Рисунок 23. Тип катушки зажигания, которую, как полагают, использовали Дюрио в своей электрической цепи, как показано на иллюстрации в каталоге. (Фото Смитсоновского института 46858-A.)
В газете Springfield Evening Union от 22 сентября появилось сообщение об испытании. В этом отчете также отмечалась дефектная трансмиссия и план новой трансмиссии, уже созревший в голове у Франка.
…Фрикционный ремень позволял водителю плавно увеличивать или уменьшать скорость по своему усмотрению и не вызывал внезапного движения повозки вперед, но при всех достоинствах этой схемы она расходует мощность, так что две лошадиные силы, выдаваемые мотором [несколько меньше номинала, указанного Франком для двигателя], при доходе до главного вала снижались до значения менее трех четвертей лошадиной силы. Этого было бы недостаточно для преодоления крутых подъемов, но вполне хватило бы для движения повозки по ровной дороге.
Изобретатели откажутся от этого ремня в пользу зажимной шестерни и сделают барабанное колесо меньше. Благодаря этому потери мощности при передаче на вал будут очень малы, а с помощью запатентованного устройства экипаж можно будет трогать с места плавно, однако скорость придется увеличивать переключением зажимной шестерни на последовательный ряд шестерен на ведущем колесе мотора. Скорость повозки будет фиксироваться жестко в зависимости от размера шестерни, на которую переброшена меньшая шестерня. Испытание машины с зубчатой схемой будет проведено в скором времени.
В октябре Франк решил устроить еще один отпуск и отправился в Чикаго на Колумбову выставку. Чарльз приехал из Пеории посмотреть ярмарку, и они вдвоем обсудили успехи в создании их моторного вагона и проблему трансмиссии. Они уделили особое внимание всему, что было связано с двигателями и моторными экипажами; Франк вспоминал, что видел квадрицикл Даймлера, чья работа произвела на него впечатление. Какие именно решения они могли там принять, неизвестно, однако вполне вероятно, что они сошлись на том, чтобы дать старой трансмиссии еще один шанс проявить себя.
Вернувшись в Спрингфилд, вероятнее всего, в первую неделю ноября, Франк провел финальное испытание фрикционного привода, заменив на этот раз резиновый ремень кожаным, который использовался изначально. Мистер Маркхэм, хотя и проявлял живой интерес к экспериментам, по-видимому, сомневался в безопасности экипажа. На нем не было тормозов, и, опасаясь отказа трансмиссии на спуске, он не решался ехать в машине. 9 ноября он попросил Уилла Бемиса испытать ее за него. На следующий день газета Springfield Morning Union опубликовала описание поездки:
Жители окрестностей Флоренс-стрит вчера во второй половине дня толпами сбежались к окнам, изумленные тем, что по проезжей части плавно скользит обычный фаэтон с верхом, без оглобель и без запряженной лошади. Экипаж приводится в движение бензином и является изобретением Эрвина Маркхэма и Дж. Ф. Дюрио. Он уже описывался в The Union, а вчерашнее испытание проводилось исключительно для того, чтобы выяснить практическую ценность кожаной фрикционной поверхности, которая пришла на смену применявшейся ранее резиновой. Повозка, которой управлял мистер Бемис, стартовала от угла Хэнкок-авеню и Спрюс-стрит, поднялась по проспекту, по Хэнкок-стрит и выехала на спуск по Флоренс-стрит, работая отлично, но примерно на середине последней улицы внезапно остановилась и отказалась двигаться дальше. Осмотр показал, что подшипник был стерт до гладкого состояния трением, и небольшое количество воды, брызнувшей на него, вернуло его в рабочее состояние. Остальная часть пути прошла вниз по Флоренс- и Спрюс-стрит к дому изобретателей. Они надеются вскоре привести экипаж в исправное рабочее состояние.
Рисунок 24. Ходовая часть экипажа Дюрио, показывающая второй двигатель и другие детали по состоянию на январь 1894 года.
