История изобретения автомобиля

История автомобиля изначально началась в 1769 году с создания паросиловых машин, способных транспортировать человека. Двадцать девятого года прошлого века появились первые транспортные средства, использующие двигатели внутреннего сгорания, работающие на английском горючем газе. Это событие стало отправной точкой для развития внутреннего сгорания и в 1885 году привело к появлению газолиновых двигателей, которые использовались повсеместно до сегодняшнего дня. Машины, работающие на электричестве, появились в начале двадцатого века, но затем были практически забыты до начала двадцать первого века, когда возникновение экологически чистого транспорта вызвало новый интерес к данной технологии. Фактически, историю автомобиля можно разделить на несколько этапов, отличающихся преобладающим способом передвижения. Поздние этапы отличались изменениями в размере и стиле внешнего вида, а также в предпочтениях целевого использования.

Карл Бенц, немецкий инженер, который изобрел много новых технологий в автомобильной отрасли, считается отцом современного автомобиля. Четырехтактный бензиновый двигатель — это разработка немецкого изобретателя Николауса Отто, который является самым распространенным типом двигателей, используемых в современных автомобилях. Схожий четырехтактный дизельный двигатель также был изобретен Рудольфом Дизелем, немецким изобретателем. Водородные топливные элементы, которые предлагаются как альтернатива бензину для питания автомобилей, фактически были открыты немецким изобретателем Шонбайн Кристианом Фридрихом в 1838 году. Автомобиль на электрической батарее появился благодаря венгерскому изобретателю Аньошу Йедлику, одному из создателей электрического двигателя, и Гастону Планте, который изобрел свинцово-кислотную батарею в 1858 году.

В Китае, в 1672 году, Фердинанд Вербст, член китайской иезуитской общины, создал первый автомобиль, функционирующий на паровом ходу. Впервые это средство передвижения было представлено китайскому императору в качестве игрушки. Хотя автомобиль был небольшого размера и не предназначался для перевозки пассажиров или водителя, он остается первым паровым транспортом, получившим название «авто-мобиль».

По общепринятому мнению, самоходные паровые машины были впервые разработаны в конце XVIII века. В 1770 и 1771 годах Николя-Жозеф Кюнё продемонстрировал свою экспериментальную паровую повозку для артиллерийских орудий, названную <fardier à vapeur> — паровая телега. Конструкция Кюнё была непрактичной и не нашла практического развития в Франции, и тогда центр инноваций переместился в Великобританию. К 1784 году Уильям Мёрдок в Редруте построил работающую модель паровой кареты, а в 1801 году Ричард Тревитик проехал по дорогам Кемборна на полномасштабной машине. В те времена такие машины в некоторой степени были популярны и прошедшие десятилетия были отмечены появлением новых технических решений, таких как ручной тормоз, многоступенчатая трансмиссия и усовершенствованное рулевое управление (steering). Некоторые модели были коммерчески успешны и использовались в общественном транспорте, пока общественное мнение не повлияло на принятие закона «англ. Locomotive Act» в 1865 году, который требовал, чтобы перед самоходными машинами шёл человек с красным флагом и играющий на сигнальной дудке. Это серьезно замедлило развитие дорожного транспорта на всем протяжении XIX века. В итоге усилия инженеров и изобретателей были сосредоточены на развитии железнодорожных локомотивов. Закон был отменён только в 1896 году, хотя обязательность использования красного флага была снята в 1878 году.

В России в 1780-ых годах была начата разработка и создание автомобиля с паровым двигателем и педалями Иваном Кулибиным, в 1791 году его работа была завершена. В его проекте были использованы механизмы, такие как маховик, тормоз, коробка передач и подшипник, которые в настоящее время применяются в современных автомобилях. Автомобиль имел три колеса. К сожалению, несмотря на потенциал этих разработок, государство не увидело в них перспективы и проект так и не получил дальнейшего развития.

Первый патент на автомобиль в Соединённых Штатах был выдан Оливеру Эвансу в 1789 году. Он продемонстрировал свой первый успешный автомобиль, который стал не только первым в США, но и первым многоцелевым, так как он мог перемещаться как по суше на колесах, так и по воде с помощью лопастей.

Среди прочих изобретений можно отметить паровую машину, которая работает на жидком топливе, и была создана в 1815 году профессором Йозефом Божеком из Пражского политехникума, а также паровой фаэтон на четыре места, который был изготовлен в 1813 году Уолтером Хэнкоком, который был известен как разработчик и оператор паровых автобусов в Лондоне.

