CC BY
217
УДК 622.692
Становление и развитие автозаправочных станций
А.И. ИВАНОВ, к.т.н., доцент Т.В. ДМИТРИЕВА, к.т.н., доцент О.А. МАКАРЕНКО, д.т.н., профессор
ФГБОУ ВПО «Уфимский государственный нефтяной технический университет» (450062, Россия, Республика Башкортостан, г. Уфа, ул. Космонавтов, 1)
E-mail: ivanov_ai@inbox.ru
Статья посвящена вопросам создания, становления и развития первых в мире автозаправочных пунктов в период от изобретения первых автомобилей с двигателями, работающими на жидком топливе до массового производства автомобилей в начале ХХ века. Особое внимание обращается на совершенствование конструкций топливных колонок, а также на основные тенденции, влияющие на общих вид первых АЗС и технологические особенности их оборудования.
Ключевые слова: автомобиль, история техники, бензораздаточная колонка, АЗС, бензин, топливо, двигатель внутреннего сгорания.
ве
»еличайшим достижением науки и техники XIX века стал автомобиль, который уже к 20-м годам ХХ века превратился в совершенное техническое средство, требующее специальных топлив, сооружения шоссейных дорог и пунктов для заправки.
Первое появление автомобиля относится к 1885 г. и неразрывно связано с изобретением двигателя внутреннего сгорания, которому в 2015 г. исполняется 155 лет. Первый двигатель внутреннего сгорания в 1860 г. изобрел Э. Ленуар. В дальнейшем свой вклад в развитие и усовершенствование конструкции двигателя внесли такие изобретатели как Б. Роша, А. Отто, Г. Даймлер, К. Бенц и другие. В результате создание достаточно лёгких, компактных и мощных двигателей внутреннего сгорания, работающих на жидком топливе (бензине), позволило установить их на первых автомобилях и открыть широкие возможности для развития этого вида транспорта (рис. 1). В 1893 г. немцем Рудольфом Дизелем был получен патент на изобретение четырёхтактного дизельного двигателя.
Первый в мире автомобиль на бензине построил в 1868 г. и показал на Венской выставке 1873 г. З. Маркус. Он поместил жидкостной двигатель внутреннего сгорания на простую тележку (рис. 2). Один из четырёх автомобилей, которые построил З. Маркус, и в настоящий момент на ходу и находится в Техническом музее Вены.
Параллельно с увеличением количества выпускаемых автомобилей проходил процесс совершенствования топлив для них. На смену двигателям, работающим на светильном газе, пришли двигатели, использующие в качестве жидкого топлива бензин, который к тому времени уже был известен,
но имел незначительное применение в качестве растворителя и дезинфицирующего средства, заменяющего спирт. Продавался он в аптеках.
С изобретением дизельного двигателя для заправки автомобилей стало использоваться дизельное топливо. При этом следует отметить, что само понятие «дизельное топливо» возникло от названия двигателя, изобретенного Р. Дизелем, а не от состава самого топлива. По замыслу Р. Дизеля его двигатель должен был работать на угольной пыли. Однако в связи с невозможностью подачи угольной пыли в цилиндры, в дальнейшем дизельные двигатели были приспособлены для работы на топливе в пределах от керосиновой фракции до тяжёлого солярового масла и даже сырой нефти или мазута.
В начале ХХ-го века возникла необходимость в существенном увеличении объемов выпуска моторных топлив и разделении их по маркам, в ре-
Рис. 1. Четырёхтактный двигатель внутреннего сгорания (слева) и первый работоспособный двигатель Дизеля (справа)
Рис. 2. 1870 г. Первый в мире транспорт на бензине З. Маркуса (Вена, Австрия)
Рис. 3. Колонка «Боузер 103» (1909 г.)
зультате чего были выведены средние показатели качества зимних и летних моторных бензинов и опубликованы спецификации для основных сортов моторных бензинов: нормального, премиального и третьего сорта.
Начавшееся в конце ХК века развитие автомобильного транспорта, потребовало создания удобных путей для движения автомобилей. Пока скорости их движения были невелики, ограничивались приспособлением гужевых дорог, проводя мероприятия по борьбе с пылью и предохранению дорожного покрытия от быстрого разрушения.
С ростом интенсивности движения, повышением скоростей и нагрузок стали производить более капитальные переустройства гужевых дорог, расширяя проезжие части, устраняя крутые подъёмы и спуски, увеличивая радиусы закругления, применяя прочные дорожные покрытия и т.п. После Первой мировой войны во всех странах стали строить автодороги, специально рассчитанные и спроектированные для движения автомобилей.
В начале ХХ века началось активное строительство автомобильных дорог в Европе и, особенно в США, где в 1920-х годах дорожное строительство достигло своего расцвета. В некоторых странах, особенно в милитаристской Германии, бурное дорожное строительство диктовалось еще и стратегическими соображениями.
