«Сборник статей по истории науки и технологии (Бюллетень 240 Смитсоновского института)»

Примечания составителя

Бюллетень № 240 составлен на основе отдельных публикаций, размещенных на сайте Проекта «Гутенберг», и указателя к данному тому:

Статья 34 Статья 35 Статья 36 Статья 37 Статья 38 Статья 39 Статья 40 Статья 41 Статья 42 Статья 43 Статья 44

Примечания транскриптора к каждой статье и указатель приводятся после текста соответствующей статьи / указателя.

СМИТСОНОВСКИЙ ИНСТИТУТ

НАЦИОНАЛЬНЫЙ МУЗЕЙ СОЕДИНЕННЫХ ШТАТОВ

БЮЛЛЕТЕНЬ 240

ИЗДАТЕЛЬСТВО СМИТСОНОВСКОГО ИНСТИТУТА

MUSEUM OF HISTORY AND TECHNOLOGY

Contributions

From the

Museum

of History and

Technology

Papers 34-44

On Science and Technology

SMITHSONIAN INSTITUTION · WASHINGTON, D.C. 1966

Публикации Национального музея Соединенных Штатов

Научные и академические публикации Национального музея Соединенных Штатов включают две серии: «Труды Национального музея Соединенных Штатов» (Proceedings of the United States National Museum) и «Бюллетень Национального музея Соединенных Штатов» (United States National Museum Bulletin).

В этих сериях Музей публикует оригинальные статьи и монографии, посвященные коллекциям и деятельности входящих в его состав музеев — Музея естественной истории и Музея истории и технологии, — в которых излагаются вновь открытые факты в области антропологии, биологии, истории, геологии и технологии. Экземпляры каждого издания рассылаются в библиотеки, культурные и научные организации, а также специалистам и лицам, интересующимся соответствующими темами.

«Труды», издающиеся с 1878 года, предназначены для публикации в виде отдельных выпусков кратких статей сотрудников Музея естественной истории. Они объединяются в тома формата ин-октаво, причем дата публикации каждой статьи указывается в оглавлении тома.

В серии «Бюллетень», первая книга которой вышла в свет в 1875 году, публикуются более объемные отдельные издания, состоящие из монографий (иногда в нескольких частях), а также тома, объединяющие работы на смежные темы. Бюллетени выпускаются в формате ин-октаво или ин-кварто в зависимости от особенностей материала. С 1902 года статьи, относящиеся к ботаническим коллекциям Музея естественной истории, публикуются в серии «Бюллетень» под заголовком «Материалы Национального гербария Соединенных Штатов» (Contributions from the United States National Herbarium), а с 1959 года в бюллетенях под названием «Материалы Музея истории и технологии» (Contributions from the Museum of History and Technology) объединяются краткие статьи, касающиеся коллекций и научных исследований этого Музея.

Настоящий сборник «Материалов» (статьи 34–44) составляет Бюллетень № 240. Каждая из этих статей ранее издавалась в виде отдельной брошюры. Год публикации указан на последней странице каждой статьи.

Фрэнк А. Тейлор Директор Национального музея Соединенных Штатов

Papers

Page

34. The 1893 Duryea Automobile

Don H. Berkebile 1

35. The Borghesi Astronomical Clock

Silvio A. Bedini 29

36. The Engineering Contributions of Wendel Bollman

Robert M. Vogel 77

37. Screw-Thread Cutting by the Master Screw Method Since 1480

Edwin A. Battison 105

38. The Earliest Electromagnetic Instruments

Robert A. Chipman 121

39. Fulton’s “Steam Battery”: Blockship and Catamaran

Howard I. Chapelle 137

40. History of Phosphorus

Eduard Farber 177

41. Tunnel Engineering—A Museum Treatment

Robert M. Vogel 201

42. The “Pioneer”: Light Passenger Locomotive of 1851

John H. White 241

43. History of the Division of Medical Sciences

Sami Hamarneh 269

44. Development of Gravity Pendulums in the 19th Century

Victor F. Lenzen and Robert P. Multhauf 301

Подготовлено Колином Белом, Джозефом Купером, Стефани Исон и волонтерами проекта Online Distributed Proofreading Team на сайте http://www.pgdp.net.

[1]

Материалы Музея истории и технологии: Статья 34 Автомобиль «Дюрио» 1893 года в Музее истории и технологии

Дон Х. Беркебил

EARLY AUTOMOTIVE EXPERIENCE 5

CONSTRUCTION BEGINS 6

DESCRIPTION OF THE AUTOMOBILE 16

INDEX

Рисунок 1. — Автомобиль «Дюрио» в Музее истории и технологии, с фотографии 1897 года. На момент съемки зубчатки цепной передачи уже отсутствовали, и цепь свободно лежит на шестерне. Справа показан автомобиль «Дюрио» после недавней реставрации (фото Смитсоновского института № 34183).

Дон Х. Беркебил

АВТОМОБИЛЬ «ДЮРИО» 1893 ГОДА

В Музее истории и технологии

В последнее десятилетие XIX века ряд американских инженеров и механиков усердно работали над созданием практичного самоходного экипажа с двигателем внутреннего сгорания в качестве силовой установки. Среди этих людей были Чарльз и Франк Дюрио, которые приступили к работе над транспортным средством такого типа примерно в 1892 году. Этот экипаж выезжал на улицы Спрингфилда, штат Массачусетс, в 1893 году, и его испытания освещались в газетах. В настоящее время он хранится в Музее истории и технологии и является ценным экспонатом коллекции старинных автомобилей.

Цель настоящей статьи — представить некоторые факты, выявленные в ходе реставрации машины, показать проблемы, с которыми столкнулись ее создатели, и описать пути их решения. Была также предпринята попытка сопоставить всю эту информацию с отчетами о почти легендарных повседневных испытаниях братьев Дюрио, опубликованными самими братьями в различных брошюрах, а также с рассказами Франка Дюрио в ходе двух интервью, записанных на пленку в 1956 и 1957 годах во время его визита в Смитсоновский институт.

Об авторе: Дон Х. Беркебил является сотрудником Музея истории и технологии в Национальном музее Соединенных Штатов Смитсоновского института.

Среди многочисленных американских пионеров автомобилестроения наиболее известны, пожалуй, Чарльз и Франк Дюрио. Начав работу по созданию автомобилей в Спрингфилде, штат Массачусетс, и после многочисленных переделок, в 1892–1893 годах они построили свой первый успешный автомобиль. Едва он был завершен, Франк, работая в одиночку, приступил к созданию второго автомобиля с двухцилиндровым двигателем. Благодаря этому автомобилю в 1895 году удалось привлечь достаточный капитал для основания компании Duryea Motor Wagon Company, акционерами и директорами которой стали оба брата. Вскоре после создания компании этот второй автомобиль был заявлен ею на автогонки газеты Chicago Times-Herald в День благодарения, 28 ноября 1895 года, где Франк Дюрио одержал победу над пятью другими участниками — двумя электромобилями и тремя машинами марки «Бенц», импортированными из Германии.

