Doble model c паровой авто
Не такие как все: Doble Steam Car
Максимальная скорость этого автомобиля составляла 150 километров в час, а до ста километров в час автомобиль разгонялся за 8 секунд. Привычные величины, не правда ли? Только вот автомобиль этот увидел свет в 1924 году и был ПАРОВЫМ.
Первый автомобиль братьев Добль «Doble Model A» с паровой машиной мощностью 25 л.с. выпускался в 1914-1915 годах в городке Уолтхэм. Роскошный «Doble Model С» с 2-цилиндровой паровой машиной и кузовом на 5-7 мест уже изготавливался в Детройте и назывался «Doble-Detrit». После 5-летнего перерыва, связанным с огромной доработкой двигателя, производство модели «Е» началось в калифорнийском городке Имеривилл. Она оснащалась горизонтальной 4-цилиндровой паровой машиной, работавшей по выбору водителя в двух режимах — с низким и высоким давлением.
Благодаря установке эффективного конденсатора пара и повторного использования конденсированной воды автомобили Доубла с запасом 100 л воды могли преодолеть расстояние 2400 км. Мощность 75 л.с. и высокая приемистость паровой машины позволяли очень плавно и бесшумно трогаться с любой нагрузкой, быстро разгоняться и достигать высокой скорости. Автомобили снабжались 8 вариантами кузовов — от 3-местного родстера до 7-местного лимузина.
На этой модели использовался керосиновый парогенератор и четырехцилиндровый мотор. Два цилиндра высокого давления получали пар непосредственно от парогенератора, выходящий из них отработавший пар поступал в два цилиндра низкого давления, отдавал оставшуюся энергию и направлялся в конденсатор. Паровая машина составляла единое целое с задним мостом, не было даже карданного вала, который мог бы создавать лишние вибрации или гудение.
Звук у этого автомобиля был особенный. Когда водитель поворачивал ключ зажигания, из-под капота доносился могучий вздох, который сменялся приглушенным горловым рычанием. Однако проходило полминуты, и этот звук стихал. Когда машина трогалась, она уже не производила никаких звуков, кроме мягкого шелеста шин. Обычный нервный ритм переключения передач, сопутствующее ему подвывание двигателя — ничего этого не было, поскольку в Model E отсутствовали коробка передач и сцепление. Водитель просто открывал дроссель (его рукоятка крепилась прямо на руле), и машина разгонялась — свободно, без напряжения. Скорость росла без сбоев и провалов.
Когда зимой 1924 братья Добл привезли свой автомобиль на испытания в Нью-Йорк — Model E подвергся просто «убийственным» условиям для паровых машин. Всю ночь автомобиль простоял в холодном гараже, после чего провел еще около часа на морозном воздухе на улице. Затем включили зажигание — и паровой котел мгновенно проснулся и зарычал! Рабочее давление было достигнуто за фантастические для паровиков 23 секунды. Промерзшая на сильном морозе машина рванула с места уже через несколько десятков секунд — невиданный результат для паровых машин.
Автомобили с революционным паровым двигателем рекламировались как «Magnificent Doble — «великолепный Добл». И они действительно были «magnificent». Одно то, что такой автомобиль был у знаменитого Говарда Хьюза — наглядно показывает, насколько великолепен был этот автомобиль.
К сожалению, сложнейшие технические решения, перфекционизм создателей в выборе деталей (например, электрика от Bosch, только лучшие сорта стали) и роскошная отделка (кожа, дерево, слоновая кость) поднимали стоимость автомобиля до баснословных для того времени 18 тысяч долларов. Такие машины могли позволить себе только очень богатые люди, поэтому один из величайших паромобилей в истории человечества был выпущен тиражом всего в 50 экземпляров, после чего в 1931 году компания Doble Steam Motors закрылась.
