Бошественное зажигание
Кинематограф и автомобиль появились почти одновременно, и в фильмах начала ХХ века уже можно было увидеть самобеглые экипажи. В немых комедиях водитель крутил с бешеной скоростью заводную ручку автомобиля, а потом, сев за руль, мчался куда-то, заполняя кадр облаками выхлопных газов… Это чудаковатое вращение ручки было не чем иным, как запуском двигателя с помощью современной на тот момент системы зажигания — магнето, которое изобрел инженер Роберт Бош.
Только что изобретенное средство передвижения действительно доставляло своим владельцам множество проблем, главная из которых — зажигание. Даже один из изобретателей автомобиля Карл Бенц именовал зажигание «проблемой из проблем». Поэтому рабочую смесь в камере сгорания каждый зажигал чем мог: от огнеопасных калильных трубок Даймлера до катушки Румкорфа, питаемой током гальванического элемента. Все эти устройства, а также их вариации работали по одному принципу — топливо воспламенялось от внешнего источника зажигания, что было пожароопасно и ненадежно, но никто не мог предложить альтернативы. Вдобавок заряда аккумулятора хватало лишь на пару десятков километров, ведь генераторов тогда еще не существовало. Из-за ненадежного зажигания двигатели внутреннего сгорания с трудом выдерживали конкуренцию с машинами на электрической тяге и автомобилями, оснащенными паровыми установками. В газетах и журналах конца XIX века писали о том, что автомобили с ДВС не имеют перспектив…
Примерно в то же время, когда Карл Бенц и Готлиб Даймлер совершали первые поездки на своих автомобилях, в Штутгарте открылась небольшая электротехническая фирма «Мастерские точной механики и электроники». Ее основателю и владельцу Роберту Бошу было тогда всего 25 лет.
Он родился 23 сентября 1861 года на юге Германии в небольшом городке Альбек, недалеко от Ульма. В большой семье Роберт был одиннадцатым из двенадцати детей. Его родители владели гостиницей «Корона» и содержали пивоварню, а отец еще состоял в масонской ложе. Основным источником дохода семьи Бош служил земельный участок, по которому проходила дорога Альбекер — Штайбе: Боши взымали плату за проезд через свою землю.
В школе Роберт был средним учеником и проявлял интерес лишь к ботанике и зоологии. В 1884 году вольнослушателем он посещал лекции в Высшей технической школе Штутгарта, одновременно работая в разных мастерских, деятельность которых была связана с электротехникой. Через пару лет Бош созрел и для открытия собственной мастерской.
Его фирма начала заниматься изготовлением телефонных аппаратов, дистанционных сигнализаторов уровня воды и прочего оборудования. К клиентам он ездил на велосипеде, вызывая немалое любопытство жителей Штутгарта. Возможно, Бош пользовался велосипедом не столько ради удобства, сколько для привлечения внимания к себе и своей мастерской. Так или иначе, этот велосипед оказался настолько важен для основателя фирмы, что он даже сфотографировался вместе с ним в одном из штутгартских фотоателье.
Звездный час наступил в 1889 году, когда Роберт Бош получил заказ на изготовление системы зажигания для стационарного двигателя от одной из крупных машиностроительных компаний. Принцип работы такого устройства был известен еще задолго до того исторического заказа — двойной Т-образный якорь с проволочной обмоткой при движении в магнитном поле вырабатывал электрический ток. Поэтому Бош и взял за основу запатентованное изобретение фирмы Deutz — аппарат, генерирующий электрическую искру, и усовершенствовал его, поставив более сильные подковообразные магниты. Вскоре Роберт Бош начал мелкосерийное производство таких систем, а через десять лет подобные устройства стали основной продукцией фирмы. Но только в 1897 году подобная система зажигания впервые устанавливается на трицикл De Dion Bouton. И первый эксперимент неудачен: устройство вырабатывало не более 200 искр в минуту, что вполне приемлемо для стационарных двигателей, но мотору трицикла, выдававшему 1800 об/мин, требовалось целых 900! Роберт Бош решил и эту проблему: тяжелый якорь с обмоткой он поместил внутри металлической гильзы, которая стала вращаться вокруг него, — так в Штутгарте родилось магнето. Изобретение сразу же запатентовали, так как оно позволилосоздать эффективное зажигание для автомобильных двигателей, позволявшее им работать автономно без дополнительного источника тока.
