Могучая смесь: этапы развития автомобильного топлива

В 1876-м немецкий инженер Николаус Август Отто построил первый в мире двигатель внутреннего сгорания. Ключевым устройством мотора был карбюратор, в котором горючее распылялось и смешивалось с воздухом. Дальше смесь подавалась в цилиндр, сжималась и поджигалась от электрической искры. Горячие газы толкали поршень, а тот поворачивал коленчатый вал, который в свою очередь через цепь или вал вращал колеса. Такой принцип работы двигателя внутреннего сгорания. Для него используют различные типы топлива. Наиболее традиционны бензин, дизельное топливо и керосин. Все они возникли задолго до появления автомобилей.

Первые технологические манипуляции с нефтью проводили на Ухтинском (Россия) нефтяном промысле в 1745 г. Именно там был построен первый завод по очистке нефти. Он был очень прост: в печь ставили котел с трубкой, которая через бочку с водой вела в пустую бочку. Бочка с водой играла роль холодильника. Очищенную нефть использовали преимущественно в бытовых целях. В то время многие помещения освещались лампадами, в которые наливалась смесь очищенной нефти с растительным маслом.

В 1825 году английский физик-испытатель Майкл Фарадей первым официально получил бензин

А вот бензин официально первым получил английский физик Майкл Фарадей. Из всех соединений углерода и водорода в 1825 году он выделил одно, способное быстро загораться. А так как он синтезировал его из нефти, добытой где-то в Малой Азии, то и назвал его арабским словом. Бензин – благовонное вещество. Так переводится слово с арабского.

В 1891 году русский инженер Шухов изобрел крекинг (от англ. cracking – расщепление). Это процесс разложения углеводородов нефти на более летучие вещества. Благодаря крекингу значительно увеличивается выход бензина из нефти.

Бензин в качестве горючего был использован только в конце XIX века, когда господин Даймлер усовершенствовал двигатель внутреннего сгорания и сделал его движущей силой на автомобилях. Вот когда были проблемы с бензином, так это в конце XIX века! К примеру, есть письменные свидетельства автомобилистов, путешествовавших по Германии в 1905 году. Автотуристы в одном из городов страны никак не могли найти место для заправки. За советом обратились к местным жителям, те предложили поискать бензин в городской аптеке. Однако там выяснилось, что запас этого "снадобья" иссяк, и провизор посоветовал обратиться к врачу. О, счастье! Дома у врача нашлось несколько бочек нужного "лекарства".

Несколько позже топливо для первых автомобилей можно было приобрести более-менее централизованно, но в ведрах или бутылях. Время шло, появлялись специализированные склады и специальные емкости. Правда, пользоваться ими было неудобно. Процесс был крайне трудоемким и длительным. На такую немудреную операцию, как заправка, запросто уходило часа полтора.

Проблема решилась с появлением бензоколонок. История АЗС как специализированных магазинов началась с 1907 года, когда в Сиэтле компанией Standard Oil of California (сейчас ChevronTexaco) была открыта первая АЗС. В двадцатых годах появись первые механические дозирующие колонки, а в тридцатых – колонки с электрическими дозаторами. Интересна история сервисов на АЗС, в первую очередь, магазинов при АЗС. Например, в нашей стране магазины при АЗС рассматриваются как приложение к заправочному бизнесу. На Западе ситуация развивалась с точностью наоборот – АЗС начинались при магазине.

Рудольф Дизель еще со студенческих лет мечтал создать двигатель, кпд которого превышал бы паровой аналог

Но не бензином единым жило человечество в начале века. Альтернативой и конкурентом бензину было дизельное топливо – в современном обиходе "дизель". Понятие "дизель" в наше время стало нарицательным, и у большинства людей вызывает ассоциации с топливом, а ведь понятие "дизельное топливо" произошло от названия двигателя, а двигатель этот назван по имени немецкого инженера Рудольфа Дизеля. Причем дизель по сути своей не имел никакого отношения к дизельному топливу. По замыслу изобретателя, конструкция должна была работать на дешевой угольной пыли. Однако эксперименты показали невозможность использования её в качестве горючего по причине проблемной подачи в цилиндры. Тогда было решено попробовать вместо неё тяжёлые фракции нефти типа керосина и мазута.

Принцип же работы дизельного двигателя был следующим: в цилиндры засасывалось топливо, и под давлением сжималось до такой степени, что происходило самовозгорание. Идея была поистине революционной, и была оформлена как патент в 1893 году, но ещё пять лет ушло на конструирование работоспособного мотора. Он был очень далек от современного дизельного мотора. Агрегат высотой в три метра с одним цилиндром развивал 172 об/мин и "выдавал" от 17 до 19 л. с. При этом КПД составлял 26% – вдвое выше, чем у паровой машины! Работал первый такой двигатель на керосине.

Как стало уже понятно, "дизель" в свое время не был топливом, а мотором, причем работал он на керосине. Дизельное топливо же он стал потреблять с подачи российского "нефтяного короля" Эммануила Нобеля. Нобель заплатил бешеные деньги за покупку лицензии у Дизеля и решил организовать производство моторов на своем машиностроительном заводе в Петербурге. Правда его не устраивало, что конструкция работала на керосине. Он заставил конструкторов своего завода переработать двигатель, и тот стал работать на сырой нефти, а позже на солярке.

То есть не Рудольфу принадлежит идея заливать дизельное топливо в "дизель". Более того, при жизни все попытки Дизеля оснастить автомобиль двигателем своего производства были тщетны. Это удалось только его последователям через десяток лет.

Сам же Дизель скоропостижно умер (точнее исчез) при загадочных обстоятельствах в ночь с 29 на 30 сентября 1913 года.

Работу, которую вёл Рудольф Дизель по созданию автомобильных моторов, продолжил инженер Проспер Леранж из небезызвестной фирмы Benz & Cie. Леранж изобрел и запатентовал дизельный мотор с предкамерой. Но главным препятствием оставался компрессор – он отличался большим размером и не мог работать на больших оборотах. В 1922 году эту проблему решил немецкий инженер Роберт Бош, сконструировавший топливный насос высокого давления (ТНВД), который сделал возможным появление высокооборотистого дизельного двигателя. В 1923 году был выпущен первый в мире дизельный грузовик Benz 5К3. Это была 5-тонная машина, на которую установили 4-цилиндровый 8,8-литровый двигатель с предкамерой, развивающий мощность от 45 до 50 л. с. при 1000 об/мин.