Електромобілі XIX століття

Багато кто вважає електромобілі творіннями сучасної науки и мало хто знає, що перщі автомобілі з електромоторами з'явились в далекому XIX сторіччі.

В цій статті ми розповімо:

• хто і коли додумався створювати автомобілі з електричним двигуном;
• які фактори и події вплинули на розвиток електромобілебудування в XIX столітті.

Перші прототипи і перші труднощі

Перше, що спадає на думку, коли чуєш слово “електромобіль”, швидше за все виглядає так:

Nissan Leaf

Або так:

Tesla Model S

Тільки перший електромобіль не мав нічого спільного з цими автомобілями. Перша рухлива модель з електромотором і на автомобіль то не була схожа:

Перший “електромобіль” 1828 року був більше схож на “електроскейтборд”

Творець цього дива техніки – угорський винахідник Аньос Джедлік. Незважаючи на компактні розміри, саме цю модель вважають першим “электромобилем”. Але звідки з'явилася ідея створити автомобіль з електромотором?

У першій половині XIX століття в автомобільній індустрії існувало всього дві альтернативи електромотора - парові двигуни і перші двигуни внутрішнього згоряння, які працювали на газоподібному водні. Ці агрегати мали дуже низьким ККД і були громіздкими, через що автомобілі їхали повільно і повертали погано, а ще шуміли, гули, пихкали і видавали ще цілу “симфонію” неприємних звуків.

Електромотор такими недоліками не обтяжений. Навіть найперші прототипи електродвигунів важили трохи і працювали відносно тихо, хоча швидкісні показники у них були приблизно такі ж, як у ДВС і парових двигунів.

Повернемося до історії. У 1830-1835 роках (точна дата невідома) шотландський винахідник Роберт Андерсон зібрав перший в світі екіпаж на електротязі. Головний мінус двомісного електромобіля Андерсона полягав в одноразових батарейках. Тому концепткар не користувався особливою популярністю серед споживачів.

Роберт Андерсон за “кермом” одного зі своїх перших прототипів з електромотором

У 1835 році голландець Стратин Гронінген з помічником Крістофером Беккером зібрали свій варіант електрокара, який, як і екіпаж Роберта Андерсона, вміщував двох чоловік. Крім місткості “салона”, у електромобіля Гронінгена-Беккера була ще спільна риса з концептом Андерсона – одноразові джерела живлення.

У 1842 році американський коваль Томас Девенпорт зібрав електромобіль, який працював від електромагнітного мотора. До речі, сам мотор також є розробкою Давенпорта. Однак в якості енергоносіїв Девенпорт, як і інші винахідники, використовував одноразові батареї.

В цьому ж році вже знайомий нам шотландець Роберт Андерсон, який поїхав в Штати в пошуках кращого життя, зібрав черговий концепткар з електромотором. Цього разу замість звичних батарей винахідник використовував одноразові гальванічні елементи. З такими акумулятора автомобіль їхав довше, хоч енергоносії як і раніше не можна було зарядити.

У підсумку, головний недолік всіх електромобілів першої половини XIX століття – одноразові енергоносії. Через це суспільство спочатку не розглядало електромобілі як альтернативний спосіб пересування.

Багатозарядні акумулятори та новий виток у розвитку електромобілебудування

Електромобілі XIX століття врятував ентузіазм двох вчених – англійця Вільяма Гроува і француза Гастона Планте, які в різний час і незалежно один від одного запропонували два кардинально різних вирішення проблеми однозарядними енергоносіїв електрокарів.

Вільям Гроув і його винахід - “газова батарея”

Вільям Гроув в 1839 1839 році винайшов перший в історії паливний елемент. Паливний елемент або ланка – це пристрій, який перетворює хімічну енергію в електрику. “Газова батарея” (Таку назву дав винаходу сам Гроув) – це камера з розчином сірчаної кислоти, в який опущені два електроди – цинковий і платиновий. Між електродами перебувала пориста перегородка (мембрана). За словами винахідника, паливні елементи повинні були стати “комерційно вигідними джерелами електроенергії”.

Однак перші автомобілі, в яких використовували паливні елементи, почали випускати тільки в 60-х роках XX століття, тобто через майже 130 років після винаходу першого паливної комірки. Чому вийшов такий перерву – невідомо. Можливо, паливні елементи Гроува затьмарило винахід іншого вченого, а саме свинцево-кислотний акумулятор, який в 1859 році винайшов француз Гастон Планте. По суті, він і став першою багатозарядною батарейкою.

Гастон Планте і винайдений ним свинцево-кислотний акумулятор

Завдяки багатозарядному свинцево-кислотному акумулятору Планте вчені і винахідники другої половини XIX століття знову повернулися до ідеї створити повноцінний електромобіль. Однак залишилася ще одна проблема, яка вийшла на перший план, – дальність їзди. Акумулятори того часу не зберігали велику кількість енергії, тому їх потрібно було заряджати дуже часто.