Одновременно с изобретением магнето Роберт Бош занялся усовершенствованием свечи зажигания. Первым свечи в двигателе применил Карл Бенц, но, не сумев подобрать подходящего материала для изолятора и электродов, оставил затею. Однако это удалось Бошу — изоляторы он стал делать керамическими, а электроды — из специального жаростойкого сплава. Магнето и усовершенствованная свеча зажигания достигли небывалого технического уровня, и дела фирмы резко пошли в гору. Бош строит в Штутгарте новый завод по производству свечей и магнето, затем еще один в соседнем городке Фойербахе и открывает представительства своей фирмы по всему свету: от Парижа и Милана до Москвы и Нью-Йорка. В 1908 году на фирме создают катушку многоискрового зажигания, а два года спустя и распределитель зажигания. А в 1913 году благодаря фирме Bosch автолюбители перестали упражняться перед машиной, вращая рукоятку, — появился электрический стартер.
Практически одновременно началось производство генераторов, благодаря которым удалось создать батарейную систему зажигания без магнето. Она позволила удовлетворить потребности автомобильного рынка в менее дорогой технологии зажигания. Магнето в 20-е годы стоило около 200 марок — это две месячные зарплаты рабочего или одна десятая часть стоимости машины. Естественно, для доступных по цене автомобилей эту систему нужно было удешевить. Так появилось батарейное зажигание, состоящее из катушки, распределителя, свечей и проводов. Катушка, питающаяся от батареи, вырабатывала ток высокого напряжения, который распределитель передавал по проводам к свечам, и между их электродами возникали искры. Батарея заряжалась от генератора, и электроснабжение всей системы обеспечивалось внутри бортовой сети. Подобная схема окончательно вытеснила магнето только к середине 30-х годов, потому что производители машин высшего класса, такие как Maybach или Horch, по-прежнему отдавали предпочтение старому доброму магнето, тем более что стоимость не имела для них решающего значения.
Надежность магнето привлекала и авиационных инженеров — оно продержалось на самолетах вплоть до заката эпохи поршневых моторов, так как полная независимость от источников электроэнергии являлась одним из главных преимуществ в условиях полета.Подтверждение тому многочисленные дальние перелеты 20-х и 30-х годов. В 1928 году три немецких пилота Хюнефельд, Фитцморис и Кель перелетели через Атлантический океан на самолете Junkers W33, оснащенном системой зажигания Bosch.
Роберт Бош отошел от дел еще в конце 20-х, а умер в 1942-м. Его предприятие продолжало расти и развиваться. В дальнейшем фирма Bosch производила светотехнику, звуковые сигналы, семафорные указатели поворотов, аккумуляторы, радиоприемники, отопители, стеклоочистители, смазочные насосы, топливные насосы высокого давления для дизельных двигателей, системы бензинового впрыска, усилители тормозов и еще множество различного оборудования для автомобилей и мотоциклов. «Автомобиль без техники Bosch? Такое возможно разве что для игрушечных машинок», — давал понять один из рекламных плакатов фирмы с изображением заводного автомобильчика. Да и самого автомобиля, вполне вероятно, могло и не быть, если б не изобретения немецкого инженера. И хоть за многие десятилетия система зажигания многократно усовершенствовалась, но в бензиновых двигателях неизменным остается только одно — воздушно-топливная смесь по-прежнему воспламеняется электрической искрой.
Источник статьи: http://www.zr.ru/content/articles/102823-boshestvennoje_zazhiganije/
Роберт Бош — от бытовой техники до автомобиля.
Многие науки тесно связаны с какими-то именами, и они не существовали бы без своих создателей. Такие люди есть в каждой отрасли современной жизни. Но, есть и такие имена, которые забывают. Эта несправедливость коснулась и такого гения автопроизводства, как Роберт Бош.
