В конных экипажах поворот осуществлялся передними колесами. Оглобли соединялись с наружными частями ступиц, а сама ось с колесами поворачивалась на вертлюге относительно кузова. При этом передние колеса заходили под так называемый «гусь» (передок кузова), а их приходилось делать диаметром меньше, чем задние, чтобы «гусь» и расположенные над ним козлы не были очень высокими.
Но в конце XIX века некоторые экипажные мастера начали устанавливать передние колеса на поворотных шкворнях. А поскольку на поворотах колеса катились по дугам разных радиусов, то пришлось изобрести специальные механизмы, известные как система Аккермана или трапеция Жанто (по имени своих создателей).
Этим принципам следовали многие экипажные мастера, их же придерживался и П.А. Фрезе при разработке шасси первого русского автомобиля. Он внимательно изучил патент К. Бенца, выданный ему в 1893 г., и нашел собственное решение.
Он поместил рессоры подвески передних колес рядом с колесами, как у задних, не поворачивающихся колес. Передние рессоры поворачивались вместе с колесами относительно шкворней, причем шкворни П.А. Фрезе предусмотрел не только в балке передней оси, но и в расположенной над ней поперечине, жестко связанной с каркасом кузова. На ней же крепилась рулевая трапеция, высоко поднятая над дорогой и таким образом не подверженная ударам о возможные препятствия.
Для сравнительно легкой (320 кг) коляски П.А. Фрезе выбрал деревянные колеса полагая, что булыжная мостовая требует более прочной их конструкции. Колеса велосипедного типа были бы проще, но в Петербурге тогда еще не существовало велосипедных фабрик, где можно было бы заказать колеса. Фирмы же «Дукс» и «Лейтнер» находились достаточно далеко: в Москве и Риге.
Естественно, что колеса оснащались сплошными резиновыми шинами, так как петербургская фирма «Треугольник» обратилась к производству пневматических шин лишь в 1898 г., два года спустя после экспериментов французского фабриканта Мишлена.
Что касается двигателя и трансмиссии, то Е.А. Яковлев пошел по пути К. Бенца. Однако он исправил некоторые его ошибки и сделал двигатель более легким. Во всяком случае масса машины, построенной им вместе с П.А. Фрезе, оказалась такой же, как у малой модели «Вело» К. Бенца, выпуск которой начался в 1894 г. Важно также отметить, что немецкий и русский автомобили имели почти одинаковую колесную базу и сходную конструкцию. Но русский автомобиль был шире по колее, оснащался более тяжелыми деревянными колесами (на немецком – велосипедного типа) и комплектовался складным кожаным верхом. Это означало увеличение массы на 50–70 кг по сравнению с конструкцией К. Бенца.
По-видимому, Е.А. Яковлев существенно облегчил двигатель и трансмиссию, в частности выполнил собственно двигатель меньших, чем у К. Бенца, размеров. Моторы «Бенца», устанавливаемые на модель «Вело» при рабочем объеме 1045 см, развивали мощность 1,5 л.с. при частоте вращения коленчатого вала 450 мин, а с 1896 г. – 2,75 л.с. при частоте вращения 600 мин. У Е.А. Яковлева эта мощность составляла 2 л.с.
Е.А. Яковлев, так же как и немецкий изобретатель, снабдил свой двигатель испарительной системой охлаждения. При работе двигателя во да постоянно кипела, пар поступал в конденсатор, где охлаждался и конденсировался в воду. Но часть воды испарялась. Любопытно, что Т. фон Либих, в 1894 г. совершивший на автомобиле «Бенц-Виктория» с аналогичной системой охлаждения пробег из Райхенберга в Мангейм и обратно, расходовал на 100 км пути 21 л бензина и 150 л (!) воды.
Запас воды (около 30 л) у Е.А. Яковлева размещался в двух боковых латунных баках. Сам же конденсатор в виде горизонтального длинного цилиндра размещался за спинкой сиденья. По примеру К. Бенца Е.А. Яковлев изготовил и испарительный карбюратор. На снимках машины видна его нижняя часть со сливным краником. Этот карбюратор напоминал вертикальный цилиндрический бачок диаметром около 200 мм. Он подогревался отработавшими газами, бензин испарялся, насыщая парами проходивший через бачок воздух. Состав рабочей смеси мог быть изменен в смесителе, где она при необходимости обеднялась добавочным воздухом. Для регулирования ее состава служил поворотный рычажок, выведенный под сиденье водителя. Количественной регулировки смеси, поступающей в цилиндр, не было, как и опережения зажигания. Электрическое зажигание осуществлялось от батареи и индукционной катушки с электромагнитным прерывателем (разновидность катушки Румкорфа).
Указанные особенности конструкции не позволяли регулировать частоту вращения двигателя применительно к нагрузке на него и по пути предопределяли его работу как бы в стационарном режиме. Управлять его работой можно было, либо сильно обогащая смесь, либо создавая пропуски в подаче тока на свечу. Такие действия были необходимы при переключении передач.