Рішень у проблеми було два. Одні винахідники вибрали кількісний метод і просто ставили побільше акумуляторів. Яскравий приклад – творіння англійських винахідників Вільяма Айртора і Джона Перрі, які в 1881 році модифікували трицикл Starley і обладнали концепткар електромотором. Достовірно відомо, що електродвигун трицикла працював від 10 (!) свинцево-кислотних акумуляторів. Електрокар розвивав максимальну швидкість 14 км / год і без підзарядок проїжджав до 40 км.

Електричний трицикл Starley (праворуч - версія 1881 року з 10 батареями, зліва - сучасний редизайн з 6 батареями)

Інші вчені вирішили піти по шляху вдосконалення вже наявних технологій. Так, в 1882 році Камілл Фор, помічник Гастона Планте, удосконалив технологію свого наставника. Фор запропонував наносити на свинцеві пластини сурик або інший оксид свинцю, щоб збільшити продуктивність акумуляторів.

І знову електромобілі обійшли своїх конкурентів. Авто на паровій тязі і раніше були громіздкими, неповороткими, повільними і гучними. Автомобілі з ДВЗ теж не блищали, навіть незважаючи на винахід в 1880-х роках бензинового карбюраторного двигуна. Нафти в другій половині XIX століття в світі добували недостатньо, щоб задовольнити попит всіх автомобільних компаній, тому суспільство все частіше і частіше звертало свій погляд на електромобілі.

Російські електромобілі кінця XIX століття

У перші десять років після винаходу вдосконаленої версії свинцево-кислотного акумулятора популярність електромобілів зросла до небаченого раніше рівня. Розробками нових концептів займалися не тільки в Європі та Америці, але і на території Російської імперії. Перший електромобіль російського походження з'явився в далекому 1889 році. його творець – інженер-винахідник Іполит Романов, який не просто зібрав черговий електрокар, але також зробив авто вдвічі легше існуючих в той час аналогів. Електромобіль Романова важив всього 720 кілограмів. Для порівняння, французький електрокар “Жанто” важив майже 1,5 тонни.

Російський електромобіль проїжджав без підзарядки близько 64 кілометрів і розвивав швидкість до 37,4 км / год. Цікавий факт: у електромобіля Романова було дев'ять швидкісних передач.

Електромобіль Романова був схожий на англійський кеб, в якому пасажири сиділи в передній частині екіпажу, а водій перебував позаду пасажирського салону на узвишші. Електромобіль був передньопривідним, а акумулятори розташовувалися в задній частині машини і врівноважували всю модель. Цікаво, що винахідник ні на хвилину не сумнівався у своєму успіху, тому зібрав не один, а три різних електромобіля, які відрізнялися місткістю і конструкцією салону для пасажирів.

Двомісні електромобілі Романова з відкритим (ліворуч) і закритим (праворуч) пасажирським салоном

У першій моделі був відкритий, двомісний пасажирський салон. Друга модель також вміщувала двох пасажирів, але салон був закритий. Такий собі літній і зимовий варіанти. Третя модель електромобіля Романова могла перевозити до 4 пасажирів, не рахуючи водія, і також була обладнана закритим салоном.Однак і на цьому Романов не зупинився і в 1899 році зібрав електричний омнібус, який вміщував 17 пасажирів.

Електричний омнібус Романова

На жаль, очікування винахідника зазнали краху і електромобілі так і не стали популярними на території Російської імперії. Романов не знайшов інвесторів і незабаром закинув проект російських електромобілів.

Концепти кінця XIX століття

У світі розробки електромобілів також йшли повним ходом. Одним з перших винахідників, який використовував в своєму концепт вдосконалені акумулятори Камілла Фора, став американець Вільям Моррісон. Свій перший електромобіль Моррісон зібрав в 1890 році. Автомобіль міг перевозити до 6 осіб і розвивав швидкість до 22,5 км / год.

Електромобіль Вільяма Моррісона

Величезний внесок у розвиток електромобілебудування зробила компанія Porsche, яка в 1898 році презентувала свій перший електромобіль Lohner Porsche. Згодом в німецький електромобіль додали два бензинових двигуна внутрішнього згоряння і стали випускати вже як автомобіль-гібрид. До речі, саме Lohner Porsche став першим в історії гібридним автомобілем.

