— Нет, моя на спирту. В цилиндр, понимаешь, засасываются пары спирта и поджигаются электрической искрой. Пары, сгорая, расширяются и толкают поршень, а поршень вертит колеса».
Источники света
Путь первым машинам освещали примитивные фонари с восковыми свечами или керосиновыми горелками внутри — как на конных экипажах. Затем появились газовые фонарики — более яркие, но неудобные в пользовании. А вот электрические лампочки поначалу никак не хотели приживаться на автомобилях: угольная нить быстро перегорала, аккумуляторы разряжались. И только когда машины оснастили генераторами, а угольную нить сменили на вольфрамовую, автомобили перешли на электрический свет.
Сегодня используют три основных источника света: лампы — так называемые галогенные и газоразрядные, а также светодиоды.
Галогенная лампа — это, в общем-то, привычная нам лампа накаливания с нитью из тугоплавкого металла — вольфрама, которая используется практически повсюду — и дома, и в учреждениях. Но внутри колбы находится газовая смесь, которая «ловит» испаряющийся вольфрам и возвращает его, тем самым восстанавливая лампу, продлевая срок ее службы. Современная галогенная лампочка в фаре служит примерно 500 часов.
Газоразрядная лампа (чаще ее называют «ксеноном») вообще не имеет нити накаливания! В ней светится электрическая дуга, возникающая между электродами под высоким напряжением. Световой поток «ксенона» выше, чем у галогенок. Срок службы — примерно 3000 часов. Но цена гораздо выше, чем у обычных лампочек. К тому же нельзя просто выкрутить из фары галогенную лампу и вставить вместо нее газоразрядную — ей нужны как специальные фары, так и внешний блок питания.
Светодиод — полупроводниковый прибор, который излучает свет при прохождении тока. Он срабатывает гораздо быстрее традиционной лампочки, потребляет меньше энергии, отличается фактически неограниченным сроком службы и минимальными размерами. Но пока светодиоды используют в фарах лишь нескольких моделей — например, «Ауди-R8» и «Ниссан-Лиф». Причина — огромная на сегодня цена. Кроме того, выяснилось, что светодиодные фары требуют обязательного охлаждения, а их стекла при этом… запотевают!
Еще появляются сообщения про лазерные фары. Их поверхность покрыта люминофором — веществом, преобразующим поглощаемую им энергию в световое излучение. Луч лазера будет с бешеной скоростью носиться по ней, заставляя светиться — трудно сказать, окажется ли такая фара лучше обыкновенной. Тем более, что серийных конструкций пока не существует.
«Закончив свою работу, Фергюссон стал посреди корзины и, взяв в каждую руку по проводнику с угольками, сблизил их концы.
И вдруг яркий, ослепительный, невыносимый для глаз свет вспыхнул между остриями угольков. Огромный сноп электрического света прорезал ночной мрак.
— Ах, сэр! — вырвалось у Джо.
— Ни слова! — прошептал доктор».
Климат-контроль
Человек всегда пытался создать вокруг себя благоприятный климат. Но понизить температуру окружающего воздуха во все времена было гораздо труднее, чем повысить. Физик объяснит просто: для него нагрев — это наведение беспорядка в микрочастицах, а вот охлаждение — напротив, сродни генеральной уборке. А наводить порядок всегда гораздо тяжелее, чем нарушать его!
В Древнем Египте рабы обмахивали пористые кувшины с водой: та испарялась, охлаждая помещение. В Персии с той же целью шатры накрывали мокрым войлоком. Но только с развитием техники появились настоящие аппараты для охлаждения воздуха — кондиционеры.
Впервые слово «кондиционер» произнесли в 1815 году, когда был выдан британский патент на метод «кондиционирования воздуха и регулирования температуры в жилищах и других зданиях». Но автомобильные аппараты для этой цели появились только в 1936 году — причем сначала на пассажирских автопоездах, а уже потом на легковых и грузовых автомобилях. К 1960 году 20 % американских авто оборудовались кондиционерами, а в жарких районах юго-запада Соединенных Штатов этот процент доходил до 80 %. В нашей стране первый кондиционер был установлен на лимузине ЗИЛ‑111 Г.
Подходящий климат не всегда достигается охлаждением воздуха: в холодную погоду его, наоборот, нужно нагревать, на пыльных дорогах — очищать и т. п. Поэтому на смену кондиционерам пришли системы климат-контроля, объединившие отопитель, кондиционер, вентиляторы, блок управления, фильтры и т. п. Все чаще применяют облучение салона ультрафиолетовыми лучами, что значительно повышает уровень комфорта.
Первый автомобильный кондиционер был установлен в 1936 году вовсе не в лимузине высшего класса, а в обычном рейсовом автобусе Дамаск — Багдад, на самом жарком маршруте того времени.
