Электромобили XIX века

Многие считают электромобили детищами современной науки и мало кто знает, что первые автомобили с электромоторами появились в далеком XIX веке.

В этой статье мы расскажем:

• кто и когда додумался создавать автомобили с электрическим двигателем;
• какие факторы и события повлияли на развития электромобилестроения в XIX веке.

Первые прототипы и первые трудности

Первое, что приходит в голову, когда слышишь слово “электромобиль”, скорее всего выглядит так:

Nissan Leaf

Или так:

Tesla Model S

Только первый электромобиль не имел ничего общего с этими автомобилями. Первая подвижная модель с электромотором и на автомобиль то не была похожа:

Первый “электромобиль” 1828 года был больше похож на “электроскейтборд”

Создатель этого чуда техники – венгерский изобретатель Аньос Джедлик. Несмотря на компактные размеры, именно эту модель считают первым “электромобилем”. Но откуда появилась идея создать автомобиль с электромотором?

В первой половине XIX века в автомобильной индустрии существовало всего две альтернативы электромотору - паровые двигатели и первые двигатели внутреннего сгорания, которые работали на газообразном водороде. Эти агрегаты обладали очень низким КПД и были громоздкими, из-за чего автомобили ехали медленно и поворачивали плохо, а еще шумели, гудели, пыхтели и издавали еще целую “симфонию” неприятных звуков.

Электромотор такими недостатками не обременен. Даже самые первые прототипы электродвигателей весили немного и работали относительно тихо, хотя скоростные показатели у них были приблизительно такие же, как у ДВС и паровых двигателей.

Вернемся к истории. В 1830-1835 годах (точная дата неизвестна) шотландский изобретатель Роберт Андерсон собрал первый в мире экипаж на электротяге. Главный минус двухместного электромобиля Андерсона заключался в одноразовых батарейках. Поэтому концепткар не пользовался особой популярностью среди потребителей.

Роберт Андерсон за “рулем” одного из своих первых прототипов с электромотором

В 1835 году голландец Стратин Гронинген с помощником Кристофером Беккером собрали свой вариант электрокара, который, как и экипаж Роберта Андерсона, вмещал двух человек. Помимо вместительности “салона”, у электромобиля Гронингена-Беккера была еще общая черта с концептом Андерсона – одноразовые источники питания.

В 1842 году американский кузнец Томас Давенпорт собрал электромобиль, который работал от электромагнитного мотора. Кстати, сам мотор также является разработкой Давенпорта. Однако в качестве энергоносителей Давенпорт, как и другие изобретатели, использовал одноразовые батареи.

В этом же году уже знакомый нам шотландец Роберт Андерсон, который уехал в Штаты в поисках лучшей жизни, собрал очередной концепткар с электромотором. В этот раз вместо привычных батарей изобретатель использовал одноразовые гальванические элементы. С такими аккумулятора автомобиль ехал дольше, хоть энергоносители по-прежнему нельзя было зарядить.

В итоге, главный недостаток всех электромобилей первой половины XIX века – одноразовые энергоносители. Из-за этого общество поначалу не рассматривало электромобили как альтернативный способ передвижения.

Многозарядные аккумуляторы и новый виток в развитии электромобилестроения

Электромобили XIX века спас энтузиазм двух ученых – англичанина Уильяма Гроува и француза Гастона Планте, которые в разное время и независимо друг от друга предложили два кардинально разных решения проблемы однозарядности энергоносителей электрокаров.

Уильям Гроув и его изобретение - “газовая батарея”

Уильям Гроув в 1839 году изобрел первый в истории топливный элемент. Топливный элемент или ячейка – это устройство, которое преобразовывает химическую энергию в электричество. “Газовая батарея” (такое название дал изобретению сам Гроув) – это камера с раствором серной кислоты, в который опущены два электрода – цинковый и платиновый. Между электродами находилась пористая перегородка (мембрана). По словам изобретателя, топливные элементы должны были стать “коммерчески выгодными источниками электроэнергии”.

Однако первые автомобили, в которых использовали топливные элементы, начали выпускать только в 60-х годах XX века, то есть спустя почти 130 лет после изобретения первой топливной ячейки. Почему получился такой перерыв – неизвестно. Возможно, топливные элементы Гроува затмило изобретение другого ученого, а именно свинцово-кислотный аккумулятор, который в 1859 году изобрел француз Гастон Планте. По сути, он и стал первой многозарядной батарейкой.

Гастон Планте и изобретенный им свинцово-кислотный аккумулятор

Благодаря многозарядному свинцово-кислотному аккумулятору Планте ученые и изобретатели второй половины XIX века снова вернулись к идее создать полноценный электромобиль. Однако осталась еще одна проблема, которая вышла на первый план, – дальность езды. Аккумуляторы того времени не хранили большое количество энергии, поэтому их нужно было заряжать очень часто.