Сейчас во всем мире сохранилось всего несколько исправных Doble Model E. Один из них находится в гараже знаменитого телеведущего и коллекционера олдтаймеров Джея Лено:
Успехи, достигнутые конструкторами паровых автомобилей, скоро были использованы в авиации. Взяв за основу установку братьев Добль, американская фирма «Беслер» в 1933 году построила и испытала паровой самолёт. Несмотря на то, что силовая установка была ещё довольно громоздкой, испытания дали прекрасные результаты. Весьма ценными особенностями аэроплана «Беслер» явились бесшумность полёта и малая посадочная скорость. Этими же качествами обладал паровой аэроплан Джонстона, построенный несколько позже. Таким образом, первые же попытки применить современную паровую машину в авиации увенчались полным успехом.
Комментарии 55
У кого-нибудь остались чертежи этого котла?
ПОПРАВКИ zen.yandex.ru/media/mlozh…-5e7885d2d213a004a21634da :
Хотя Абнер Добль говорил, что на одном баке воды его автомобиль может пройти более 2 тысяч километров, это была лишь реклама, в которую верят разве что фанаты пара. По словам Джея Лено, владельца двух Doble Model E, воды хватает на 300 километров, а на жаре и того меньше.
— — — — — — — — —
Наивные люди рассуждают о постройке ПД — в условиях «гаража» (и даже мастерской). Наивные: это очень даже нереально!
А еще у него был чудовищный крутящий момент (по данным что я нашел от 2500 до 3500 Нм!) Действительно паровозный) И это все в машине начала прошлого века. Не может не вызывать восхищения.
По паспорту всего 1000 с 0 оборотов.
Ну тоже некислое такое «всего»)))) К сожалению не знаю с каких оборотов те цифры брались…
П.С. Драйв сильно ужимает, не разгляжу что на картинке…
Открой картинку в новой вкладке, всё отлично видно будет.
У паровика максимальный крутящий момент всегда ближе к нулю, как у электродвигателей.
В принципе если посчитать момент например моего двигателя, с учётом первой передачи и моста, то он будет примерно такой-же.
Волшебная машина, скоро вернется, уверен)))
Доблевских чертежей к сожалению нет, однако, ещё в СССР было написано огромное количество книг где фигурировали аналогичные паровые машины а так же паровые котлы. Братья Добль применяли водотрубные котлы (в отличии от паровозных жаротрубных). Котлы довольно простые и известные и их конструкции есть в пособиях по паровым машинам. Двигатель можно даже новый рассчитать, а если есть лень (много), но очень хочется- то можно просто сделать копию паровой машины из уже существовавших. Простейший вариант- как и у Доблей использовать горизонтальную машину с двумя рабочими цилиндрами однократного расширения на давление в 30-60 атм в зависимости от материалов и желаемых параметров машины. Если кто заинтересуется- могу подогнать сборник литературы по вопросу паровых котлов и машин советских изданий (очень легко читается и доступен в понимании в отличии от нынешних пособий многих).
Я нашёл отсканированные чертежи машины Добля, но она несколько устарела, сейчас работаю над расчётами своего парового двигателя на основе документации по тепловым электростанциям. Если есть литература, то хочу ознакомиться.
У меня в наличии «Библиотека теплоэнергетика» расчёты веду в Solidworks. Пока в качестве поршневой машины думаю использовать звездообразный двигатель, горелку по типу камеры сгорания ГТД-350 и Доблевский паротрубный котёл, только с современными доработками.
Литература в основном советская. Могу попробовать отправить вам то что есть (форматы PDF и DJVU).
Можете отправить vootman@mail.ru ну или ссылку на облако, если весит много.
Отправлю на почту т.к. весит не слишком много. Где-то на компьютере затерялась вторая папка но её пока не нашёл. Наиболее интересная книга (на мой взгляд) из тех что отправлю сейчас: Г.С. Жирицкого.
К сожалению в этой папке книги 30-50-х годов прошлого века.
Отправлено. Вес архива 134 Мб. Надеюсь вам будут не бесполезны эти книги.
Большое спасибо, обязательно прочитаю. Ну и жду второй архив, если найдёте.
Откуда кстати такие познания в теме, если не секрет?