В 1828 году венгр Йедлик Аньош изготовил небольшую копию автомобиля, который двигался с помощью электрического мотора, который он изобрел ранее. В 1834 году Томас Дэвенпорт, штат Вермонт, стал первым изобретателем электрического постоянного тока. Он установил свой мотор в модель машины и использовал электрофицированный трек для тестирования. В 1835 году профессор и его помощник создали электрическую машину, используя гальванические элементы для привода. В 1838 году Роберт Дэвидсон из Шотландии разработал электрический локомотив, достигающий скорости 6 км/ч. В 1840 году в Англии был выдан патент на использование рельсовых путей для проводки электричества, и американские изобретатели получили аналогичные патенты в 1847 году. В период с 1832 по 1839 год Роберт Андерсон из Шотландии изобрел первую грубую электрическую карету, использующую гальванические элементы для движения.

Моторы со внутренним сгоранием

Первые попытки создания и использования моторов со внутренним сгоранием сталкивались с трудностями из-за необходимости подходящего топлива, особенно жидкого. Ранние моторы использовали газовую смесь.

Швейцарский инженер Франсуа Исаак де Ривас (1806 г.) провел ранние эксперименты с использованием газов, построив двигатель внутреннего сгорания, который работал на смеси водорода и кислорода. Эксперименты с водородным топливом в качестве транспортного средства были проведены англичанином Семюэлем Брауном (1826 г.), который до Шутерс Хилл в юго-восточном Лондоне использовал собственный двигатель.

Гиппомобиль бельгийца Этьена Ленора с одноцилиндровым двигателем внутреннего сгорания, работающим на водородном топливе, прошел тестовый пробег из Парижа до Жуанвиль-Ле-Пон (1860 г.), покрыв около девяти километров за примерно три часа. Поздняя модификация этого автомобиля работала на угольном газе.

В 1884 году был запатентован и опробован английский автомобиль Деламар-Дебутевиль, работающий на угольном газе.

В Вене, Австрия (когда-то Австро-Венгерская империя) около 1870 года изобретатель по имени Зигфрид Маркус (на английском языке) разместил двигатель внутреннего сгорания, работающий на жидкости, на обычной тележке, что позволило ему стать первым человеком, использующим автомобиль на бензине. Сегодня это транспортное средство известно как «первый автомобиль Маркуса». В 1883 году Маркус получил немецкий патент на низковольтную систему зажигания магнето-типа. Это был только первый патент Маркуса на автомобильную технологию. Эта технология была использована во всех последующих двигателях, включая четырехместный «второй автомобиль Маркуса» в 1888/89 году. Зажигание в сочетании с «карбюратором с вращающимися щетками» сделали конструкцию второго автомобиля очень инновационной.

Всем известно, что первый в мире функционирующий автомобиль с двигателем внутреннего сгорания был придуман одновременно несколькими независимыми немецкими изобретателями: Карл Бенц построил свое первое авто в 1885 году в Мангейме. Сам Бенц получил патент на свой транспортный средство 29 января 1886 и начал вести массовое производство авто в 1888 году, после того как его жена, Берта Бенц, продемонстрировала с энтузиазмом возможность использования безлошадных экипажей в повседневной жизни, совершив первую долгое расстояние поездку от Мангейма до Пфорсгейма и обратно в августе 1888 года. С 2008 года данное событие отмечается Мемориальной трассой Берты Бенц.

В конце 19 века, в 1889 году, в городе Штутгарт два изобретателя — Готтлиб Даймлер и Вильгельм Майбах создали уникальное средство передвижения, которое отличалось от обычной конной повозки, так как было оснащено двигателем и задумывалось как автомобиль. Нередко им приписывают изобретение первого мотоцикла в 1886 году, однако уже в 1882 году итальянский ученый Энрико Бернарди из Падуанского университета запатентовал одноцилиндровый бензиновый двигатель объемом 122 куб. см и мощностью 0,024 л.с., который он установил на трехколесный велосипед своего сына. Именно поэтому его можно рассматривать как одного из возможных кандидатов на звание изобретателя первого автомобиля и мотоцикла. В том же 1882 году Бернарди переделал трехколесный велосипед так, что он стал способен перевозить двух взрослых человек.

В 1895 году в Бирмингеме Фредериком Вильямом Ланчестером был построен один из первых автомобилей на бензине в Британии. Он также запатентовал дисковый тормоз, а самый первый электрический стартер был установлен на английском Арнольде, который был адаптацией Бенц Вело, выпускавшегося с 1885 по 1898 годы.