В тот же вечер вечерний выпуск опубликовал короткую заметку о том, что «испытание проводилось для определения пригодности кожаной фрикционной поверхности для приведения в движение повозки, которая была установлена взамен резиновой поверхности, применявшейся в предыдущем испытании». Бемис, судя по воспоминаниям Франка Дюрио, не был впечатлен характеристиками машины, заявив, что «эта штука абсолютно бесполезна», и некоторое время казалось, что дальнейшей поддержки от Маркхэма не будет. Франк, полагая, что окончательный успех близок, составил чертежи своей шестеренчатой трансмиссии и с их помощью сумел добиться частичной поддержки Маркхэма. Деньги на материалы и пользование мастерской выделялись по-прежнему, но всю работу Франк должен был завершать в свое личное время.
Теперь не получая жалолованья, Франк торопливо работал над трансмиссией в конце ноября, декабре и первые две недели января. Сначала он отбросил старый фрикционный барабан с валом и каретку вилки переключения, а затем приболтил коническую шестерню из сыромятной кожи к нижней поверхности маховика. Она приводит во вращение две конические шестерни, вращающиеся в противоположных направлениях, на промежуточном валу прямо под ней, примерно на месте старого промежуточного вала. Правая коническая шестерня закреплена на главном промежуточном валу, на котором смонтированы две муфты — по одной с каждой стороны коленчатого вала. На втулке, свободно вращающейся вокруг промежуточного вала, смонтированы коническая шестерня заднего хода и муфта. Сборку промежуточного вала завершают три свободно вращающихся барабана муфт: правый несет шестерню высшей передачи, а два левых заключают между собой комбинированную шестерню пониженной передачи и заднего хода. Узлы муфт спроектированы Франком Дюрио и имеют внутренние рычаги, расходящиеся наружу для прижатия башмаков с кожаными накладками к внутренней поверхности барабана, благодаря чему барабан и его шестерня жестко соединяются с валом. Позади этого механизма находится промежуточный вал с его небольшим дифференциалом справа, двумя пластинчатыми шестернями из сыромятной кожи, сцепляющимися с железными шестернями промежуточного вала, и звездочками с внутренним зацеплением, висящими на небольших шестернях на обоих концах. Скользящий кулачковый брус, установленный почти на месте бывшей каретки вилки переключения, приводится в действие вертикальным перемещением рычага румпеля для включения любой из трех муфт. При опущенном румпеле машина движется задним ходом. Небольшое поднятие включает пониженную передачу, а поднятие еще выше заставляет машину двигаться на самой высокой скорости.
Рисунок 25. Половина промежуточного вала, показывающая шестерни из сыромятной кожи, шестерню двойного зацепления и половину дифференциала «Колумбия».
Рисунок 26. Половина промежуточного вала, показывающая шестерню двойного зацепления и половину дифференциала «Колумбия».
Рисунок 27. Кулачковый брус на переднем плане, управляемый румпелем, приводит в действие различные муфты трансмиссии. Сзади виден расширительный бензобак с ручным насосом.
Текст патентного письма
Рисунок 28. Чертеж и первая страница описания первого патента, выданного Ч. Э. Дюрио. Нетрудно заметить, что этот чертеж выполнялся не по чертежам первой машины. Увеличенное повернутое изображение.
По мере приближения работы к завершению Франк осознал, что финальные испытания придется проводить на дорогах, превращенных выпавшим снегом в ледяной наст. У него были серьезные сомнения в том, что узкие железные шины обеспечат достаточное сцепление для перемещения фаэтона. Вскоре он придумал паллиативное решение этой проблемы, сообщив Чарльзу 22 декабря, что «заставляет Джека Свейна [местного кузнеца] сделать пару ободов с муфтами, чтобы мы могли преодолеть этот снег и лед... Упомянутые наши съемные обода будут толщиной ⅛ дюйма, шириной 1¾ и стягиваться в одной точке двумя винтами, по одному с каждой стороны обода колеса. На них будут шипы в два ряда».