В год, следующий за этой победой, Франк в качестве инженера, ответственного за проектирование и конструирование, завершил начатые ранее планы по созданию более мощного автомобиля. В течение 1896 года компания выпустила тринадцать идентичных автомобилей — первый пример серийного производства в истории американского автомобилестроения. [1] Еще во время постройки этих машин Франк занимался проектированием более легкого транспортного средства, один экземпляр которого был закончен в октябре 1896 года. На этой машине Франк Дюрио одержав очередную победу 14 ноября 1896 года, когда он вновь соревновался с автомобилями европейской постройки в автопробеге в День свободы (Liberty-Day Run) из Лондона в Брайтон. Решение участвовать в гонках и демонстрировать свои автомобили за рубежом было принято из-за стремления компании привлечь иностранный капитал, хотя позднее Франк считал, что они лучше поступили бы, потратив время и деньги на сосредоточение усилий на производстве автомобилей и их продаже на местном рынке. Впоследствии, осенью 1898 года, Франк договорился о продаже своей и Чарльза доли в компании, после чего братья продолжили карьеру по отдельности.

Рисунок 2. — Рабочие на заводе Дюрио в Спрингфилде, штат Массачусетс, собирают моторные экипажи 1896 года выпуска (в количестве 13 штук). (Фото Смитсоновского института № 44062.)

В 1901 году Франк заключил контракт с компанией J. Stevens Arms and Tool Company из Чикопи-Фолс, штат Массачусетс, которая занималась сборкой автомобилей под его руководством. Это сотрудничество привело в 1904 году к созданию компании Stevens-Duryea Company, президентом которой стал Ирвинг Пейдж, а Франк Дюрио занял пост вице-президента и главного инженера. За десятилетний период своего существования эта компания выпустила ряд популярных и известных моделей, среди которых — легкий шестицилиндровый автомобиль Model U 1907 года выпуска; более крупная четырехцилиндровая модель Model X 1908 года; а также более крупная шестицилиндровая модель Model Y 1909 года. В 1914 году, когда Стивенс вышел из состава компании, Франк получил над ней полный контроль. В следующем году он продал заводы и оборудование, ликвидировал компанию и из-за слабого здоровья вышел на пенсию.

Тем временем Чарльз обосновался в Рединге, штат Пенсильвания, где строил автомобили под названием Duryea Power Company. [2] Там, а позднее и в Филадельфии под названием Duryea Motor Corporation и под другими корпоративными наименованиями, он в течение ряда лет продолжал производить автомобили, пылесосы и прочие механические устройства. Вплоть до своей смерти в 1938 году он работал инженером-консультантом.

Рисунок 3. — Пропуск К. Э. Дюрио в Патентное ведомство США, 1887 год. (Подарок Реи Дюрио Джонсон.)

Ранний опыт автомобилестроения

Рисунок 4. — Чарльз Э. Дюрио, около 1894 года. Рисунок Джорджа Гигере по фотографии. (Фото Смитсоновского института № 48335-A.)

Родившийся в 1861 году близ Кантона, штат Ильинойс, Чарльз Э. Дюрио после окончания средней школы освоил профессию механика, а впоследствии переключил свои интересы на ремонт велосипедов. Он и его брат Джеймс Франк, который был на восемь лет младше, в конце концов уехали из Иллинойса и перебрались в Вашингтон, округ Колумбия, где работали в велосипедной мастерской Г. С. Оуэна, одного из ведущих столичных продавцов и импортеров велосипедов. Находясь в Вашингтоне, Чарльз стал постоянным читателем «Официального бюллетеня Патентного ведомства» (Patent Office Gazette), [3] что несомненно повлияло на его дальнейшую работу с автомобилями. Некоторое время спустя, вероятно, в 1889 году, Чарльз заключил контракт с фирмой из Рокавея, штат Нью-Джерси, на производство велосипедов по его заказу, но из-за несоблюдения ими сроков поставки он был вынужден отправиться в Чикопи, штат Массачусетс, где заключил договор с Ames Manufacturing Company. Переехав туда в 1890 году, он добился для своего брата должности инструментальщика на заводе компании «Эймс». Таким образом, Франк Дюрио, как его стали называть впоследствии, также обосновался в Чикопи, северном пригороде Спрингфилда.

Летом 1891 года Чарльз обнаружил, что велосипедный бизнес оставляет ему некоторое свободное время, и в эти периоды безделья его мысли постоянно возвращались к бензиновым экипажам, о которых он читал ранее. [4] Вместе с Франком они изучили несколько книг по бензиновым двигателям, в том числе написанную английским автором (название и автор в настоящее время неизвестны); [5] в ней описывался четырехтактный цикл Отто, применяемый по сей день. Однако некоторых инженеров беспокоило то, что в этом двигателе после завершения такта выпуска продукты сгорания удалялись не полностью. Двигатель Аткинсона, запатентованный в 1887 году, представлял собой одну из попыток решить эту и ряд других проблем и тем самым создать более эффективный рабочий цикл. Конструкция этого двигателя была таковой, что при такте выпуска поршень доходил до самого днища цилиндра, тогда как при такте сжатия он перемещался лишь на расстояние, достаточное для надлежащего сжатия смеси. Сложная система рычагов, необходимая для реализации столь неравных ходов поршня в двигателе Аткинсона, делала его, по-видимому, непрактичным для экипажного двигателя, где ценилась компактность.

Рисунок 5. — Реклама велосипедной компании Дюрио в журнале Scientific American от 9 сентября 1893 года.

Отправившись в Хартфорд, штат Коннектикут, возможно по делам, связанным с велосипедным бизнесом, Чарльз посетил компанию Hartford Machine Screw Company, где выпускался двигатель типа Даймлера, [6] однако после его осмотра он посчитал его слишком тяжелым и громоздким для своих целей. Там же, в Хартфорде, он обсудил проблему создания удовлетворительного двигателя с К. Э. Хоули, сотрудником компании Pope Manufacturing Company — производителя велосипедов Columbia. Хоули, искавший способ построить двигатель, который работал бы подобно двигателю Аткинсона и в то же время обладал легкостью и компактностью, необходимыми для экипажной силовой установки, предложил идею, которая показалась Чарльзу заслуживающей внимания. Эта идея, предполагавшая использование того, что братья Дюрио позже назвали «свободным поршнем», в конечном итоге была воплощена в их первом двигателе. [7]

Рисунок 6. — Дж. Франк Дюрио, около 1894 года. Рисунок Джорджа Гигере по фотографии. (Фото Смитсоновского института № 48335.)

