённых штатах был предоставлен Оливеру Эвансу (англ.)русск. в 1789 году. Эванс демонстрировал его первую успешную самоходную машину, которая была не только первым автомобилем в США, но также и первой машиной-амфибией, так как была способна путешествовать на колёсах по земле и посредством лопастей на воде.
1831 satire on steam coachesXIX век
В 1802 году английский конструктор Ричард Тревитик сделал паровой автомобиль. Экипаж двигался с грохотом и чадом, пугая пешеходов. Его скорость достигла 10 км/ч. Чтобы получить такую скорость движения, Тревитик сделал огромные ведущие колёса, которые были хорошим подспорьем на плохих дорогах.В XIX веке дилижансы на паровой тяге и рутьеры (паровые тягачи, то есть безрельсовые паровозы) для обычных дорог строились в Англии, Франции и применялись в ряде европейских стран, включая Россию, однако они были тяжёлыми, прожорливыми и неудобными, поэтому широкого распространения не получили. Среди других работ паровая машина на жидком топливе, собранная в 1815 году профессором Пражского политехникума Йозеф Божеком (англ.)русск. и четырёхместный паровой фаэтон, сделанный в 1813 году Уолтером Хэнкок (англ.)русск., разработчиком и оператором паровых автобусов Лондона.
В конце XIX века ЭСБЕ так описала ситуацию с паровыми автомобилями:
Идея самодвижущейся повозки появилась одновременно с идеей паровой машины. Первое и неудачное осуществление этой идеи принадлежит французскому артиллеристу Кюньо (1769 г., см. соотв. статью). В 1781 г. Мурдок (Murdock), один из мастеров на заводе Уатта и Больтона, сделал вполне удачную модель самодвижущейся дорожной паровой машины. Вслед за этим в Англии стали появляться один за другим многие, более или менее удачные дорожные паровозы. В 1802 г. Тревитик первый получил патент на такую машину, которая много раз ездила, со скоростью до 10 миль в час, пока не наехала на палисад, вследствие чего дальнейшая езда была запрещена (см. соотв. статью). После него сделаны были значительные усовершенствования; однако, в то же время как паровозы на железных дорогах получали все большее и большее распространение, дорожные паровозы сочувствия не вызвали; к 1831 г. на них наложили большие стеснения и пошлины за пользование общественными дорогами, так что предприятия этого рода стали безвыгодными и не могли больше прогрессировать. С этого времени почти до конца XIX стол. английские конструкторы оставили легкие, быстроходные дорожные паровозы и занялись преимущественно усовершенствованием тихоходных самодвижущихся сельскохозяйственных локомобилей, способных перевозить и тяжести по обыкновенным дорогам, даже с довольно большою скоростью. Тем временем были сделаны два изобретения, оказавшие впоследствии весьма важное влияние на развитие легких дорожных самодвижущихся повозок-автомобилей: в 1845 г. W. R. Thomson взял патент на каучуковые шины, а в 1860 г. Ленуар устроил первый газовый двигатель. Затем появились двигатели бензиновые, керосиновые и электрические, приводимые в действие аккумуляторами. Все эти двигатели легче обыкновенных паровых при той же силе и поэтому особенно пригодны для самодвижущихся повозок, так же как и паровые с трубчатыми котлами Серполе. Все это заставило изобретателей и конструкторов снова обратить свое внимание на самодвижущиеся повозки, получившие теперь общее название «автомобили», но на этот раз центрами производства оказались Франция и Германия. |
-
Трицикл изобретателя Серполле (Serpollet)
-
Мотор изобретателя Серполле
По мере увеличения количество парового транспорта на дорогах английское правительство стало издавать очень строгие правила для паровых дилижансов. Первое правило: Впереди каждого парового дилижанса, на расстоянии пятидесяти пяти метров, должен идти человек с красным флагом. При встрече с каретами или всадниками он должен предупреждать путников о том, что за ним следует паровик.
Amédée Bollée 1875. Паровой дилижанс развивал скорость до 60км/час.Второе правило:
Машинистам строго воспрещается пугать лошадей свистками. Выпускать пар из машин разрешается только в случае отсутствия на дороге лошадей. Stanley steamТретье правило:
Скорость движения паровика не должна превышать в деревне шести километров в час, а в городе — трех километров.[4]в 1850 году английский изобретатель Уильям Говард использовал для пахоты локомобиль. Во второй половине XIX века на полях Великобритании работало уже около двух тысяч таких машин.
Были отдельные случаи построения легковых автомобилей как предметов роскоши. Так, в историю вошёл La Marquise (официальное название — De Dion-Bouton et Trepardoux), построенный в 1884 году и работавший на паровой тяге.