Интересуюсь тоже. Очень хочу сделать своё авто на паровой тяге, но двигатель хочу по бесшатунной схеме (либо бесшатунник Баландина, либо Абрамова, а может и вовсе аксиально-поршневой двигатель).
Вот и читаю всё что найду по теме. Кстати, если не сложно- на почту скиньте библиотеку теплоэнергетика. Вторую часть архива ищу но 1,5 ТБ на жёстком диске не способствуют.
безшатунники конечно интересно, но… австралийская схема двс еще куда несло — трехлистник, на нем перекатываются ролики двуз оппозитных поршней, хотя тяжко и делать и частоту зачем поднимать…
а экцентрик — балансировать противовесами надо…
Да из чего только двигатель не делали. Я вот видел двигатель в основе которого лежит обычный карданный шарнир.
Как двигатель он почти бесполезен, вот как компрессор он работать будет. Главные его проблемы:
1. Огромные потери на трение из-за кулачков (кулачки как привод работают гораздо лучше чем ведомое звено)
2. Большие контактные напряжения в точках соприкосновения ролика и кулачка (для двигателя они будут большими).
3. Большой уровень вибраций и низкая уравновешенность (поршни в противолежащих цилиндрах ходят в фазе и создают довольно большие силы на корпусе двигателя).
В общем не очень эта идея работоспособна как двигатель. Как насос или компрессор- пойдёт (но нужно вводить ограничение и по оборотам).
А, забыл: дело в том, что потери на трение в самом цилиндре и у классического ДВС минимальны. Основная причина низкого КПД ДВС- это потери теплоты цикла с отработавшими газами и в систему охлаждения (порядка 60% энергии топлива уходит именно этими двумя путями), потери на трение в ДВС с коленвалом были около 7-5% уже в начале прошлого века (механический КПД до 95%). Бесшатунник имеет смысл как метод повышения компактности и снижения удельного веса ДВС или для снижения вибраций как в некоторых других видах.
Пар против бензина
О чём подумает обыватель услышав о паровом автомобиле? Наверное, на ум придут неспешные паровозы, громоздкие котлы, закипающие по полчаса, да клубы пара и дыма. Паровая машина ассоциируется с чем угодно, но только не с образом небольшого проворного автомобиля, по виду которого и не скажешь, что под капотом у него нет привычного ДВС.
Какое-то время автомобили с электродвигателями, паровыми машинами и ДВС успешно конкурировали друг с другом на рынке. В 1902 году в Америке из 909 новых зарегистрированных автомобилей 485 были паровыми. Но уже к началу 1910-х конструкторы смогли значительно улучшить ДВС введя такие новшества, как электростартер. Эпоха пара стремительно заканчивалась. Самые совершенные паровые автомобили 1920-х годов совершили свой последний рывок, но не смогли составить конкуренцию массовым и недорогим карбюраторным машинам. О них мы сегодня и поговорим.
Поздний Stenley Steamer с паровым двигателем и конденсатором
Чем хорош пар
Может показаться странным, но по своим качествам паровой двигатель намного лучше ДВС:
Четырёхцилиндровый паровой двигатель Doble в блоке с тормозами и дифференциалом. Хотя это автобусный задний мост, сам двигатель взят от легкового автомобиля, запас прочности у него был высокий.
Возникает вопрос: если паровые двигатели действительно хороши, почему паровые автомобили так быстро уступили рынок? Проблема в том, что паровому двигателю для работы нужен пар. Именно парогенератор — самая проблемная часть парового автомобиля. Его нужно сделать лёгким, компактным, надёжным и безопасным. От его конструкции во многом зависит мощность, удобство эксплуатации и скорость подготовки к движению. А ведь нужно ещё и охлаждать отработанный пар, возвращая его в контур, иначе запаса воды надолго не хватит. Да, мощные, компактные и надёжные паровые двигатели делали более ста лет назад, но проблемы парогенераторов и их обвязки так и не были решены до конца.