Начало строительства

Вернувшись в Чикопи, Чарльз приступил к проектированию своей первой безлошадной повозки. Позднее Франк заявлял, что в своей работе они в значительной степени опирались на патенты Бенца; [8] однако, хотя конструкция последующих двигателя и трансмиссии содержат следы этого влияния, в первоначальном проекте Дюрио были заимствованы лишь схема размещения двигателя и маховика, предложенная Бенцем. Чарльз развернул двигатель так, чтобы маховик находился спереди, а не сзади, как в патенте Бенца, но применил вертикальный коленчатый вал Бенца, благодаря которому маховик вращался в горизонтальной плоскости. Раньше на большинстве двигателей использовались вертикальные маховики; Бенц же, полагая, что такая практика создаст трудности при управлении самоходным экипажем, объяснил причину изменения этой особенности в своем патенте США № 385087, выданном 26 июня 1888 года:

В использовавшихся ранее моторах маховики крепились к горизонтальному валу или оси и таким образом вращались в вертикальной плоскости, поскольку горизонтальный вал лучше всего приспособлен для передачи мощности. Если бы, однако, в данном случае мы использовали тяжелую вращающуюся массу, соответствующую развиваемой мощности и быстро вращающуюся в вертикальной плоскости, то возможность управления транспортным средством или судном значительно бы снизилась, так как маховик продолжает вращаться в своей плоскости. Поэтому я проектирую аппарат таким образом, что его коленчатый вал x занимает вертикальное положение, а его маховик y вращается в горизонтальной плоскости... Благодаря этому транспортное средство не только легко контролируется, но также достигается максимальная безопасность от опрокидывания.

Возможно, идею размещения промежуточного вала братья Дюрио также почерпнули у Бенца, хотя его расположение настолько очевидно, что Чарльз вполне мог обойтись и без заимствования у Бенца. Чарльз разумно поступил, в отличие от Бенца поместив маховик спереди, что избавило от необходимости использовать длинный приводной ремень экипажа Бенца. Тем не менее он отверг конические шестерни, использовавшиеся Бенцем, хотя их вполне стоило сохранить, что Франк впоследствии доказал, спроектировав работоспособную трансмиссию с такими коническими шестернями. Первоначальный проект, задуманный Чарльзом, также включал детали осей, рулевого управления, промежуточного вала с его фрикционным барабаном, двухэлементной рамы из уголка, на которой монтировались подшипники промежуточного вала, а также двигателя со свободным поршнем и калильной трубкой, поскольку предполагалось использовать калильное зажигание. Однако не было предусмотрено ни горелки для нагрева трубки, ни карбюратора, хотя было решено отказаться от поверхностного карбюратора с бачком. Проектом не предусматривались ни глушитель, ни пусковое устройство. [9] Многие двигатели того периода запускались просто вращением маховика вручную, и Чарльз считал этот способ достаточным для своей повозки.

Рисунок 7. — Чертеж, иллюстрирующий принцип работы двигателя Аткинсона; именно этот результат братья Дюрио пытались получить в своем двигателе со свободным поршнем, заменив свободным поршнем сложную систему рычагов Аткинсона. (Фото Смитсоновского института № H3263-A.)

Рисунок 8. — Чертеж двигателя Бенца 1885 года, показывающий внешнее сходство с двигателем Дюрио. Из книги «Karl Benz und sein Lebenswerk», Штутгарт, 1953 г. (Издание компании Daimler-Benz.)

На заводе «Эймс» обычно устраивался летний перерыв в августе; таким образом, в августе 1891 года в распоряжении Чарльза и Франка оказался почти пустой цех, где они могли проводить эксперименты и составлять рабочие чертежи проектируемого транспортного средства. Сейчас нельзя с уверенностью утверждать, изготавливались ли какие-либо детали для автомобиля в августе или в оставшуюся часть года. Более вероятно, что братья пытались завершить комплект чертежей. В это время им мог помогать Фрэнк Харрингтон, главный чертежник компании «Эймс»; из заявления Чарльза от 14 апреля 1937 года следует, что он действительно готовил чертежи в течение 1892 года.

Рисунок 9. — Иллюстрация из патента США № 385087, выданного Карлу Бенцу, на которой показана горизонтальная плоскость маховика — особенность, использованная братьями Дюрио в своей машине.

Первое документальное упоминание о каких-либо работах над транспортными средствами относится к счету от 21 января 1892 года за чертеж, выполненный фирмой George W. Howard & Company. Этот чертеж был выполнен осенью 1891 года Чарльзом А. Бартлеттом, сотрудником фирмы «Ховард» и соседом Чарльза Дюрио, согласно заявлению Чарльза в журнале Automobile Trade Journal от 10 января 1925 года. Тогда же он высказывал мнение, что этот чертеж, возможно, не имел никакого отношения к экипажу, который они собирались собирать, но обнаруженная Чарльзом позднее запись заставила его предположить, что он, вероятно, касался грузового автомобиля коммерческого назначения, который тот обсуждал с неким мистером Сноу.

К началу 1892 года Чарльзу потребовались капитал для финансирования своего предприятия, старый экипаж для установки своих изобретений, помещение для работы и механик для выполнения этой работы. 26 марта он заехал в компанию Smith Carriage Company и осмотрел выбор бывших в употреблении легких экипажей и фаэтонов. В конце концов он остановил свой выбор на изрядно потрепанном дамском фаэтоне, который приобрел за 70 долларов. Кожаный фартук находился в столь плачевном состоянии, что его пришлось бы перетягивать заново до выезда экипажа на дорогу, а бывшие у него прежде кожаные крылья к тому моменту были сняты; тем не менее обивка выглядела вполне удовлетворительно, а свечные фонари были целы.

Рисунок 10. — Схематическое изображение первого автомобиля Бенца. (Из книги Л. М. Фэннинга «Карл Бенц — отец автомобильной промышленности», Нью-Йорк, 1955 г.)

Два дня спустя Чарльзу удалось заинтересовать Эрвина Ф. Маркхама из Спрингфилда настолько, что тот оказал финансовую поддержку проекту. Между ними был составлен контракт, в котором говорилось, что мистер Маркхам должен внести 1000 долларов, за что получал пятидесятипроцентную долю в предприятии. Когда эта тысяча долларов была израсходована, он получал право либо продолжить финансирование до успешного завершения проекта, сохранив свою половинную долю, либо отказаться от дальнейших вложений и уступить четыре десятых своей доли в бизнесе. [10] Если бы в итоге он выбрал последнее, Чарльзу, очевидно, пришлось бы искать помощь в другом месте.

Рисунок 11. — Счет фирмы Howard & Co., отражающий первые работы по созданию моторного транспортного средства. Хотя он может не относиться конкретно к машине, находящейся ныне в музее, он служит свидетельством ранних работ.

Рисунок 12. — Мастерская Джона Расселла с сыновьями. На втором этаже этого здания Чарльз и Франк Дюрио построили свое первое моторное транспортное средство. (Предоставлено газетой Springfield Union.)