Появление лёгкого, компактного и достаточно мощного двигателя внутреннего сгорания открыло широкие возможности для развития автомобиля. В 1885 году немецкий изобретатель Г. Даймлер, а в 1886 году его соотечественник К. Бенц изготовили и запатентовали первые самодвижущиеся экипажи с бензиновыми двигателями. Однако Несмотря на устаревание парового двигателя конструкторы ранних автомобилей все таки продолжали работать в направлении на продолжении ещё нескольких десятелетий
La Marquise 1884XX век
В первой четверти XX века автомобили с паровой машиной и электромобили получили широкое распространение. В 1900 году примерно половина автомобилей в США была на паровом ходу. Паровые, электрические и бензиновые автомобили конкурировали десятилетия, пока в 1910-х бензиновые двигатели внутреннего сгорания не стали доминирующими. (особенно, когда Форд наладил массовое производство знаменитой «модели Т», выпускавшейся с 1908-го года). Однако в 1920-е годы популярность паровых машин поднялась из за роста цен на бензин по сравнению с керосином и мазутом, на которые тогда был небольшой спрос, и, поскольку безин стоил в несколько раз дороже вышеупомянутых видов топлива, многие коммерческие операторы грузовых машим предпочитали использовать паровые машины, работающие на жидком топливе, тем более, что это упрощало их эксплуатацию.
1911. Радиатор играет роль парового конденсатора, что позволяет машине работать с ограниченным запасом воды, используя лишь несколько литров воды на 100 км пробегаБратья Стэнли производили около 1000 автомобилей на паровом ходу в год. В 1909 году братья открыли первую в Колорадо гостиницу люкс-класса, от железнодорожной станции до гостиницы гостей возил паровой автобус, что стало фактическим началом автомобильного туризма. Фирма Stanley выпускала автомобили на паровом ходу до 1927 года. Несмотря на ряд достоинств (хорошая тяга, многотопливность) паровые автомобили сошли со сцены к 1930-м из-за своей неэкономичности и сложностей при эксплуатации. Дольше всего промышленность выпускала паровые грузовики — до 1960—х гг. Весьма активно паровики использовались фермерами США и Великобритании: насчитывается 6 типов сельскохозяйственной паровой техники, работавших на фермах до 1950-х гг[5].
В Великобритании паровые грузовики были особенно популярны до 1933 года, когда законодатели ввели налог на грузовой транспорт, основанный на массе машины, что поставило тяжёлые паровые грузовики в невыгодное положение по сравнению с карбюраторными машинами и, с другой стороны, в 1934 уменьшили тарифы на импортные нефтепродукты (в то время когда паровые грузовики «Сентинел» работали на недорогом местном угле). Энтузиасты паровых автомобилей склонны объяснять это как результат политического давления со стороны США, которые в то время являлись главным экспортёром нефтепродуктов. Однако несмотря на это паровые грузовики использовались там до 1950-х годов и многие из них продолжают работать и по сей день в качестве туристских автобусов и музейных экспонатов на ходу.
Советские проекты
в 1948 году был построен опытный НАМИ-012 на шасси семитонного ЯАЗ-200 (позже МАЗ-200). Характеристики трехцилиндровой паровой машины были вполне привычными: мощность — 100 л.с., обороты — до 1250 в минуту. А габариты и масса получились даже меньше, чем у дизеля с коробкой передач. Правда, эту экономию сводил на нет тяжеленный (около тонны) «котлоагрегат».
Рекорды скорости
A Stanley Steamer in 1903 setting a record mile at the Daytona Beach Road CourseВ 1906 году паровой автомобиль фирмы Stanley установил рекорд скорости — 203 км/ч. Модель 1907 года проезжала на одной заправке водой 50 миль. Необходимое для движения давление пара достигалось за 10-15 минут от запуска машины. Это были любимые машины полицейских и пожарных Новой Англии. 14 мая 1913 года в гонках по Санкт-Петербургу, на Волхонском шоссе, преодолена скорость 202,1 км/ч. Русская автогонщица Римская-Корсакова разогнала автомобиль до 110 км/ч.[6]
Самая высокая скорость для паровых автомобилей была достигнута в августе 2009 года болидом, разработанным группой британских инженеров. Средняя максимальная скорость нового болида в двух заездах составила 139,843 мили в час, или 223,748 километра в час. В первом заезде болид развил скорость 136,103 мили в час (217,7 километра в час), а во втором — 151,085 мили в час (241,7 километра в час). Паровой автомобиль оснащен 12 котлами, в которых вода нагревается за счет сгорания природного газа. Из котлов пар под давлением, со скоростью в два раза превышающей скорость звука, подается в турбину. В минуту в котлах испаряется около 40 литров воды. Общая мощность силовой установки составляет 360 лошадиных сил.[7]
Преимущества паровых автомобилей
Упрощённая схема паровой машины с тройным расширением. Пар высокого давления (красный цвет) от котла проходит через машину, выходя в конденсатор при низком давлении (голубой цвет).- «Всеядность» двигателя — Как и для локомотивов, основным преимуществом паровых автомобилей является то, что они могут использовать практически любые источники тепла для преобразования его в механическую работу. Это отличает их от двигателей внутреннего сгорания, каждый тип которых требует использования определённого вида топлива. Подобными свойствами также обладают другие типы двигателей внешнего сгорания, такие как двигатель Стирлинга, которые могут обеспечить весьма высокую эффективность, но имеют существенно большие вес и размеры, чем современные типы паровых двигателей. Как все двигатели внешнего сгорания (вернее — внешнего подвода тепла), двигатель может работать от почти любого перепада температур, угольной или дровяной печи и т. д.