Рисунок 29. Мистер и миссис Франк Дюрио осматривают экипаж в Смитсоновском институте до реставрации.
18 января 1894 года стало днем триумфа для Франка Дюрио. Рассказывая Чарльзу о своем успехе на следующий день, он писал: «Снова выводил экипаж прошлой ночью и провел еще одно испытание около 9 часов». Единственной трудностью, которую он упомянул, была небольшая нерегулярность в работе двигателя, вызванная выпадением крошечной кожаной прокладки в механизме выпускного клапана.
Говоря об этой поездке, Франк вспоминал в 1956 году: «Когда я подготовил этот автомобиль к выезду в один прекрасный вечер, я выкатил его, и со мной был молодой парень; я думал, что он может понадобиться мне, чтобы помочь толкать, если машина не заработает... Мы выехали от участка мастерской, где она строилась, внизу на Тейлор-стрит. Мы тронулись и поднялись на холм на Уортингтон-стрит, на вершину того, что можно назвать „Утесом“ в Спрингфилде. Затем мы проехали по ровным дорогам оттуда к дому мистера Маркхэма, который жил со своим зятем Уиллом Бемисом, и там мы заполнили этот бак водой. [В этот момент его спросили, была ли она к тому времени порядком опустошена.] Да, в моем описании говорилось, что когда мы туда добрались, вода бешено кипела. Ну, без сомнения, так оно и было. Мы долили ее, а затем развернули машину и поехали вниз по холму на Сентрал-стрит и далее по Мейпл, свернули на Стейт-стрит, спустились к Дуайту, проехали на запад по Дуайту до окрестностей, где у нас был сарай, в который мы могли поставить машину на ночь. За эту поездку мы проехали, я думаю, ровно около шести миль, может быть, чуть больше. Это была первая поездка на этом экипаже. Это была первая поездка на расстояние более чем несколько сотен ярдов, которую машина когда-либо совершала».
Теперь Франк мог катать желающих на моторном экипаже в ознакомительных целях, надеясь привлечь новых инвесторов для финансирования будущих работ. Осторожный мистер Маркхэм наконец дождался своей поездки, хотя Франку пришлось заверить его, что двигатель бестомозного экипажа удержит их на любом склоне, по которому они будут спускаться. Экипаж, на который он потратил столько часов, после этого использовался мало. Его общий пробег составляет, вероятно, менее ста миль. Известно, что после января 1894 года с повозкой проводилось мало дополнительных работ; однако существует письмо, отправленное Франком своему брату 19 января, в котором говорится о предполагаемых усовершенствованиях глушителя. 22 марта Чарльзу было отправлено другое послание, в котором упоминались хорошие показатели фаэтона на подъеме на Харрисон-авеню. Это был, возможно, последний выезд машины, поскольку никаких дальнейших упоминаний обнаружить не удалось.
Февраль и март Франк провел за подготовкой чертежей: часть из них прилагалась к их первой патентной заявке, а другие должны были использоваться при создании усовершенствованного двухцилиндрового экипажа. Работы над новой машиной начались в апреле. Старый фаэтон за неимением площадок по продаже подержанных автомобилей отправили на хранение в сарай Бемиса. Позже, при создании компании Duryea Motor Wagon Company в 1895 году, его перевезли в сарай казначея компании Д. А. Рида. Он оставался там до 1920 года, пока его не приобрел Инглис М. Апперкю и не преподнес в дар Национальному музею США.
Примечания
[1] S. H. Oliver, Automobiles and Motorcycles in the U.S. National Museum (U.S. National Museum Bulletin 213, Washington: Smithsonian Institution, 1957), p. 24.
[2] G. R. Doyle, The World's Automobiles (London: Temple Press Limited, 1959), p. 67.
[3] Записанное интервью с Франком Дюрио в Национальном музее США, 9 ноября 1956 г.