В тот же день, 28 марта, Чарльз нашел свободные рабочие места и оборудование в компании John W. Russell & Sons Company в Спрингфилде. [11] Расселлы незадолго до этого выполнили крупный правительственный заказ на снаряды для знаменитых динамитных пушек, которые позже применялись на крейсере Vesuvius во время Испано-американской войны, в результате чего весь второй этаж площадью примерно 35 на 85 футов оказался практически свободным, согласно аффидевиту Уильяма Дж. Рассела от 30 апреля 1926 года. Готовый к началу практической работы Чарльз нанял своего брата Франка для руководства постройкой. Франк приступил к работе примерно первого апреля, получив прибавку к зарплате около 10 процентов по сравнению с тем, что он получал на «Эймсе». До завершения работы над автомобилем ряд других людей выполняли работы по изготовлению некоторых деталей, среди них — Уильям Дитс, которого Чарльз нанял в основном для работы с велосипедами на той же территории, но который время от времени помогал с экипажем. Записи компании Рассела свидетельствуют о рабочем времени, записанном на счет Чарльза Дюрио шестью другими сотрудниками Рассела: У. Дж. Расселом, П. Колганом, К. Э. Мерриком, Т. Ши, Л. Дж. Пармели и А. А. Пуассаном.

Рисунок 13. — Дж. Франк Дюрио осматривает токарный станок в мастерской Рассела, на котором он точил детали для первой машины Дюрио. Фотография сделана примерно в 1944 году. (Предоставлено газетой Springfield Union.)

По воспоминаниям Франка Дюрио, он приступил к работе в понедельник, 4 апреля. Сначала он снял кузов вместе с рессорами и установил его на пару деревянных козелков, где тот простоял до лета следующего года. Следующим шагом было снятие задней оси и ее доставка в кузнечную мастерскую, где старые полуоси были отрезаны и приварены к новой оси с заниженной средней частью. Затем были сняты цапфы передней оси, в концах оси прописованы пазы, и в каждый паз была вставлена снабженная ребрами C-образная деталь, несущая подшипники шкворня, подкрепленная снизу короткими кронштейнами, которые крепились заклепками и пайкой. Старые цапфы были приварены к центру смещенных шкворней, которые, в свою очередь, монтировались в своих подшипниках примерно так же, как вилка переднего колеса высокого велосипеда Columbia крепилась в своей раме. Рычаги, приваренные к нижней части шкворней, соединялись рулевыми тягами с рычагом на нижней части вертикальной рулевой колонки, расположенной по центру оси.

Рисунок 14. — Часть учетных документов мастерской Рассела с записями о работах, выполненных по заказу Чарльза Дюрио в 1893–1894 годах.

По мере продвижения работ с ходовой частью была достигнута определенная степень прогресса в создании двигателя. Были изготовлены модели для отливок, большинство из них — Чарльзом Маршаллом на Тейлор-стрит, [12] после чего были отлиты детали. Корпус или главная отливка двигателя напоминали отрезок чугунной трубы: на нем не было отлитых приливов или бобышек, а также какой-либо водяной рубашки, поскольку создатели полагали, что двигатель будет охлаждаться просто за счет нахождения на открытом воздухе. Передняя часть двигателя крепилась к экипажу четырьмя болтами, которые проходили через половины подшипников в четыре прилива на открытом конце двигателя. Поскольку при создании нынешнего двигателя использовался тот же коленчатый вал, логично предположить, что подшипники также остались прежними. Головка была отлита в виде толстого диска со встроенными впускным и выпускным клапанами и крепилась болтами к фланцевому торцу двигателя.

Внутри цилиндра находилась странная конструкция, предложенная ранее К. Э. Хоули. К шатуну крепился довольно обычный поршень с кольцами, поверх которого был надет свободный поршень без колец, подогнанный с минимальным зазором по внутреннему диаметру цилиндра. Этот плавающий поршень мог свободно перемещаться на расстояние, равное объему камеры сжатия. По замыслу, на такте впуска разрежение должно было открывать впускной клапан, не имевший принудительного привода, и втягивать топливовоздушную смесь, которая затем сжималась, как в обычном двигателе Отто. Воспламененная системой калильного зажигания, сила взрыва толкала оба поршня вниз, прижимая внешний поршень вплотную к головке меньшего, а в конце хода более длинная стенка внешнего поршня ударяла по выступающему в цилиндр рычагу вблизи открытого конца, смещая вперед шток выпускного клапана, с которым был соединен этот рычаг, и тем самым отталкивая клапан в головке. [13] На такте выпуска не сдерживаемый ничем внешний поршень доходил до самой головки, вытесняя все продукты сгорания и возвращая выпускной клапан в закрытое положение. Чарльз полагал, что при диаметре цилиндра четыре дюйма или менее этот двигатель должен развивать мощность около трех лошадиных сил и работать на оборотах от 350 до 400 об/мин. [14]

Поскольку система зажигания еще не была предусмотрена, они подготовили отрезок железной трубы диаметром в четверть дюйма и длиной 4,5 дюйма, заглушенный с одного конца, и вкрутили открытый конец в головку. Нагрев этой трубки спиртовой горелкой вызывал воспламенение смеси при заталкивании ее части в нагретую трубку ближе к концу такта сжатия. В то время не предпринималось попыток использовать электрический размыкаемый контакт, примененный на их втором двигателе, так как свободный поршень разрушил бы детали прерывателя на такте выпуска, а толкатель на торце поршня мешал бы поршню закрывать выпускной клапан.

Закрепив маховик на нижнем конце коленчатого вала с помощью шпонки, Чарльз и Франк решили попытаться запустить двигатель. Занеся его в подсобное помещение, вероятно, в июле или августе 1892 года, они установили его на козлах. Карбюратор еще не был изготовлен, поэтому они попытались запустить мотор, вращая маховик вручную и одновременно впрыскивая бензин через впускной клапан с помощью парфюмерного пульверизатора, купленного ранее в аптеке гостиницы Massasoit House. Неоднократные попытки двух мужчин завести двигатель закончились неудачей.

Рисунок 15. — Предположительный чертеж двигателя со свободным поршнем, использовавшегося на музейном автомобиле до установки нынешнего мотора. (Рисунок А. А. Балунека.)

Полагая, что любые дефекты удастся устранить после установки двигателя, братья Дюрио продолжили работу и смонтировали мотор на экипаже. Для этого они укоротили первоначальную продольную тягу экипажа, позволив самому двигателю стать задним продолжением этой тяги. Четыре проушины на переднем, открытом конце двигателя крепились болтами к центрально расположенной раме, между которыми помещались блоки подшипников. Эта рама, существующая на автомобиле и поныне, была изготовлена из двух уголков, соединенных заклепками и пайкой. Большая жесткость достигалась за счет ряда полудюймовых железных тяг, идущих от рамы как к передней, так и к задней оси. Из-за отсутствия крепежных кронштейнов на самом литье двигателя между ним и осью был установлен деревянный брус с желобом сверху для размещения картера двигателя, в то время как две U-образные тяги фиксировали его снизу с помощью стяжных планок и гаек.