- Простота конструкции — конструкция двигателя очень проста, он не требует дополнительных систем, таких как газораспределительный механизм. Он запускается самостоятельно и не нуждается в стартере. Его характеристики позволяют избавиться от коробки передач.
- Увеличенный ресурс — простота конструкции, отсутствие многих «нежных» агрегатов позволяет обеспечить небывалый для других двигателей ресурс в десятки и сотни тысяч часов непрерывной работы.
- Экономичность — Современные тепловые машины на пару иногда дают больший КПД, чем даже карбюраторные машины (до 34 %),
- Бесшумность двигателя — тепловые машины на пару не имеют выхлопа, а значит машина не шумит.
- Экологичность — сам по себе двигатель не имеет каких-то частей или процессов, которые могут способствовать загрязнению окружающей среды. Он не расходует рабочее тело. Экологичность двигателя обусловлена прежде всего экологичностью источника тепла. Стоит также отметить, что обеспечить полноту сгорания топлива в двигателе внешнего сгорания проще, чем в двигателе внутреннего сгорания.
- Одним из главных преимуществ широкого использования двигателей внешнего сгорания является ослабление зависимости экономики стран импортеров нефтепродуктов от непредсказуемости действий иностранных поставщиков жидкого топлива.
В США военной Совещательной комиссией Центра консультативного анализа Морского Флота было определено, что
«Наша зависимость от иностранной нефти сокращает наше международное влияние, приводит к военному вмешательству в опасных регионах мира, финансирует те страны и лиц, которые хотят причинить нам вред, и ослабляет нашу экономику, наша зависимость и неэффективное использования нефтепродуктов также подвергает опасности наши войска»
[8]
Паровые локомотивы неплохо показывают себя на больших высотах, поскольку эффективность их работы не падает в связи с низким атмосферным давлением. Паровозы до сих пор используются в горных районах Латинской Америки, несмотря на то, что в равнинной местности они давно были заменены более современными типами локомотивов.
В Швейцарии (Brienz Rothhorn) и в Австрии (Schafberg Bahn) новые паровозы, использующие сухой пар, доказали свою эффективность. Этот тип паровоза был разработан на основе моделей Swiss Locomotive and Machine Works (SLM) 1930-х годов со множеством современных усовершенствований: использования роликовых подшипников, современной теплоизоляции, сжигания в качестве топлива лёгких нефтяных фракций, улучшенных паропроводов, и т. д. В результате такие паровозы имеют на 60 % меньшее потребление топлива и значительно меньшие требования к обслуживанию. Экономические качества таких паровозов сравнимы с современными дизельными и электрическими локомотивами. Паровой двигатель, выпускающий пар в атмосферу, будет иметь практический КПД (включая котёл) от 1 до 8 %, однако двигатель с конденсатором и расширением проточной части может улучшить КПД до 25 % и даже более. Тепловая электростанция с пароперегревателем и регенеративным водоподогревом может достичь КПД 30 — 42 %. Парогазовые установки с комбинированным циклом, в которых энергия топлива вначале используется для привода газовой турбины, а затем для паровой турбины, могут достигать коэффициента полезного действия 50 — 60 %. Несмотря на то, что на данный момент парогазовый цикл используется на крупных энергетических объектах, в компании BMW сделали предположение о возможности использования его в автомобилях. Предполагается использовать выхлопные газы автомобиля для работы небольшой паровой турбины.[9]. Одной из наиболее современных разработок в этом направлении является британский радиальный паровой двигатель «Циклон Марк 5» (Cyclone Mark V Steam Engine) использованный для установления мирового рекорда скорости в 2009 году — при весе в 152 кг он развивает 100 л.с. и имеет КПД в 34 %. Разработчики указывают на такие преимущества как надежность, чистота выхлопа из-за плавности горения топлива, простота и дешевизна производства по сравнению с дизельным двигателем той же мощности.[10]
Во многих отраслях промышленности (Угольная, торфодобывающая, сельскохозяйственная) существует ситуация когда дешевое, низкокачественное, твердое топливо используется для различных хозяственных нужд, таких как отопление, сушка сырья и тому подобное. Только в США количество биомассы которую потенциально можно использовать в качестве автомобильного топлива достигает миллиарда тонн в год, однако в настояший момент правительственные программы по большей части направленны на разработку технологии производства жидкого синтетического топлива из биомассы (а именно этанола и биодизеля), что по большей части приводит к расходу средств на государственные субсидии и подорожанию продовольствия, в то время когда использования синтетического твердого топлива (опилочных гранул) ограниченно по большей части лишь отоплением. В Индии ежегодно выращивается около 80 миллионов тонн бамбука. Правительство Индии учредило Национальную Миссию Бамбуковых Приложений (NMBA). С 1996 по 2006 годы в Индии была построена 101 электростанция, работающая на биомассе, суммарной мощностью 750 МВт. Всего в Индии ежегодно выращивается более 540 миллионов тонн различных растений, большая часть которых в настоящее время не утилизируется. Багасса сахарного тростника используется в Бразилии в качестве топлива на электростанциях. В 2000 году в Бразилии было производено около 50 миллионов тонн багассы. В 2001 году в Бразилии на багассе работали электростанции суммарной мощностью 1350 МВт.
