В поисках множества балансов: история автомобилей XX века ( 6 фото )

Итак, к началу XX века образовалась полноценная основа для промышленного прорыва в автомобилестроении. Были созданы концепции двигателей, разработаны конструкции шасси — ведь прежние были ориентированы на конную или паровую тягу. Собственно, автомобили уже выпускались в разных странах. Даже первые автомобильные соревнования состоялись еще в 1894 году, но о спорте и спортивных двигателях — разговор отдельный. А вот массовости — настоящего, а не мелкосерийного производства — еще не было.

От «игрушек» к крупнейшей индустрии

Автомобили с двигателем внутреннего сгорания отвоевали право на существование и лидерство у паровых конструкций и первых электромобилей — да-да, не только они, но даже гибридные установки уже создавались. И поначалу было далеко не очевидно, кто победит в борьбе за рынок. Однако ДВС оставался все-таки экзотикой — для особо продвинутых богачей. Даже внешне автомобили Даймлера и Бенца — рассмотрим их как наиболее известные, хотя уже появилось и немало других производителей — не особо напоминали современные авто. Все-таки это были еще некие повозки, коляски. Считается, что первый «автомобильный» автомобиль на уже специально рассчитанном и сконструированном шасси, с продуманной компоновкой появился в 1900 году. Это был Mercedes все той же фирмы Daimler, и именно он задал основные черты этого инновационного транспортного средства как минимум на три-четыре десятилетия.


Vostockphoto

Как мы уже говорили, смазки, использовавшиеся для паровых и других машин, для ДВС не годились. «Машинное масло» на нефтяной основе, которое применялось в первые годы автомобилестроения, приходилось менять достаточно часто, буквально через несколько сотен километров. Сгорание топлива приводило к сильному окислению, появлялись обильные отложения, масло быстро теряло моющие свойства. Пока автомобиль оставался уделом богатых энтузиастов, это было неприятным, но вынужденным правилом игры. Владельцы либо настолько были увлечены своей «игрушкой», что не брезговали заниматься таким обслуживанием сами, либо могли позволить себе нанять механика (а порой и механика-водителя).

Все изменилось с появлением в США модели Ford T — знаменитой «жестянки Лиззи». И дело тут вовсе не в каких-то прорывных технических решениях. Нет, в техническом плане Ford T был достаточно скромен — с 20-сильным 2,9-литровым двигателем, планетарной трансмиссией и примитивными тормозами, с подвеской даже без амортизаторов (только рессоры). Дело в том, что его изначально рассчитывали на массовое производство. Автомобиль могли купить не только богачи — он был доступен даже рабочему, собиравшему его на конвейере. А значит, необходимо было доставлять владельцу как можно меньше хлопот и уж точно не заставлять его менять масло каждые пару сотен миль. Кстати, выпускался Ford T два десятилетия, а общий тираж этой модели в мире превысил неплохие даже по нынешним временам 15 млн экземпляров. Стремились к массовым тиражам и другие автопроизводители. Смазочные материалы потребовались в промышленных масштабах, и они должны были иметь не просто продуманные и просчитанные, но и стандартизированные характеристики. Тем более что системы смазки в то время совершенством не отличались: у того же Ford T масло подавалось самотеком и «по местам применения» разбрызгивалось специальными черпачками. Такая «схема» была и у многих других автомобилей, даже значительно более дорогих. Масляному насосу еще предстояло занять свое постоянное место в конструкции двигателя. А до массового применения фильтров оставалось еще почти полвека.

Каждый по‑своему, но правила общие

Конечно, вопросы стандартизации касались не только смазочных материалов — они были актуальны для множества автомобильных компонентов. Вы не задумывались, к примеру, как при всем разнообразии автомобилей, колесных дисков, шин у всех автомобильных колес ниппель практически одинаков во всем мире?

Стали возникать специальные структуры, работающие над этой темой. В 1905 году в Нью-Йорке было образовано Общество автомобильных инженеров, как раз и занимавшееся вопросами патентования, юридического обеспечения и стандартизации. SAE (Society of Automotive Engineers) до сегодняшних дней играет очень важную роль в мировой автоиндустрии. Кстати, любопытно, что едва ли не главными инициаторами создания SAE выступили вовсе не инженеры или юристы, а журналисты, владеющие широкой информацией и понимающие важность обмена идеями. В частности, важнейшую роль в формировании этой структуры сыграли главный редактор журнала «Автомобиль» Гораций Светланд и его коллега из издания «Безлошадный век» Петер Хельдт.


Vostockphoto

Казалось бы, более-менее единая линия развития автомобилей в целом и двигателей внутреннего сгорания в частности стала складываться. Но стандарты стандартами, а каждый из автопроизводителей все-таки хотел выделяться. В дело вступила конкуренция, борьба за клиента. Изыски автопроизводителей по совершенствованию своих конструкций стали секретными разработками, которые нужно было тщательно прятать от конкурентов вплоть до появления их товарного воплощения. Хотя основные цели были у всех одинаковы: больше мощность, выше надежность, доступнее и проще обслуживание — каждый шел к их достижению своим путем.

