- Специальный корреспондент
Чтобы завести современный автомобиль, достаточно вставить ключ в замок и повернуть – всё, двигатель заработал! Поворачивая ключ в замке зажигания, мы запускаем небольшой электрический двигатель – стартер. Проворачивая вал двигателя, он осуществляет запуск.
А раньше автомобили – кто не видел или не делал этого сам, тот наверняка видел в кино – нужно было «заводить» специальной изогнутой рукояткой, электрического стартера тогда ещё не изобрели. Само собой, запустить «с рукоятки» можно только относительно небольшой и маломощный двигатель.
Одна из разновидностей ручного пуска – кик-стартер, который можно встретить в конструкции многих мотоциклов. Вместо рукоятки там используется специальный рычаг, по которому нужно сильно «пнуть» ногой один или несколько раз.
Но зачем вообще нужен этот самый стартер или рукоятка? Вот ведь взять электрический двигатель – как просто: просто подаём ток на обмотки – и начинает работать, никаких проблем?!
Первая причина. Рассмотрим, обыкновенный четырёхтактный четырёхцилиндровый автомобильный мотор.
В тот момент, когда осуществляется рабочий ход («сгорание») в третьем цилиндре, остальные три цилиндра «отдыхают» – в четвёртом идёт выпуск выхлопных газов, во втором – сжатие, в первом – впуск топливной смеси... И всё это происходит за счёт энергии рабочего хода в третьем цилиндре!
Третьему цилиндру в этом помогает вращающийся маховик, накапливающий энергию движения. Но если двигатель «холодный», если он стоит? Откуда взять энергию на впуск топлива и сжатие «в самый первый раз»? На проворот маховика? Вот тут-то нам и потребуется стартер. Или рукоятка.
Другая причина для использования стартера или рукоятки – наличие двух так называемых «мёртвых точек» хода поршня, верхней и нижней. Если поршень остановился на мёртвой точке, двигатель «клинит» – то есть его получится запустить только с помощью внешнего воздействия. Это касается и двигателя внутреннего сгорания (бензинового, дизеля), и паровой машины.
А теперь внимание, вопрос. А как же запускали (и запускают) тепловые двигатели большей мощности? Скажем, четырёхцилиндровые паровые машины печально знаменитого парохода «Титаник» или его брата-близнеца «Олимпик»?
Тоже рукояткой? Кхм. Каждая паровая машина «Титаника» (а их на пароходе было две) в высоту была десять метров (трёхэтажный дом) и весила тысячу тонн. Самый «маленький» цилиндр – цилиндр высокого давления – у этой машины был диаметром в полтора метра, как лифт на 8 человек. А цилиндры низкого давления были диаметром по два с половиной метра, как комната в малогабаритной квартире. Соответствующего размера были и поршни. А чего вы хотели? Всё-таки 16 тысяч лошадиных сил мощности. Чтобы запустить такую махину «с рукоятки», надо обладать поистине силой сказочного исполина...
Двигатель "Титаника" в сборочном цехе.
А теперь – внимание! Чтобы запустить двигатели «Титаника», «развести пары», нужно было... 6 часов. Не меньше. Как это так?! – можете удивиться вы. От «поворота ключа зажигания» до пуска двигателя – целых шесть часов?! Разбираемся...
Для того, чтобы заработала паровая машина, нужно получить пар под нужным давлением, для цилиндров высокого давления «Титаника» это примерно 14,7 атмосферы (215 фунтов на квадратный дюйм или 14,7 килограммов на квадратный сантиметр). Соответственно, надо для начала вскипятить воду. Причём не в чайнике – вода (общий вес примерно 1400 тонн!) заливалась в 29 котлов, диаметр каждого котла – 4,8 метра, длина – 6,1 метра. Каждый котёл – размером с двухэтажный дом и весом в 91 тонну.
Машинное отделение военного корабля. Конец XIX века.
Под стать котлам были и топки – 159 топок, каждая глубиной в три и диаметром в полтора метра. Обслуживала эти топки «чёрная команда» – 170 кочегаров. Кто-то считает работу кочегара тяжёлой, но примитивной – дескать, просто берёшь лопату и кидаешь уголь в топку. Вот совершенно не так. Если кочегар будет «просто кидать», ничего хорошего из этого не выйдет. Кочегар должен следить за тем, чтобы уголь ложился на колосники равномерным слоем, чтобы был постоянный приток воздуха, чтобы пламя было одинаково жаркое по всему пространству топки.