[4] Заявление Чарльза Дюрио в Springfield Daily Republican, 14 апреля 1937 г.
[5] Frank Duryea, America's First Automobile (Springfield, Mass.: Donald Macaulay, 1942), p. 4.
[6] Письмо Чарльза Дюрио Альфреду Ривзу, 25 марта 1920 г.; копия в архиве Музея.
[7] Исторические заметки, продиктованные Чарльзом Э. Дюрио в кабинете Дэвида Бикрофта, редактора Automobile Trade Journal, 10 января 1925 г. Копия в архивах Музея. Далее эти заметки именуются «историей».
[8] Заявление Франка Дюрио Комитету Сената Массачусетса по общественному управлению, 9 февраля 1952 г.
[9] Duryea, op. cit. (footnote 5), p. 6.
[10] Копия контракта в архивах Музея.
[11] Аффидевит Уильяма Раттмана от 19 марта 1943 г. свидетельствует, что бухгалтерские книги Рассела содержат эту дату.
[12] Записанное интервью с Франком Дюрио в Национальном музее США, 6 ноября 1957 г.
[13] Письмо Франка Дюрио Дэвиду Бикрофту, 15 ноября 1924 г.; копия в архивах Музея.
[14] Письмо Чарльза Дюрио К. В. Митману, 21 марта 1922 г.; копия в архивах Музея.
[15] См. «историю» (сноска 7), стр. 6.
[16] Duryea, op. cit. (footnote 5), p. 8.
[17] Копия письма в архивах Музея.
[18] Duryea, op. cit. (footnote 5), p. 12.
[19] Письмо Франка Дюрио Чарльзу Дюрио от 3 ноября 1893 г. гласит, что двигатель мог работать как на 700, так и на 500 об/мин. Копия в архивах Музея.
[20] Duryea, op. cit. (footnote 5), p. 14. Также в письме Чарльза Дюрио К. В. Митману от 11 января 1922 г.; копия в архивах Музея.
[21] Письмо Чарльза Дюрио К. В. Митману от 11 января 1922 г.; также письмо Франка Дюрио Дэвиду Бикрофту от 15 ноября 1924 г. Копии в архивах Музея.
[22] Письмо Чарльза Дюрио Ф. А. Тейлору от 5 декабря 1936 г. гласит, что он «думал», будто у них было пять зубьев. Копия в архивах Музея.
[23] Позже, в январе 1894 года, Франк писал брату, что исправил бак так, чтобы он не забирал осадок со дна. Копия письма в архивах Музея.
[24] Количество глушителей, построенных Франком Дюрио, неизвестно. Он писал Чарльзу 22 декабря 1893 г., что «попробует также новый глушитель».
[25] Selden Patent Evidence, vol. 9, p. 110.
[26] См. «историю» (сноска 7), стр. 2. Чарльз писал: «Некоторые детали от них [касательно батарей], например банки, хранились у меня шесть или восемь лет, и покупать их не потребовалось».
[27] Ibid., p. 15.
[28] Ibid., p. 15.
[29] Франк заявлял в этом письме, что фрикционный барабан изначально имел два ремня — для движения вперед и назад, но поскольку они имели тенденцию запутывать друг друга, он снял ремень заднего хода, оставив другой обслуживать оба направления. Как вилка переключения могла управляться с двумя ремнями, остается непонятным.
[30] Фактически при постройке на вторичном валу оказалось всего две шестерни. Очевидно, он обнаружил, что одна шестерня, закрепленная на двух муфтах, может служить как для движения вперед, так и назад. Пространство также было ограничено.
[31] Записанное интервью с Франком Дюрио в Национальном музее США, 9 ноября 1956 г.
[32] Письмо Франка Дюрио Чарльзу Дюрио, 8 ноября 1893 г. Копия в архивах Музея.
[33] Франк Дюрио в записанном интервью в Национальном музее США 6 ноября 1957 г. сказал, что, по его мнению, они были приобретены у Rochester Rawhide Company.