В условиях резкого повышения цен на нефтепродукты и возникшей ножнице цен между жидким и твердым топливом эти отрасли могут быть заинтересованны в разработке современных экономичных паровых машин[11][12], как для производства электроэнергии для своих нужд, так и для использования их в качестве двигателей, возможно в гибридных двигателях[13]. Однако в настоящее время культура эскплуатации паровых двигателей по большей части уже давно утерянна и производители паровых машин давно перешли на производство ДВС. Так что скорого возникновения на рынке современных компактных паровых машин ожидать не приходится.
Цены на нефть с 1861 по 2007 годы, в долларах 2007 годаПаровой автомобиль в искусстве
Иллюстрация 1880 г. к роману «Паровой дом»Хотя паровые автомобили давно уже существовали ко времени написания романа Жюля Верна «Паровой дом»[14] в 1880 году, механические слоны, использовавшие для передвижения энергию пара были первыми шагоходами в литературе и послужили прототипом знаменитым имперским ходячим боевым машинам из миров «звездных войн» (шагающие боевые роботы AT-AT).
Галерея
-
Паровой тягач в 1913 году
-
5-ти тонный автомобиль английской фирмы Сентинел (Sentinel 1924-1935). Топка установленна перед шофером, который также является кочегаром
-
Паровой грузовик Сентинел модели VBT 1933 года был технически более совершенен и имел автоматическую топку тем самым не отвлекая шофера от управления машиной.
-
Компаундный двухцилиндровый двигатель "Stanley Steam" двойного расширения не нуждался в трансмисии и был подключен напрямую к оси машины. Мощность 6 л.с.
-
Stanley Steamer Серии 740 в 1924.
-
White touring car (1909). Имел паровой двигатель совершенной конструкции использовавший перегретый пар
См. также
Литература
Видео
Примечания
dvc.academic.ru
Паровой автомобиль - это... Что такое Паровой автомобиль?
Паровой автомобиль (паромобиль) — автомобиль, использующий паровой двигатель (тепловой двигатель внешнего сгорания) вместо стандартного в наше время двигателя внутреннего сгорания (ДВС). Такие автомобили существовали сравнительно долгое время, но из-за низкой эффективности парового двигателя большого распространения не получили и несмотря на усовершенствование двигателя в конце XIX-го начале XX-х веков были вытеснены автомобилями с ДВС в начале XX-го века.
История
Фердинанд Вербст (англ.)русск., член иезуитской общины в Китае (англ.)русск., построил первый автомобиль на паровом ходу около 1672 года как игрушку для китайского императора.
Паровой автомобиль ВербстаАвтомобиль был небольшого размера и не мог везти водителя или пассажира, но, возможно, он был первым работающим паровым транспортом («автомобиль»). В 1680 Исаак Ньютон в одном из своих трудов по механике описал экипаж, который должен был двигаться за счет реактивной силы пара. Экипаж представлял из себя телегу, оснащённую паровым котлом с соплом, через которое с помощью клапана машинист мог стравливать пар, тем самым разгоняя телегу. Разумеется, это был лишь проект, и неизвестно, был ли он когда-либо реализован. Первым применённым на производстве паровым двигателем была «пожарная установка», сконструированная английским военным инженером Томасом Севери в 1698 году. Затем английский кузнец Томас Ньюкомен в 1712 году продемонстрировал свой «атмосферный двигатель». Это был усовершенствованный паровой двигатель Севери, в котором Ньюкомен существенно снизил рабочее давление пара. Попытки Ньюкомена использовать возвратно-поступательное движение поршня для вращения гребного колеса на судах оказались неудачными. Однако заслуга Ньюкомена в том, что он одним из первых реализовал идею использования пара для получения механической работы. Паровые машины Ньюкомена получили широкое распространение: к 1735 году только в Англии их было более сотни. На русском языке описание насоса Севери появилось в 1738 году в книге академика Георга Вольфганга Крафта (1701—54) «Краткое руководство к познанию простых и сложных машин», а в 1760 году в книге Ивана Андреевича Шлаттера (1708—68) «Обстоятельное наставление рудному делу…» появилось и первое описание пароатмосферной машины Ньюкомена. Это описание судя по всему было основано на материале из сочинений Лейпольда (Jacob Leupold, 1674—1727), либо же Белидора (Bernard Forest de Bélidor, 1698—1761), где была описана машина, установленная в 1721—24 годах англичанином Поттером на рудниках в Восточной Пруссии.
Джеймс Уатт усовершенствовал паровую машину Ньюкомена. Первым значительным усовершенствованием, которое Уатт запатентовал в 1769 году, была изолированная камера для конденсации. Он изолировал паровой цилиндр, а в 1782 году он изобрёл машину двойного действия. Вместе с более мелкими усовершенствованиями это изобретение позволило увеличить производительность паровой машины более чем в четыре раза[1]. Кроме того, машина стала значительно проще в управлении.
