АВТОМОБИЛЬ: ЧЕТЫРЕ ДОЛГИХ ШАГА В БУДУЩЕЕ

Экипаж с бензиновым двигателем, как известно, появился на свет в 1885 году и начал свой путь как моторизованная карета. Довольно долго, до начала XX века, автомобиль по внешнему облику и устройству во многом и походил на карету. У машины тех времен устройство колеса было как у экипажа: жесткий обод, обтянутый металлическим, позже резиновым, обручем и шиной. И работали колеса, как у экипажа — задние колеса на единой оси, так же, как и передние. В самых первых автомобилях для поворота передняя ось, как и у конного экипажа, поворачивалась вся относительно центрального шкворня. Такой «каретный дух» дошел почти до 20-х годов, правда, все больше приобретая со временем специфические автомобильные особенности. Потом, когда опре-делились возможности в скорости, дальности, комфортности поездок на новом виде транспорта, когда автомобиль стал массовым явлением, он сам стал выдвигать требования к проектировщикам, изобретателям и дизайнерам.

От езды быстрой к езде безопасной
Около тридцати лет автомобили строили, применяя дерево и фанеру, используя простые технологические приемы.
О какой безопасности пассажиров можно было тогда думать?
Ее фактически не существовало. А позже, когда кузов стал металлическим и появилась жесткая рама, возросли скорости, и по-прежнему езда в автомобиле оставалась одним из самых рискованных занятий. По-настоящему кампания за безопасность автомобиля началась в Европе в 70-х годах. Необходимость назревала с ростом числа автомобилей и сопутствующим этому увеличением количества тяжелых травм и смертельных случаев при ДТП. Германия, например, в это время теряла за год на дорогах до 0,03% населения страны. Тогда Европейская Экономическая Комиссия разработала и приняла основные требования к конструкции автомобиля с точки зрения безопасности. Это, в частности, использование травмобезопасной рулевой колонки и установка подголовников, отсутствие наружных и внутренних опасных выступов, исключение слишком сильной деформации кузова при столкновении.
Продолжением этой работы стали: специальные расчеты деформации кузова при ударе, совершенствование ремней безопасности, разработки специальных подушек, десятки других внедрений. Вске это вылилось сейчас в отдельное направление деятельности разработчиков автомобилей.
Кампания за повышение безопасности не закончится никогда, но результат ее виден уже и сейчас. Например, по статистике количество жертв на дорогах все той же Германии снизилось с почти 20.000 человек в 1970 году до 7.900 человек в 1987. И несмотря на рост общего числа аварий из-за увеличения автомобильного парка, а также из-за отсутствия ограничений скорости на автобанах, главный показатель безопасности — число погибших в ДТП на километр суммарного годового пробега всех машин страны — остается в Германии одним из самых низких в мире. В этом она уступает только Англии и США.

Как бы ездить без топлива…
Начало кампании за экономичность автомобиля можно усмотреть уже в 20-х годах, когда для изготовления кузовов начали применять тонкий листовой металл и в качестве основной технологии — штамповку. Это привело к изменению формы автомобиля — он стал более обтекаемым. С ростом скоростей возникла необходимость снизить аэродинамическое сопротивление: наклонить лобовое стекло, убрать фары в крылья, уменьшить общую площадь поперечного сечения и тем самым хоть немного, но сократить расход топлива. С 1970 до 1990 года среднее значение коэффициента аэродинамического сопротивления европейского автомобиля снизилось почти на треть — с 0,45 до 0,35.
Но основная кампания за экономичность автомобиля 70-х годов связана, главным образом, с нефтяным кризисом 1973 года, когда цены на топливо подскочили в полтора раза. Фирмам-производителям пришлось принимать экстренные меры — начинать выпуск более экономичных моделей. Были пущены в ход испытанные средства — улучшение аэродинамики, внедрение пятой повышающей передачи, позволяющей двигателю работать в экономичном низкоскоростном режиме. Если в 1972 году фирмы «Фольксваген», «Пежо», «Опель» не имели ни одной модели с пятиступенчатой коробкой передач, то уже в 1990 году у них не было моделей без такой коробки. Доля дизельных автомобилей на дорогах Германии выросла с 4,7% в 1977 году до 27,5% в 1986.
В США после нефтяного кризиса появился закон, ограничивающий средний расход топлива среднего автомобиля фирмы-производителя — так называемый корпоративный расход. В 1976 году он не должен был превышать 13,5 л. на 100 км, а в 1986 году — уже 8,4 л. на 100 км.