В период 20-40-х годов ХХ века началось сооружение скоростных автострад, носящих название в Италии «autostrada», в Германии «autobahn», в США «highway», во Франции «autoroute», в Англии «motorway». Первый в Германии (и в мире) скоростной автобан между Кельном и Бонном был построен в 1932 г., благодаря усилиям К. Аденауэра в организации финансирования этого проекта. Четырёхполосная автострада протяженностью 20 км не имела перекрестков и позволяла развивать скорость до 120 км/ч. Дороги, пересекающие главную автостраду, проходили над или под ней по специально построенным мостам и тоннелям, а для обеспечения высокого скоростного режима были предусмотрены специальные выезды на автостраду и съезды с неё. Рядом с автобанами впервые начали строить бензозаправочные станции.
Увеличение парка автомобилей, как и растущая сеть автомобильных дорог, стимулировали дальние поездки на автомобилях. Первые путешественники имели проблемы с заправкой своих автомобилей топливом, поскольку в то время не существовало сети автозаправочных станций. Необходимо было искать места, где продавалось топливо - аптеки.
Именно аптекой в городе Вислохе воспользовалась Берта Бенц для приобретения топлива для своего автомобиля во время пробега 1888 г. Она купила 5 л лигроина.
В качестве первого реализуемого топлива использовался и уайт-спирит, который поставлялся в двухгалонных баллонах и продавался непосредственно с гужевых повозок.
Термин «заправочная станция» возник в начале ХХ века и был связан с автомобилем, требующим регулярного пополнения запаса топлива.
Первую бензозаправочную колонку изобрели в
США. Первый бензозаправочный насос был изобретен С. Боузером из Форта Уэйн, штат Индиана, США.
Этот насос, изобретённый 5 сентября 1885 г., не был предназначен для автомобилей, так как они ещё к тому времени не были изобретены. Насос использовался для разлива керосина для ламп и печей. Позже Боузер усовершенствовал свой насос, добавив в него системы безопасности от разлива топлива, а позднее и шланг для заправки топлива в автомобили. Запорная арматура была выполнена из мрамора, основные части насоса — из дерева. Какое-то время выражение «боузер» использовалось для обозначения вертикальных бензоколонок.
Первая бензоколонка для использования на открытом воздухе была построена в 1905 г. На рис. 3 представлена колонка С. Боузера, изготовленная в 1909 г.
Массовое производство автомобилей в начале XX века потребовало строительства сети АЗС, прежде всего, в США, где уже в 1900 г. было 8 тыс., а в 1910 г. - 500 тыс. автомобилей. Первые отдельно стоящие «станции для автомобилистов» появились в США в 1907 г., когда в Сиэтле компанией Standard Oil of California (Chevron Texaco) была открыта первая автозаправочная станция.
Первые АЗС были примитивными и состояли из наскоро построенных зданий, топливных бочек и ручных насосов (рис. 4).
В 1920-х годах появился новый подвижный тип автозаправочных колонок (рис. 5). Замысел был в том, что топливо доставляли непосредственно к автомобилю, и автомобилисту не было нужды ехать на АЗС.
В конце 1920-х годов получил широкое применение новый тип бензораздаточной колонки: бензин поступал наверх в стеклянный резервуар, так чтобы покупатель мог увидеть качество бензина, а затем по шлангу заливался в бак автомобиля.
В 1930-е годы появляется новый тип автозаправочных колонок — двойные колонки, на которых устанавливается два насоса для одновременной подачи топлива двум потребителям, а также новое расположение колонок — островное, когда две колонки объединены и находятся на так называемом «островке» — возвышении из бетона, сооружаемом в целях безопасности.
Типовая АЗС 1930-х годов в США представлена на рис. 6.
Эволюция автозаправочных колонок в 19201940 гг. представлена на рис. 7. Стрелочные счетчики разных моделей были заменены на прозрачные калибрированные цилиндры, а затем и на сфероо-бразные элементы с турбиной.
В 1916 г. в США имелось лишь несколько бензиновых станций, принадлежащих нефтяным компаниям, где бензин обычно накачивался покупателю ручным насосом из зарытой в землю ёмкости.
До середины 1930-х годов в связи с ростом коли-
Рис. 4. Автозаправочная станция в Финдлей, Огайо, 1913 г.
Рис. 5. Мобильные колонки компании «Нафта», 1927 г.
Рис. 6. Типовая АЗС 1930-х годов в США
чества автомобилей розничный сбыт нефтепродуктов резко изменился. Главным фактором перемены обстановки явился тот факт, что основная часть бензина продавалась непосредственно проезжаю-
ЕАМУ ЭТАНОДИО У1Я01Е ЕкЕСТШС
ИМЯ 111351
сомриимс
Рис. 7. Варианты исполнения автозаправочных колонок
Рис. 8. Автозаправочная станция в Лос Анжелесе, сооруженная в 1930-е годы (в основе лежит почтовый самолёт)
—. -
Рис. 9. АЗС в виде деревни индейцев в Кейв Сити, Кентуки, июль 1940 г.