Роль США в мировом автомобилестроении в начале ХХ века заметно возросла: на полях Европы разразилась Первая мировая война, и промышленность несколько лет вынуждена была работать на нее. Американцы не испытывали дефицита топлива и уверенно шли по пути увеличения литража автомобильных двигателей. При этом литровая мощность оставалась достаточно невысокой, двигатели работали в относительно щадящих режимах. Кстати, именно тогда родилось существовавшее долгие десятилетия убеждение, что американские двигатели менее требовательны к маслам.

Когда в Европе началось восстановление мирной промышленности, наиболее роскошные автомобили тоже стали оснащаться многолитровыми и многоцилиндровыми двигателями. Но для массовых моделей предлагались компактные силовые агрегаты: европейцы были куда более внимательны к расходу топлива. Показательно выглядит смена концепции Fiat: перед войной итальянские инженеры создали 200-сильный двигатель с рабочим объемом 14,1 л (!), а в 1922 году был представлен мощный двигатель, рабочий объем которого составлял всего 2 л. Зато это был один из первых случаев применения компрессорного нагнетателя. Полутора- и двухлитровые моторы (как атмосферные, так и компрессорные, а вот до наступления эпохи турбонаддува было еще очень далеко) разрабатывались многими производителями, в том числе и теми, кто создавал самые дорогие и престижные автомобили. И эти двигатели завоевывали свое право на существование наряду с «большими» агрегатами: те же британцы из Bentley продолжали развивать именно эту линию, упорно продвигая, например, 6,5-литровые двигатели.


Vostockphoto

В борьбе за повышение удельной (или литровой) мощности значительно возрастали и нагрузки на элементы двигателя. А следовательно, все острее ставился вопрос о смазке. Да, к тому времени уже нормой стали системы, в которых масло распределялось по двигателю не старомодным разбрызгиванием, а под давлением. Но и этого становилось мало: инженерам и химикам пришлось задумываться о соответствующих качествах самого масла. Тридцатые годы прошлого века стали эпохой появления первых специализированных присадок. Поначалу они отвечали в основном за улучшение моющих свойств, но по мере роста рабочих оборотов двигателя потребовалось учитывать и другие факторы. Снижение потерь на трение для повышения КПД двигателя, прочность масляной пленки, способность противостоять высоким температурам и эффективно охлаждать поршни, противостояние нагару — все это необходимо было принимать во внимание в большей и большей степени. Плюс уже упомянутые вопросы стандартизации. Конечно, при желании производитель мог заказать уникальное масло именно и только для своего двигателя, но оно было бы и более дорогим, и менее доступным клиентам при последующем обслуживании автомобиля. Вряд ли это стало бы путем к рыночному успеху.

Поэтому приходилось искать баланс. И приходится сейчас. Наглядным примером такого сотрудничества и компромиссов является, в частности, сама маркировка современных масел. Присмотритесь к обычной этикетке на канистре — чего там только нет! Здесь можно увидеть аббревиатуру SAE в обозначении вязкости (знакомые любому автомобилисту «10W-30» или подобные обозначения). Это та самая SAE, о которой мы рассказывали, и ее стандарт SAE J300 для классификации вязкостно-температурных свойств смазывающих материалов. Аббревиатура API (например, API SN/CK) — это стандарты American Petroleum Institute (Американский институт нефти), они оговаривают эксплуатационные характеристики для бензиновых (S — от Spark ignition, зажигание от свечи) или дизельных (C — от Compression ignition, зажигание от сжатия) двигателей. Позже добавились стандарты ACEA, образованной в 1991 году Ассоциации европейских производителей автомобилей, и ILSAC — учрежденного совместно американскими и японскими автопроизводителями Комитета по стандартизации и одобрению смазочных материалов. Наиболее высококачественные масла и наиболее амбициозные (в самом лучшем смысле этого слова) их изготовители получают еще и специализированные одобрения ведущих автопроизводителей — Volkswagen, Mercedes, Renault и многих других. На выработку всех этих (и многих других, на упоминание которых понадобилось бы еще немало строк) соглашений и стандартов ушло более полувека, зато правила игры были определены достаточно конкретно и четко.

Такой важный масляный фильтр

Но вернемся вновь к истории. К середине ХХ века в обиход наконец-то вошел сменный масляный фильтр. Кстати, советское автомобилестроение в этом плане вынужденно оказалось в первых рядах. Плохие дороги, работа двигателей в пыли и грязи вынудили задуматься даже о двухступенчатых системах очистки. Например, инженеры Горьковского автозавода в разработке таковых преуспели. Но дело даже не в том, что «капиталистические» моторы работали в каких-то рафинированных условиях. Просто масла примерно до середины века быстро теряли свои основные свойства, и загрязнение было меньшей из проблем — замену и так приходилось делать достаточно часто. Поэтому изобретенный еще в 1923 году Эрнестом Свитлендом и Джорджем Х. Гинхалдом масляный фильтр оказался по‑настоящему востребован только через четверть века. Забавно, что запатентованная для него торговая маркая Purolator своим звучанием обыгрывала «Pure oil later» («масло остается чистым дольше»), но пророческим оказалось второе возможное значение этой фразы — «о чистоте масла позаботимся позже».


