CC BY
0УДК 629.33(09)
DOI 10.62139/2949-608X-2024-2-4-229-237
Первые гибридные автомобили до 1900 г. в печатных изданиях конца XIX в.
Шишка Василий Григорьевич
Институт истории естествознания и техники им. С.И. Вавилова РАН, Москва, Россия
Пожидаева Светлана Александровна
Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова, Новочеркасск, Россия
В статье рассматриваются малоизвестные первые гибридные автомобили различных конструкторских схем. Опровергается утверждение специалистов аукциона Bonhams о первом в мире гибридном автомобиле Armstrong Phaeton 1896 г. В дополнение к известным ранее сведениям приводится информация, видимо, о действительно первом автомобиле такого типа - Patton Motor Company.
Ключевые слова: гибридные автомобили, бензо-электрические автомобили, Patton Motor Company, The Munson Company, Pieper, Vedovelli et Priestley, Armstrong Phaeton
The First Pre-1900 Hybrid Cars in the Late 19th Century Publications
Vasily G. Shishka
S.I. Vavilov Institute for the History of Science and Technology, Russian Academy of Sciences, Moscow, Russia
Svetlana A. Pozhidaeva
Platov South-Russian State Polytechnic University, Novocherkassk, Russia
This article examines the little-known early hybrid cars of different constructions and refutes the Bonhams auction specialists' assertion about the world's first hybrid car, the 1896 Armstrong Phaeton. In addition to known data, new information is provided about what appears to actually be the first car of this type, a Patton Motor Company car.
Keywords: hybrid cars, gasoline-electric cars, Patton Motor Company, The Munson Company, Pieper, Vedovelli et Priestley, Armstrong Phaeton
В наши дни многие компании производят гибридные автомобили, которые используют одновременно или по очереди два источника энергии: жидкое топливо и электричество. Однако, мало кто знает, что подобные транспортные средства существовали еще в конце XIX в. Их называли бензо-электрическими автомобилями. В настоящее время некоторые недобросовестные продавцы старинных автомобилей пытаются исказить историю автомобилестроения. Поэтому давайте попробуем разобраться, кто был первым в создании таких автомобилей.
В конце XIX в. аккумуляторы электромобилей были недостаточно емкими, а двигатели внутреннего сгорания (ДВС) - не очень мощными. Чтобы компенсировать эти недостатки, появилась идея объединить преимущества обоих типов двигателей. Так, если говорить современным языком, возникли автомобили двух конструктивных схем:
1. «Последовательный гибрид»: ДВС приводит в действие генератор, который заряжает аккумуляторную батарею. От этой батареи работает электродвигатель, вращающий колеса автомобиля. Автомобиль может двигаться, пока аккумуляторная батарея не разрядится, но не может ехать без нее.
2. «Параллельный гибрид». Двигатель внутреннего сгорания (ДВС) приводит в движение динамо-машину, которая, в свою очередь, вращает колеса автомобиля. Динамо-машина также заряжает аккумуляторную батарею. Когда обороты ДВС снижаются, динамо-машина выступает в роли электродвигателя и «поддерживает» ДВС. Такой автомобиль может передвигаться без использования ДВС, пока хватает заряда аккумуляторов, а также способен ехать без аккумуляторной батареи, полагаясь только на работу ДВС.
Вероятно, самым ранним гибридным автомобилем, дата появления которого не вызывает сомнений, является американский грузовик Patton Motor-Vehicle Company (рис. 1). Его фотографии и описание были опубликованы 5 мая 1899 г. (A New Heavy American Electric Motor-Vehicle, 1899, p. 131-132).
Конструктор Паттон (Patton), который ранее использовал бензо-элект-рическую схему в трамваях (The Putton Motor Co., 1898, p. 75), создал
грузовик. Вес грузовика составлял 3,5 тонны, а грузоподъемность - 3 тонны. Автомобиль оснащался трехцилиндровым бензиновым двигателем водяного охлаждения, который изготавливала компания American Petroleum Motor Company. Мощность этого двигателя составляла 8 киловатт. Он приводил в движение динамо-машину Crocker-Wheeler мощностью 125 В и с шестью полюсами. Динамо-машина, в свою очередь, заряжала 55 аккумуляторов марки Willard, каждый из которых имел емкость 120 Ач. От этих аккумуляторов получали питание два электродвигателя мощностью 7,5 л.с. каждый.