Под маховиком была смонтирована фрикционная трансмиссия конструкции Чарльза. Она состояла из большого барабана диаметром около 12 дюймов, равного по длине диаметру маховика и закрепленного на валу непосредственно под центром коленчатого вала параллельно осям. (Диаметр барабана оценен при осмотре сохранившихся элементов.) Учитывая четыре выступа рамы, направленные вниз и расположенные сразу перед местом расположения промежуточного вала, вполне вероятно, что они поддерживали четыре подшипника промежуточного вала. Будучи производителем велосипедов, Чарльз понимал необходимость дифференциала или механизма блокировки. Соответственно, он приобрел у компании Pope Manufacturing Company очень легкий узел того типа, который ранее использовался на трехколесных велосипедах Columbia, и установил его где-то на промежуточном валу. Маленькая звездочка на каждом конце вала передавала крутящий момент цепью на большие звездочки, закрепленные на спицах каждого заднего колеса. Нижняя поверхность маховика была проточена так, чтобы образовать фрикционный диск с углублением глубиной четверть дюйма и диаметром 3 дюйма в центре. Барабан был расположен так, что его верхняя поверхность находилась на четверть дюйма ниже рабочей плоскости маховика. Вокруг барабана свободно висел бесконечный ремень шириной полтора дюйма, изготовленный сначала из довольно мягкого резинового прокладочного материала. Ремень лежал на поверхности барабана между пальцами вилки переключения. Пока он находился под трехдюймовым углублением в центре маховика, ремень и барабан оставались неподвижными, но при смещении из этого углубления ремень плотно заклинивался между барабаном и маховиком, и возникающее трение заставляло барабан вращаться, приводя экипаж в движение. Чем дальше ремень сдвигался к внешнему краю колеса, тем быстрее вращались барабан и автомобиль.

В сентябре 1892 года Чарльз, заключивший контракт с фирмой из Пеории, штат Ильинойс, на производство велосипедных деталей, решил переехать в этот город. Уехав 22 сентября, он не возвращался в Спрингфилд более двух лет и поэтому не смог участвовать в завершении сборки и испытаниях экипажа. К моменту его отъезда несколько узлов на экипаже были не закончены. Не был построен карбюратор, отсутствовали удовлетворительная горелка и механизм переключения ремня. Чарльз экспериментировал с различными рычагами переключения прямо перед отъездом из Спрингфилда; однако, как он сообщал позже, ему не удалось разработать работоспособный механизм. [15] Франк Дюрио, оставшись один для завершения работы, продолжил эксперименты с переключателем ремня. В конце концов он разработал вилку, смонтированную на каретке, которая поддерживалась двумя стержнями, каждый из которых скользил в двух подшипниках. Хотя небольшое расстояние между двумя подшипниками приводило к тому, что каретка переключателя иногда заклинивала, устройство сочли достаточным и установили прямо перед рамой. Соединенная с системой тросов, рычагов и тяг, возможно, аналогичной нынешнему кулачково-стержневому переключателю, каретка вилки переключения перемещалась из стороны в сторону поднятием или опусканием румпеля.

Рисунок 16. — Чертеж карбюратора, использовавшегося на обоих двигателе Дюрио в 1893–1894 годах: слева показан смотровой глазок, справа — механизм дроссельной заслонки. (Фото Смитсоновского института № 13455.)

Обратившись к вопросу создания эффективной горелки для нагрева калильной трубки, Франк начал с обычной фитильной керосиновой лампы с небольшим металлическим резервуаром. Желая использовать в лампе бензин, он счел необходимым изготовить несколько вариантов горелок, пока не нашел тип, дававший чистый синий пламя. Затем он обнаружил, что пламя очень чувствительно к сквознякам и легко гаснет, и разработал небольшой защитный экран или кожух, обеспечивающий ему некоторую защиту.

В начале октября, продолжая работать над горелкой, Франк почувствовал сильную головную боль. Он решил, что ее причиной стали испарения лампы, и отправился в свою комнату в доме мистер и миссис Патрик на Фронт-стрит в Чикопи. Поскольку улучшений не наступило, осмотр врача показал, что у него брюшной тиф, и 5 октября он был госпитализирован в больницу Спрингфилда. Там он пробыл месяц и был выписан 5 ноября. Вернувшись в свою комнату, он узнал, что из-за опасений, что он может быть носителем тифа, супруги Патрик предпочитают, чтобы он подыскал себе другое жилье. Он с готовностью принял приглашение мистера и миссис Д. Х. Несбитт из Чикопи поселиться в их комнате. После нескольких недель восстановления в их доме он уехал из Спрингфилда навестить мать в Вайоминге, штат Ильинойс.

После спокойного визита домой Франк Дюрио вернулся в Спрингфилд и завершил работу над горелкой. Теперь испытанию экипажа мешало лишь отсутствие карбюратора. Он вспоминает, что изучил несколько каталогов бензиновых двигателей и в одном из них, кажется, каталоге компании Fairbanks, [16] увидел конструкцию, которая казалась подходящей для его нужд. Он решил упростить конструкцию и работу карбюратора и заказал небольшую бронзовую отливку для его корпуса. Внутри находилась бензиновая камера с двумя резьбовыми отверстиями: одно для подвода трубки от двухгаллонного бензобака, установленного над двигателем, а второе — для трубки, ведущей к переливному бачку под двигателем, что позволяло поддерживать уровень бензина без использования игольчатого поплавкового клапана. Последний бачок имел на одном конце ручной насос, чтобы избыточный бензин можно было время обратно перекачивать в основной бак. Бензин поступал из камеры карбюратора через игольчатый клапан, регулируемый ручкой сверху, а затем через крошечную трубку, входившую в трубу, которая вела к впускному клапану. Нельзя с уверенностью сказать, была ли эта впускная труба с самого начала оснащена устройством дроссельной заслонки, которое позже использовалось со вторым двигателем.

Надеясь наконец получить вознаграждение за свои старания в виде звука взрывов в двигателе, Франк был готов провести испытание экипажа в помещении. Встав верхом на продольную тягу лицом назад, он раскрутил маховик обеими руками, стараясь не защемить пальцы между колесом и рамой. Его усилия оказались тщетными, поскольку добиться воспламенения не удалось вообще. Тогда он изготовил новую калильную трубку, почти вдвое длиннее исходной 4,5-дюймовой, и сточил ее стенку как можно тоньше, насколько, по его мнению, позволяла безопасность. Более тонкая стенка не так быстро отводила тепло и тем самым сохраняла трубку достаточно горячей для воспламенения. После этого незначительного изменения ему удалось добиться нескольких редких вспышек, однако он до сих пор не верит, что двигатель работал непрерывно. Каждый взрыв сопровождался громким стуком, несомненно вызванным движением свободного поршня. Если бы двигатель работал постоянно, действие свободного поршня, вероятнее всего, в скором времени разрушило бы его. Дальнейшие попытки выглядели неоправданными до проведения переделок.

Рисунок 17. — Письмо с объяснением устройства пружины прерывателя и латунного выступа на верхней части камеры зажигания. В то время мистер Митман был куратором технического отдела в Национальном музее США. Посмотреть увеличенное изображение письма. Текст письма.