Самый дорогой серийный автомобиль в мире — Bugatti Veyron, его стоимость составляет 1,7 миллионов долларов. Мощности двигателя «Бугатти-Вейрон» хватило бы для одновременной работы бытовых кондиционеров в многоквартирном доме.
Каждую секунду на Солнце сгорает 700 млрд. тонн водорода. Но энергии Солнца хватит еще на 5 млрд. лет такой жизни.
Коробка передач
Попробуй сесть на самый простой велосипед и одолеть крутой подъем. Ну и как? На ровной дороге сил вполне хватало, а вот при движении в гору педали «перестают нажиматься», а силы куда-то уходят.
Вот если бы на заднем колесе была большая шестеренка, а у педалей, наоборот, маленькая, то ехать было бы куда легче. Правда, на ровной дороге тут же выяснится, что с такими шестеренками педали крутятся очень легко и быстро, но проклятый велосипед едет еле-еле… Получается, если выигрываем в силе, тут же проигрываем в скорости и наоборот. Для того, чтобы правильно перераспределять «силу и скорость», как раз и придумана коробка передач — и на велосипедах, и на автомобилях. Основные детали коробки — шестеренки, которые можно соединять друг с другом несколькими способами: маленькую с большой, большую с маленькой и т. п. Сколько таких способов — столько передач в коробке. Грубо говоря, одна шестеренка подключается к валу двигателя, а вторая — к колесам.
Передача, при которой маленькая шестеренка крутит большую, называется понижающей, потому что она уменьшает скорость вращения — будь то вал двигателя или педали велосипеда. Если же большая шестеренка вращает маленькую, то это — повышающая передача. Есть и прямая передача: тогда валы на входе и выходе из коробки крутятся с одинаковой скоростью.
Основных разновидностей коробок передач — четыре: механические, автоматические, роботизированные и вариаторы.
Механическая коробка — древняя, десятилетиями отработанная конструкция, самая простая и дешевая. Водитель выбирает нужную передачу и включает ее сам. В автомобилях с механическими коробками слева от педалей газа и тормоза есть педаль сцепления: ее необходимо нажимать при переключениях передач, иначе зубья шестеренок могут повредиться. Автоматические коробки полностью избавляют водителя от переключения передач, а педаль сцепления им не нужна. Они (в обиходе — просто автоматы) более дороги и требуют грамотного обслуживания: ремонт может оказаться очень дорогим.
Роботизированные коробки — нечто среднее между механическими и автоматическими. В общем-то, это обычные механические коробки, в которых по команде электроники автоматика сама выжимает сцепление и переключает передачи. Такие коробки дешевле автоматических, но работают не так плавно и четко.
Вариаторы интересны тем, что передач в них… вообще нет! Передаточное число меняется бесступенчато, а энергию от двигателя к колесам передает специальный ремень или цепь. Надежность этих коробок пока что невысока, зато они дешевле автоматических.
В 1930 году американцы Чарльз Крейтон и Джеймс Харгис совершили путешествие на автомобиле из Нью-Йорка в Лос-Анджелес и обратно. Изюминка в том, что весь путь (более 11 тысяч километров) они преодолели задним ходом.
Корректор фар
Фары всех автомобилей в обязательном порядке регулируют на конвейере автозавода. Но стоит, к примеру, в багажник легковушки положить мешок с картошкой, как задняя часть сильно просядет, а нос, напротив, устремится вверх. Понятно, что фары будут освещать не дорогу, а небо. Более того, они могут слепить водителей встречных машин. Назначение корректора — поддерживать луч в таком положении, чтобы водитель хорошо видел дорогу, а встречные не испытывали неудобства.
Корректоры фар впервые появились в пятидесятых годах на дорогих автомобилях. Регулировку тогда вели вручную с помощью механического привода, который был встроен в саму фару. Перед поездкой так компенсировали наклон кузова груженого автомобиля. Эти системы постоянно улучшались и изменялись — в итоге регулировать направление светового пучка стало возможно уже с места водителя. Однако подобные системы не оправдали себя, поскольку водитель вел настройку на глазок. Поэтому к ручным корректорам фар вскоре добавились автоматические.
Дело не только в том, что это очень удобно. С появлением ярких ксеноновых фар опасность ослепления встречных водителей резко возросла. Когда на темной дороге перед глазами вдруг возникают два ослепительных пятна, надвигающиеся навстречу, водитель на какое-то время просто теряет контроль над ситуацией. Неудивительно, что вскоре было принято решение в обязательном порядке оснащать все новые автомобили с ксеноновыми фарами автоматическим корректором: он отслеживает положение светового пучка вне зависимости от загрузки машины, ее скорости и маневров.
Если автомобиль был оснащен на заводе ксеноновыми фарами без автоматического корректора, то на нем, конечно же, можно ездить: владелец не виноват в том, что ему продали такую машину. А вот самовольное оснащение подобными фарами старых машин запрещено. поскольку добиться правильного распределения света при этом невозможно. Поэтому в нашей стране такие машины — вне закона.