Legion-Media

Кстати, за эти четверть века сам фильтр успел превратиться из неполнопоточного, когда через него проходила только часть масла в двигателе, в полнопоточный. Примерно до начала пятидесятых годов фильтры были деталью, предлагавшейся за доплату. Но затем качество масел «доросло» до того, чтобы автопроизводители озаботились стандартной установкой фильтров в массовых масштабах: проблема очистки вышла на первое место, по другим причинам менять масло каждые 2−3 тыс. км резона уже не было.

Тем временем и производители масел пришли к определенной схеме, дававшей компромисс между стандартизацией и специализацией. Крупные стали разрабатывать так называемые основы, или базовые масла, и затем доводить их до нужного набора качеств при помощи присадок. Иногда эту доводку оставляли более мелким компаниям, продавая им основу.

Три вехи середины века

В конце 1950-х начало развиваться японское автомобилестроение, что оказало значительное влияние на всю мировую индустрию. Сейчас без японских автомобилей представить себе мир невозможно. Но японский автопром действительно молод по историческим меркам. Первый омнибус Шинейтаро Иошиды появился еще в 1905-м, через два года этот же инженер представил свой легковой автомобиль, а в 1911 году был основан автомобильный завод Кайшинша (позже — DAT, «прародитель» нынешнего бренда Datsun). Однако до Второй мировой войны японцы в основном производили двигатели и автомобили по лицензиям. А после Второй мировой из-за санкций и репараций индустрия Империи фактически была уничтожена. Она возродилась только в годы «японского экономического чуда», как раз пришедшегося на шестидесятые. Одним из локомотивов этого возрождения стала прекрасно известная всем компания Toyota.


Vostockphoto

Такой «собственный путь» определил изрядную самобытность японской автоиндустрии. Здесь велись собственные разработки и была возможность использовать лучший опыт других стран уже в основе собственных поисков. Резинотехнические изделия, пластики — многие из этих компонентов, использующихся при производстве двигателей и автомобилей, имели и имеют свои особенности. И это тоже необходимо было учитывать производителям масел. В частности, с учетом этих особенностей и появился уже упомянутый выше стандарт ILSAC. Таким образом, в середине ХХ века окончательно оформились три основные «школы» мирового автомобилестроения — европейская, американская и японская. Корейцам предстояло присоединиться к ним намного позже.

Шестидесятые года были ознаменованы и еще одним событием: в мир автомобильных двигателей пришел турбонаддув. Патент на эту систему швейцарец Альфред Бюхи получил еще в 1911 году (и, кстати, в США). Турбонаддув позволял увеличить мощность двигателя более чем вдвое — на 120%. Но техническая база автомобилестроения была еще не готова: материалы не позволяли сделать такой двигатель надежным. Поэтому еще несколько десятилетий турбины использовались в более крупных двигателях — корабельных и даже авиационных. А автомобилисты довольствовались менее требовательным к качествам материалов механическим компрессором. Единственным реальным автомобильным двигателем с турбонаддувом до Второй мировой войны стал швейцарский турбодизель Swiss Machine Works Sauer для грузовиков.

Первыми же легковыми серийными автомобилями, на которых были установлены турбированные двигатели, считаются американские Chevrolet Corvair Monza и Oldsmobile Jetfire — и появились они как раз в начале шестидесятых, если точнее — в 1962 году. Впрочем, и эти эксперименты оказались не очень-то удачными, надежность еще хромала на обе ноги. Реальная «турбоэра» началась в семидесятых — с развитием соответствующих технологий и появлением по‑настоящему соответствующих материалов. Началась и… поставила перед производителями масел новые задачи. Высочайшие температуры (до 800 оС и выше), огромная скорость вращения турбины (до 150 000 об/мин) — такие условия требовали уже особых новых качеств. И отвечать на подобные вызовы приходилось быстро.

Одним из ответов, не просто давшим старт новой эпохе, а к настоящему времени полностью изменившим рынок и во многом повлиявшим на автомобильную индустрию в целом, стало появление в начале 1970-х годов синтетических моторных масел. Это была не совсем новая, «с нуля», история. Попытки создания синтетических основ делались задолго до этого — еще с конца ХIX века (!). Первый (и коммерчески неудачный) опыт производства появился в 1929 году, а в 1940-х началось применение синтетических масел в военной авиации. Кстати, именно экс-командир эскадрильи реактивных истребителей ВВС США Альберт Аматуцио стал одним из энтузиастов использования синтетических основ и присадок в автомобильных маслах. Первым полностью синтетическим автомобильным моторным маслом на основе полиэфиров стало масло AMZOIL (Аматуцио-ойл) — сертификат соответствия был выдан API («тем самым» Американским институтом нефти) в 1972 году. Реальное же промышленное производство «синтетики» началось в 1975 году. И дало старт новой эпохе.