История изобретения автомобиля

История автомобиля началась еще в 1769 году с появлением паровых машин, которые могли перевозить людей. В 1806 году появились первые машины, которые работали на двигателях внутреннего сгорания, используя английский горючий газ. Это привело к появлению газолиновых или бензиновых двигателей внутреннего сгорания, которые широко используются в настоящее время, в 1885 году. Машины, работающие на электричестве, появились в начале 20-го века, но почти полностью исчезли до начала 21-го века, когда возник интерес к экологически чистому транспорту. В общем, историю автомобиля можно разделить на этапы, которые отличаются способом передвижения. Поздние этапы определяются размером, стилистикой и предпочтениями использования.

Карл Бенц, немецкий инженер, изобретатель множества автомобильных технологий, считается создателем современного автомобиля. Четырехтактный двигатель внутреннего сгорания, который является самой распространенной формой передвижения автомобилей в настоящее время, был разработан немецким изобретателем Николаусом Отто. Аналогичный четырехтактный дизельный двигатель также был изобретен немецким изобретателем Рудольфом Дизелем. Водородный топливный элемент, одна из технологий, которая была предложена в качестве замены газолина в качестве источника энергии для автомобилей, был обнаружен другим немецким изобретателем Шенбейном Кристианом Фридрихом в 1838 году. Автомобиль на электрической батарее появился благодаря венгерскому изобретателю Аньошу Йедлику, который изобрел электрический двигатель, и Гастону Планте, который изобрел свинцово-кислотную батарею в 1858 году.

Фердинанд Вербст, член иезуитской общины в Китае, создал первый автомобиль на паровом ходу примерно в 1672 году в качестве игрушки для китайского императора. Этот автомобиль был небольшим и не предназначался для перевозки водителя или пассажиров, однако, возможно, он стал первым действующим паровым транспортным средством («авто-мобилем»).

Считается, что самоходные машины с паровым приводом были изобретены в конце 18 века. В 1770 и 1771 годах Николя-Жозеф Кюньо продемонстрировал свою экспериментальную паровую телегу для артиллерийских орудий, известную как «fardier à vapeur». Однако конструкция Кюньо оказалась неэффективной и не получила развития во Франции, поэтому центр инноваций перенесся в Великобританию. В 1784 году Уильям Мёрдок построил работающую модель паровой кареты в Редруте, а в 1801 году Ричард Тревитик проехал на полноразмерной паровой машине по дорогам Камборна. В течение следующих десятилетий были разработаны новые усовершенствования, такие как ручной тормоз, многоступенчатая трансмиссия и улучшенное рулевое управление. Некоторые паровые машины успешно использовались в общественном транспорте, пока в 1865 году не был принят закон «Locomotive Act», требующий, чтобы перед самоходными машинами на общественных дорогах Великобритании шёл человек, размахивающий красным флагом и издающий сигнальный звук на дудке. Это существенно ограничило развитие автотранспорта на протяжении большей части 19 века. В результате инженеры и изобретатели переключили свое внимание на развитие железнодорожных локомотивов. Закон оставался в силе до 1896 года, хотя требование использования красного флага было отменено в 1878 году.

В России в 1780-ых годах Иван Кулибин приступил к разработке кареты с паровым двигателем и педалями. В 1791 году он завершил свою работу. Среди особенностей его изобретения были маховик, тормоз, коробка передач и подшипник, которые являются неотъемлемыми частями любого современного автомобиля. Конструкция кареты имела три колеса. К сожалению, государство не придало значения потенциалу этих разработок, и они не получили дальнейшего развития.

Первый патент на автомобиль в Соединённых Штатах был выдан Оливеру Эвансу в 1789 году. Эванс продемонстрировал свою первую успешную самоходную машину, которая была не только первым автомобилем в США, но также первой машиной-амфибией, способной передвигаться на колесах по земле и на воде с помощью лопастей.

Среди других изобретений можно отметить паровую машину на жидком топливе, которую собрал в 1815 году профессор Пражского политехникума Йозеф Божек, а также четырехместный паровой фаэтон, созданный в 1813 году Уолтером Хэнкоком, который был разработчиком и оператором паровых автобусов в Лондоне.