В кочегары "Олимпика".
Летом попробуйте поиграть в игру. Отмерьте и нарисуйте на асфальте мелом площадку три метра в длину, полтора в ширину. Рядом с ней нарисуйте маленький круг. Затем встаньте в центр круга, возьмите лопату, ведро песка и попробуйте – не выходя из круга! – засыпать всю эту площадку песком. Ровнёхоньким таким слоем. Причём желательно как можно скорее. Вблизи от себя это просто, а вот как засыпать песком дальнюю сторону площадки? А теперь представьте, что эта площадка ещё и разогрета до температуры в 1300 градусов по Цельсию. Работа кочегара была адски тяжёлой, вахта длилась 4 часа – и спустя «всего лишь» 4 часа даже самый физически сильный человек валился с ног от усталости. После 4 часов вахты шли обязательные 8 часов отдыха...
Корабельные кочегары.
Только примерно через 6 часов после начала растопки котлов давление пара достигало рабочей величины. Затем нужно было постепенно прогреть цилиндры. Только после этого можно было запускать двигатели. Для того, чтобы запустить паровую машину использовалась... другая паровая машина! Малой мощности. Она проворачивала вал основной машины через систему шестерён, поршни в цилиндрах начинали двигаться, туда медленно подавали пар... Наконец, проходил полный рабочий цикл, и паровая машина «Титаника» начинала работать уже самостоятельно; пусковую машину отсоединяли и останавливали.
В машинном отделении "Титаника".
Процедуру запуска большой старинной паровой машины (тоже начала Экс экс века постройки, тоже тройного расширения, как и на «Титанике», и примерно такого же размера) в наши дни можно увидеть в музее паровых машин Кэмптон-Парк, в Лондоне.
Напоследок. Наверное, вы слышали грустную песню «Раскинулось море широко»:
Товарищ, я вахты не в силах стоять!
Сказал кочегар кочегару
Огни в моих топках уже не горят,
В котлах не сдержать больше пару...
Ты вахты до срока не смеешь бросать,
Механик тобой недоволен!
Ты к доктору можешь пойти и сказать,
Лекарство он даст, если болен!
Из-за этой песни многие почему-то считают, что с «чёрной командой» на судне обращались дурно, платили мало и всячески издевались. Совершенно не так.
Кочегар на паровом судне того времени – важный и ценный специалист, заменить которого ой как непросто. Не каждый согласится на такую адскую работу (это раз), не каждый с ней справится (это два). Поэтому кочегаров, особенно опытных, берегли. Зарплата у кочегара была 6 фунтов стерлингов в месяц – на наши деньги примерно 100 000 рублей. За здоровьем кочегаров следили, в частности, их отлично кормили – на «Титанике» кочегары получали такое же питание, как пассажиры третьего класса плюс дополнительную порцию (200 грамм) мяса. Меню в третьем классе было очень даже годное:
Меню "Титаника" для пассажиров 3-го класса.
- Завтрак: овсяная каша с молоком, копчёная селёдка, картофель в мундире, яичница с ветчиной, хлеб с маслом, сладкий шведский хлеб, мармелад, чай, кофе
- Обед: рисовый суп, свежий хлеб, морские галеты, ростбиф с подливкой, сладкая кукуруза, отварной картофель, плам-пудинг, сладкий соус, фрукты
- Чай: холодное мясо, сыр, маринованые огурцы, хлеб с маслом, тушёный инжир с рисом, чай
- Ужин: овсяная каша, морские галеты, сыр
Однако, само собой, вид и запах у кочегаров после вахты был, мягко говоря, малоэстетичный. Попробуйте 4 часа пошуровать лопатой, кочергой и двухметровым железным крюком на сорокаградусной жаре, в тесноте и духоте! За 1 час каждому кочегару полагалось перекидать голыми руками примерно тонну угля, за вахту – три с половиной тонны. В общем, «чёрную» (в буквальном смысле, от угольной пыли) команду старались всячески «прятать» от пассажиров (причём всех классов). У кочегаров была своя отдельная столовая, спальни и кубрики кочегаров соединялись с котельными с помощью специальных трапов и переходов – короче говоря, всё было устроено так ловко, что пассажир за весь рейс не видел ни одного кочегара. Пассажиры видели только дым из труб парохода...