Карл Маркс в своём труде «Капитал» так описал значимость этого изобретения:
Только с изобретением второй машины Уатта, так называемой паровой машины двойного действия, был найден первичный двигатель … который подвижен и сам является средством передвижения, … универсальный по своему техническому применению … Великий гений Уатта обнаруживается в том, что в патенте, который он получил в апреле 1784 г., его паровая машина представлена не как изобретение лишь для особых целей, но как универсальный двигатель крупной промышленности. |
XVIII век
В 1769 году французский изобретатель Кюньо испытал первый образец полноразмерной машины с паровым двигателем[2] (усовершенствованная машина Ньюкомена), известный как «малая телега Кюньо», а в 1770 году — «большую телегу Кюньо». Сам изобретатель назвал её «Огненная телега» — она предназначалась для буксировки артиллерийских орудий. «Тележку Кюньо» считают предшественницей не только автомобиля, но и паровоза, поскольку она приводилась в движение силой пара. Паровая телега Кюньо (fardier à vapeur de Cugnot) имела привод на единственное переднее колесо. Однако, судя по всему, управляемость её была неважной, что и послужило причиной первой в мире автомобильной аварии: на испытаниях изобретатель не справился с управлением, и чудо техники XVIII века снесло стену Арсенала. Правда, некоторые авторы[3] ставят факт аварии под сомнение
Первый автомобиль изобретателя Никола-Жозефа Кюньо (Fardier de Cugnot)К 1784 году в Редруте (англ.)русск. Уильям Мэрдок (англ.)русск. построил работающую модель паровой кареты, а в 1801 году Ричард Тревитик ездил на полноразмерной машине по дорогам Камборна (англ.)русск.. Такие машины какое-то время были в моде и на протяжении следующих десятилетий были разработаны такие новшества как ручной тормоз, многоступенчатая трансмиссия и улучшенное рулевое управление. Некоторые были коммерчески успешны в обеспечении общественного транспорта, пока общественное сопротивление против этих слишком быстрых машин не повлекло принятие в 1865 году закона «англ. Locomotive Act», требующего, чтобы на общественных дорогах Великобритании перед самоходными машинами шёл человек, размахивающий красным флагом и дующий в сигнальную дудку. Это решительно подавило развитие дорожного автотранспорта практически на всю оставшуюся часть XIX века. В итоге усилия инженеров и изобретателей были брошены на железнодорожные локомотивы. Закон не отменялся вплоть до 1896 года, хотя необходимость в красном флаге была устранена в 1878 году.
В 1791 году русским изобретателем Иваном Кулибиным была изготовлена «самокатная повозка». Иван Кулибин начал работу над каретой с паровым двигателем и педалями в 1780-х . В числе его особенностей маховик, тормоз, коробка передач и подшипник, из которых состоит любой современный автомобиль. Его конструкция имела три колеса. К сожалению, как и со многими другими его изобретениями, государство не видело потенциала этих разработок и они не получили дальнейшего развития.
Первый патент на автомобиль в Соединённых штатах был предоставлен Оливеру Эвансу (англ.)русск. в 1789 году. Эванс демонстрировал его первую успешную самоходную машину, которая была не только первым автомобилем в США, но также и первой машиной-амфибией, так как была способна путешествовать на колёсах по земле и посредством лопастей на воде.
1831 satire on steam coachesXIX век
В 1802 году английский конструктор Ричард Тревитик сделал паровой автомобиль. Экипаж двигался с грохотом и чадом, пугая пешеходов. Его скорость достигла 10 км/ч. Чтобы получить такую скорость движения, Тревитик сделал огромные ведущие колёса, которые были хорошим подспорьем на плохих дорогах.В XIX веке дилижансы на паровой тяге и рутьеры (паровые тягачи, то есть безрельсовые паровозы) для обычных дорог строились в Англии, Франции и применялись в ряде европейских стран, включая Россию, однако они были тяжёлыми, прожорливыми и неудобными, поэтому широкого распространения не получили. Среди других работ паровая машина на жидком топливе, собранная в 1815 году профессором Пражского политехникума Йозеф Божеком (англ.)русск. и четырёхместный паровой фаэтон, сделанный в 1813 году Уолтером Хэнкок (англ.)русск., разработчиком и оператором паровых автобусов Лондона.