В 1828 году венгр Йедлик Аньош изобрел ранний тип электрического мотора и создал миниатюрную модель автомобиля, который двигался благодаря его новому двигателю. В 1834 году Томас Дэвенпорт, кузнец из штата Вермонт, изобрел первый электрический мотор постоянного тока и установил его в небольшую модель машины, которую он управлял на электрифицированной трассе. В 1835 году голландский профессор Сибрандус Стрэтин и его помощник Кристофер Беккер создали небольшую электрическую машину, которая работала на неперезаряжаемых первичных гальванических элементах. В 1838 году шотландец Роберт Дэвидсон разработал электрический локомотив, который достигал скорости 6 км/ч. В Англии в 1840 году был получен патент на использование рельсовых путей в качестве проводника электрического тока, а аналогичные американские патенты были выданы в 1847 году Лиллеем и Колтеном. Примерно в период между 1832 и 1839 годом (точная дата неизвестна) шотландец Роберт Андерсон изобрел первую примитивную электрическую карету, которая работала на неперезаряжаемых первичных гальванических элементах.

В начальные периоды создания и применения двигателей внутреннего сгорания возникали трудности из-за отсутствия подходящего топлива, особенно в жидком виде, и ранние двигатели работали на газовой смеси.

Первые эксперименты с использованием газов были проведены швейцарским инженером Франсуа Исааком де Ривасом (1806 год), который построил двигатель внутреннего сгорания, работающий на смеси водорода и кислорода. Также англичанин Сэмюэл Браун (1826 год) экспериментировал с собственным двигателем, который работал на водородном топливе и использовался в качестве транспортного средства до Шутерс Хилл в юго-восточном Лондоне. Гиппомобиль бельгийца Этьена Ленора с одноцилиндровым двигателем внутреннего сгорания, работающим на водородном топливе, совершил тестовый пробег из Парижа в Жуанвиль-Ле-Пон в 1860 году, преодолев около девяти километров за примерно три часа. Позднее версия этого автомобиля работала на угольном газе. Автомобиль Деламар-Дебютевиля, запатентованный и протестированный в 1884 году, также использовал газ в качестве топлива.

В Вене, Австрия (тогда Австро-Венгерская империя) вокруг 1870 года изобретатель Зигфрид Маркус (англ.) разместил жидкостной двигатель внутреннего сгорания на простой тележке, что сделало его первым человеком, использующим транспортное средство на бензине. Сегодня этот автомобиль известен как «первая машина Маркуса». В 1883 году Маркус получил немецкий патент на низковольтную систему зажигания типа магнето. Это был только первый его автомобильный патент. Эта технология была использована во всех последующих двигателях, включая четырехместную «вторую машину Маркуса» в 1888/89. Зажигание в сочетании с «карбюратором с вращающимися щетками» сделали конструкцию второго автомобиля очень инновационной.

Всем известно, что первый автомобиль с бензиновым двигателем, который действительно использовался, был создан несколькими независимыми немецкими изобретателями. Карл Бенц построил свой первый автомобиль в 1885 году в Мангейме. 29 января 1886 года Бенц получил патент на свой автомобиль, а в 1888 году начал его серийное производство после того, как его жена Берта Бенц продемонстрировала на первой междугородней поездке от Мангейма до Пфорсгейма и обратно в августе 1888 года, что безлошадные экипажи вполне подходят для повседневного использования. С 2008 года это событие отмечается Мемориальной трассой имени Берты Бенц.

В 1889 году в Штутгарте Готтлиб Даймлер и Вильгельм Майбах разработали совершенно новое средство передвижения — автомобиль, а не конная повозка с двигателем. Они также приписывают себе изобретение первого мотоцикла в 1886 году, однако в 1882 году итальянский ученый Энрико Бернарди из Университета Падуи запатентовал одноцилиндровый бензиновый двигатель объемом 122 кубических сантиметра (7,4 кубических дюйма) мощностью 0,024 лошадиных силы (17,9 ватт) и установил его на трехколесный велосипед своего сына, что позволяет считать его как минимум кандидатом на изобретение первого автомобиля и мотоцикла. В 1882 году Бернарди увеличил размеры трехколесного велосипеда так, что он мог перевозить двух взрослых человек.

