Дешевле, чище, экономичнее: поиск альтернативного топлива ведется уже более 100 лет
Двигатель внутреннего сгорания изобрел голландец. Еще в 17-том веке в качестве топлива он использовал порох. Христиан Гюйгенс изобрел свой двигатель в 1673 году для Людовика XIV, чтобы распылять его фонтаны в садах Версаля. Это был цилиндр с подвешенным поршнем, в котором внизу детонировало немного пороха. Спустя столетие, в 1794 году, британец Роберт Стрит обнаружил, что такой двигатель лучше работает на жидком топливе. Сначала нужно было его нагреть и собрать газы в трубку.
По такому же принципу было создано и новое топливо: легкий газ. В конце 18-го века был разработан процесс извлечения горючего газа из твердого топлива, такого как древесина и уголь. Материал нагревали в герметичном, обедненном кислородом пространстве. Нехватка кислорода не позволяла дереву или углю воспламениться, но жар заставлял их распадаться. В результате выбрасывался горючий газ, основными компонентами которого были метан и газообразный водород. В первой половине 19-го века этот процесс был усовершенствован настолько, что в городах начали строить газовые заводы. Газ, получивший название городской или светлый, в основном использовался для уличного освещения.
В европейских городах появились сети газопроводов. Легкий газ было легко достать, поэтому он стал топливом для первых двигателей внутреннего сгорания. В 1860 году в Париже Этьен Ленуар разработал такой двигатель для малого бизнеса, который был легче и дешевле обычных паровых двигателей. Этот агрегат на самом деле был переделанным паровым двигателем с двумя цилиндрами, который работал в два такта, как и двухтактный мотор. Одновременно с Ленуаром такой двигатель построил французский инженер Пьер Югон, а вскоре после этого появился Николаус Отто из Кельна со своими четырехтактными двигателями.
Проблема с легким газом заключалась в том, что его было трудно взять с собой. Жидкое топливо было более подходящим, и примерно в 1870 году австриец Зигфрид Маркус уже использовал бензин в качестве топлива в своей первой моторизованной тележке. И когда Готлиб Даймлер и Карл Бенц независимо построили свои первые автомобили в 1886 году, они также работали на бензине. Двигатель внутреннего сгорания по принципу Отто стал нормой.
Еще одна версия появилась по другому принципу. Рудольф Дизель хотел разработать двигатель, который был бы более эффективным, чем паровой. Идея заключалась в том, чтобы сильно сжать воздух в двигателе внутреннего сгорания, сделав его настолько горячим, чтобы впрыскиваемое топливо воспламенялось самопроизвольно без искры. В 1897 году Дизель построил этот двигатель на своем заводе Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg, ныне известном как предприятие по производству грузовиков MAN.
Новый двигатель изначально работал на бензине. Позже для него был разработан отдельный нефтепродукт, который стал называться дизельным топливом, но который недалеко ушел от тяжелых видов топлива, таких как нефть и керосин. Дизельный двигатель в основном предназначался для стационарного использования, например, для привода коммерческих машин, но в 1923 году MAN установил двигатель на грузовик. Первым легковым автомобилем с дизельным мотором стал Mercedes-Benz 260D 1936 года выпуска.
Одновременно шел поиск всевозможных альтернатив бензину. В Первую мировую войну нехватка бензина приняла такие крайние формы, что во Франции были предприняты серьезные попытки перевести автомобили на легкий газ. Для этой цели были созданы генераторы древесного газа: мобильные газовые заводы. Во время кризиса 1930-х годов бензиновый генератор рекламировался во Франции как дешевая альтернатива бензину.
Все изменилось в военные годы, когда большинство автозаправочных станций было закрыто, а газогенератор стал практически единственным устройством, которое позволяло машинам двигаться. Вскоре стали доступны генераторы из Германии, Швеции, Австрии и Франции. Многие из них работали на дровах, но запасов древесины в некоторых странах было недостаточно, но были угольные шахты, поэтому местные жители могли использовать в генераторе кокс и антрацит.
Было также и другое полезное топливо, полученное из торфяной почвы: торф. Торф состоит из тысячелетних слоев растительных остатков. В двадцатом веке он добывался с поверхности земли, но дождевая вода превратила большую часть раскопок в лужи, и в конце войны нацистская Германия перешла на производство синтетического бензина из угля.
После Второй мировой войны автомобильное движение частично возобновилось. Когда в середине 1950-х годов реконструкция набирала обороты, возникла новая проблема: Суэцкий кризис. Этот конфликт из-за доступа к Суэцкому каналу спровоцировал войну между Израилем и Египтом. В конце концов, Египет перекрыл канал. В результате поставки нефти из арабского мира на Запад прекратились, а бензина снова стало не хватать. Опять же это привело к поиску альтернативы бензину.
Газификатор нефти, который уже был опробован в 1930-х годах, был опробован еще раз. Нефть служила топливом для стационарных двигателей и тракторов, но они работали с более низкими и в основном постоянными скоростями. Бензин был нецелесообразен в таком автомобиле, потому что это вещество затрудняло его запуск, а также его было трудно заправлять газом.
В Сомерене в Брабанте Лео Коппенсу, владельцу машиностроительного завода, удалось приспособить газификатор нефти таким образом, что эти недостатки практически исчезли. Автомобиль запускался на бензине, а установка Koppens Cargas затем нагревала его теплом выхлопных газов. Термостат обеспечивал переход с бензина на нефть, как только температура газификатора становилась достаточно высокой. Установка состояла из газификатора и комбинированного карбюратора для бензина и нефти. Преимущество установки Cargas заключалось в низкой цене топлива.
В течение короткого времени газификатор нефтяных коксов пользовался скромной популярностью. Но из США пришло другое топливо: СНГ (сжиженный нефтяной газ). Это было не тяжелое жирное топливо, такое как нефть или дизель, а летучее углеводородное соединение, смесь бутана и газообразного пропана. Его преимущество заключалось в том, что это уже был газ при атмосферном давлении, и требовалось лишь небольшое давление, чтобы сохранить его в жидком виде.
В 1954 году были проведены первые серьезные испытания нового топлива. В то время большинство грузовиков работало на бензине, и их стоило переоборудовать на сжиженный газ. Как и в случае с нефтью, автомобили, работающие на СНГ, облагались двойным дорожным налогом, но стоимость литра сжиженного нефтяного газа перевешивало чашу весов в свою пользу. Сжиженный газ начал свое развитие в 1950-х годах, которое остановилось только в 1990-х. Тем временем дизельные легковые автомобили стали настолько хороши, что превзошли по комфорту и надежности автомобили, работающие на СНГ. Спор был улажен: бензин и дизель оставались важнейшим топливом, по крайней мере, до сих пор.