Решений у проблемы было два. Одни изобретатели выбрали количественный метод и просто ставили побольше аккумуляторов. Яркий пример – детище английских изобретателей Уильяма Айртора и Джона Перри, которые в 1881 году модифицировали трицикл Starley и оборудовали концепткар электромотором. Достоверно известно, что электродвигатель трицикла работал от 10 (!) свинцово-кислотных аккумуляторов. Электрокар развивал максимальную скорость 14 км/час и без подзарядок проезжал до 40 км.

Электрический трицикл Starley (справа - версия 1881 года с 10 батареями, слева - современный редизайн с 6 батареями)

Другие ученые решили пойти по пути совершенствования уже имеющихся технологий. Так, в 1882 году Камилл Фор, помощник Гастона Планте, усовершенствовал технологию своего наставника. Фор предложил наносить на свинцовые пластины сурик или другой оксид свинца, чтобы увеличить продуктивность аккумуляторов.

И снова электромобили обошли своих конкурентов. Авто на паровой тяге по-прежнему были громоздкими, неповоротливыми, медленными и шумными. Автомобили с ДВС тоже не блистали, даже несмотря на изобретение в 1880-х годах бензинового карбюраторного двигателя. Нефти во второй половине XIX века в мире добывали недостаточно, чтобы удовлетворить спрос всех автомобильных компаний, поэтому общество все чаще и чаще обращало свой взор на электромобили.

Российские электромобили конца XIX века

В первые десять лет после изобретения усовершенствованной версии свинцово-кислотного аккумулятора популярность электромобилей выросла до невиданного ранее уровня. Разработками новых концептов занимались не только в Европе и Америке, но и на территории Российской империи. Первый электромобиль российского происхождения появился в далеком 1889 году. Его создатель – инженер-изобретатель Ипполит Романов, который не просто собрал очередной электрокар, но также сделал авто вдвое легче существующих в то время аналогов. Электромобиль Романова весил всего 720 килограммов. Для сравнения, французский электрокар “Жанто” весил почти 1,5 тонны.

Российский электромобиль проезжал без подзарядки около 64 километров и развивал скорость до 37,4 км/час. Интересный факт: у электромобиля Романова было девять скоростных передач.

Электромобиль Романова был похож на английский кэб, в котором пассажиры сидели в передней части экипажа, а водитель находился позади пассажирского салона на возвышении. Электромобиль был переднеприводным, а аккумуляторы располагались в задней части машины и уравновешивали всю модель. Интересно, что изобретатель ни на минуту не сомневался в своем успехе, поэтому собрал не один, а три разных электромобиля, которые отличались вместительностью и конструкцией салона для пассажиров.

Двухместные электромобили Романова с открытым (слева) и закрытым (справа) пассажирским салоном

У первой модели был открытый, двухместный пассажирский салон. Вторая модель также вмещала двух пассажиров, но салон был закрытый. Такой себе летний и зимний варианты. Третья модель электромобиля Романова могла перевозить до 4 пассажиров, не считая водителя, и также была оборудована закрытым салоном. Однако и на этом Романов не остановился и в 1899 году собрал электрический омнибус, который вмещал 17 пассажиров.

Электрический омнибус Романова

К сожалению, ожидания изобретателя не оправдались и электромобили так и не стали популярными на территории Российской империи. Романов не нашел инвесторов и вскоре забросил проект российских электромобилей.

Концепты конца XIX века

В мире разработки электромобилей также шли полным ходом. Одним из первых изобретателей, который использовал в своем концепткаре усовершенствованные аккумуляторы Камилла Фора, стал американец Уильям Моррисон. Свой первый электромобиль Моррисон собрал в 1890 году. Автомобиль мог перевозить до 6 человек и развивал скорость до 22,5 км/час.

Электромобиль Уильяма Моррисона

Огромный вклад в развитие электромобилестроения сделала компания Porsche, которая в 1898 году презентовала свой первый электромобиль Lohner Porsche. Впоследствии в немецкий электромобиль добавили два бензиновых двигателя внутреннего сгорания и стали выпускать уже как автомобиль-гибрид. Кстати, именно Lohner Porsche стал первым в истории гибридным автомобилем.