Оба поршня были сначала со штифтованы в единый узел, который, вероятнее всего, был без колец, поскольку считалось, что стенки внешнего поршня слишком тонки для установки колец. Поскольку поршень больше не ударял по выпускному клапану, в днище поршня пришлось вкрутить короткий стержень; он толкал клапан в закрытое положение по завершении такта выпуска. Оставшуюся проблему — открытие выпускного клапана — решили путем привинчивания к боковой стороне цилиндра устройства, работавшего от бокового движения шатуна. Это устройство смещало небольшой распорный элемент между поршнем и ударным рычагом штока выпускного клапана, позволяя поршню толкать и открывать выпускной клапан. На чередующихся тактх распорный элемент смещался обратно из цилиндра; поэтому контакт между поршнем и ударным рычагом не происходил. Когда-то в феврале 1893 года переделанный двигатель был успешно запущен.

Наконец можно было испытать трансмиссию. Уилл Расселл поднялся наверх понаблюдать за испытанием, и, согласно его заявлению от 30 апреля 1926 года, Франк, стоя справа от двигателя позади задней оси, подался вперед и с помощью комбинированного румпеля-переключателя ремня перевел ремень в рабочее положение. Экипаж тронулся с места, но по мере приближения к стене здания Франк обнаружил, что не может вернуть ремень в нейтральное положение. В отчаянии он ухватился обеими руками за заднюю ось и был протащен небольшое расстояние, пытаясь остановить машину, прежде чем она врезалась в стену. Тем не менее он затормозил ее достаточно сильно, чтобы избежать повреждений.

Это короткое испытание выявило некоторые слабости фрикционной трансмиссии. Поскольку скорость поверхности маховика в футах в секунду возрастала пропорционально удалению точки контакта от центра, внешний край ремня стремился двигаться быстрее внутреннего. Это несоответствие сил не только создавало чрезмерную нагрузку на мотор, вызывая большую потерю мощности, но и приводило к стремлению ремня сместиться к внешнему краю маховика. И наоборот, когда оператор хотел вернуть ремень в нейтральное положение, он сильно сопротивлялся любым попыткам сдвинуть его к центру колеса, в чем Франк убедился во время инцидента со столкновением со стеной. Более того, резиновый ремень на фрикционном барабане износился настолько сильно, что за время коротких экспериментов его пришлось заменить по меньшей мере один раз.

Рисунок 18. — Камера зажигания, выключатель и контакты прерывателя нынешнего двигателя Дюрио.

К этому моменту Франк и Маркхам считали экипаж чем угодно, но только не удовлетворительным. Пытаясь решить, какие шаги предпринять дальше, Франк внес последнее усовершенствование в двигатель. Опасаясь, что неохлаждаемый цилиндр может пострадать от чрезмерного нагрева, он изготовил медную водяную рубашку из двух половин, стянул их вокруг цилиндра крепежными кольцами и пропаял швы. Асбестовая пробивка уплотняла торцевые соединения в местах контакта рубашки с цилиндром. Вспоминаючи прошлое, Франк не припоминает, чтобы он когда-либо использовал резервуар для воды с этим двигателем, хотя он помнит, как заливал воду через верхнее отверстие рубашки. После этого дополнения двигатель запускался лишь на несколько коротких периодов.

Очевидно, это собрание заплат не могло удовлетворить их потребности в силовой установке. Во-первых, запуск был бы практически невозможен при установке кузова на ходовую часть, так как в этом случае маховик оказался бы практически недоступен. Отсутствие колец на поршне приводило к дополнительной потере мощности и без того перегруженного двигателя. Маховик был слишком легким. Отсутствие какой-либо системы регулирования оставляло оператора без контроля над оборотами двигателя. Зажигание было слабым, отчасти из-за использования калильной трубки, а отчасти из-за чрезмерного расстояния между двигателем и карбюратором. 6 февраля Франк написал своему брату Чарльзу, [17] что, по его мнению, смесительная камера находится так далеко от двигателя, что бензин не может втягиваться в цилиндр в жидком виде, а для испарения и поступления в виде газа там слишком холодно. Из-за этого у него возникали трудности с запуском двигателя. Когда же он запускался, взрывы происходили без глушителя. Менее важным для него по сравнению с этими недостатками было неуклюжее и неприглядное деревянное основание двигателя.

Описание автомобиля

Где-то в начале марта Франк убедил Маркхама в том, что сможет построить новый и практичный двигатель, используя только проверенные ранее механические принципы. [18] Составив новые чертежи для этого двигателя, он отнес их Чарльзу Маршаллу, который приступил к работе над моделями для отливок нового мотора. После доставки моделей на литейный завод Франк уехал из Спрингфилда на короткий отдых в Гротон, штат Коннектикут, где навестил свою невесту. 17 мая 1893 года, через несколько недель после возвращения в Спрингфилд, они поженились.

Отливки двигателя были несомненно получены с литейного завода до женитьбы Франка Дюрио, а работы по механической обработке и сборке деталей продолжались всю весну и лето. Этот двигатель, до сих пор стоящий на экипаже в Музее истории и технологии, снабжен водяной рубашкой, имеет сверху основания для поддержки переднего и заднего подшипников пускового коленчатого вала, а также основание с окном на правой верхней стороне, куда должен был прикручиваться болтами корпус выпускного клапана. На нижней стороне имеются два фланца, образующие основание для установки двигателя на ось. Отдельная камера сгорания отлита и приболчена к головке. Внутри этой камеры расположены детали прерывателя электрической системы зажигания Франка. Неподвижная часть — изолированный электрод — вкручена в правую сторону камеры и соединена с внешним выключателем зажигания, к которому присоединяется один из проводов зажигания. Рычаг прерывателя внутри соединен штифтом с небольшим валом, выходящим через верхнюю часть камеры. Вокруг вала рычага прерывателя находится маленькая пружина (изначально спиральная пружина, согласно письму Чарльза Дюрио, показанному на рис. 17), закрепленная снизу на тонком латунном пальце, выступающем к правой стороне автомобиля, а сверху — на гайке, туго навинченной на вал. Эта гайка также служит клеммой для другого провода зажигания. Действие пружины удерживает рычаг прерывателя и электрод в постоянном контакте до тех пор, пока толкатель на конце поршня не ударит по рычагу и не разомкнет обе детали. Размыкание контакта затем создает искру зажигания. Поскольку устройство искрит в конце как такта выпуска, так и такта сжатия, ток батареи экономится с помощью контактной полосы на нижней стороне большой шестерни выпускного клапана, посредством которой подача тока прерывается в течение большей части цикла.

К левой стороне камеры сгорания болтами прикручен корпус, содержащий крошечный впускной клапан. Сравнительно слабая пружина удерживает этот клапан в закрытом состоянии, так что разрежение, создаваемое поршнем, может легко открыть его. К корпусу клапана хомутом крепится впускная труба, заключающая в себе дроссельную заслонку и несущая на своей передней стороне карбюратор. Дроссельная заслонка состоит из двух дисков, перекрывающих трубу, каждый из которых имеет по четыре отверстия по краям и одно в центре. Поворот одного диска с помощью небольшой ручки снаружи таким образом, чтобы четыре внешних отверстия не совпадали с отверстиями в другом диске, уменьшает поток воздуха и заставляет весь воздух устремляться через центральное отверстие, через которое проходит крошечная трубка карбюратора. Нынешний карбюратор был перенесен с первого двигателя. Когда Франк позже устанавливал двигатель на экипаж, он заметил близкое расположение впускной трубы к открытому концу глушителя. Полагая, что выхлопные газы могут душить двигатель, он прикрепил к впускной трубе длинную трубку из листового металла, чтобы свежий воздух затягивался из точки, расположенной дальше спереди автомобиля.