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

В этой суматохе многие первопроходцы были практически забыты. В 1891 году английский изобретатель Джон Вильям Ламберт из Огайо построил трехколесный автомобиль, который сгорел в том же году. А Генри Надинг из Аллентауна, Пенсильвания сконструировал четырехколесный автомобиль. Весьма вероятно, что таких изобретателей было больше.

Первое производство автомобилей было основано в 1888 году в Германии Карлом Бенцем и, по лицензии Бенца, во Франции Эмилем Роже. Было и множество других, в том числе производители трициклов англ. Рудольф Эгг, англ. Эдвард Батлер и англ. Леон Болле. Трицикл Болле, с двигателем собственной разработки (рабочий объем 650 куб. см), под управлением водителя Жамин смог развить среднюю скорость 45 км/ч на ралли Париж-Турвилль 1897 года. К 1900 году массовое производство автомобилей началось во Франции и США. Первой компанией, созданной исключительно для производства автомобилей стала французская «Панар и Левассо» (Panhard et Levassor), которая также первой применила четырехцилиндровый двигатель. За «Панар», созданной в 1889 году последовал «Пежо» двумя годами позже. К началу ХХ века в западной Европе начался подъём автомобильной промышленности, особенно во Франции, где в 1903 году было собрано 30 204 автомобиля, что составило 48,8 % всего объема производства автомобилей в мире.

В 1893 году в Соединённых штатах братья Чарльз и Фрэнк Дюреа основали компанию Duryea Motor Wagon Company, которая стала первой американской компанией-производителем автомобилей. Однако на тот момент Рэнсом Эли Олдс с его компанией Olds Motor Vehicle Company (позже известной как Oldsmobile) доминировал на рынке производства автомобилей. В 1902 году Олдс запустил свою крупномасштабную сборочную линию. В этом же году Кадиллак (который был создан из Henry Ford Company), Винтон и Форд начали массовое производство автомобилей.

На протяжении нескольких лет множество автопроизводителей по всему миру начали выпускать автомобили с использованием различных технологий. Паровые, электрические и бензиновые автомобили соревновались друг с другом в течение десятилетий, пока в 1910-х годах бензиновые двигатели не стали доминирующими. В то время были созданы автомобили с двумя и даже четырьмя двигателями, и их объем достигал дюжины литров. В этот период было опробовано и отброшено множество современных разработок, таких как 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 автомобиле De Dion-Bouton, создав, возможно, первый в истории хот-род. Это позволило Луи и его братьям занять свое место в автомобильной промышленности. В отсутствие четких стандартов в отношении архитектуры автомобиля, типа кузова, материалов и управления, новые изобретения появлялись очень быстро и неорганизованно. Многие автомобили того времени управлялись не рулевым колесом, а ручкой, и большинство двигалось с фиксированной скоростью. Цепной привод был более распространен, чем карданный вал, и закрытые кузова были редкостью. В 1902 году Renault начал устанавливать барабанные тормоза, а на следующий год голландский разработчик Якобус Спайкер построил первый гоночный автомобиль с полным приводом. Этот автомобиль никогда не участвовал в соревнованиях, и до 1965 года Jensen FF был единственным полноприводным автомобилем, выпущенным серийно.

Инновации в автомобильной отрасли не ограничились только созданием новых транспортных средств. Увеличение количества автомобилей привело к ускоренному развитию нефтяной промышленности и технологии производства бензина вместо керосина и жидкого топлива из угля. Также были разработаны новые термоустойчивые минеральные смазочные материалы, заменяющие растительные и животные масла.

Вместе с этим появились и социальные изменения. Автомобили стали вдохновением для создания музыки, например, песни «In My Merry Oldsmobile» (традиция продолжается). В 1896 году Уильям Дженнингс Брайан стал первым кандидатом в Президенты, который проводил предвыборную кампанию из автомобиля в городе Декейтер, штат Иллинойс (автомобиль был подарен компанией «Mueller»). Через три года Джейкоб Герман установил традицию быстрого движения таксистов по Лексингтон Авеню в Нью-Йорке, разгоняясь до скорости 12 миль в час (19 км/ч). В 1899 году в городе Акрон, штат Огайо, был принят первый самодвижущийся фургон для перевозки заключенных.