[34] Письмо Франка Дюрио Чарльзу Дюрио, 22 декабря 1893 г. Также письмо Франка Дюрио Дэвиду Бикрофту, 15 ноября 1924 г. Копии в архивах Музея.
[35] Рассказывая о первом использовании машины в более поздние годы, Франк Дюрио упоминает множество шумов и вибраций, сопровождавших поездку: вибрирующий румпель, звенящий глушитель, грохочущие цепи. Позже он сообщал о скоростях в 3 мили в час на первой передаче и 8 миль в час на высшей.
[36] Письмо Франка Дюрио Чарльзу Дюрио от 19 янв. 1894 г. гласит, что они поднимались в гору через Саммер- и Армор-стрит, затем выехали по Уолнат к Бемису у школы на Сентрал-стрит.
[37] В письме говорилось: «Я спроектировал новый глушитель, и мы приступим к его изготовлению в скором времени, через день-два. Вместо одного корпуса толщиной ⅛ дюйма я помещу корпус толщиной 1 1⁄16 дюйма внутрь другого такой же толщины, но примерно на 1 дюйм большего диаметра, то есть одну камеру внутри другой, чтобы звук заставлял делать повороты при выходе. Будет добавлен еще один корпус, если этого окажется недостаточно, заставляя его снова поворачивать — следя в каждом случае за тем, чтобы оставить достаточно места для расширения; внешний, возможно, должен быть не более 1⁄32 дюйма. Пускай две резьбовые шпильки с гайками удерживают крышки на обоих или на трех кожухах, если третий окажется необходимым».
[38] Это письмо служит дополнительным доказательством того, что на машине никогда не было тормоза. Франк говорил, что машина вернулась с холма без тормоза, но двигатель удерживал экипаж.
[39] Duryea, op. cit. (footnote 5), p. 37.
[40] Не исключено, что в это время было снято несколько деталей для использования на двухцилиндровой машине. Одной из них мог быть глушитель, и еще более вероятно — детали регулятора скорости. Чарльз Дюрио писал К. В. Митману 27 декабря 1921 г., что его младший брат Ото и некий Генри Уэллс залили бензин и установили батарею в 1897 году и запустили двигатель. Поскольку цепей на машине не было, они не могли попытаться ездить на ней; однако двигатель работал слишком быстро, и в конце концов что-то сломалось, предположительно рама двигателя, которая оказалась сломанной при недавней реставрации. Чарльз полагал, что двигатель работал слишком быстро, потому что некоторые детали регулятора уже отсутствовали.
[41] Записанное интервью с Франком Дюрио в Национальном музее США, 9 ноября 1956 г. При создании Duryea Motor Wagon Company мистер Маркхэм был вознагражден за свое участие в предприятии. Он инвестировал в работу около 3000 долларов и продал свои права на компанию примерно с 2000 долларов прибыли.
Текст письма (страница 14)
24 ноября 1920 г.
Дорогой мистер Митман
В поезде у меня было время поломать голову над той машиной. Работал ночами, чтобы наверстать время, потерянное днем, так что свободного времени было немного.
Я сделал для вас эскиз, но не показал пружину, которая удерживает прерыватель цепи в контакте с искровым контактом. Этот тонкий палец был ее частью. Пружина была намотана по спирали — не по винтовой линии — вокруг выступающего конца оси прерывателя, и конец пружины цеплялся за тонкий палец. См. прилагаемый эскиз.
Точно не знаю, как центральный конец проволоки пружины крепился к квадрату оси. В некоторых случаях мы просверливали насквозь и просто просовывали пружину, но от этого основная нагрузка приходилась прямо на изгиб проволоки, и она быстро ломалась. Поэтому в других случаях мы устанавливали легкую катушку с канавкой или шкив и наматывали пружину вокруг нее, избегая тем самым резкого изгиба. Если это использовалось, то оно было утеряно вместе с пружиной. Несколько поколений мальчишек, игравших в том сарае, — это было слишком.