Да, сейчас его имя в основном связывают только с электроприборами и электротехникой. И он на самом деле сделал огромный вклад в создание бытовой техники. Но, это лишь часть его достижений. Стоит сказать, что Роберт Бош стал известен тем, что совершил в начале ХХ века настоящую революции. автомобилестроении. Если быть максимально честными, то даже не известно, как бы развивалась эта отрасль промышленности, и как бы выглядели автомобили без вклада этого гения. Поэтому его можно по праву ставить в один ряд Карлом Бенцом и Готтлибом Даймлером, теми, кто изобрел автомобиль. За свои заслуги, Роберт Бош даже занял почетное место в Музее Генри Форда в «Автомобильном зале Славы».
Биография.
Родился будущий гений механики и техники в 1861. Роберт стал 11 ребенком в семье. Его отец, будучи землевладельцем, считался очень образованным для свего времени. Он поощрял в детях желание учится.
Это было удивительное время. Золотой век науки, когда электротехника только-только рождалась в подвалах исследователей-самоучек, которых, порой, считали сумасшедшими.
Это время было бескрайним полем для творчества и попыток применения электричества, всюду, где только могла позволить фантазия. Именно это, еще не до конца освоенное море возможностей и тайн поглотило в себя Роберта Боша. Стоит отметить, что отец мальчика еще с детских лет был доволен выбором сна, и только поддерживал в нем желание стать исследователем и ученом. Не смотря на то, что старший Бош был зажиточным землевладельцем, его пугала даже мысль о том, что сын будет также копаться в земле, как он.
Бош заканчивает техническую школу, и после этого начинает активно осваивать все тонкости разработки электрического оборудования, он путешествует и работает в многочисленных компаниях, в том числе в фирме Siemens и в фирме Томаса Эдисона.
За это время Роберт растит в душе идею об открытии своего бизнеса, и она постепенно его захватывает. Таким образом, вернувшись к себе на родину в 25 лет, он открывает свою фирму.
В 1887 году молодой Роберт Бош создает устройство зажигания от магнето, которое позже сыгравшее важнейшую роль в истории развития автопромышленности.
Первые успехи.
В то время как-раз шел судьбоносный для всей планеты 1887 год, Готтлиб Даймлер и Карл Бенц построили первые в мире автомобили. Не менее судьбоносным был этот год и для Боша.
Во-первых. В этот год он впервые женился. Он первого брака у Боша было трое детей: две девочки Маргарета и Паула, а также сын Роберт, который скончался в 30 лет от рассеянного склероза. Намного позже Бош женился во второй раз. От второго брака у него было двое детей: девочка Ева и мальчик Роберт.
Во-вторых, именно тогда в его мастерскую обратились представители фирмы Deutz, с просьбой отремонтировать аппарат зажигания для двигателя внутреннего сгорания, который используют на промышленном производстве. Основная проблема заключалась в том, что были постоянные перебои при генерации искры для детонации в двигателе топливно-воздушной смеси. Бош тщательно изучил аппарат, после чего пришел к выводу, что исправить несовершенную конструкцию невозможно. Тогда он предложил свое модернизированное устройство «магнето».
Принцип действия магнето уже достаточно давно был известен. В его основе лежит функционирование двойного якоря Т-образной формы в проволочной обмотке, который вырабатывает электрический ток при движении в магнитном поле. Конструкция «магнето» использовалась еще в 1860-х годах Сименсом на своей первой динамо-машине. Позже, похожий магнитоэлектрический аппарат на самостоятельно построенный двигатель установил Николаус Отто. Роберт Бош не стал изобретать велосипед, а только модернизировал уже существовавший магнето, использовав более сильные магниты. Само же устройство стало компактнее и мощнее.
Испытания показали, что у устройства уровень надёжности в разы больше, чем у тех приборов, что использовали в то время на производстве. В фирму Боша выстроились огромные очереди, которые желали приобрести его устройство зажигания. Маленькая фирма-мастерская постепенно начинает расти, и к середине 1890-х годов больше половины общей прибыли приносили продажи магнето.
Но, это уже было то время, когда по дорогам городов тарахтели первые автомобили, не только необычные и фантастичные, но и опасные и сложные в эксплуатации.
Революция, которую совершил Бош, стала действительно важнейшим этапом в развитии автомобилей. Система зажигания, а именно – совокупность всех устройств, что создают в необходимый момент работы двигателя искру, это, без преувеличения, является самой трудоемкой, и важнейшей частью в изготовлении составляющая абсолютно любого силового агрегата. Стоит отметить, что также считали и первые производители автомобилей, в том числе Карл Бенц, который говорил, что «зажигание – это самая большая проблема из проблем». В то время так и было.