Находясь за рулем моего великолепного Олдсмобиля, я наслаждаюсь песенником, который демонстрирует автомобиль Oldsmobile Curved Dash (производившийся с 1901 по 1907 годы) и одежду для водителей

К 1900 году во многих странах, включая Бельгию (где производились Vincke — копия Benz, Germain — псевдо Панар, Linon и Nagant — оба основаны на Gobron-Brillié), Швейцарию (ведущие производители Fritz Henriod, Rudolf Egg, Saurer, Johann Weber и Lorenz Popp), Шведскую Vagnfabrik AB, Hammel (основанная A. F. Hammel и H. U. Johansen около 1886 года в Копенгагене, Дания), Irgens (из Бергена, Норвегия, 1883 год, но без заметного успеха), Италию (где в 1899 году появился FIAT) и даже Австралию (где Pioneer открыл мастерскую в 1898 году, производя уже тогда устаревший шарнирно-сочлененный фургон, работавший на парафине), можно было говорить о национальной автомобильной промышленности. В это же время Кох начал поставки автомобилей и грузовиков из Парижа в Тунис, Египет, Иран и Голландскую Восточную Индию. Внешняя торговля становилась все более глобальной.

5 ноября 1895 года в Соединенных Штатах Америки Джордж Селден получил патент на двигатель для автомобиля с двумя тактами (U.S. Patent 549,160). Этот патент оказался больше препятствием, чем помощью для развития автомобильной индустрии в США. Большинство крупных американских компаний были вынуждены получить лицензию на использование патента Селдена и платить за каждый произведенный автомобиль. Братья Студбейкер, которые были ведущими производителями конных повозок в мире, начали производство электрических автомобилей в 1902 году и перешли к бензиновым двигателям в 1904 году, но продолжали выпускать конные повозки до 1919 года. В 1908 году в Перу был произведен первый автомобиль на континенте Южной Америки, который назывался Grieve.

Однако в этот период — эпоху ветеранов — автомобили рассматривались больше как модная новинка, а не как по-настоящему полезное устройство. Поломки случались очень часто, топливо было сложно достать, дороги, пригодные для передвижения на автомобилях, были редкостью, а стремительное развитие отрасли означало, что годовалый автомобиль практически ничего не стоил. Решающими событиями, которые доказали полезность автомобиля, стали: заезд Берты Бенц в 1888 году на большую дистанцию; она проехала более 80 км (50 миль) от Мангейма до Пфорцхайма, чтобы продемонстрировать потенциал транспортных средств, которые производил ее муж Карл Бенц, и успешный трансконтинентальный заезд английца Горацио Нельсона Джексона, который пересек США в 1903 году.

Бронзовая или Эдвардианская эра

Названная в честь широкого использования бронзы в США, Бронзовая (или Эдвардианская (англ.)) эра протекала с приблизительно 1905 года до начала Первой мировой войны в 1914 году. 1905 год стал важным этапом в развитии автомобиля, отмечая момент, когда большинство автомобилей стало продаваться не только энтузиастам, но и обычным потребителям.

В течение 15 лет, которые охватывали этот период, были проведены различные экспериментальные исследования и созданы альтернативные двигатели. Несмотря на то, что современный туристический автомобиль был изобретен ранее, только с появлением широко распространенной системы Панара-Левассора стали появляться узнаваемые и стандартизованные автомобили. Спецификация этой системы предусматривала автомобиль с задним приводом и двигателем внутреннего сгорания, расположенным спереди, а также шестеренчатую трансмиссию. Традиционные транспортные средства, похожие на повозки, были быстро забыты, а автомобили, сделанные из кожи и дерева, уступили место кузовам со входом сзади и другим, более дешевым кузовам.

Развитие автомобильных технологий в это время было очень быстрым, во многом благодаря наличию множества небольших производителей, которые соревновались за внимание мирового сообщества. Основные новшества включали в себя электрическую систему зажигания (мотор-генератор, разработанный Арнольдом в 1898 году, хотя Роберт Бош получил большую известность в 1903 году), независимую подвеску (на самом деле изобретенную Болле в 1873 году) и тормоза на всех четырех колесах (компания Arrol-Johnston из Шотландии в 1909 году). Для подвески широко использовались рессоры, хотя также применялись и другие системы, и угловатая сталь заменила усиленное дерево в конструкции шасси. Трансмиссии и системы подачи топлива стали широко распространены, что позволило автомобилям двигаться с разной скоростью, хотя большинство автомобилей имело ограниченный набор скоростей, а не бесконечно переменную систему, которая стала известна в более поздние периоды. Впервые было изобретено безопасное стекло, запатентованное Джоном Вудом в Англии в 1905 году (хотя оно не стало стандартным оборудованием до появления Rickenbacker в 1926 году).