Интересно, что исследования историков электрических и гибридных автомобилей не упоминают об этом автомобиле «последовательной» схемы (Wakefield, 1988; Anderson, 2005). Также не удалось найти никаких упоминаний об этой машине за последние 120 лет.
Источник (Petro-accumobiles, 1900, p. 558-559) со ссылкой на июльский 1899 г. номер журнала «American Electrician» поместил описание «бен-зо-аккумомобилей» компании Munson из США.
Нижняя часть автомобиля представляла шасси с агрегатами. На горизонтальной раме с жестко закрепленными осями был установлен двухцилиндровый двигатель внутреннего сгорания с электрическим зажиганием, который напрямую вращал электрическую машину. Якорь этой машины служил маховиком для двигателя. Электрическая машина была помещена в герметичный корпус и могла работать как генератор, электродвигатель или стартер. В зависимости от оборотов двигателя автоматически включался нужный режим (рис. 2).
На раму через рессорную подвеску можно было установить любой кузов. Аккумуляторные батареи размещались под сиденьями. С помощью электрического комбинатора (переключателя) можно было подключать аккумуляторные батареи в разных вариантах, обеспечивая две скорости вперед и одну назад. Также была предусмотрена двухскоростная механическая коробка передач, что увеличивало количество скоростей для движения вперед до четырех. В этом автомобиле была реализована «параллельная» схема.
Рис. 3. Грузовой автомобиль The Munson Company.
Источник: Каталог The Munson Company
В государственной библиотеке штата Индиана хранится репринт рекламного каталога The Munson Company, содержащий фотографии трех гибридных автомобилей вместе и каждого по отдельности: грузового (рис. 3), легкового четырехместного (рис. 4) и легкового двухместного (The Munson, 1950).
В оригинальном каталоге не было даты печати. При выпуске репринта в 1950 г. дату оригинала определили «около 1896 г.». Эта дата представляется сомнительной, т.к. в тексте каталога говорится, что «поданы патенты».
Удалось найти два патента Джона Генри Мансона, поданные в мае 1898 г. и полученные в июле 1900 г., на четырехместный и двухместный легковые автомобили (Patent US654478, Patent US653199). Следовательно, дата выпуска каталога должна находиться между датами подачи заявки и выдачи патентов, чему и соответствует публикация в июле 1899 г. журнала «American Electrician».
Техническое описание автомобилей в публикации (Petro-accumobiles, 1900, p. 558-559) совпадает с рекламным каталогом (The Munson, 1950). Современный источник (Anderson, 2005, p. 26) упоминает Munson Company среди гибридостроителей, но без указания даты, и после описания автомобилей 1904 г.
С 15 июня по 3 июля 1899 г. в Париже проходил второй автомобильный салон, на котором было представлено целых два бензо-электрических автомобиля.
Первая, машина бельгийской фирмы Pieper (Hommen, 1899, c. 118; Voiture, 1899, с. 1-2), подобно американскому Munson, имела шасси, на
Рис. 4. Пассажирский автомобиль The Munson Company.
Источник: Каталог The Munson Company
которое могли устанавливаться различные кузова (рис. 5). Автомобиль оснащался одноцилиндровым ДВС мощностью в 3,5 л.с. с водяным охлаждением головки двигателя (А). ДВС через вал (J) вращал динамо-машину (Е). Далее крутящий момент через двухступенчатую коробку
Рис. 6. Автомобиль Pieper,Lavergne, 1900 г.
Источник: Lavergne, 1900.
передач (H) передавался на редуктор задней оси (G) (рис. 6). Аккумуляторные батареи общим весом 125 кг размещались под/за сиденьем. При стоянке или движении по горизонтальной дороге динамо-машина заряжала аккумуляторы. В случае движения на подъем, число оборотов ДВС падало, соответственно уменьшалась разность потенциалов на клеммах динамо-машины (Е). Как только разность потенциалов на клеммах аккумуляторной батареи становилась больше, то динамо-машина начинала работать как электродвигатель, и суммарная мощность системы могла достичь 6 л.с. На валу (J) была установлена фрикционная муфта (К), которая позволяла отключить ДВС от механической системы, если требовалось движение только на электрической тяге (Lavergne, 1900, p. 621-623). В этом автомобиле была также реализована «параллельная» схема.