Дело в том, что в первых автомобилях зажигание представляло собой калильные трубки, которые разработал Готтлиб Даймлер. Тогда воспламенение рабочей смеси возникало не благодаря действию электрического разряда, а из-за этих калильных трубок, которые перед запуском было необходимо сильно нагреть. Хотя это было доступно и компактно, использовать подобное устройство на автомобильных двигателях являлось недопустимым, ведь это было крайне пожароопасным, поскольку для нагрева использовали открытое пламя. А это, в свою очередь, приводило к трагедиям.
Трицикл De Dion-Bouton, на который Роберт Бош установил усовершенствованный вариант магнето.
Именно тогда автопроизводители заинтересовались успешной разработкой Роберта Боша. К нему, в 1897 году обращается руководство Daimler с предложением адаптировать зажигание от магнето для двигателя нового трицикла De Dion-Bouton. Бош с радостью принимается за эту задачу. И тут он сталкивается с первой проблемой: разработанное им магнето, предназначенное для стационарных промышленных двигателей, совершенно не подходили для высокооборотистого автомобильного силового агрегата, который работал со скоростью 1800 об/ми, и ему нужно было 900 искр за 60 с. Существовавший аналог давал только 200 искр за минуту. Понятно, что на пути талантливого инженера такая «мелочь» не могла стать преградой для решения поставленной перед ним задачей. Бош поместил тяжелый якорь с обмоткой внутрь металлической гильзы, и уже она вращалась вместо якоря. Это и позволило создать необходимое и эффективное зажигание. Которое можно было использовать на высокооборотистых автомобильных двигателях внутреннего сгорания. Именно такая, вроде-бы, мелочь, оказалась значительной вехой в жизни мирового автопрома.
Роберт Бош часто сам лично принимал участие в автогонках и усиленно привлекал к ним своих соратников, потому что он очень любил побеждать
Лично протестировав автомобиль с новым двигателем, Бош был вне себя от счастья. И тому была обоснованная причина – теперь можно было ездить на любых скоростях совершенно не переживая за то, что двигатель может заглохнуть в любую секунду.
Инновацию в массы!
Сразу же запатентовав свое изобретение, изобретатель начинает свое путешествие по странам и континентам. Мастерская уже давно канула в лету, а на ее месте выросла большая фабрика. Отныне, магнето Боша устанавливают на английские, итальянские и американские, французские автомобили. На этом Бош не останавливается, и он дальше трудиться для развития автоиндустрии. Видимо, он чувствовал, что где-то его ждет еще одна непокоренная вершина, которую может занять только он.
Работа в исследовательских центрах практически не прекращалась ни на минуту. Роберт Бош работал без передышки, и требовал того же от своих подчиненных.
Прошло немного времени, и начали проявляться недостатки магнето. Во-первых, механизм был очень сложным. Во-вторых, он был крайне не универсальным – для каждой новой модели двигателя приходилось заново конструировать зажигание.
Бош проводит ряд экспериментов, направленных на устранение проблем в магнето. Это приводит его к новой революции – он создает магнето высокого напряжения, принцип работы которого основывается на применении деталей, без которых сегодня невозможно представить автомобиль с двигателем внутреннего сгорания, а именно – свечи зажигания. Таким образом, две катушки, расположенные на якоре вырабатывали ток высокого напряжения, после чего он поступал на свечи зажигания и преодолевал расстояние между электродами в виде искры.
Создав зажигание от магнето, Роберт Бош встал на ноги и выбился в лидеры среди производителей моторов. А когда он разработал свечи зажигания, то стал самым талантливым инженером своего времени, заняв передовые позиции в мире автопромышленности.
Свечи представляли собой устройство с керамическим изолятором. Их применение позволило снять вопрос об универсальности – отныне магнето высокого напряжения можно было использовать на любых типах двигателей. Также, благодаря этому появилась возможность существенно увеличить мощность автомобильных силовых агрегатов.