Машина умнеет и… тяжелеет
К началу 80-х годов появились новые технологии производства конструкционных материалов. Были разработаны микропроцессорные системы зажигания и дозирования топлива, термодинамические циклы с послойным сгоранием и вихревым движением смеси в цилиндре двигателя, которые позволяли полностью сжигать обедненные топливные смеси.
Но к 1986 году нефтяной кризис закончился. Цены на топливо стали стремительно падать. Стоимость литра дизельного топлива в 1986 году в Германии составляла 1,5 марки, а через два года — уже 0,85 марки. Рынок отреагировал быстро. Начали исчезать сверхэкономичные модели. Приостановилась работа по облегчению автомобиля. На «Ауди» вдруг заметили, что их 80-я модель с каждым новым поколением прибавляет в весе: если в 1972 году «восьмидесятка» весила 850 кг, в 1982 году — 900 кг, то уже в 1986 году она перемахнула через тонну, превратившись в «бочку» с массой в 1068 кг. Увеличилась площадь стекол (дань современным формам), а при замене «железа» на стекло машина тяжелеет, так как автостекло толще стальных деталей кузова в пять раз, а его плотность меньше плотности стали только вчетверо. Стали более мощными тормоза, вырос вес шумоизоляции. Появились устройства безопасности, ручные приводы стали заменяться сервоэлектрическими. А их в современном автомобиле насчитывается до семидесяти. Появилось множество других «наворотов», каждый из которых добавил свою лепту в растущий вес машины и свой вклад в повышение ее красоты и «интеллекта».
В конце 80-х и начале 90-х годов автомобиль переживал свой второй «золотой» век.

И выхлоп пахнет розами
Раньше всех «грязное» дыхание автомобиля испытали на себе американцы, особенно жители Калифорнии. В 1955 году Конгресс США принял акт о чистоте воздуха, спустя десять лет утвердил национальную программу борьбы с токсичными выбросами автотранспорта, но только в 1974 году фирмы-производители смогли запускать на рынок «практически чистый» автомобиль.
Современная система снижения токсичности выхлопа — это окислительно-восстановительный каталитический конвертор. Многие из препятствий, с которыми пришлось столкнуться разработчикам, казались непреодолимыми. Например, 2-3 случайные заправки этилированным бензином, и — нет конвертора! Катализатор «не переносит на дух» свинца. Переход же нефтеперерабатывающей промышленности на неэтилированный бензин обошелся, например, Соединенным Штатам в десятки миллиардов долларов. И, тем не менее, цель оправдывала средства: ведь нейтрализаторы уменьшают количество выбросов на 90% и позволяют увеличить численность автомобильного парка в 10 раз, сохраняя при этом прежнюю чистоту воздуха.
С середины 80-х годов в Европе началось широкое распространение каталитических конверторов, что сразу отразилось на чистоте окружающей среды. К 2010 году выбросы угарного газа планируется снизить по сравнению с нынешним уровнем на 82%, углеводородов — на 78%, окислов азота — на 83%.

Совершенствование автомобиля продолжается во всех направлениях, причем ни одно достижение нельзя считать окончательным.
Какой же автомобиль ожидает нас в XXI веке: умный, экологически безопасный, экономически безупречный и надежный как крепость?

Ждать осталось немного.
Поживем —
увидим…

Антон Федосеев