Нагрев и охлаждение пара
Котлы паровых машин делятся на два типа — жаротрубные и водотрубные. Грубо говоря, жаротрубный котёл — это бак с водой, через который проходит множество трубок. Горячий газ из камеры сгорания идёт по трубкам и нагревает воду. Именно такие котлы были на паровозах, а также на многих ранних паровых автомобилях.
Жаротрубный котёл парового автомобиля
У таких котлов есть два существенных недостатка. Во-первых, они потенциально опасные. Если где-нибудь возникнет утечка пара, то давление в котле начнёт быстро снижаться. Но с понижением давления уменьшается и температура кипения. Вода начнёт всё сильнее и сильнее кипеть пока резко возрастающее давление не разнесёт котёл на куски. Эта проблема решается предохранительными клапанами и ослабленными местами контура, которые точно лопнут раньше предохраняя сам котёл от взрыва. Фирма Stanley произвела около 10000 паровых автомобилей, некоторые из которых до сих пор на ходу. За всю их эксплуатацию не было ни одного случая взрыва.
Но второй недостаток преодолеть не удалось. В жаротрубном котле находится довольно много воды, поэтому перед поездкой её сперва необходимо вскипятить, на что требуется от десяти минут. По этой причине на поздних паровых машинах перешли на водотрубные котлы. В таком котле внутри камеры сгорания находится труба (или трубы), по которой циркулирует вода.
Водотрубный котёл Doble в разрезе
Фирма Doble выпускала автомобили с очень крутыми котлами на своё время. В них использовалась спираль из трубы длиной более 170 метров с переменным диаметром. В ней циркулировало всего лишь 2 литра воды, поэтому летом рабочее давление достигалось примерно за минуту-полторы. И речь шла не о том, чтобы кое-как тронуться с места. Автомобиль мог выехать на шоссе и разогнаться до 150 км/ч.
Но у котлов такого типа тоже хватает проблем. Жаротрубный котёл большой ёмкости хоть и долго разогревается, но зато имеет некоторый запас энергии. Вода нагревается и остывает не моментально, а за какое-то время, пусть и небольшое. Поэтому когда автомобиль съезжает с хорошей дороги на просёлок, то первое время используется запас мощности котла, а дальше горелка разгорается с большей силой. Однако в водотрубном котле Doble практически не было запаса энергии. Для его работы требуется автоматическая система управления, которая следит за давлением и температурой и при необходимости регулирует подачу воды и горение топлива. Но это далеко не всё. После достижения нужной температуры подача топлива прекращается и пламя затухает, однако оставшийся жар какое-то время продолжает греть воду. Дальнейший рост давления и температуры тоже нужно автоматически скомпенсировать. Если автоматика будет работать с ошибками, то труба может запросто прогореть.
Ранний паровой автомобиль Stanley без конденсатора. Красиво, но чудовищно неэффективно
Думаете, на этом трудности закончились? Как бы не так. У ранних паровых автомобилей отработанный пар выбрасывался из цилиндров в атмосферу. Во-первых, это существенно сокращало запас хода, поскольку воды хватало максимум на 150 километров (обычно и того меньше). Во-вторых, с паром выбрасывается значительная энергия, что уменьшает и без того невысокий КПД. Если пар конденсировать и возвращать в систему в виде горячей воды, то можно сэкономить топливо на её кипячение и увеличить дальность хода.
Паровой автомобиль White с конденсатором
В те годы фирма White освоила выпуск паровых автомобилей с конденсаторами. По виду они напоминают радиаторы для ДВС жидкостного охлаждения. Их задача — охладить как можно больше пара и вернуть воду в контур. Если конденсатор не справляется (а у White они и близко не справлялись), то часть пара всё же приходится стравливать в атмосферу.
Великолепный Doble
После 1910 года многие фирмы ушли с рынка паровых машин. Крупные игроки какое-то время продолжали их выпуск, например, Stanley держалась до 1924 года. Но к концу 20-х годов сдались все, кроме одной фирмы. Зато какой.