Автомобили К. Бенца, Е.А. Яковлева и П.А. фрезе располагали сходной по конструкции трансмиссией, принципиальная схема которой была заимствована от станков. Она состояла из двух ремней (у К. Бенца – кожаных, у Е.А. Яковлева – из прорезиненной ткани), работавших на ступенчатых шкивах. Каждый соответствовал низшей и высшей передачам и каждый имел холостой ход. Передвижением ремней и тем самым переключением передач управляли с помощью двух рычажков на вертикальных осях, расположенных справа и слева от рулевой колонки. Пробуксовка ремней при переключении заменяла действие механизма сцепления.
Для передачи крутящего момента на ведущие колеса служили две цепи. Их связывал промежуточный вал с закрепленными на нем шкивами. Но вал этот был сделан разрезным и его полувалы связывал дифференциал.
Максимальная скорость первого русского автомобиля составляла 20 верст в час. Рациональное сочетание собственных и заимствованных технических решений говорит о творческом подходе Е.А. Яковлева и П.А. фрезе к созданию своего «безлошадного экипажа». При этом следует отметить, что появление в Петербурге первого автомобиля «Бенц» (четырехместного модели «Виктория») не могло ничего добавить к тем знаниям, которыми располагали изобретатели после посещения чикагской выставки в 1893 г. Петербургский торговец Э. Зеленый весной 1895 г. заказал автомобиль фирме «Бенц». Автомобиль под №218 прибыл в столицу 1 (14) августа 1895 г., и его приобрел архитектор А.К. Жиргалев, который совершил свой первый выезд 9 (22) августа 1896 г. на Марсово поле. Вполне очевидно, что эту громоздкую четырехместную машину (она весила 864 кг) модели «Виктория» копировать не имело смысла.
После демонстрации первого русского автомобиля в Нижнем Новгороде его следы теряются, хотя реклама его продолжалась. После смерти Е.А. Яковлева в 1898 г. П.А. Фрезе нашел поставщика деталей в лице французской фирмы «ДеДион-Бутон».
К 100‑летнему юбилею группа энтузиастов из Реставрационных мастерских комплекса Влахернское-Кузьминки при поддержке газеты «Авто-ревю» построило действующую копию автомобиля Е.А. Яковлева и П.А. Фрезе в натуральную величину. Она оснащена двигателем, конструкция которого выполнена по образцу силового агрегата «Бенц-Вело». Создание копии заняло шесть месяцев кропотливого труда. Большой вклад в изготовление машины внесли Л.Н. Железняков, Е.С. Бабурин, Н.И. Жук и другие известные у нас реставраторы старинных автомобилей. Автомобиль с успехом экспонировался на международных автомобильных выставках в Москве и Санкт-Петербурге. Тем самым общественность России благодаря юбилею еще раз вспомнила об истории создания первого отечественного автомобиля с двигателем внутреннего сгорания и достижениях российского автомобилестроения.
Вслед за петербургскими изобретателями производство автомобилей (сначала мелкосерийное, а позднее крупносерийное) развернули заводы «Фрезе», «Аксай», «Дукс», «Лесснер», «Пузырев», Русско-Балтийский, АМО, ЯАЗ, «Спартак». В годы первых пятилеток был совершен качественный технологический скачок, когда заводы ЗИС, ГАЗ, КИМ перешли на массовое производство автомобилей.
Выход нашего автомобилестроения на новый технический уровень с созданием инфраструктуры смежных производств состоялся в 70–80 годы, когда начали работать новые и кардинально реконструированные заводы ВАЗ, Иж-маш, КамАЗ, ЗИЛ, ГАЗ. Несмотря на экономические трудности последних лет, автомобилестроение России удерживает производство на достаточно высоком уровне. В 1995 г. было выпущено свыше одного миллиона автобусов, легковых и грузовых автомобилей. Если вести отсчет от автомобиля Е.А. Яковлева и П.А. Фрезе, то за 100 лет заводами России и Украины только легковых автомобилей изготовлено свыше 23 млн.
1. Грушевский С. История автомобилестроения [Электронный ресурс]: http://www.free-lance.ru/users/cooperilla/portfolio/
2. История автомобилестроения [Электронный ресурс]: http://avtohis – tory.by.ru/
3. История автомобилестроения в «Крокус-Экспо» // AutoWeek [Электронный ресурс]: http://www.autoweek.ru/review/exhibitions/16663/. – 09.03.2007.
4. Люди и автомобили [Электронный ресурс]: http://www.peoplecar.ru/ page7.html
5. http://www.volgatrade.ru/show.php? show=istoriya
6. http://www.perpetuum.ru/history.htm
7. http://www.auto-road.ru/
8. http://avtohistori.cn/