История нефти. «Чёрное золото» – универсальный продукт
В 1880 году Даймлер и Майбах из-за разногласий со своим работодателем ушли из компании Отто и начали самостоятельную деятельность по моделированию собственного двигателя, взяв за основу изобретение бывшего патрона. В качестве топлива Даймлер использовал бензин, который в то время считался побочным продуктом переработки нефти и использовался только как чистящее средство, требующее осторожности в обращении из-за легко образующихся взрывоопасных паров. Но именно лёгкость испарения бензина при низких температурах и заинтересовала Даймлера.
В 1885 году работа по созданию первого двигателя Даймлера была успешно завершена, и теперь предстояло проверить устройство, развивающее мощность в одну лошадиную силу при 600 оборотах в минуту, укрепив его на какое-либо транспортное средство. Этим транспортом оказался велосипед, который после установки на него мотора Даймлера можно смело назвать первым в мире мотоциклом с двигателем внутреннего сгорания, а Майбаха, который проехал на нём три километра со скоростью 12 км/ч на глазах у изумлённой публики, первым мотоциклистом.
Даймлер запатентовал своё изобретение в 1885 году под названием «Повозка для верховой езды с керосиновым двигателем».
В том же году газеты известили весь мир о создании первого автомобиля с бензиновым двигателем. Его создателем стал немецкий конструктор, выдающийся инженер Карл Бенц. Через год он получил патент на изобретение. К патенту прикладывалось разрешение на начало серийного производства автомобилей. Немецкий изобретатель создал опытный образец машины, наладил производство, и его завод стал первым предприятием по серийному выпуску автомобилей для Германии, Европы и всего мира.
Бенц являлся разработчиком двухтактных газовых двигателей и хозяином завода. Несмотря на приносимую предприятием прибыль, Бенц мечтал создать самодвижущуюся машину с двигателем внутреннего сгорания, так как созданные им и Даймлером двигатели имели невысокую скорость хода.
Карл Бенц построил свой первый автомобиль (Benz Patent-Motorwagen) в 1885 году в Мангейме. 29 января 1886 года он получил патент на этот автомобиль. После этого изобретатель решил представить своё творение на суд публики и прокатился на нем по улицам Мангейма. Но новинка не вызвала у жителей города интереса. Карл вернулся домой в расстроенных чувствах и поставил автомобиль под навес, решив совершенствовать его. Так прошло более двух лет, а ранним летним утром 1888 года автомобиль исчез. Вот как об этом вспоминает сам Бенц:
«У меня похитили мой автомобиль! Их было трое, действовали они согласованно и дружно. В мой автомобиль они были влюблены так же, как я сам. Но они требовали от него больше, чем я… Они хотели испытать похищенный автомобиль, проехать на нем 180 километров по неровной дороге. Компания с бродяжническими наклонностями состояла из моей жены и обоих сыновей».
Карл Бенц
Трое так называемых угонщиков решили навестить родственников в городке Пфорцхейм и решили сделать это на автомобиле. Конечно же, в дороге не обошлось без приключений, но автомобиль выдержал путешествие, а все волнения окупились с лихвой, так как все жители Пфорцхейма сбежались, чтобы увидеть этот чудо-экипаж, который передвигался без лошади.
Об этом случае через некоторое время узнала вся Германия, при этом пресса обратила внимание не на похитителей, а на сам автомобиль. С этого момента и началось повсеместное увлечение автомобилем.
Многие историки считают, что жена Бенца сыграла огромную роль в успехе мужа, а первое путешествие автомобиля в 180 километров сегодня считается первым в истории автопробегом. С 2008 года это событие отмечено Мемориальной трассой имени Берты Бенц.
Причем главной проблемой в дороге для Берты стал дефицит бензина. Она скупала во всех встреченных аптеках весь имевшийся в них бензин, чем вызывала гнев аптекарей – ждать новых поставок антисептика приходилось довольно долго. Когда и в аптеке бензина не нашлось, пришлось покупать его у местного врача.
Постепенно продажи автомобилей росли, бензина нужно было всё больше, аптеки не могли удовлетворить этот спрос. Начали открываться специализированные магазины, где можно было купить бензин. Но топливо в них продавалось порционно в ведрах или канистрах, никаких устройств по его перекачке в бак не существовало, поэтому заправка занимала много времени.
Первая специализированная заправочная станция открылась в 1907 году в Сиэтле, её владельцем была нефтяная компания «Стандарт Ойл». Причем помимо продажи топлива она предлагала и заправку его в автомобиль, для чего на станции были установлены ручные помпы.
А вот когда в 1910-е годы Генри Форд внедрил на своём заводе в Дирборне, штат Мичиган, конвейер, позволивший в два раза уменьшить цену его «Форда», продажи машин возросли тысячекратно. Миллионы автомобилей требовали топлива, число автозаправочных станций в США стремительно выросло. Если в 1921 году в Штатах насчитывалось около 12 тысяч станций, то в 1929 году – уже более 143 тысяч.
Нарастить объём производства бензина удалось благодаря изобретению нового метода нефтепереработки, который увеличил выход бензина из нефти, – крекинга, высокотемпературной переработки нефти с последующим получением продуктов меньшей молекулярной массы. Крекинг значительно увеличивает выход бензина из нефти. Разработал этот метод знаменитый русский инженер Владимир Шухов вместе с помощником Сергеем Гавриловым.
Несмотря на то что Шухов запатентовал своё изобретение, первую промышленную крекинговую установку построили в США в 1915 году. Её автором стал Уильям Бертон. Шухов же смог реализовать свои идеи в промышленных масштабах лишь в 1931 году, когда заработало предприятие «Советский крекинг».
Октановое число бензина – его стойкость к самовоспламенению при сжатии, взрывоопасность. Очень нужное качество, но одноразовая перегонка нефти не позволяет получить продукт с высоким октановым числом. Максимально возможное число, как правило, не превышает 70–80 единиц. Чтобы повысить октановое число, в бензин добавляют высокооктановые компоненты (метиловый и этиловый спирт) и антидетонаторы в незначительных количествах (до 0,3 %). Такой бензин называют этилированным. Но получали его с добавлением очень опасного для здоровья человека токсичного антидетонатора – тетраэтилсвинца. Мало того что он токсичен, он ещё плохо воздействует на каталитические нейтрализаторы выхлопных газов, которые в 1970-х годах стали появляться на автомобилях. Тогда от тетраэтилсвинца отказались в пользу метилтретбутилового эфира.
Долгое время существовало четыре вида этилированного бензина: Аи-80, Аи-92, Аи-95 и Аи-98. Для автогонок появились бензины «сотый», «сто первый» и «сто второй». Топливо с октановым числом 103 используется в «Формуле-1». Сейчас бензин с октановым числом выше чем 98 стал появляться и на обычных заправках.
Но бензин использовался не только в двигателях внутреннего сгорания. Например, в конце XIX века в США была разработана паяльная лампа, работавшая на бензине, а в европейских версиях тогда использовался керосин для обеспечения безопасности и низкой стоимости. Такие лампы вышли из оборота только к 1970-м годам, их заменили лампы на пропане. Сейчас остается несколько производителей, производящих латунные паяльные лампы в Индии, Китае и Северной Корее для рынков, где газ пропан трудно достать или он слишком дорог.