В США между 1907 и 1912 годами были очень популярны моторные повозки с большими колесами, которые напоминали конные повозки до 1900 года. Было произведено более 75 компаний, включая Holsman (Чикаго), IHC (Чикаго) и Sears (продавались по каталогу). Однако эти повозки были вытеснены Моделью Т. В 1912 году Hupp в США (поставщик кузовов Hale & Irwin) и BSA в Великобритании впервые применили цельнометаллические кузова. В 1914 году к ним присоединился Dodge (который производил кузова для Модели Т). Хотя до того, как цельнометаллический кузов стал стандартом, прошло еще 20 лет, эта изменение означало улучшение предложения деревянных кузовов для производителей мебели.

Вот несколько примеров автомобилей этого периода:

• 1908-1927 Форд Модель Т — самый популярный автомобиль того времени. Он использовал планетарную трансмиссию и педальную систему управления.
• 1910 Mercer Raceabout — считается одним из первых гоночных автомобилей. Raceabout воплощал энтузиазм водителя, также как и его собратья American Underslung и Hispano-Suiza Alphonso.
• 1910-1920 Bugatti Type 13 — замечательный городской и гоночный автомобиль, в котором были использованы передовые инженерные разработки и дизайн. Похожие модели включали Type 15, 17, 22 и 23.

Период до Второй мировой войны, известный как довоенная эра, наступил после Великой депрессии 1930 года и продолжался до восстановления после Второй мировой войны, которое обычно считается завершившимся в 1948 году. В этот период особенно популярными были автомобили с интегрированными бамперами и полностью закрытыми кузовами, а также новые типы седанов с задним багажником для грузов. Старые модели автомобилей, такие как раундабауты, фаэтоны и городские автомобили с открытым верхом, постепенно уступили место новым моделям, в которых крылья, подножки и фары были интегрированы в кузов.

В 1930-х годах было изобретено большинство технологий механики, которые используются в современных автомобилях, хотя некоторые из них были «переизобретены» и приписаны другим людям. Например, передний привод был вновь открыт Андре Ситроеном и впервые представлен в модели Traction Avant в 1934 году, хотя он уже использовался несколько лет ранее в дорожных автомобилях, созданных Алвисом и Кордом, а также в гоночных машинах от Миллера (и, возможно, даже в 1897 году). Точно так же, независимая подвеска была изначально изобретена Амеде Болле в 1873 году, но она не была внедрена в серийное производство до появления компактного автомобиля Мерседес-Бенц 380 в 1933 году, что привело к более широкому использованию ее на американском рынке. В результате консолидации и развития автомобильной промышленности, в том числе под влиянием Великой депрессии, к 1930 году количество производителей автомобилей резко сократилось.

Образцы автомобилей, выпущенных до Второй мировой войны:
С 1932 по 1939 годы Alvis Speed 20 и Speed 25 были первыми автомобилями, оснащенными полностью синхронизированной коробкой передач.
С 1932 по 1948 годы Ford V-8 использовал мощный V8 с плоской головкой цилиндров в массовом автомобиле, устанавливая новые стандарты эффективности и энерговооруженности.
С 1934 по 1940 годы Bugatti Type 57 был эксклюзивным автомобилем для богатых.
С 1934 по 1956 годы Citroën Traction Avant был первым массовым автомобилем с передним приводом и несущим кузовом.
С 1936 по 1955 годы серия T от MG была доступной спортивной машиной, предназначенной для молодежи.
С 1938 по 2003 годы Volkswagen Beetle был выпускаемым более 60 лет эффективным и недорогим автомобилем с минимальными изменениями базовой конструкции.
С 1936 по 1939 годы Rolls-Royce Phantom III был вершиной инженерной мысли до Второй мировой войны, с двигателем V12 и технологическими новинками, которые появились в автомобилях других производителей только в 60-х годах. Этот автомобиль отличался высочайшим качеством и энерговооруженностью.