А раньше автомобили – кто не видел или не делал этого сам, тот наверняка видел в кино – нужно было «заводить» специальной изогнутой рукояткой, электрического стартера тогда ещё не изобрели. Само собой, запустить «с рукоятки» можно только относительно небольшой и маломощный двигатель.
Одна из разновидностей ручного пуска – кик-стартер, который можно встретить в конструкции многих мотоциклов. Вместо рукоятки там используется специальный рычаг, по которому нужно сильно «пнуть» ногой один или несколько раз.
Но зачем вообще нужен этот самый стартер или рукоятка? Вот ведь взять электрический двигатель – как просто: просто подаём ток на обмотки – и начинает работать, никаких проблем?!
Первая причина. Рассмотрим, обыкновенный четырёхтактный четырёхцилиндровый автомобильный мотор.
В тот момент, когда осуществляется рабочий ход («сгорание») в третьем цилиндре, остальные три цилиндра «отдыхают» – в четвёртом идёт выпуск выхлопных газов, во втором – сжатие, в первом – впуск топливной смеси... И всё это происходит за счёт энергии рабочего хода в третьем цилиндре!
Третьему цилиндру в этом помогает вращающийся маховик, накапливающий энергию движения. Но если двигатель «холодный», если он стоит? Откуда взять энергию на впуск топлива и сжатие «в самый первый раз»? На проворот маховика? Вот тут-то нам и потребуется стартер. Или рукоятка.
Другая причина для использования стартера или рукоятки – наличие двух так называемых «мёртвых точек» хода поршня, верхней и нижней. Если поршень остановился на мёртвой точке, двигатель «клинит» – то есть его получится запустить только с помощью внешнего воздействия. Это касается и двигателя внутреннего сгорания (бензинового, дизеля), и паровой машины.
А теперь внимание, вопрос. А как же запускали (и запускают) тепловые двигатели большей мощности? Скажем, четырёхцилиндровые паровые машины печально знаменитого парохода «Титаник» или его брата-близнеца «Олимпик»?
Тоже рукояткой? Кхм. Каждая паровая машина «Титаника» (а их на пароходе было две) в высоту была десять метров (трёхэтажный дом) и весила тысячу тонн. Самый «маленький» цилиндр – цилиндр высокого давления – у этой машины был диаметром в полтора метра, как лифт на 8 человек. А цилиндры низкого давления были диаметром по два с половиной метра, как комната в малогабаритной квартире. Соответствующего размера были и поршни. А чего вы хотели? Всё-таки 16 тысяч лошадиных сил мощности. Чтобы запустить такую махину «с рукоятки», надо обладать поистине силой сказочного исполина...
Двигатель "Титаника" в сборочном цехе.
А теперь – внимание! Чтобы запустить двигатели «Титаника», «развести пары», нужно было... 6 часов. Не меньше. Как это так?! – можете удивиться вы. От «поворота ключа зажигания» до пуска двигателя – целых шесть часов?! Разбираемся...
Для того, чтобы заработала паровая машина, нужно получить пар под нужным давлением, для цилиндров высокого давления «Титаника» это примерно 14,7 атмосферы (215 фунтов на квадратный дюйм или 14,7 килограммов на квадратный сантиметр). Соответственно, надо для начала вскипятить воду. Причём не в чайнике – вода (общий вес примерно 1400 тонн!) заливалась в 29 котлов, диаметр каждого котла – 4,8 метра, длина – 6,1 метра. Каждый котёл – размером с двухэтажный дом и весом в 91 тонну.
Машинное отделение военного корабля. Конец XIX века.
Под стать котлам были и топки – 159 топок, каждая глубиной в три и диаметром в полтора метра. Обслуживала эти топки «чёрная команда» – 170 кочегаров. Кто-то считает работу кочегара тяжёлой, но примитивной – дескать, просто берёшь лопату и кидаешь уголь в топку. Вот совершенно не так. Если кочегар будет «просто кидать», ничего хорошего из этого не выйдет. Кочегар должен следить за тем, чтобы уголь ложился на колосники равномерным слоем, чтобы был постоянный приток воздуха, чтобы пламя было одинаково жаркое по всему пространству топки.