Вторая, машина французской компании Vedovelli et Priestley выглядела очень необычно (рис. 7). Трехколесный кэб со свободно вращающимся передним колесом (как у тележки в супермаркете) имел оригинальную систему управляемого дифференциала, которая позволяла по желанию водителя перераспределять крутящий момент между задними колесами и выполнять повороты. Фартук пассажирского сиденья в откинутом положении создавал еще два пассажирских места. Два электромотора вращали полуоси, соединенные управляемым дифференциалом. Подвешенные под рамой аккумуляторы питали электродвигатели и заряжались от динамо-машины 10 А при 110 В, вращаемой ДВС De Dion-Bouton мощностью 1,75 л.с. Много источников 1899 г. уделили внимание этому автомобилю «последовательной» схемы (Hommen, 1899, c. 117-118; Delassalle A., 1899, pp. 527-530; Hospitalier, 1899, p. 299; Wakefield, 1988).
Оба автомобиля: Pieper и Vedovelli et Priestley описаны современным историком (Wakefield, 1988, p. 21-23).
На аукционе Bonhams, США в 2016 г. был продан двухцилиндровый автомобиль Armstrong Phaeton, якобы 1896 г. выпуска (1896 Armstrong phaeton, 2016), который позиционировался, как первый в мире гибрид с электромагнитным сцеплением и «тормозами задних колес с рекуперативным
Рис. 7. Автомобиль Vedovelli et Priestley, аккумуляторы не показаны.
Источник: L'Industrie electrique, 1899.
электродвигателем» (рис. 8). В описании автомобиля на сайте аукциона написано: «Достаточный размер маховичной динамо-машины позволил бы даже приводить автомобиль в движение только на электроэнергии». По версии специалистов аукциона в 1895 г. Нью-Йоркская компания Roger Mechanical Carriage Company поручила Гарри Э. Дею (Harry E. Dey) разработать автомобиль, а для его изготовления выбрали Armstrong Company из Бриджпорта, штат Коннектикут. В доказательство приводятся две цитаты из журнала «Horseless Age» 1896 г. Первая: «Маховик сконструирован как динамо-машина, которая за счет вращения заряжает аккумуляторную батарею, находящуюся в автомобиле. Во время запуска экипажа машинист поворачивает переключатель, который разряжает аккумуляторную батарею через динамо-машину, превращая ее на несколько секунд в двигатель, который, находясь на главном коленчатом валу, дает вращение и устраняет необходимость запускать маховик вручную. После того, как двигатель делает несколько оборотов, цилиндры начинают свою работу, и аккумулятор отсоединяется от динамо-машины, которая затем действует как маховик». Вторая: «Динамо-машина с маховиком обеспечивает ток для индукционной катушки механизма зажигания, а также для электрических ламп в ночное время, таким образом, устраняя необходимость обращения к зарядной станции».
Статья действительно опубликована в журнале «Horseless Age» в 1896 г. (The System, 1896, p. 20), и действительно содержит эти две цитаты. Но там нет ни слова ни о рекуперации энергии при торможении, ни о возможности движения на электричестве, ни о работе динамо-машины в
качестве электродвигателя для помощи ДВС на подъеме. Только функции «стартер» и «генератор», что и описано в цитатах выше.
К тому же статья называется «The System of the American Carriage Motor Company» (а не «Roger Mechanical Carriage Company») и рассказывает, что эта компания «выводит на рынок» автомобиль с четырехцилиндровым двигателем (а не двухцилиндровым), фрикционным сцеплением (а не электромагнитным) и не содержит иллюстраций. Описание идет в настоящем времени, но встречаются фразы «она будет изготовлена вручную», «будут весить не более 50 фунтов», что наводит на мысли об отсутствии готового автомобиля. Также в этой публикации не упоминается Гарри Э. Дей. Вся эта информация делает невозможным вывод, что описанный в статье и проданный на аукционе, автомобили идентичны. Но показывает, что этот автомобиль не является гибридным.