В этой суматохе были почти забыты некоторые первопроходцы. В 1891 году английский Джон Вильям Ламберт построил трехколесный автомобиль, который сгорел в том же году. А английский Генри Надинг из Аллентауна, Пенсильвания, разработал четырехколесный. Весьма возможно, что таких изобретателей было гораздо больше.

Первое автомобильное производство началось в 1888 году в Германии, когда Карл Бенц основал свою компанию. Вскоре после этого, по лицензии Бенца, автомобили стали производить и во Франции под руководством Эмиля Роже. Кроме того, в том времени появилось много производителей трициклов, таких как Рудольф Эгг, Эдвард Батлер и Леон Болле. Трицикл, изготовленный Болле, имел двигатель собственной разработки (объемом 650 куб. см) и был протестирован на ралли Париж-Турвилль в 1897 году. Он смог развить скорость 45 км/ч при управлении водителя по имени Жамин. К 1900 году массовое производство автомобилей началось как во Франции, так и в США. Первой компанией, созданной специально для производства автомобилей, стала французская Panhard et Levassor, которая также первой использовала четырехцилиндровый двигатель. После Panhard в 1889 году последовала Peugeot через два года. В начале ХХ века автомобильная промышленность начала свое развитие, особенно во Франции, где в 1903 году было произведено 30204 автомобиля, что составило почти половину от общего объема автомобильного производства в мире.

В 1893 году в Соединённых штатах братья Чарльз и Фрэнк Дюреа основали компанию Duryea Motor Wagon Company (англ.), ставшей первой американской компанией-производителем автомобилей. Однако на этом этапе производства автомобилей доминировал Рэнсом Эли Олдс (англ.) с его компанией Olds Motor Vehicle Company (позже известная как Oldsmobile). Его крупномасштабная сборочная линия была запущена в 1902 году. В этом же году Кадиллак (сформированый из Henry Ford Company), Винтон (англ.) и Форд выпускают автомобили тысячами.

На протяжении нескольких лет сотни производителей во всем западном мире стали выпускать автомобили, используя непревзойденный ассортимент различных технологий. Соматические, электрические и бензиновые автомобили соревновались друг с другом на протяжении десятилетий, пока в 1910-х годах бензиновые двигатели не стали господствующими. В этот период было разработано несколько автомобилей с двумя и даже четырьмя двигателями, и рабочий объем двигателей достигал до дюжины литров. В течение этого времени было испытано и отклонено множество современных разработок, включая газовые и электрические гибриды, многоклапанные двигатели, верхние распределительные валы и привод на все колеса. В 1898 году Луи Рено установил карданный вал и дифференциал с коническими шестернями на Де Дион-Бутон, создав, вероятно, первый хот-род в истории. Это позволило Луи и его братьям занять свое место в автомобильной промышленности. В отсутствие ясных стандартов относительно архитектуры автомобиля, типа кузова, материалов и управления, изобретения появлялись очень быстро и неорганизованно. На тот момент многие автомобили управлялись не рулевым колесом, а ручкой, и большинство двигалось с постоянной скоростью. Цепной привод был более распространен, чем карданный вал, а закрытые кузова были редкостью. В 1902 году Renault начал устанавливать барабанные тормоза. В следующем году голландский разработчик Якобус Спайкер построил первый гоночный автомобиль с полным приводом. Этот автомобиль никогда не участвовал в гонках, и до 1965 года Jensen FF были единственными полноприводными автомобилями, выпущенными серийно.

Инновации в автомобильной индустрии не только привели к развитию новых транспортных средств, но и способствовали росту нефтяной промышленности. Благодаря увеличению числа автомобилей, возникла необходимость в производстве большого количества бензина, что привело к развитию технологии его производства. Также были разработаны термоустойчивые минеральные смазочные материалы, которые заменили растительные и животные масла.

Вместе с техническими инновациями, автомобили оказали сильное влияние на общественную жизнь. Они стали вдохновением для создания музыки, такой как песня «In My Merry Oldsmobile». В 1896 году Уильям Дженнингс Брайан стал первым кандидатом в Президенты США, который проводил предвыборную кампанию на автомашине. В то же время появилась традиция быстрых таксистов в Нью-Йорке, когда Джейкоб Герман разогнался по Лексингтон Авеню на скорости 12 миль в час (19 км/ч). И в 1899 году Акрон, Огайо получил первый самодвижущийся фургон для перевозки заключенных.