Праворуч – електромобіль Lohner Porsche, праворуч – його гібридна і відреставрована версія

Цікаві факти:

• перший в історії штраф за перевищення швидкості отримав лихач на електромобілі. Сталося це 28 січня 1896 року в Лондоні. Ім'я штрафника Уолтер Арнольд. Англієць розігнався до 13 км / год на ділянці дороги з обмеженням в 3,2 км / год. Божевільний!
• перші автомобілі, в тому числі і електромобілі, були неповороткими і важкими в управлінні. Рульове управління автомобілів XIX століття спочатку мало вид вигнутого важеля, який був прикріплений до напрямних передній осі автомобіля. Все змінилося в кінці XIX століття, коли з'явилися електромобілі з максимальною швидкістю вище 40 км / год. Виробники автомобілів прийшли до рішення, що система важеля застаріла і нові автомобілі повинні бути більш маневреними. Так з'явилося перше рульове управління з рейковим механізмом. На відміну від звичайного важеля механізму, нова рульова рейка давала автомобілю більше маневреності на малих і великих швидкостях, а водій витрачав набагато менше зусиль, щоб повернути автомобіль. Найцікавіше, що перші кермові рейки ставили не на електромобілі, а на серійні авто з ДВЗ. І тільки на початку XX століття з'явилися перші серійні електрокари з рульовими рейками.

Найважливіше змагання XIX століття і найшвидший автомобіль в історії

І наостанок поговоримо про найцікавіше – про рекорди. Примітно, що саме електромобіль став найшвидшим автомобілем XIX століття. Адже з моменту створення першого автомобіля кожен винахідник і інженер хотів, щоб його творіння обійшло винаходи конкурентів. Одні прагнули до швидкісних рекордів для власного задоволення, інші хотіли слави і визнання.

До останніх належав і Шарль Жанто – французький інженер і автомобільний конструктор. Саме Жанто належить ідея створення рульового управління, яке повертає автомобіль за рахунок повороту передніх коліс. Запропонована ним конструкція так і називається - трапеція Жанто.

У 1881 році Шарль Жанто почав проектувати і збирати власний електромобіль. За неповних 15 років винахідник зібрав кілька електрокарів, один з яких в 1985 році навіть брав участь в гонці Париж-Бордо-Париж, але так і не потрапив до лідируючої трійки.

Але ця невдача тільки розохотила француза і в 1898 році Шарль Жанто на замовлення графа Гастона де Шасла-Лоба побудував новий електромобіль Jeantaud Duc. Граф був завзятим гонщиком, тому нічого дивного, що вже в грудні цього ж року він став учасником змагального заїзду, в ході якого було встановлено світовий рекорд швидкості. Граф розігнав електромобіль Жанто до рекордних 63,13 км / год. Офіційна дата рекордного заїзду - 18 січень 1989 рік.

Електромобіль графа де Шасла-лоба - Jeantaud Duc (концепт Шарля Жанто)

Однак рекорд протримався недовго. Через місяць, 17 січня 1899 граф де Шасла-Лоба за кермом все того ж електромобіля Jeantaud Duc брав участь в першій в історії офіційній гонці один на один. Другим учасником гонки став бельгієць Каміль Женатци на електромобілі La Jamais Contente.

Результат гонки – перемога бельгійця і новий світовий рекорд 66,65 км / год. Але це був тільки початок протистояння. Вже через пару годин французький граф зажадав влаштувати гонку-реванш. Бельгієць погодився і… програв. В ході гонки граф не тільки переміг, але і побив рекорд Каміля Женатци. Француз розігнав свій Jeantaud Duc до 70,31 км / год.

Рекорд протримався 5 днів. Невгамовний бельгієць знову викликав француза на гонку. І знову лаври переможця змінили власника – бельгієць переміг, встановивши новий світовий рекорд швидкості на позначці 80,34 км / год.

Бельгієць Каміль Женатци за кермом спортивного електрокара La Jamais Contente, 1899 року

Француз був ображений в найкращих почуттях. Разом з творцем свого електромобіля, Шарлем Жанто, граф істотно модернізував машину. Тепер в електрокарі був встановлений 40-сильний електромотор. Новий виклик і нова гонка, за результатами якої граф де Шасла-Лоба повернув собі звання рекордсмена швидкості. Француз розігнав свій модернізований Jeantaud Duc до 92,7 км / год.

В результаті суперництво між двома гонщиками тривало до 29 квітня 1899 року. Саме в цей день був встановлений абсолютний рекорд швидкості серед усіх спортивних автомобілів (не тільки електричних), коли-небудь створених людиною (звичайно ж, на момент 1899 року). А володарем рекорду став… бельгієць Каміль Женатци. Гонщик-винахідник істотно модернізував свій електромобіль La Jamais Contente. результат гонки – світовий рекорд швидкості 105,876 км / год! Жирна крапка в самому принциповому автомобільному змаганні XIX століття. Так електрокар став першим авто в історії, яке розігналося до швидкості більше 100 км /год.

І це тільки початок. Попереду ще 120 років історії, періодів забуття і тріумфу.У наступних статтях ми розповімо вам про найважливіші події, які сталися в електромобілебудуванні починаючи з 1900 року.