При переходе к правой стороне двигателя становится виден узел выпускного клапана. Этот клапан помещен в отливку, прикрученную болтами поверх выпускного окна в боковой стенке цилиндра, и от этой отливки идет труба к глушителю снизу. Клапан открывается толкателем, соединенным с кривошипом, который соединен штифтом с нижним концом вала, несущего сверху железную шестерню. Эта шестерня находится в зацеплении с фибровой шестерней, закрепленной шпонкой на верхнем конце коленчатого вала и имеющей вдвое меньшее количество зубьев. Такое передаточное отношение позволяет открывать выпускной клапан на каждый второй оборот.

Для нового двигателя был сохранен коленчатый вал от первого мотора, что обеспечило обоим двигателям одинаковый ход поршня в 5 и 3/8 дюйма, однако диаметр цилиндра был немного увеличен до 4 и 3/8 дюйма. При этом увеличенном диаметре цилиндра и возросших до 500 об/мин оборотах двигателя Франк оценил мощность этого мотора в 4 л. с. [19] На коленчатый вал был напрессован более тяжелый маховик с регулятором, расположенным в верхнем углублении. Поскольку после посадки на сиденье водитель автомобиля не имел возможности управлять карбюратором, этот регулятор был необходим для поддержания стабильных оборотов двигателя. Его функция заключалась в смещении ползуна на узле выпускного клапана, препятствующем закрытию клапана. Таким образом, двигатель с нарушенным разрежением не мог втянуть свежую порцию смеси на следующем обороте. Во время недавней реставрации этого экипажа было обнаружено, что, хотя большинство деталей все еще на месте, почти все элементы регулятора отсутствуют. Описание их устройства поэтому должно основываться на воспоминаниях Франка Дюрио и определенных следах, заметных на двигателе.

Рисунок 19. — Нижняя сторона механизма выпускного клапана, показывающая электрические контакты, которые вызывают искрообразование только на каждый второй оборот.

Прямо поверх маховика и вокруг коленчатого вала располагаются два кольца диаметром 3 и 7/8 дюйма. На сопрягаемых поверхностях этих колец нарезана серия небольших наклонных плоскостей, взаимодействующих друг с другом. На внешней окружности верхнего кольца два штифта проходят через пару приливов, закрепленных в маховике, заставляя кольцо вращаться вместе с маховиком, но допуская вертикальное перемещение. Другое кольцо снизу может слегка поворачиваться, когда плечи регулятора давят на них посредством двух соединительных тяг. Эти два плеча, каждое из которых имеет Г-образную форму и закреплено на шарнире в вершине, расположены прямо напротив друг друга глубоко в углублении маховика. Поскольку груз на одном плече рычага давит центробежной силой наружу против пружины, другое плечо давит внутрь на упомянутую соединительную тягу. Поворот нижнего набора наклонных плоскостей относительно неподвижного верхнего набора поднимает верхнее кольцо и опирающуюся на него вилку. Подъем этой вилки, представляющей собой продолжение рычага, закрепленного на шарнире к кронштейну посредине между коленчатым валом и ползуном, несущим ограничитель выпускного клапана, приводит к опусканию другого конца рычага, который тянет за собой ползун вниз. Таким образом блокируется закрытие выпускного клапана, предотвращая впуск следующей порции смеси, и поэтому двигатель пропускает один или несколько взрывов, пока его обороты не снизятся до нормальных.

Пусковой вал устанавливается над картером двигателя с помощью чугунного кронштейна на каждом конце. Передний конец вала имеет коническую шестерню, которая удерживается винтовой пружиной позади переднего кронштейна, чуть не доходя до соприкосновения с конической шестерней, запрессованной на верхний конец коленчатого вала. Короткая задняя часть вала представляет собой трубку, которая надевается на главный вал. Если установить съемную заводную рукоятку на квадратный конец полой трубки и повернуть ее по часовой стрелке, передняя секция вала сдвинется вперед посредством пары наклонных колец. Когда конические шестерни войдут в зацепление, двигатель можно заводить. При начале воспламенения наклонные кольца соскальзывают обратно по поверхностям друг друга, вал снова укорачивается, и его коническая шестерня пружиной отходит от шестерни на коленчатом валу.

Рисунок 20. Поршень и шатун второго двигателя. Винт на шатуне служит для заливки масла в шатун с целью смазки поршневого пальца и коленчатого вала.

Пока Франк работал над своим двигателем, он понял, что некоторые детали старой ходовой части потребуют изменения или замены. Учитывая более тяжелый и мощный двигатель, он счел старые колеса, вероятно, имевшие ступицы со сжатыми лентами, неподходящими. Он приобрел комплект новых, более тяжелых колес с усиленными чугунными ступицами типа Уорнера. Рама из углового железа, по-видимому, достаточно прочная, чтобы выдержать дополнительный вес, была сохранена, но было решено установить более тяжелый задний мост. Узел переднего моста сначала оставили без изменений, как и рулевой механизм. Чуть позже, когда двигатель и фрикционная трансмиссия были приболчены на место к ходовой части, Франк увидел, что жесткость каркаса оказывает нежелательное влияние. Когда экипаж проезжал по неровностям пола мастерской, каркас деформировался и заставлял подшипники промежуточного вала заклинивать на валу настолько сильно, что его невозможно было повернуть вручную. Чтобы обеспечить трехточечную подвеску, необходимую для устранения этой деформации, Франк прикрепил передние части каркаса к дополнительному деревянному пружинному брусу, установив между этим брусом и передним мостом вертикальное шкворневое устройство того типа, который обычно используется в горизонтальном положении на любой легкой конке.

Далее Франк рассчитал, что при более быстроидущем двигателе скорость экипажа составит около 15 миль в час, что слишком много для тяжело нагруженных колес. Поскольку он намеревался использовать оригинальную трансмиссию, он решил уменьшить скорость за счет увеличения размера фрикционного барабана. Он добился этого, надев тяжелую волокнистую трубу поверх оригинального барабана, доведя его диаметр примерно до 14 дюймов. Исходная каретка вилки переключения была усовершенствована путем разнесения исходных подшипников на большее расстояние и исключения одного из двух подшипников на одном из концов. Это обеспечило плавную и свободную работу небольшой скользящей каретки.