В конце XIX века ЭСБЕ так описала ситуацию с паровыми автомобилями:
Идея самодвижущейся повозки появилась одновременно с идеей паровой машины. Первое и неудачное осуществление этой идеи принадлежит французскому артиллеристу Кюньо (1769 г., см. соотв. статью). В 1781 г. Мурдок (Murdock), один из мастеров на заводе Уатта и Больтона, сделал вполне удачную модель самодвижущейся дорожной паровой машины. Вслед за этим в Англии стали появляться один за другим многие, более или менее удачные дорожные паровозы. В 1802 г. Тревитик первый получил патент на такую машину, которая много раз ездила, со скоростью до 10 миль в час, пока не наехала на палисад, вследствие чего дальнейшая езда была запрещена (см. соотв. статью). После него сделаны были значительные усовершенствования; однако, в то же время как паровозы на железных дорогах получали все большее и большее распространение, дорожные паровозы сочувствия не вызвали; к 1831 г. на них наложили большие стеснения и пошлины за пользование общественными дорогами, так что предприятия этого рода стали безвыгодными и не могли больше прогрессировать. С этого времени почти до конца XIX стол. английские конструкторы оставили легкие, быстроходные дорожные паровозы и занялись преимущественно усовершенствованием тихоходных самодвижущихся сельскохозяйственных локомобилей, способных перевозить и тяжести по обыкновенным дорогам, даже с довольно большою скоростью. Тем временем были сделаны два изобретения, оказавшие впоследствии весьма важное влияние на развитие легких дорожных самодвижущихся повозок-автомобилей: в 1845 г. W. R. Thomson взял патент на каучуковые шины, а в 1860 г. Ленуар устроил первый газовый двигатель. Затем появились двигатели бензиновые, керосиновые и электрические, приводимые в действие аккумуляторами. Все эти двигатели легче обыкновенных паровых при той же силе и поэтому особенно пригодны для самодвижущихся повозок, так же как и паровые с трубчатыми котлами Серполе. Все это заставило изобретателей и конструкторов снова обратить свое внимание на самодвижущиеся повозки, получившие теперь общее название «автомобили», но на этот раз центрами производства оказались Франция и Германия. |
-
Трицикл изобретателя Серполле (Serpollet)
-
Мотор изобретателя Серполле
По мере увеличения количество парового транспорта на дорогах английское правительство стало издавать очень строгие правила для паровых дилижансов. Первое правило: Впереди каждого парового дилижанса, на расстоянии пятидесяти пяти метров, должен идти человек с красным флагом. При встрече с каретами или всадниками он должен предупреждать путников о том, что за ним следует паровик.
Amédée Bollée 1875. Паровой дилижанс развивал скорость до 60км/час.Второе правило:
Машинистам строго воспрещается пугать лошадей свистками. Выпускать пар из машин разрешается только в случае отсутствия на дороге лошадей. Stanley steamТретье правило:
Скорость движения паровика не должна превышать в деревне шести километров в час, а в городе — трех километров.[4]в 1850 году английский изобретатель Уильям Говард использовал для пахоты локомобиль. Во второй половине XIX века на полях Великобритании работало уже около двух тысяч таких машин.
Были отдельные случаи построения легковых автомобилей как предметов роскоши. Так, в историю вошёл La Marquise (официальное название — De Dion-Bouton et Trepardoux), построенный в 1884 году и работавший на паровой тяге.
Появление лёгкого, компактного и достаточно мощного двигателя внутреннего сгорания открыло широкие возможности для развития автомобиля. В 1885 году немецкий изобретатель Г. Даймлер, а в 1886 году его соотечественник К. Бенц изготовили и запатентовали первые самодвижущиеся экипажи с бензиновыми двигателями. Однако Несмотря на устаревание парового двигателя конструкторы ранних автомобилей все таки продолжали работать в направлении на продолжении ещё нескольких десятелетий
La Marquise 1884XX век
В первой четверти XX века автомобили с паровой машиной и электромобили получили широкое распространение. В 1900 году примерно половина автомобилей в США была на паровом ходу. Паровые, электрические и бензиновые автомобили конкурировали десятилетия, пока в 1910-х бензиновые двигатели внутреннего сгорания не стали доминирующими. (особенно, когда Форд наладил массовое производство знаменитой «модели Т», выпускавшейся с 1908-го года). Однако в 1920-е годы популярность паровых машин поднялась из за роста цен на бензин по сравнению с керосином и мазутом, на которые тогда был небольшой спрос, и, поскольку безин стоил в несколько раз дороже вышеупомянутых видов топлива, многие коммерческие операторы грузовых машим предпочитали использовать паровые машины, работающие на жидком топливе, тем более, что это упрощало их эксплуатацию.
1911. Радиатор играет роль парового конденсатора, что позволяет машине работать с ограниченным запасом воды, используя лишь несколько литров воды на 100 км пробегаБратья Стэнли производили около 1000 автомобилей на паровом ходу в год. В 1909 году братья открыли первую в Колорадо гостиницу люкс-класса, от железнодорожной станции до гостиницы гостей возил паровой автобус, что стало фактическим началом автомобильного туризма. Фирма Stanley выпускала автомобили на паровом ходу до 1927 года. Несмотря на ряд достоинств (хорошая тяга, многотопливность) паровые автомобили сошли со сцены к 1930-м из-за своей неэкономичности и сложностей при эксплуатации. Дольше всего промышленность выпускала паровые грузовики — до 1960—х гг. Весьма активно паровики использовались фермерами США и Великобритании: насчитывается 6 типов сельскохозяйственной паровой техники, работавших на фермах до 1950-х гг[5].