Братья Добли известны как создатели лучших в мире паровых автомобилей. Каждая из машин знаменитой серии Model E была уникальной по конструкции, собиралась вручную, использовала лучшие технические решения из возможных и стоила огромных денег.
Через сотовый радиатор можно было заглянуть внутрь
Абнер Добль, самый известный из братьев, родился в многодетной семье в 1890 году. Когда в 1906-09 годах Абнер с братьями переделывали паровой автомобиль White, эпоха пара уже шла к концу, а ведь они были подростками. Первое достижение братьев Добль — создание достаточно эффективного сотового конденсатора с площадью поверхности в шесть раз больше, чем у White. Благодаря нему запаса воды хватало более чем на 300 км против 150 км.
Следующий шаг — водотрубный котёл с автоматическим управлением. На машинах Stanley или White нужно было лезть под капот, вручную зажигать пламя в горелке и долго ждать, пока поднимутся пары. Добли разработали горелку с электрическим зажиганием. Турбина нагнетала воздух в карбюратор, где он смешивался с керосином (или любым другим подходящим топливом, паровые машины практически всеядны). Затем смесь поджигалась, а раскалённые газы проходили через трубки с водой и выбрасывались под машиной. После того, как было достигнуто рабочее давление, горелка отключалась. А дальше она время от времени автоматически включалась в зависимости от падения давления. Для компенсации возрастающей по инерции температуры впрыскивалась водопаровая эмульсия. Теперь паровой автомобиль смог так же просто заводиться, как и бензиновый.
Первый коммерческий автомобиль Doble-Detroit (или Model C) привлёк много внимания, но оказался провалом. Автоматика работала далеко не идеально. Были проблемы и с реверсом: автомобиль мог произвольно начать движение задним ходом вместо переднего. Наконец, Абнер и Джон разругались.
Уильям Добль отлаживает парогенератор
В 1921 году Джон Добль умер от рака. Братья снова объединились и основали фирму Doble Steam Motors. После нескольких проходных машин Model D к 1922 году Добли создали Model E, на котором большинство проблем было решено. Именно на нём появился котёл со спиралью из единой трубы длиной более 170 метров переменного диаметра. Температура в топке превышала 1400 градусов (примерно до 1800 градусов), но за счёт теплоизоляции наружные стенки парогенератора нагревались лишь до 65 градусов. Рабочее давление в спирали составляло 53 бар, хотя она испытывалась на давлении свыше 460 бар. При температуре пара свыше 450 градусов горелка автоматически выключалась. Далее нормализатор останавливал дальнейший нагрев от остаточного жара.
Паровой двигатель состоял из четырёх цилиндров: два высокого давления и два низкого. Из спирали пар попадал в цилиндры высокого давления, затем в цилиндры низкого давления, далее он поступал на турбины, вращающие вентилятор, а после доохлаждался в конденсаторе. Всё управление двигателем сводилось к выбору направления движения (вперёд/назад), переключению трёх отсечек (очень примерные аналоги передач), которые задавали, как долго пар будет поступать в цилиндры, да к повороту дросселя — аналога педали газа. Добли предпочитали круглый дроссель на руле вместо педали.
Абнер Добль за рулём. Один руль для левого колеса, другой для правого
Абнер Добль был перфекционистом до мозга костей. Он постоянно вносил какие-то улучшения, поэтому каждый автомобиль Doble уникален по конструкции. Отсюда традиция указывать не только модель, но и номер, например, Model E-20 с двигателем №20. А если учесть, что некоторые автомобили переделывались (и не по одному разу), составить техническое описание довольно трудно.
Абнер хотел только лучшие детали из возможных. Рули изготавливались из немецкого серебра и эбенового дерева (одна из ценнейших пород), полированного воском. Каждый парогенератор требовал точной индивидуальной настройки. Кузова от Murphy — лучшие из доступных, и всего за 9000$ (Ford T целиком стоил около 300$), листовые рессоры из полированной хром-ванадиевой стали, а рама из хромоникелевой стали. Дошло до того, что на заливной горловине было 13 винтов — на один больше, чем у Роллс-Ройса! Надо ли говорить, что автомобили Doble были самыми дорогими на рынке. Лишь один автомобиль, роскошный Locomobile 48, стоил аналогичных денег.