На фантастическом Олдсмобиле экскурсирую. История, рассказывающая о легендарном автомобиле Олдсмобил Кервд Даш (1901-1907 гг.) и наряде для автопробега

К уже 1900-му была возможность говорить о национальной автомобильной промышленности во многих странах, включая Бельгию (которая производила Vincke, копию автомобиля Benz; Germain — псевдо Панар; Linon и Nagant, оба основаны на Gobron-Brillié), Швейцарию (ведущие производители Fritz Henriod, Rudolf Egg, Saurer (англ.), Johann Weber и Lorenz Popp), Шведскую Vagnfabrik AB (англ.), Hammel (основанную A. F. Hammel и H. U. Johansen около 1886 года в Копенгагене, Дания), Irgens (из Бергена, Норвегия, 1883 года, но без особого успеха), Италию (где в 1899 году появилась FIAT), и даже Австралию (где Pioneer открыл мастерскую в 1898 году, занимавшуюся производством уже устаревшего фургона, работавшего на парафине). Тем временем, Кох начал поставлять автомобили и грузовики из Парижа в Тунис, Египет, Иран и Голландскую Восточную Индию. Внешняя торговля становилась всё более глобальной.

5 ноября 1895 года в Соединенных Штатах Америки, англичанин Джордж Селден получил патент на двигатель для автомобиля с двумя тактами (Запатентовано в США под номером 549,160). Этот патент скорее мешал, нежели способствовал развитию автомобилизации в США. Большинство крупных американских автомобильных компаний были лицензированы по этому патенту Селдена и вынуждены выплачивать деньги за каждый произведенный автомобиль. Братья Студбейкер, которые в свое время стали крупнейшими производителями конных повозок в мире, начали выпускать электрические автомобили в 1902 году, а бензиновые двигатели — в 1904 году, но они продолжали производство конных повозок до 1919 года. В 1908 году в Перу был собран первый автомобиль на континенте Южной Америки (названный Grieve по имени его создателя).

В то время — в период ветеранов — автомобили рассматривались в основном как модная новинка, а не как по-настоящему полезное устройство. Поломки случались часто, трудно было найти топливо, а дороги для передвижения на автомобилях были редкостью. Быстрое развитие отрасли означало, что автомобиль в году практически ничего не стоил. Однако ключевыми событиями, которые доказали полезность автомобиля, стали: маршрут Берты Бенц в 1888 году на большом расстоянии; она проехала более 80 километров (50 миль) от Мангейма до Пфорцхайма, чтобы продемонстрировать потенциал транспортных средств, которые создавал ее муж Карл Бенц, и успешный трансконтинентальный переезд американца Горация Нельсона Джексона, который пересек Соединенные Штаты в 1903 году.

Бронзовая эра или эпоха Эдварда.

Бронзовая эра (или Эдвардианская) получила свое название благодаря широкому использованию бронзы в Соединенных Штатах. Она продолжалась примерно с 1905 года до начала Первой мировой войны в 1914 году. Именно в 1905 году произошел важный прорыв в развитии автомобиля: больше не только энтузиасты, но и обычные потребители стали покупать машины.

В течение 15 лет, которые составляли этот период, было разработано много различных экспериментальных проектов и альтернативных двигателей. Несмотря на то, что современный туристический автомобиль был изобретен раньше, только после широкого распространения системы Панара-Левассора стали появляться узнаваемые и стандартизованные автомобили. Предусмотренные в этой системе характеристики включали в себя заднеприводный автомобиль с передним расположением двигателя внутреннего сгорания и шестеренчатой трансмиссией. Традиционные транспортные средства, напоминающие повозки, были быстро забыты, а автомобили, сделанные из кожи и дерева, уступили место кузовам со входом сзади и другим более доступным материалам.

Развитие автомобильных технологий в то время продвигалось быстро, отчасти благодаря наличию множества малых производителей, соревнующихся за внимание общества. Главные достижения были связаны с электрической системой зажигания (мотор-генератор Арнольда в 1898 году, хотя в этой области самые известные работы были выполнены Робертом Бошем в 1903 году), независимой подвеской (на самом деле впервые предложенной Болле в 1873 году) и тормозами на всех четырех колесах (компания Arrol-Johnston из Шотландии в 1909 году). Подвеска часто осуществлялась с помощью рессор, хотя также использовались и другие системы, и железные листы заменили усиленное дерево в конструкции шасси. Были введены системы трансмиссии и управления подачей топлива, что позволяло автомобилям двигаться с разной скоростью, хотя они обычно имели ограниченное количество передач, а не постоянно изменяемую систему, присущую автомобилям более поздних времен. Также впервые было представлено безопасное стекло, запатентованное Джоном Вудом в Англии в 1905 году (оно не станет стандартным оборудованием до появления модели Риккенбеккер в 1926 году).

