Бортжурнал
Главная
Кто придумал автомат: канадец, бразильцы и провал в СССР
Автомат, который сегодня стоит в большинстве новых машин, придумал канадский инженер — и его собственная коробка так и не заработала по-настоящему.Патент на неё выдали в 1927 году, но конструкция работала на сжатом воздухе вместо масла и не тянула машину. Рабочую серийную коробку сделали только в 1940 году, и не в Канаде.Инженер, у которого коробка не заработалаВ 1921 году канадский инженер-паровик Альфред Хорнер Манро спроектировал самопереключающуюся коробку передач на четыре скорости вперёд. Заявку на патент он подал в 1923 году, а сам патент под названием «Power-transmission gear» получил только в 1927-м.Вместо гидравлической жидкости Манро использовал сжатый воздух — и это оказалось слабым местом: воздух не передавал достаточно момента, у коробки не было ни заднего хода, ни режима паркинга. В серию устройство так и не пошло.Бразильцы нашли рабочую жидкостьРешение нашли не в Северной Америке. В 1932 году два бразильских инженера, Жозе Браз Арарипе и Фернандо Лели Лемос, предложили заменить воздух в схеме Манро на гидравлическую жидкость.Момент через жидкость передавался куда лучше, чем через воздух, и именно эта идея легла в основу всех современных автоматов с гидротрансформатором. Патент на бразильскую разработку в итоге выкупила General Motors.Oldsmobile без педали сцепленияВ GM разработку довела до готовой коробки группа инженеров под руководством Эрла Томпсона — того же человека, что придумал синхронизатор для механических коробок. Проект начинался как программа Cadillac в 1932 году, а в 1936-м переехал в центральный исследовательский отдел GM.Осенью 1939 года новинку под названием Hydra-Matic предложили как платную опцию за 57 долларов на Oldsmobile модельного 1940 года — на год раньше, чем на Cadillac.Гидромуфта вместе с четырёхступенчатым планетарным редуктором переключала передачи сама, без педали сцепления. GM назвала это «самым важным достижением с момента появления электростартера».Почему Америка пересела на автомат так быстроДело было не только в удобстве. Бензин в США стоил дёшево, и небольшой перерасход топлива у ранних автоматов покупателей не смущал. Города росли, пробки становились гуще, и постоянно дёргать рычаг механики в потоке надоедало.Доходы населения увеличивались, опция дешевела, а в 1950 году Chevrolet предложил Powerglide — первый автомат для массовой недорогой машины, а не только для дорогих Cadillac и Oldsmobile.Конструкция была проще и дешевле в производстве, чем Hydra-Matic, и к середине 1950-х больше половины новых Chevrolet покупали именно с ней.К 1955 году автомат стоял примерно на сорока процентах новых американских машин, а к 1957-му — уже на четырёх из пяти.Почему СССР почти успел и передумалСоветские инженеры пробовали автомат даже раньше, чем кажется. Первые опытные образцы «Волги» 1953–1954 годов сразу строили с трёхступенчатой автоматической коробкой по образцу американского Ford-O-Matic.Коробка дошла до конвейера во второй половине 1957 года, но выпустили с ней лишь небольшую партию машин: ставить автомат в базовую комплектацию не стали из-за сложности обслуживания в обычных мастерских.Обычная серийная «Волга» так и осталась с механикой. В самой Европе автомат буксовал по другой причине: топливо было дороже, а моторы — компактнее и не всегда справлялись с потерями момента в гидротрансформаторе, из-за чего механика заметно экономила бензин.Что в итогеАвтомат родился из неудачной канадской идеи, которую довели до ума бразильской жидкостью и американскими деньгами. Победил он там, где бензин был дешёвым, а моторы — достаточно мощными, чтобы простить коробке потери в гидротрансформаторе.След этой истории виден и сегодня: в правах до сих пор существует отдельная отметка для тех, кто сдавал экзамен только на автомате, — механику закон по умолчанию считает базовым навыком. А на чём вы сдавали на права?