Слева – электромобиль Lohner Porsche, справа – его гибридная и отреставрированная версия

Интересные факты:

• первый в истории штраф за превышение скорости получил лихач на электромобиле. Произошло это 28 января 1896 года в Лондоне. Имя штрафника Уолтер Арнольд. Англичанин разогнался до 13 км/час на участке дороги с ограничением в 3,2 км/час. Сумасшедший!
• первые автомобили, в том числе и электромобили, были неповоротливыми и тяжелыми в управлении. Рулевое управление автомобилей XIX века изначально имело вид изогнутого рычага, который был прикреплен к направляющим передней оси автомобиля. Все изменилось в конце XIX века, когда появились электромобили с максимальной скоростью выше 40 км/час. Производители автомобилей пришли к решению, что рычажная система устарела и новые автомобили должны быть маневреннее. Так появилось первое рулевое управление с реечным механизмом. В отличие от обычного рычажного механизма, новая рулевая рейка давала автомобилю больше маневренности на малых и больших скоростях, а водитель тратил гораздо меньше усилий, чтобы повернуть автомобиль. Самое интересное, что первые рулевые рейки ставили не на электромобили, а на серийные авто с ДВС. И только в начале XX века появились первые серийные электрокары с рулевыми рейками.

Самое принципиальное соревнование XIX века и самый быстрый автомобиль в истории

И напоследок поговорим о самом интересном – о рекордах. Примечательно, что именно электромобиль стал самым быстрым автомобилем XIX века. Ведь с момента создания первого автомобиля каждый изобретатель и инженер хотел, чтобы его детище обошло изобретения конкурентов. Одни стремились к скоростным рекордам для собственного удовлетворения, другие хотели славы и признания.

К последним относился и Шарль Жанто – французский инженер и автомобильный конструктор. Именно Жанто принадлежит идея создания рулевого управления, которое поворачивает автомобиль за счет поворота передних колес. Предложенная им конструкция так и называется - трапеция Жанто.

В 1881 году Шарль Жанто начал проектировать и собирать собственный электромобиль. За неполных 15 лет изобретатель собрал несколько электрокаров, один из которых в 1985 году даже участвовал в гонке Париж-Бордо-Париж, но так и не попал в лидирующую тройку.

Но эта неудача только раззадорила француза и в 1898 году Шарль Жанто по заказу графа Гастона де Шаслу-Лоба построил новый электромобиль Jeantaud Duc. Граф был заядлым гонщиком, поэтому ничего удивительного, что уже в декабре этого же года он стал участником соревновательного заезда, в ходе которого был установлен мировой рекорд скорости. Граф разогнал электромобиль Жанто до рекордных 63,13 км/час. Официальная дата рекордного заезда - 18 декабря 1989 год.

Электромобиль графа де Шаслу-лоба - Jeantaud Duc (концепт Шарля Жанто)

Однако рекорд продержался недолго. Спустя месяц, 17 января 1899 года граф де Шаслу-Лоба за рулем все того же электромобиля Jeantaud Duc участвовал в первой в истории официальной гонке один на один. Вторым участником гонки стал бельгиец Камиль Женатци на электромобиле La Jamais Contente.

Результат гонки – победа бельгийца и новый мировой рекорд 66,65 км/час. Но это было только начало противостояния. Уже спустя пару часов французский граф потребовал устроить гонку-реванш. Бельгиец согласился и… проиграл. В ходе гонки граф не только победил, но и побил рекорд Камиля Женатци. Француз разогнал свой Jeantaud Duc до 70,31 км/час.

Рекорд продержался 5 дней. Неугомонный бельгиец снова вызвал француза на гонку. И снова лавры победителя сменили владельца – бельгиец победил, установив новый мировой рекорд скорости на отметке 80,34 км/час.

Бельгиец Камиль Женатци за рулем спортивного электрокара La Jamais Contente, 1899 года

Француз был оскорблен в лучших чувствах. Вместе с создателем своего электромобиля, Шарлем Жанто, граф существенно модернизировал машину. Теперь в электрокаре был установлен 40-сильный электромотор. Новый вызов и новая гонка, по результатам которой граф де Шаслу-Лоба вернул себе звание рекордсмена скорости. Француз разогнал свой модернизированный Jeantaud Duc до 92,7 км/час.

В результате соперничество между двумя гонщиками продлилось до 29 апреля 1899 года. Именно в этот день был установлен абсолютный рекорд скорости среди всех спортивных автомобилей (не только электрических), когда-либо созданных человеком (конечно же, на момент 1899 года). А обладателем рекорда стал… бельгиец Камиль Женатци. Гонщик-изобретатель существенно модернизировал свой электромобиль La Jamais Contente. Результат гонки – мировой рекорд скорости 105,876 км/час! Жирная точка в самом принципиальном автомобильном соревновании XIX века. Так электрокар стал первым авто в истории, которое разогналось до скорости больше 100км/ч.

И это - только начало. Впереди еще 120 лет истории, периодов забвения и триумфа. В следующих статьях мы расскажем вам о самых важных событиях, которые произошли в электромобилестроении начиная с 1900 года.