Паромобили: выживание в эпоху двигателей внутреннего сгорания

«Автопарк» проанализировал материалы о практике использования паровых грузовиков в коммерции и определил прибыльность силового агрегата внешнего сгорания.

Француз Николя Кюньо разработал первый паровой автомобиль, а его соотечественник Леон Серполле изобрел компактный прямоточный паровой котел. Но коммерческое использование безрельсовых паровиков стало возможным благодаря британским инженерам, которые строили грузовики, годные к эксплуатации, в первой половине XX века.

Эти автомобили работали на угле, что объяснимо: на Британских островах отсутствовала собственная нефть, зато уголь, известный своей высоким качеством, извлекался в огромных количествах.

По железным дорогам Англии и Шотландии мчались паровозы, по Темзе плыли паровые катера, в портах грузились пароходы, повсеместно дымили угольные электростанции. В этот ряд вошли и паровые автомобили.

В то время выявились плюсы паровых грузовиков по сравнению с машинами с ДВС: более дешевое топливо, хорошее ускорение на сложной местности, большой крутящий момент, простая передача, меньше трущихся частей (удачное свойство для ремонтников!).

Как в грузовых перевозках первой половины XX века использовались паровые автомобили?

СЧИТАЕМ РЕНТАБЕЛЬНОСТЬ

За рубежом паровые автомобили оказались выгодны при перевозке грузов свыше 5 тонн. При сложных дорогах: в пересеченной местности, угольных карьерах, подъездах к стройкам — предпочтение отдавалось паровым грузовикам даже при меньшей нагрузке. В экстремальных условиях двигатель бензинового грузовика перегревался, его мощность падала, и грузовик становился непригодным для движения. Паровая машина же спокойно работала на малых оборотах без перегрева.

В некоторых отраслях паровой автомобиль представлял собой выгодное решение. К примеру, при перевозках на угольных разработках и в ихблизи его заправляли малоценным углем, не пригодным для продажи, но подходящим для неприхотливого автомобильного котла низкого давления.

Шахты, угольные карьеры, портовые терминалы для отправки угля — вот где паровой автомобиль состязался не только с бензиновым грузовиком, но и с железной дорогой. Практика показывает: на расстоянии 240 км доставка железнодорожным транспортом и паровым автомобилем стоила одинаково. На больших расстояниях побеждала железная дорога. Но часто уголь нужно было перевозить недалеко. И на дистанции до 130 км все преимущества были у парового автомобиля.

Желаете верить цифрам? В те времена доставка тонны угля на расстояние 128 километров по железной дороге стоила тринадцать шиллингов шесть пенсов. А паровыми грузовиками — одиннадцать шиллингов три пенса.

ВОЗИЛИ НЕ ТОЛЬКО УГОЛЬ

В начале тридцатых годов прошлого века почти весь сырой хлопок между Ливерпулем и Ольдгамом перевозился паровыми грузовиками. Компания «Мортон и К°» имела в распоряжении двадцать таких автомобилей. Владельцы утверждали, что паровой автотранспорт выгоднее железной дороги. Перевозка тонны хлопка паровым грузовиком обходилась им в 12 шиллингов 6 пенсов, а по железной дороге — 16 шиллингов 3 пенса. Необходимо также учитывать затраты на погрузку-разгрузку вагонов и стоимость доставки с железнодорожной станции до места назначения.

Выгодно оказалось сжигать уголь вместо дорогого бензина даже в городе. Паровые грузовики развозили пиво, а на их кабинах красовались эмблемы известных заводов. Чехословакия переняла британский опыт, производя паровые автомобили «Шкода-Сентинел» по английской лицензии.

Транспортировали паровые котлы и продовольствие. Для этого в грузовых автомобилях установили холодильные установки. При температуре окружающего воздуха +18 градусов Цельсия внутри кузова поддерживалась минус 1 градус.

Кузова могли иметь высокие или низкие борты и решетки. Часто паровые машины дополняли гидравликой для подьема кузова или опрокидывателями, дающими возможность выгрузки с любой стороны.