Почему у машины четыре колеса, а не три
Первый автомобиль в истории был трёхколёсным. Карл Бенц в 1886 году не придумал, как надёжно поворачивать двумя передними колёсами, и поставил одно. Четвёртое колесо появилось у его машин только через семь лет, когда он решил задачу рулевого управления.Почему Бенц выбрал три колесаПатент на свой моторный экипаж Бенц заявил 29 января 1886 года. Спереди одно колесо, сзади два, мотор позади сиденья. У конных повозок того времени передняя ось поворачивалась целиком, на одном шкворне посередине.Лошади этого хватало, а машину на резком повороте такая ось делала неустойчивой. Бенц потом объяснял прямо: раз он не смог решить теоретическую задачу рулевого управления, то построил экипаж на трёх колёсах.При этом четыре колеса у автомобиля появились в тот же год. В 1886 году Готлиб Даймлер поставил мотор в обычную четырёхколёсную коляску, которую заказал якобы в подарок жене.Как появилось четвёртое колесоВ 1893 году Бенц запатентовал рулевое управление, в котором каждое переднее колесо поворачивается на своём шкворне, а сама ось остаётся на месте. В том же году он выпустил четырёхколёсную Victoria. На этом принципе устроено рулевое управление почти любой машины и сегодня.Почему три колеса опрокидываютсяМашина стоит на колёсах, как стол на ножках. Если соединить пятна контакта шин, у обычной машины получится прямоугольник, у трёхколёсной — треугольник. В повороте машину тянет наружу, и она опрокидывается, когда сумма веса и этой силы выходит за край фигуры.У треугольника край ближе к центру. Грубо говоря, если колесо спереди одно, а центр тяжести посередине машины, до края опоры примерно вдвое ближе, чем у четырёхколёсной машины с такой же колеёй.Хуже всего торможение в повороте: вес уходит вперёд, на единственное колесо. Схема с двумя колёсами спереди и одним сзади в такой ситуации заметно устойчивее.Трёхколёсные мотоколяскиПервые серпуховские мотоколяски для инвалидов, С-1Л и С-3Л, были трёхколёсными. Их выпускали с 1952 по 1958 год, а потом сменила четырёхколёсная С-3А — та самая «моргуновка» из «Операции Ы», о которой у нас есть отдельная история.Трёхколёсную коляску описывают как менее устойчивую, и с четвёртым колесом завод получил машину, больше похожую на настоящий автомобиль.Главный поворот: кувырки Reliant Robin подстроилиСамый известный трёхколёсник — британский Reliant Robin, его выпускали с 1973 года. Покупали его ради выгоды: трёхколёсную машину легче 450 килограммов в Британии можно было водить по упрощённым правам и платить за неё налог как за мотоцикл.Славу машины, которая переворачивается на каждом повороте, Robin получил в 2010 году, когда ведущий «Топ Гира» Джереми Кларксон раз за разом опрокидывал его на съёмках.Позже Кларксон признал, что машину доработали: переделали дифференциал, чтобы она легко переворачивалась, и поставили колёса разного размера с перекосом на сторону водителя. Трёхколёсник действительно менее устойчив, но вовсе не так, как показали по телевизору.Что говорит законПо техрегламенту Таможенного союза о безопасности колёсных транспортных средств трёхколёсник не считается легковым автомобилем категории M1. Это транспорт категории L. В L2 попадают трёхколёсные машины со скоростью до 50 км/ч.Более быстрые или с мотором больше 50 кубических сантиметров делятся на L4 с несимметричными колёсами, как у мотоцикла с коляской, и L5 с симметричными. Лёгкие четырёхколёсные машины, квадрициклы, тоже попадают в категорию L.ПДД приравнивают трициклы к мотоциклам, а закон о безопасности дорожного движения выделяет для трициклов и квадрициклов отдельную подкатегорию прав B1.Почему колёс всё-таки четыреСначала четвёртому колесу мешало рулевое управление, и только изобретение Бенца 1893 года сняло этот запрет. Дальше всё решила геометрия: у прямоугольника край опоры дальше от центра тяжести, чем у треугольника.Четыре колеса дают запас устойчивости, и автомобиль получил его, как только научился ими рулить. Если присматриваетесь к трициклу, проверьте в документах его категорию: от неё зависит, какие права понадобятся.Фото: Sicnag, Викисклад (CC BY 2.0).