В период с 1907 по 1912 годы в США были особенно популярны моторные повозки с огромными колесами, напоминающими колесницы, которые использовались до 1900 года. Производством этих повозок занимались более 75 компаний, включая Holsman (из Чикаго), IHC (также из Чикаго) и Sears (который продавал их по каталогу). Но их популярность угасла с появлением Модели Т. В 1912 году компания Hupp в США (владельцы компании Hale & Irwin) и компания BSA в Великобритании впервые начали выпускать машины с полностью металлическими кузовами. В 1914 году им присоединилась компания Dodge (которая поставляла кузова для Модели Т). Хотя до того, как металлические кузова стали стандартом, прошло еще 20 лет, эта инновация подразумевала, что производителям мебели большего качества потребуется лучшее дерево, чтобы быть конкурентноспособными.

Вот несколько примеров автомобилей из этого периода:

• 1908-1927 Форд Модель Т — самый популярный автомобиль того времени. Он оснащался планетарной коробкой передач и системой управления педалями.
• 1910 Mercer Raceabout — один из первых гоночных автомобилей, Raceabout во многом отражал пыл и страсть водителя, поскольку были также выпущены American Underslung и Hispano-Suiza Alphonso с аналогичными идеями.
• 1910-1920 Bugatti Type 13 — интересный городской и гоночный автомобиль, в котором были реализованы передовые инженерные разработки и дизайн. Подобные модели включали в себя Type 15, 17, 22 и 23.

Период до Второй мировой войны, именуемый довоенной эрой, наступил после Великой депрессии 1930 года и продолжался до оправления от последствий Второй мировой войны, которое было считается завершившимся в 1948 году. В этот период автомобили с интегрированными бамперами и полностью закрытыми кузовами стали основными продажами, а новые типы седанов даже начали интегрировать задний багажник для грузов. Старые модели с открытым верхом, такие как раундабауты, фаэтоны и городские автомобили, были вытеснены, так как крылья, подножки и головные огни постепенно стали частью кузова автомобиля.

В 1930-ые годы большинство технологий механики, которые используются в современных автомобилях, уже были изобретены, хотя некоторые из них были «переизобретены» и приписаны другим людям. Например, передний привод был «переоткрыт» Андре Ситроеном и впервые представлен в модели Traction Avant в 1934 году, хотя он появился несколько лет раньше в дорожных автомобилях, изготовленных Алвисом и Кордом, а также в гоночных машинах от Миллера (и, возможно, даже еще раньше, в 1897 году). Также независимая подвеска была изобретена Amédée Bollée в 1873 году, но она не стала серийно производиться до выпуска малогабаритного автомобиля Мерседес-Бенц 380 в 1933 году, что способствовало ее более широкому использованию на американском рынке. Результатом консолидации и развития автомобильной промышленности, в том числе под влиянием Великой депрессии, стало резкое сокращение количества производителей автомобилей к 1930 году.

Примеры автомобилей, выпущенных до Второй мировой войны:
В 1932-1939 годах Alvis Speed 20 и Speed 25 стали первыми автомобилями с полностью синхронизированной коробкой передач.
С 1932 по 1948 год Ford V-8 использовал мощный V8 с плоской головкой цилиндров, что установило новые стандарты эффективности и энергоэффективности в массовом автомобилестроении.
С 1934 по 1940 год Bugatti Type 57 был редким роскошным автомобилем для состоятельных людей.
С 1934 по 1956 год Citroën Traction Avant стал первым массовым автомобилем с передним приводом, собранным на носовой части кузова.
С 1936 по 1955 годы MG серии T был доступным спортивным автомобилем, предназначенным для молодежи.
С 1938 по 2003 год Volkswagen Beetle был разработан как эффективный и недорогой автомобиль, который производился более 60 лет с незначительными изменениями в его базовой конструкции.
С 1936 по 1939 годы Rolls-Royce Phantom III был самым передовым автомобилем своего времени со своим двигателем V12 и использованием новейших технологических разработок, которые другие производители впервые внедрили в свои автомобили только в 60-х годах. Он устанавливал новые стандарты качества и энергоэффективности.