В Великобритании паровые грузовики были особенно популярны до 1933 года, когда законодатели ввели налог на грузовой транспорт, основанный на массе машины, что поставило тяжёлые паровые грузовики в невыгодное положение по сравнению с карбюраторными машинами и, с другой стороны, в 1934 уменьшили тарифы на импортные нефтепродукты (в то время когда паровые грузовики «Сентинел» работали на недорогом местном угле). Энтузиасты паровых автомобилей склонны объяснять это как результат политического давления со стороны США, которые в то время являлись главным экспортёром нефтепродуктов. Однако несмотря на это паровые грузовики использовались там до 1950-х годов и многие из них продолжают работать и по сей день в качестве туристских автобусов и музейных экспонатов на ходу.
Советские проекты
в 1948 году был построен опытный НАМИ-012 на шасси семитонного ЯАЗ-200 (позже МАЗ-200). Характеристики трехцилиндровой паровой машины были вполне привычными: мощность — 100 л.с., обороты — до 1250 в минуту. А габариты и масса получились даже меньше, чем у дизеля с коробкой передач. Правда, эту экономию сводил на нет тяжеленный (около тонны) «котлоагрегат».
Рекорды скорости
A Stanley Steamer in 1903 setting a record mile at the Daytona Beach Road CourseВ 1906 году паровой автомобиль фирмы Stanley установил рекорд скорости — 203 км/ч. Модель 1907 года проезжала на одной заправке водой 50 миль. Необходимое для движения давление пара достигалось за 10-15 минут от запуска машины. Это были любимые машины полицейских и пожарных Новой Англии. 14 мая 1913 года в гонках по Санкт-Петербургу, на Волхонском шоссе, преодолена скорость 202,1 км/ч. Русская автогонщица Римская-Корсакова разогнала автомобиль до 110 км/ч.[6]
Самая высокая скорость для паровых автомобилей была достигнута в августе 2009 года болидом, разработанным группой британских инженеров. Средняя максимальная скорость нового болида в двух заездах составила 139,843 мили в час, или 223,748 километра в час. В первом заезде болид развил скорость 136,103 мили в час (217,7 километра в час), а во втором — 151,085 мили в час (241,7 километра в час). Паровой автомобиль оснащен 12 котлами, в которых вода нагревается за счет сгорания природного газа. Из котлов пар под давлением, со скоростью в два раза превышающей скорость звука, подается в турбину. В минуту в котлах испаряется около 40 литров воды. Общая мощность силовой установки составляет 360 лошадиных сил.[7]
Преимущества паровых автомобилей
Упрощённая схема паровой машины с тройным расширением. Пар высокого давления (красный цвет) от котла проходит через машину, выходя в конденсатор при низком давлении (голубой цвет).- «Всеядность» двигателя — Как и для локомотивов, основным преимуществом паровых автомобилей является то, что они могут использовать практически любые источники тепла для преобразования его в механическую работу. Это отличает их от двигателей внутреннего сгорания, каждый тип которых требует использования определённого вида топлива. Подобными свойствами также обладают другие типы двигателей внешнего сгорания, такие как двигатель Стирлинга, которые могут обеспечить весьма высокую эффективность, но имеют существенно большие вес и размеры, чем современные типы паровых двигателей. Как все двигатели внешнего сгорания (вернее — внешнего подвода тепла), двигатель может работать от почти любого перепада температур, угольной или дровяной печи и т. д.
- Простота конструкции — конструкция двигателя очень проста, он не требует дополнительных систем, таких как газораспределительный механизм. Он запускается самостоятельно и не нуждается в стартере. Его характеристики позволяют избавиться от коробки передач.
- Увеличенный ресурс — простота конструкции, отсутствие многих «нежных» агрегатов позволяет обеспечить небывалый для других двигателей ресурс в десятки и сотни тысяч часов непрерывной работы.
- Экономичность — Современные тепловые машины на пару иногда дают больший КПД, чем даже карбюраторные машины (до 34 %),
- Бесшумность двигателя — тепловые машины на пару не имеют выхлопа, а значит машина не шумит.
- Экологичность — сам по себе двигатель не имеет каких-то частей или процессов, которые могут способствовать загрязнению окружающей среды. Он не расходует рабочее тело. Экологичность двигателя обусловлена прежде всего экологичностью источника тепла. Стоит также отметить, что обеспечить полноту сгорания топлива в двигателе внешнего сгорания проще, чем в двигателе внутреннего сгорания.
- Одним из главных преимуществ широкого использования двигателей внешнего сгорания является ослабление зависимости экономики стран импортеров нефтепродуктов от непредсказуемости действий иностранных поставщиков жидкого топлива.
В США военной Совещательной комиссией Центра консультативного анализа Морского Флота было определено, что
«Наша зависимость от иностранной нефти сокращает наше международное влияние, приводит к военному вмешательству в опасных регионах мира, финансирует те страны и лиц, которые хотят причинить нам вред, и ослабляет нашу экономику, наша зависимость и неэффективное использования нефтепродуктов также подвергает опасности наши войска»
[8]
Паровые локомотивы неплохо показывают себя на больших высотах, поскольку эффективность их работы не падает в связи с низким атмосферным давлением. Паровозы до сих пор используются в горных районах Латинской Америки, несмотря на то, что в равнинной местности они давно были заменены более современными типами локомотивов.