Немалую рекламу Бошу и его изобретениями делали автогонки. Те машины, на которых были установлены системы зажигания Боша, и за рулем которых иногда даже сидел сам изобретатель, всегда приходили к линии финиша первыми, в отличие от своих соперников, которые очень часто вынуждены были сходить с дистанции из-за использования несовершенных генераторов, которые не выдерживали напряжения, ломались или взрывались.
Фирма Роберта Боша являлась уникальной. Ведь, не создавая автомобили, она все-же была тесно связана с автопроизводством, и стояла плечом к плечу с главными автопроизводителями мира. При этом, Бош не останавливался на создании и усовершенствовании систем зажигания, так как он опасался краха своего дела, считая, что построить стабильную фирму на товаре-однодневке невозможно. Бах постоянно переживал, что его изобретение может вытеснить другое изобретение, более совершенная система. Потому Бош искал что-то новое. Его настойчивость в работе себя оправдала. К началу 1910-х годов компания Боша производила практически все виды электрооборудования, начиная с магнето и заканчивая фарами.
Первая мировая война
Главный, и серьезный удар предприятию Боша нанесли совсем не конкуренты, а более серьезный враг – война. Первая мировая война далеко назад отбросила автопроизводство в его общественном виде. А кризис, который последовал за ней, практически стадом буйволов растоптал производство стран Европы. Великий изобретатель потерял многие свои предприятия, во многих странах, которые воевали против Германии. Но Бош не был бы гениальным предпринимателем и выдающимся исследователем, если бы он не сумел выйти из такой затруднительной ситуации. Потом, спустя годы, часть зарубежных предприятий вернулась к своему законному владельцу. Одни — благодаря джентльменскому соглашению. А другие были отсужены.
Уже первая послевоенная автомобильная выставка блистала его новым клаксоном, который произвел настоящий фурор у публики.
Уже к середине 1920-х годов Бош создал ряд устройств, который заполнили автомобильный рынок и в значительной степени облегчили и обезопасили вождение – автомобильное радио, указатели поворотов, противотуманные фары, электрические стеклоочистители и клаксоны, а также одно из наибольших достижений того времени – первый дизельный насос…
В конце 1920-х годов Бош принимает кардинальное решение – автомобили теперь будут для компании на втором плане, отныне фирма будет специализироваться на выпуске абсолютно любой электрической техники. Так, например, в 1933 году компания Bosch шокировала публику первым холодильником для дома. Это чудо техники могло сохранять продукты свежими в течении 2-3 дней, что для тех времен было серьезным достижением.
Роберта Боша уважали и любили, ценили как выдающегося гения. Но, в то же время, его и боялись, особенно опасаясь вспышек гнева. Он, как и любая выдающаяся личность, обладал массой противоречивых качеств. Бош не видел различий между директором завода и простым рабочим, считая. Что каждый должен работать честно и самоотверженно. Также он всегда говорил, что нет неразрешимых проблем. Роберт Бош был уверен в том, что намного лучше потерять деньги, но ни в коем случае нельзя потерять к себе доверие. Он напрочь отвергал возможность сиюминутной выгоды и тщательно продумывал каждое свое изобретения, пытаясь сделать его максимально качественным. Бош одним из первых ввел на своих заводах 8-часовой рабочий день, а также показал миру такую социальную защиту своих сотрудников, которая для того времени была совершенно не характерна. Также, наследуя Генри Форда, он ввел на своих фабриках первые в Европе конвейерные производства. Продукция, созданная на заводах Боша, ценилась своим качеством. Это обеспечивали и постоянные проверки. Например, в компании Боша, практиковалось испытание продукции не только конструкторами или испытателями, но и директорами, даже сам основатель нередко становился испытателем продукции.
Благодаря таким изменениям и своему мировоззрению Бош как-раз и заработал любовь своих сотрудников. Не стало революционера автомобилепроизводства в 1942 году. Но, он продолжает жить в каждом автомобиле, которые может ездить благодаря его изобретениям. Ведь, если бы более века тому назад, человек по имени Роберт Бош не предложил воспламенять топливно-воздушную смесь электрической искрой, то вполне возможно, что и не было бы сегодня автопроизводства в том виде, в котором мы его знаем сейчас.
Источник статьи: http://autohis.ru/robert-bosh.php