Пар, электричество, бензин: тройная гонка

Поделиться этой страницей
Около 1900 года бензиновые автомобили в Америке вовсе не были фаворитами: лидировал пар, на втором месте были электромобили, а двигатель внутреннего сгорания боролся лишь за третье место. И всё же за несколько десятилетий победитель гонки определился. В этой технологической гонке между паром, электричеством и бензином победил бензиновый двигатель - причём благодаря дешёвому производству, изобилию топлива и электрическому стартеру, изобретённому Кеттерингом в 1912 году. Но как же получилось, что проигравшая технология спустя столетие вновь на сцене? Давайте построим эту историю с самого начала.
Главное
- В 1900 году лишь около четверти автомобилей, произведённых в США, были бензиновыми; остальная большая часть приходилась на паровые и электрические.
- 1769/1770: Паровой автомобиль Кюньо - первое самодвижущееся транспортное средство в истории.
- 1912: Cadillac с электрическим стартером Кеттеринга отправил опасную ручную заводную ручку на страницах истории.
- Цены 1912 года: Бензиновый автомобиль стоил около 650 долларов, а электрический родстер - около 1750 долларов.
- Электромобили к 1935 году практически полностью исчезли с рынка.
Почему первый автомобиль работал на пару?
Первое самодвижущееся транспортное средство в истории родилось не от бензинового насоса, а от парового котла. Французский инженер Nicolas-Joseph Cugnot в 1769-1770 годах построил свой паровой аппарат под названием "fardier à vapeur". Цель была весьма практичной: тянуть тяжёлые пушки. Машина стояла на тяжёлой раме из дубовых балок и больше напоминала огромный армейский грузовик, чем "автомобиль" в современном смысле. Она была создана для дела, а не для шоу - настоящий инженерный подход.
В следующем столетии пробовали паровые автомобили, но они не получили широкого распространения; ситуация серьёзно изменилась, когда Ричард Тревитик развил идею пара высокого давления. Преимущество пара было очевидно: это был знакомый источник энергии, проверенный на фабриках и железных дорогах. Паровые автомобили, выходившие на дороги с 1870-х годов, были мощными и плавно работающими машинами. Проблема была в другом: в холодную погоду подготовка машины к запуску иногда занимала 45 минут . Сегодня представьте: вы включаете подогрев автомобиля и идёте за кофе - но даже к вашему возвращению с кофе машина ещё не готова к выезду. К тому же необходимость заливать воду постоянно ограничивала запас хода.
Золотой век пара и последний взгляд с Doble
И всё же паровое направление не стоит недооценивать. В начале 1900-х, по оценкам, почти 40% рынка США приходилось на паровые машины; то есть лидер был очевиден, и это были не бензиновые. Такие марки, как Stanley, выпускали чистые, тихие и быстрые машины. Двигатель этих автомобилей нагревался, как печь, и машина отправлялась в путь, когда вода превращалась в пар. В городе и его окрестностях это очень хорошо работало.
Самая яркая (и самая поздняя по рождению) звезда этого направления Doble случилось. Братья Дабл построили усовершенствованные паровые автомобили, значительно сократившие проблему длительного прогрева; они стали любимцами коллекционеров и поклонников паровых машин. Но представьте себе тайминг: к 1920-м годам дорожная сеть расширилась, бензин стал дешёвым и доступным, а фабрики перешли на серийное производство. Doble технологически был совершенен, но соперником теперь был не мотор, а целая экономика. Пар проиграл не потому, что проиграл гонку, а потому, что условия гонки изменились.
Ранний золотой век электромобилей: тихие, элегантные, престижные
История электрической линии начинается примерно в 1890 году в городе Де-Мойн, штат Айова: электрический автомобиль Уильяма Моррисона, вмещавший шесть пассажиров и развивавший скорость 14 миль в час, считается первым успешным электромобилем в США. Более того, электромобили не просто существовали - они были популярны. В Нью-Йорке работало более 60 электрических такси. Фердинанд Порше в 1898 году разработал электрический P1 и первый в мире гибридный автомобиль.
Преимущество электромобилей в повседневной жизни было весьма ощутимым: они были тихими, не дымили, не требовали ручного запуска и были очень просты в использовании. Поэтому их продавали особенно женщинам-водителям; такие марки, как Baker и Detroit Electric, выпускали элегантные электромобили премиум-класса. Даже старшие члены семей были на их стороне: Томас Эдисон был известен тем, что предпочитал электромобиль для повседневного использования, а Клара Форд была женой, которая ездила на электромобиле вместо автомобилей компании своего мужа Генри. Даже Вудро Вильсон пользовался Milburn Electric ; его жена Эдит вошла в историю как первая женщина, водившая электромобиль в Вашингтоне в 1904 году.
Запас хода тоже был неплохим: житель Денвера Fritchle в 1914 году выпустил модели с запасом хода 60–100 миль на одном заряде, а Оливер Фричл совершил путешествие из Линкольна в Нью-Йорк протяжённостью около 1 800 миль за 29 дней, в среднем по 90 миль на заряде. Более того, около 1914 года Генри Форд и Томас Эдисон совместно работали над дешёвым и практичным электромобилем - проект, к сожалению, не был завершён. Но даже в тот момент на столе всё ещё была серьёзная альтернатива.
Почему и как выиграл бензиновый двигатель?