В кочегары "Олимпика".
Летом попробуйте поиграть в игру. Отмерьте и нарисуйте на асфальте мелом площадку три метра в длину, полтора в ширину. Рядом с ней нарисуйте маленький круг. Затем встаньте в центр круга, возьмите лопату, ведро песка и попробуйте – не выходя из круга! – засыпать всю эту площадку песком. Ровнёхоньким таким слоем. Причём желательно как можно скорее. Вблизи от себя это просто, а вот как засыпать песком дальнюю сторону площадки? А теперь представьте, что эта площадка ещё и разогрета до температуры в 1300 градусов по Цельсию. Работа кочегара была адски тяжёлой, вахта длилась 4 часа – и спустя «всего лишь» 4 часа даже самый физически сильный человек валился с ног от усталости. После 4 часов вахты шли обязательные 8 часов отдыха...
Корабельные кочегары.
Только примерно через 6 часов после начала растопки котлов давление пара достигало рабочей величины. Затем нужно было постепенно прогреть цилиндры. Только после этого можно было запускать двигатели. Для того, чтобы запустить паровую машину использовалась... другая паровая машина! Малой мощности. Она проворачивала вал основной машины через систему шестерён, поршни в цилиндрах начинали двигаться, туда медленно подавали пар... Наконец, проходил полный рабочий цикл, и паровая машина «Титаника» начинала работать уже самостоятельно; пусковую машину отсоединяли и останавливали.
В машинном отделении "Титаника".
Процедуру запуска большой старинной паровой машины (тоже начала Экс экс века постройки, тоже тройного расширения, как и на «Титанике», и примерно такого же размера) в наши дни можно увидеть в музее паровых машин Кэмптон-Парк, в Лондоне.
Напоследок. Наверное, вы слышали грустную песню «Раскинулось море широко»:
Товарищ, я вахты не в силах стоять!
Сказал кочегар кочегару
Огни в моих топках уже не горят,
В котлах не сдержать больше пару...
Ты вахты до срока не смеешь бросать,
Механик тобой недоволен!
Ты к доктору можешь пойти и сказать,
Лекарство он даст, если болен!
Из-за этой песни многие почему-то считают, что с «чёрной командой» на судне обращались дурно, платили мало и всячески издевались. Совершенно не так.
Кочегар на паровом судне того времени – важный и ценный специалист, заменить которого ой как непросто. Не каждый согласится на такую адскую работу (это раз), не каждый с ней справится (это два). Поэтому кочегаров, особенно опытных, берегли. Зарплата у кочегара была 6 фунтов стерлингов в месяц – на наши деньги примерно 100 000 рублей. За здоровьем кочегаров следили, в частности, их отлично кормили – на «Титанике» кочегары получали такое же питание, как пассажиры третьего класса плюс дополнительную порцию (200 грамм) мяса. Меню в третьем классе было очень даже годное:
Меню "Титаника" для пассажиров 3-го класса.
- Завтрак: овсяная каша с молоком, копчёная селёдка, картофель в мундире, яичница с ветчиной, хлеб с маслом, сладкий шведский хлеб, мармелад, чай, кофе
- Обед: рисовый суп, свежий хлеб, морские галеты, ростбиф с подливкой, сладкая кукуруза, отварной картофель, плам-пудинг, сладкий соус, фрукты
- Чай: холодное мясо, сыр, маринованые огурцы, хлеб с маслом, тушёный инжир с рисом, чай
- Ужин: овсяная каша, морские галеты, сыр
Однако, само собой, вид и запах у кочегаров после вахты был, мягко говоря, малоэстетичный. Попробуйте 4 часа пошуровать лопатой, кочергой и двухметровым железным крюком на сорокаградусной жаре, в тесноте и духоте! За 1 час каждому кочегару полагалось перекидать голыми руками примерно тонну угля, за вахту – три с половиной тонны. В общем, «чёрную» (в буквальном смысле, от угольной пыли) команду старались всячески «прятать» от пассажиров (причём всех классов). У кочегаров была своя отдельная столовая, спальни и кубрики кочегаров соединялись с котельными с помощью специальных трапов и переходов – короче говоря, всё было устроено так ловко, что пассажир за весь рейс не видел ни одного кочегара. Пассажиры видели только дым из труб парохода...