В Швейцарии (Brienz Rothhorn) и в Австрии (Schafberg Bahn) новые паровозы, использующие сухой пар, доказали свою эффективность. Этот тип паровоза был разработан на основе моделей Swiss Locomotive and Machine Works (SLM) 1930-х годов со множеством современных усовершенствований: использования роликовых подшипников, современной теплоизоляции, сжигания в качестве топлива лёгких нефтяных фракций, улучшенных паропроводов, и т. д. В результате такие паровозы имеют на 60 % меньшее потребление топлива и значительно меньшие требования к обслуживанию. Экономические качества таких паровозов сравнимы с современными дизельными и электрическими локомотивами. Паровой двигатель, выпускающий пар в атмосферу, будет иметь практический КПД (включая котёл) от 1 до 8 %, однако двигатель с конденсатором и расширением проточной части может улучшить КПД до 25 % и даже более. Тепловая электростанция с пароперегревателем и регенеративным водоподогревом может достичь КПД 30 — 42 %. Парогазовые установки с комбинированным циклом, в которых энергия топлива вначале используется для привода газовой турбины, а затем для паровой турбины, могут достигать коэффициента полезного действия 50 — 60 %. Несмотря на то, что на данный момент парогазовый цикл используется на крупных энергетических объектах, в компании BMW сделали предположение о возможности использования его в автомобилях. Предполагается использовать выхлопные газы автомобиля для работы небольшой паровой турбины.[9]. Одной из наиболее современных разработок в этом направлении является британский радиальный паровой двигатель «Циклон Марк 5» (Cyclone Mark V Steam Engine) использованный для установления мирового рекорда скорости в 2009 году — при весе в 152 кг он развивает 100 л.с. и имеет КПД в 34 %. Разработчики указывают на такие преимущества как надежность, чистота выхлопа из-за плавности горения топлива, простота и дешевизна производства по сравнению с дизельным двигателем той же мощности.[10]
Во многих отраслях промышленности (Угольная, торфодобывающая, сельскохозяйственная) существует ситуация когда дешевое, низкокачественное, твердое топливо используется для различных хозяственных нужд, таких как отопление, сушка сырья и тому подобное. Только в США количество биомассы которую потенциально можно использовать в качестве автомобильного топлива достигает миллиарда тонн в год, однако в настояший момент правительственные программы по большей части направленны на разработку технологии производства жидкого синтетического топлива из биомассы (а именно этанола и биодизеля), что по большей части приводит к расходу средств на государственные субсидии и подорожанию продовольствия, в то время когда использования синтетического твердого топлива (опилочных гранул) ограниченно по большей части лишь отоплением. В Индии ежегодно выращивается около 80 миллионов тонн бамбука. Правительство Индии учредило Национальную Миссию Бамбуковых Приложений (NMBA). С 1996 по 2006 годы в Индии была построена 101 электростанция, работающая на биомассе, суммарной мощностью 750 МВт. Всего в Индии ежегодно выращивается более 540 миллионов тонн различных растений, большая часть которых в настоящее время не утилизируется. Багасса сахарного тростника используется в Бразилии в качестве топлива на электростанциях. В 2000 году в Бразилии было производено около 50 миллионов тонн багассы. В 2001 году в Бразилии на багассе работали электростанции суммарной мощностью 1350 МВт.
В условиях резкого повышения цен на нефтепродукты и возникшей ножнице цен между жидким и твердым топливом эти отрасли могут быть заинтересованны в разработке современных экономичных паровых машин[11][12], как для производства электроэнергии для своих нужд, так и для использования их в качестве двигателей, возможно в гибридных двигателях[13]. Однако в настоящее время культура эскплуатации паровых двигателей по большей части уже давно утерянна и производители паровых машин давно перешли на производство ДВС. Так что скорого возникновения на рынке современных компактных паровых машин ожидать не приходится.
Цены на нефть с 1861 по 2007 годы, в долларах 2007 годаПаровой автомобиль в искусстве
Иллюстрация 1880 г. к роману «Паровой дом»Хотя паровые автомобили давно уже существовали ко времени написания романа Жюля Верна «Паровой дом»[14] в 1880 году, механические слоны, использовавшие для передвижения энергию пара были первыми шагоходами в литературе и послужили прототипом знаменитым имперским ходячим боевым машинам из миров «звездных войн» (шагающие боевые роботы AT-AT).
Галерея
-
Паровой тягач в 1913 году
-
5-ти тонный автомобиль английской фирмы Сентинел (Sentinel 1924-1935). Топка установленна перед шофером, который также является кочегаром
-
Паровой грузовик Сентинел модели VBT 1933 года был технически более совершенен и имел автоматическую топку тем самым не отвлекая шофера от управления машиной.
-
Компаундный двухцилиндровый двигатель "Stanley Steam" двойного расширения не нуждался в трансмисии и был подключен напрямую к оси машины. Мощность 6 л.с.
-
Stanley Steamer Серии 740 в 1924.
-
White touring car (1909). Имел паровой двигатель совершенной конструкции использовавший перегретый пар
См. также
Литература
Видео
Примечания
3dic.academic.ru