В августе 1893 года, возможно в результате экспериментов в помещении, Франк обнаружил, что цепи, идущие от маленьких 5-зубых звездочек промежуточного вала к большим бронзовым звездочкам колес, то натягиваются, то ослабевают. Это создавало значительный ненужный шум. Трудность, по-видимому, была результатом того, что звездочки были отлиты, а не обработаны на станке. Модельщик говорил, что, по его мнению, сможет сделать модель достаточно точно, чтобы никакой механической обработки отливок не потребовалось. Были получены прекрасные отливки, но «эти звездочки стали причиной того, что на коленчатый вал [имеется в виду промежуточный вал] была установлена необычная конструкция», — объяснил Франк Дюрио во время интервью в Национальном музее 9 ноября 1956 года. Развивая далее свою мысль в ответ на вопросы Э. А. Баттисона из отдела машиностроения Музея, Дюрио рассказал о проблеме и ее решении, пояснив, что звездочки имели участки с неравномерной усадкой. Горячий металл, сжимаясь при остывании, по-видимому, сжимался неравномерно, создавая слегка неравные расстояния между зубьями. Это приводило к тому, что в одних местах цепь висела довольно свободно, а в других ее натяжение препятствовало регулировке. Он связался с Уиллом Расселом, мастером мастерской Рассела, где изготавливался автомобиль, и Рассел показал ему устройство, построенное Джорджем Уориком, который изготовил велосипед Уорика. По описанию Дюрио, это была шестерня с внутренним зацеплением и зубьями звездочки по периферии. Со звездочками снаружи и нормальными зубьями внутри, колеса имели размер около 6 дюймов в диаметре снаружи.

Эти маленькие звездочки с внутренним зацеплением были подвешены на шестернях двойного зацепления, закрепленных на каждом конце промежуточного вала. Сплошной диск или кожух прилегал к обоим концам шестерни, чтобы предотвратить соскакивание внутреннего зацепления вбок. Дюрио объяснил функцию этих уникальных деталек: «как только на то кольцо с зубчатым венцом, о котором мы говорили, приходилось натяжение, оно не только натягивало цепь, висевшую на этой звездочке с верхней стороны, но и натягивало ее с обеих сторон. [Звездочка] качается прямо наружу: обе стороны цепи натянуты».

Эта особенность редко встречается где-либо еще, и Дюрио позже в ходе интервью сказал: «По правде говоря, я думаю, что мне было немного стыдно за эту штуку, потому что мне пришлось ее снять. Мне не нравился ее внешний вид после того, как я ее установил».

Два небольших бака, каждый емкостью примерно два галлона, были установлены над двигателем в тех положениях, которые они занимают до сих пор: левый — для бензина, правый — для воды. Небольшой фитинг под бензобаком имеет запорный винт с барашком и стеклянную смотровую трубку подачи, ведущую к карбюратору. Водяной бак, на дюйм длиннее бензинового, сообщается с водяной рубашкой двигателя через две полудюймовые трубки, входящие в рубашку сверху и снизу. Расширительный бачок вместимостью чуть более галлона подвешен между задней осью и маховиком.

Для двигателя было изготовлено несколько глушителей. Первый экспериментальный был построен из дерева и представлял собой ящик размером 6×6×15 дюймов с отверстием для выхлопной трубы в одном торце и рядом небольших отверстий в противоположном. Внутри Франк расположил металлические пластины, которые были несколько короче глубины ящика. Каждая вторая пластина крепилась ко дну ящика; промежуточные пластины крепились к крышке. Это устройство значительно приглушало звук, но, как и следовало ожидать, вскоре начало дымить. Едва ли приходится сомневаться, что его заменили до начала любых испытаний на открытом воздухе. Другой тип представлял собой цилиндрический металлический кожух диаметром, возможно, шесть дюймов и длиной десять или двенадцать дюймов. В него были вставлены перфорированные перегородки, чередовавшиеся со сплошными пластинами, у которых были срезаны части их внешних краев. Два болта, проходивших по всей длине глушителя, удерживали чугунные крышки способом, весьма похожим на глушители автомобилей Ford модели T более поздних лет. Хотя он был частично удовлетворительным, Франк в интервью от 6 ноября 1957 года жаловался, что он издавал металлический звук. Возможно, это был глушитель, который он использовал с сентября по ноябрь 1893 года.

Рисунок 21. Изображение батареи «Самсон» № 2, использованной Дюрио на своем экипаже. (Фото Смитсоновского института 46858.)

28 августа Франк написал Чарльзу, что повозка почти готова к выезду и что он надеется испытать ее в предстоящую субботу «где-нибудь в стороне, чтобы никто нас не видел…». Нет никаких свидетельств того, позволило ли количество оставшейся работы провести предполагаемое испытание 2 сентября. Кузов наконец установили обратно на ходовую часть, и тогда возникла необходимость приподнять сиденье на несколько дюймов путем установки каркаса, сделанного из старых упаковочных досок. Это оставило достаточне пространство между сиденьем и рамой для подвешивания батарей и катушки. В этом пространстве размещались шесть батарей «Самсон» № 2, по три с каждой стороны, в рядах, параллельных боковинам экипажа. Батарея «Самсон» состояла из стеклянной банки с раствором аммиачных солей и воды, с угольным стержнем по центру, в котором помещался цинковый стержень. Трудно понять, почему они использовали батареи «Самсон», а не сухие элементы; возможно, их беспокоил растущий бюджет машины, и они использовали детали, имевшиеся под рукой. Катушка, возможно, от старой системы зажигания газового освещения, находилась под сиденьем вместе с батареями «Самсон». Эта оригинальная катушка в настоящее время утрачена.

Железный каркас приборного щитка, восстановленный ранее и снабженный дождевым фартуком, который можно было подтянуть на колени на случай, если под верх тента порыванет сильный дождь, был приболчен на место. Франк и мистер Маркхэм наскоро покрасили экипаж; позже Франк признал: «машину никогда не красили как следует». До того как моторный вагон действительно выехал на дорогу, репортер из Springfield Evening Union собрал о нем некоторую статистику, и 16 сентября появилась заметка, ставшая первым публичным упоминанием машины.

Рисунок 22. Из газеты Springfield Evening Union, 16 сентября 1893 г. Текст статьи

Ближе к концу следующей недели Франк был готов провести первое дорожное испытание своего творения. 21 сентября собранный экипаж закатили на лифт в мастерской Рассела. Убедившись, что ходовая часть слишком длинна для лифта, они приподняли переднюю часть машины, перенеся весь вес в 750 фунтов на задние колеса. Оказавшись за пределами здания, они вытолкали ее на площадку между зданиями Рассела и Стейси. После наступления темноты, «чтобы никто не видел», Уилл Бемис, зять мистера Маркхэма, привел лошадь, и они оттащили фаэтон в его сарай на Спрюс-стрит. Там, на Спрюс- и Флоренс-стрит, были проведены первые испытания. На следующий день Франк написал брату: «Наконец испробовал (повозку) основательно и прекратил испытания до тех пор, пока не будут внесены изменения. Ременная передача очень плохая. Двигатель в порядке». Он действительно признал, что двигатель казался хорошо нагруженным большую часть времени. У него также возникла идея заменить плохую трансмиссию, и он объяснил свой план Чарльзу: «Три шестерни на вторичном валу имеют фрикционные муфты, две конические шестерни на том же валу управляются муфтой, которая по желанию освобождает одну и сцепляет другую. Это обеспечивает задний ход».