Автомобили с паровыми двигателями специального назначения имели цистерны, контейнеры для мусора, приспособления для перевозки древесины и другие надстройки. Также часто устанавливались лебедки на раме.

НЕМНОГО ОБ ЭКСПЛУАТАЦИИ

Несмотря на техническое оснащение, жизнь водителей и механиков было нелёгкой. Разжигание холодного котла в установках низкого давления представляло собой настоящий труд. Представьте, что похмурым утром вам необходимо растопить огромную печь на колесах и закипятить хотя бы несколько десятков литров воды!

У вас есть электрическая воздуходувка и другие приспособления, но с углем придется потратить не менее 40-60 минут.

Во владельцев паровиков появился простой способ избежать трудоемкой обязанности запуска двигателя. Днем машина служила транспортом для грузов, а ночью, работая на минимальной мощности, обогревало дома, гаражи, амбары и другие постройки горячей водой. Таким образом, утренний розжиг отпадал. Водителю достаточно было лишь отсоединить шланг, и автомобиль был готов к работе. Конечно, требовалось дозаправить водой и углем, но это занимало гораздо меньше времени, чем запуск котла, что очень важно для коммерческой эксплуатации.

Чистку котла всё равно осуществляли еженедельно.

ПАР ПРОТИВ ДВС

Сменив тему с коммерции на технику, проведём несколько интересных сравнений между паровым автомобилем и его бензиновым соперником. Все выводы будут сделаны с учётом исторического контекста нашей поездки во времени.

Неудачные по внешнему виду паровые машины с невысоким давлением в котлах обладали преимуществами по сравнению с конкурирующими машинами, работавшими на двигателях внутреннего сгорания.

Важное преимущество состояло в простоте конструкции агрегатов: отсутствовало сложное электрооборудование, использовались лишь необходимые детали. Карбюраторной системы тоже не было. Большинство паровиков не имели сцепления, коробки передач и сложной трансмиссии.

Таким образом, отсутствовал уход за перечисленных узлами и агрегатами. В некоторой степени это смягчало трудности по очистке котла. Тем не менее, обслуживание воздуходувки, водяного насоса, простой автоматики оставалось обязательным.

Важное преимущество паровой машины: температурный режим более благоприятный по сравнению с ДВС. Из-за этого основные детали страдали меньше. Температура газов в цилиндрах двигателя внутреннего сгорания достигает 1800 °C, а перегретого пара — не более 400–450 °C. Цилиндропоршневая группа бензинового мотора подвержена коррозионно-механическому износу от температуры и топлива, а паровой машине — нет.

Сгорание моторного масла приводит к износу зеркал цилиндров и поршневых колец в двигателях внутреннего сгорания. В паровой машине такого явления нет. Паровая машина также проще, чем бензиновый двигатель.

СКОЛЬКО НУЖНО УГЛЯ И ВОДЫ?

Например, паровой грузовик Foden с расположением котла горизонтали и трубой сзади кабины являлся одним из самых совершенных паровых машин своего времени.

Его колесная база составляет 3924 мм, колея передних колес — 1892 мм, задних — 1661 мм, клиренс — 330 мм. Рессоры — листовые полуэллиптические, колеса — с пневматическими шинами; задние колеса – сдвоенные. Автомобиль укомплектован двухступенчатой коробкой передач, карданным валом и конической главной парой, то есть трансмиссия аналогична бензиновому грузовику.

Тормоза: колодочные паровые на обе оси. Привод — от ножной педали. Впоследствии автомобиль получил основные пневматические тормоза. Имеет место и механический тормоз, независимый от основных. Заметим, что и его привод осуществляется от отдельной ножной педали.

Грузоподъемность данного «Фодена» составляет 6 тонн. Однако он способен буксировать 6-тонный прицеп, что удваивает полезную нагрузку. Прицеп оборудован паровыми тормозами.