Шасси без кузова
За огромную цену в 250 000$ современных долларов (всего-то 20 миллионов рублей) счастливый покупатель получал автомобиль в базовой комплектации. Он без труда разгонялся до 150 км/ч (некоторые версии до 185 км/ч) и отлично управлялся. Двигатель работал практически бесшумно и без вибраций, ведь у автомобиля не было даже карданной передачи. На 144 км/ч вал мотора неспешно крутился при 1350 об/мин. Низкий центр тяжести и масса в 2,5 тонны обеспечивали отличную устойчивость.
Два автомобиля купил Говард Хьюз — один из богатейших людей Америки, ещё более эксцентричный, чем Абнер Добль. Он захотел непременно быстрейший автомобиль и заказал Доблю переделку E-20. Кузов максимально облегчили, изменили передаточное число и поставили новый парогенератор. В 1925 году Хьюз разогнался на нём до 213 км/ч. На тот момент это был один из быстрейших автомобилей в мире, да ещё и на пару. Что интересно, сам паровой двигатель оставили без изменений. Фактически мощность упиралась именно в парогенератор.
Этот роскошный паровой автомобиль Doble купил промышленник Оскар Хеншель.
Хотя паровые автомобили Doble были одними из самых дорогих на рынке, фирма работала в убыток. Братья Добли спохватились и построили упрощённое и удешевлённое шасси Simplex, но было уже поздно. Абнер Добль был интересным инженером, но хороший бизнесмен из него не получился. В 1931 году фирма Doble была продана. В любом случае, едва ли производитель настолько роскошных автомобилей с экзотической силовой установкой смог бы пережить великую депрессию.
Автомобили Doble давно уже стали объектом почитания любителей пара. По их мнению бесшумные автомобили с образцовым удобством вождения были загублены то ли нефтяным лобби, то ли неуёмным перфекционизмом Абнера Добля. Да, у паровых машин есть целый список существенных достоинств. Они могут работать на самых разных видах топлива вплоть до мазута и отработанного масла, а продолжительное горение даёт чистый выхлоп. Но не меньше у них и недостатков. Чем выше давление и температура в спирали котла, тем мощнее автомобиль, но вместе с тем труднее бороться с коррозией трубы. Кроме того, время от времени котёл нужно разбирать для чистки спирали, причём на плохом дешёвом топливе он загрязняется быстрее (вот вам и экономия). Что касается ремонта и настройки двигателя, парогенератора и его обвязки — это другой мир, забудьте всё, что вы до этого знали об устройстве автомобиля.
Doble Model E-5
Хотя Абнер Добль говорил, что на одном баке воды его автомобиль может пройти более 2 тысяч километров, это была лишь реклама, в которую верят разве что фанаты пара. По словам Джея Лено, владельца двух Doble Model E, воды хватает на 300 километров, а на жаре и того меньше. Да, вы садились в автомобиль, включали зажигание и через минуту ехали по улице. Но только если перед этим ваш механик проверит и настроит паровую машину. Впрочем, если у вас есть 20 миллионов рублей на автомобиль и ещё столько же на его модернизацию, то уж на личного механика деньги как-нибудь найдутся.
Наконец, одна из главных трудностей — замерзание воды в зимнее время. Для нашего севера воду пришлось бы разбавлять спиртом до 30-40%. Если он питьевой, то это демографическая катастрофа для любого посёлка, в котором остановился владелец парового автомобиля зимой. Но что у Doble не отнять, так это индивидуальность: каждая машина — уникальный образец бескомпромиссного искусства. История их автомобилей заслуживает отдельной подробной статьи.
Автор: Дмитрий Зайцев
Аренда ВПС сервера с быстрыми NVMе-дисками и посуточной оплатой у хостинга Маклауд.