Победа была заслугой не одного изобретения, а совпадения нескольких условий одновременно. К 1905 году бензиновые автомобили уже обогнали паровые и электрические благодаря большему запасу хода и лёгкости заправки. Затем в 1908 году вышла Ford Model T и серийное производство сделало бензиновый автомобиль доступным каждому. В 1912 году картина была такой: бензиновый автомобиль стоил около 650 долларов, а электрический родстер - 1 750 долларов - трёхкратная разница в цене. Тяжёлые свинцово-кислотные батареи электромобилей означали малый запас хода; в сельской местности электрической сети практически не было; по мере расширения междугородней дорожной сети решающим фактором стал запас хода на дальние расстояния. Техасская сырая нефть делала бензин дешёвым и доступным, а бензоколонки распространялись по всей стране.
| Критерий | Паровые | Электрические | Бензиновые |
|---|---|---|---|
| Позиция на рынке в 1900 году | Лидер | Вторые | Третий |
| Запуск | Долгий прогрев (до 45 минут на холоде) | Ключом, без проблем | Тяжёлая и опасная ручная заводная рукоятка |
| Запас хода | Ограничен необходимостью заливать воду | Короткие, тяжёлые аккумуляторы | Длительная, быстрая заправка топливом |
| Стоимость (1912) | Нет дешёвого производства | Около 1 750 $ (родстер) | Около 650 $ (эффект Model T) |
| Топливная инфраструктура | Зависимость от источников воды | В сельской местности сети нет | Растущая сеть бензоколонок |
| Упадок | К 1920-м годам ушёл на задний план | К 1935 году почти полностью исчез с рынка | Победа |
Насколько опасной была заводная рукоятка?

И вот здесь находилось самое слабое место бензиновой линии: запуск вручную. Чтобы завести ранние бензиновые автомобили, нужно было правильно установить руку на заводную рукоятку спереди и резко повернуть её. Это было нелегко - при обратном ударе двигателя (kickback) рукоятка могла повернуться вам в лицо, то есть в руку. Итог: сломанные большие пальцы, сломанные запястья, вывихнутые суставы, травмы коленей, растяжения спины. Заводить машину каждое утро было как небольшая игра в азартные игры, и в некоторые дни в выигрыше никто не оставался.
Поворотный момент в этой истории пришёл с трагическим событием: Байрон Картер, основатель Cartercar, умер от травм, вызванных обратным ударом рукоятки. Эта смерть разожгла поиск решения, которое навсегда устранит опасную рукоятку. Человеком, который принесёт это решение, был Чарльз Кеттеринг- инженер из городка Лаудонвилл, штат Огайо. Отправная точка была проста: просьба Эдварда Дидса установить стартер на его автомобиль. Кеттеринг и его команда разработали электрический стартер; заявка на патент была подана 15 июня 1911 года. Система вместе с работающим от ключа собственным зажиганием была представлена на Cadillac в 1912 году, а патент 17 августа 1915 года был зарегистрирован как "engine-starting device". Таким образом, Cadillac 1912 года вошёл в историю как первый серийный бензиновый автомобиль со стартером.
Почему это было так критично? Потому что ручная рукоятка была несправедливым конкурентным преимуществом бензинового двигателя. Если бы не то, что любимая особенность электрических - "запуск ключом", бензиновые продолжали бы выглядеть как "наполовину преимущество, наполовину риск". Стартер Кеттеринга, дав бензиновым автомобилям удобство запуска ключом, определил судьбу гонки. Когда заводная рукоятка сошла со сцены истории, испарился и главный аргумент продаж электрических автомобилей.
Что эта история говорит нам сегодня?
Вы знаете конец: электромобили к 1935 году почти полностью исчезли с рынка, и бензиновый двигатель на целый век стал языком автомобилей. Но история на этом не заканчивается. В США количество электромобилей на дорогах между 2011 и 2021 годами выросло примерно с 22 000 до более чем 2 миллионов; в 2021 году медианный запас хода на одном заряде взлетел с 68 миль до 234 миль. Короче говоря, начался второй раунд гонки, и на этот раз электрическая сторона не несёт такого препятствия, как ручная рукоятка - совсем наоборот.
Мне кажется, урок таков: побеждающая технология - не всегда "лучшая", а та, что лучше всего подходит к условиям. В 1900-х это было огромным преимуществом - дешёвый бензин, расширяющаяся сеть дорог, серийное производство и стартер изменили весь расклад. Сегодня удешевляющиеся аккумуляторы, растущая зарядная сеть и революция в запасе хода снова испытывают тот же баланс. А как думаешь, кто победит в этом раунде? Мы ездим на автомобилях в мире, где электрички, звезды которых погасили сто лет назад, готовы взять реванш - и те, кто знает историю, прекрасно понимают, насколько это возможно.
Источники
- История электромобиля
- Ранние автомобили: информационный листок для детей
- Технологический выбор | Национальный музей американской истории
- Ранние виды транспорта в США
- Потребление энергии и двигатель внутреннего сгорания
- 38% американских автомобилей были электрическими в 1900 году - А что будет в будущем?
- Паровои автомобиль
- История автомобилей с паровым двигателем
- Автомобильный музей Тампа-Бэй - Обзор архива
- 15 июня 1911 года - запатентован электрический стартер
- Запатентован электрический стартер для автомобилей
- Чарльз Ф. Кеттеринг, изобретатель электрического стартера
- Этот день в истории: патент на электрический стартер
- Изобретение автомобильного электростартера
- Как заводили машины в старые времена
- Ранние автомобили действительно наматывали травмы на заводную ручку
- Добл: последний из раскалённых паровиков
- 100 лет назад электромобили продавались лучше автомобилей с ДВС