Задняя часть кузова оборудована баком объемом 168 галлонов (764 литра) для воды. Уголь хранится в кабине под сиденьем. Паровая машина, двухцилиндровая и простого действия, развивает мощность 80 лошадиных сил при 500 оборотах в минуту.

Грузовик имеет электрооборудование по стандартам того периода. Фары в нём надёжные. Масса автомобиля составляет 6 тонн, с запасом воды — 6,76 тонны. К этому нужно добавить вес угля, но это прибавка не слишком существенная.

В общем, это настоящий автомобиль, а не пароход. Сколько ему нужно было угля? И сколько воды?

Осенью 1930 года состоялись официальные испытания «Фодена» с полной нагрузкой. По результатам выяснилось: при средней скорости 40—48 км/ч автомобиль расходует 1,07 кг уэльского угля и 1,91 галлона (8,68 л) воды на каждый километр пробега. Максимальная скорость составила 80 км/ч.

Популярный у перевозчиков котел Sentinel S4 оснащен вертикальным котлом, размещенным в центре кабины между лонжеронами. Уголь и водяные баки установлены позади сидений. За котлом на лонжеронах расположена четырехцилиндровая паровая машина одностороннего действия с клапанным распределением. Ее мощность варьируется от 85 до 120 л. с. при 1500 об/мин в зависимости от года выпуска.

Ёмкость водяных баков у этого «Сентинела» составляет 740 литров, а в бункеры входит 400 килограммов угля. Запаса воды для груженого автомобиля хватало на 100 километров пробега, а запаса топлива — на 300 километров. По расходу угля «Сентинел» немного проигрывал «Фодену»: 1,33 килограмма на километр против 1,07 килограмма на километр.

Груженный автомобиль может развивать скорость до 65 километров в час, а порожний — до 73 километров в час. Полная масса «Сентинела» вместе с шестью тоннами груза равна 13 660 килограммам.

После анализа расхода угля и воды обратим внимание на то, что автомобили со временем становились совершеннее.

Опыт эксплуатации паровых автомобилей выявил, что для их обслуживания требовался персонал с меньшей квалификацией по сравнению с дизельными автомобилями. За весь срок эксплуатации ремонты паровых машин осуществлялись реже, работа выполнялась проще, а интервалы между ремонтами были больше.

Литература того времени приводила и другие эксплуатационные показатели. Паровым грузовикам требовалось 1 литр смазочных материалов на 35 километров пробега. Ремонт обходился в 1 пенс на километр пути. Амортизация парового автомобиля составляла 15 процентов в год, а бензинового — 20 процентов.

Так выглядела «паровая экономика». Для ведения бизнеса предпринимателю оставалось лишь выбрать подходящий грузовик.

ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНЫЙ АККОРД

В конце 1940-х годов Аргентина страдала от недостатка энергии, которое могло быть решено поставками угля из новых шахт в разные районы страны.

Как же перевезти уголь, например, из Рио-Турбио в Рио-Гальегос?
Попытались применять бензиновые грузовики. Это получилось настолько затратным, что уголь подорожал до золотой цены.

Тогда приобрели паровые «Сентинелы». В компании Sentinel Waggon Works Ltd удивились: 1950 год на дворе, выпуск паровых грузовиков давно прекращен… Но всё же построили и продали аргентинцам 100 автомобилей модели S6. При этом руль разместили слева — в Аргентине движение правостороннее.

«Сентинелы» справились со своей задачей. Уголь перевозили колоннами из 10–15 грузовиков. Топливо забирали прямо из кузовов, а воду — из местного водоёма.

Что стало с этими машинами? Почти все отправились на металлолом. Только один грузовик в 2016 году перевезли в Буэнос-Айрес и отремонтировали. Заказ сотни «Сентинелов» для Аргентины стал последним в истории угольного парового автотранспорта.

Паровые грузовики сохранились до наших дней. Тщательно отреставрированные и окрашенные,
участвуют в паровых фестивалях и выставках, что можно увидеть на фотографиях из статьи.

Что еще почитать:

История паромобилей: главный двигатель человечества