Связь Гарри Э. Дея с этим автомобилем появляется только в 1914 г. В журнале «Horseless Age» 13 мая 1914 г. опубликовано его статья под названием «Первый электрический стартер», где он утверждает, что является конструктором машины из предыдущей статьи 1896 г. и приводит те же цитаты (Dey, 1914, p. 761). Гарри Э. Дей претендует на «разработанное и примененное к реальной машине современное электрооборудование, включая освещение, запуск и автоматическое зажигание». То есть никаких гибридных свойств машины он не заявляет, поэтому Armstrong Phaeton не может считаться гибридным автомобилем. Вся «гибридность» придумана сотрудниками аукциона для увеличения цены продажи.
Таким образом, до 1900 г. было изготовлено и продемонстрировано, что подтверждается фотографиями и публикациями, шесть гибридных автомобилей четырех компаний. Две компании использовали последовательную схему, а две - параллельную. Автомобиль Armstrong Phaeton 1896 г. не является гибридным. По доступным в настоящее время источникам установлено, что самым первым гибридным автомобилем является грузовик Patton Motor-Vehicle Company.
Авторы благодарят за помощь Александра Кульчицкого, Александра Дмитриева, Андрея Шаповалова.
References
1. "A New Heavy American Electric Motor-Vehicle." The Motor Car Journal, vol. 1, no. 9, 1899, pp. 131-132.
2. "The Putton Motor Co." The Street Railway Journal, vol. 14, no. 9, 1898, p. 75.
I__3. Wakefield, Ernest H. History of the electric automobile: hybrid electric vehicles. SAE,
X 1988.
■Q- 4. Anderson, Curtis, Anderson, Judy. Electric and hybrid cars: a history. McFarland, 2005.
5. "Petro-accumobiles." Revue des transports parisiens, no. 59,1-15.02.1900, pp. 558-559.
Рис. 8. Ссылка на страницу аукциона Bonhams с автомобилем Armstrong Phaeton
6. The Munson Company, La Porte, Indiana, USA. Manufacturers of Automobiles for all Purposes. Reprinted 1950.
7. Patent US654478. Motor Cycle. Patented July 24.07.1900 / Munson J.H.
8. Patent US653199. Motor Vehicle. Patented 03.07.1900 / Munson J.H.
9. "Hommen. Les voitures automobiles a l'Exposition de l'Automobile-club." La Nature, no. 1365, 1899, pp. 115-118.
10. "Voiture petro-electrique des Etablissements Pieper, de Liege." Cycle et automobile industriels, vol. 3, no. 46, 1899, pp. 1-2.
11. Lavergne, G. Manuel théorique et pratique de l'automobile sur route vapeur, pétrole, électricité. Succeseurde Baudry & Co., 1900.
12. Delassalle, A. "Voiture electrique Vedovelli et Priestley." La locomotion automobile, no. 33, 1899, pp. 527-530.
13. Hospitalier, E. "Cab de MM. Vedovelli et Priestley." L'Industrie electrique, no. 181,1899, p. 299.
14. 1896 Armstrong phaeton gasoline electric hybrid. URL: https://cars.bonhams.com/auc-tion/23133/lot/152/1896-armstrong- phaeton- gasoline-electric-hybrid.
15. "The System of the American Carriage Motor Company." Horseless Age, vol. 1, no. 5, 1896, p. 20.
16. Dey, H. "The First Electric Starter." Horseless Age, vol. 33, no. 19, 1914, p. 761.
Сведения об авторах:
Шишка Василий Григорьевич, кандидат технических наук, доцент, ассоциированный
научный сотрудник, Институт истории естествознания и техники им. С.И. Вавилова
РАН; e-mail: [email protected].
Пожидаева Светлана Александровна, кандидат технических наук, доцент, Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова;
e-mail: [email protected].
Дата поступления статьи: 13.08.2024 Одобрено: 01.10.2024 Дата публикации: 27.12.2024