Рис. 10. Станция технического обслуживания и заправки компании «Шелл» в форме ракушки (город Уинстон-Сейлем, США)
щему автомобилисту, что отразилось на количестве имеющихся в США станций, на их внешнем виде, на характере оборудования и обслуживания.
По данным 1927 г. в США имелось 317000 распределительных пунктов (из них 125000 бензи-нораспределительных станций, 52000 гаражей и 140000 придорожных лавок), в то время как в Великобритании, Франций, Алжире, Тунисе, Германии, Италии, Бельгии, Дании, Финляндии, Голландии, Швейцарии, Швеции, Норвегии и Польше — 181466.
В 1928 г. в США на одну станцию приходилось 130 автомобилей, в 1933 г. — 87.
В 1930-1940 гг. строительство АЗС в мире проходило наиболее интенсивно. В это период, одной из главных ставилась задача привлечения клиентов, что ярко представлено в организации работы владельцами АЗС в США. Владельцы станций, помимо создания комфортных условий для посетителей и максимального спектра обслуживания, прибегали к оригинальному визуальному оформлению. А в моменты открытия, клиентам после визита рассылались письма с благодарностью за посещение именно данной станции. Некоторые оригинальные конструкции автозаправочных станции представлены на рис. 8-11.
В 1930-е годы США были передовой страной в области нефтяной промышленности и нефтеснабже-ния. Знакомство с техникой нефтескладского дела представляло значительный интерес для специалистов СССР в этой области.
На АЗС резервуары устанавливались следующим образом (рис. 12).
Устройство резервуаров представлено на рис. 13.
Обычно каждый отдельный резервуар соединялся с отдельным насосом. В случае, когда грунт был малоустойчивый или же участок затоплялся, то резервуары устанавливали на дубовом или бетонном фундаменте.
Если резервуар был не из оцинкованного железа, то в этом случае употреблялось защитное покрытие: 4 части портландского цемента смешивались с 3 частями нефтяных остатков, и все это тщательно смешивалось: с 16 частями каменноугольного пека.
Помимо бензиновой и керосиновой емкости использовалась емкость для смазочных масел, которые обычно были трех сортов: легкое, среднее и тяжелое. Но уже в 1937 г. более распространенной практикой являлась продажа смазочных масел в жестянках ёмкостью 2,273; 1,1365 и 0,568 л.
Освещение занимало важное место в оборудовании склада. Назначение его — привлекать внимание потребителя.
Все розничные склады оборудовались компрессорами для накачивания воздуха в автомобильные шины.
В США в 1936 г. насчитывалось свыше 400 тыс. станций, оборудованных 780 тыс. насосами. Одной четверти имеющихся станций было бы вполне доста-
точно для обслуживания всех автомобилей, имеющихся в США. Такое огромное число станций являлось результатом бешеной конкуренции между нефтяными компаниями, строившими станции на многих перекрестках улиц и по обеим сторонам дорог.
Принцип строительства автозаправочных станций по обеим сторонам дороги получил свое развитие во всем мире к концу XX века, поскольку именно такой подход обеспечивал безопасность движения, исключив левые повороты.
В России первые заправочные станции появились в 1911 г., когда Имераторское Автомобильное общество заключило договор с товариществом «Братья Нобель» относительно «бензиновых станций». В 1914 г. в больших российских городах работало 440 автозаправочных станций.
В 1920-х годах в мире работали тысячи бензоколонок. В России после Первой мировой войны автомобильное хозяйство было практически полностью уничтожено. В начале 1920-х годов автомобильный парк СССР насчитывал более 24 тыс. машин (в мире на тот момент было около 25 млн автомобилей). Топливо для автомобилей реализовывалось ведрами и хранилось в емкостях, находившихся в гаражах и сараях организаций.
Раздача топлива велась во многих оживленных частях городов. Под эти цели приспосабливали, в том числе и исторически значимые сооружения (рис. 14).
Первая механическая бензоколонка появилась в Москве на Арбатской площади в 1926 г. Ей владел государственный «Нефтесиндикат», образованный в июле 1922 г. В тот же год, так же на Арбатской площади, появилась первая в СССР общественная бензораздаточная колонка. Это была механическая колонка «Сатам» с одним распределительным баллоном. Через 5 лет на улицах Москвы насчитывалось уже 15 бензораздаточных колонок, каждая из которых раздавала до 10 тыс.л бензина в сутки.
Потребность росла с каждым днем, и было принято решение освоить производство бензораздаточно-го оборудования на отечественных предприятиях. Первая советская колонка была изготовлена в июле 1931 г. на Боровичском механическом заводе. Её производительность составляла всего 20 л/мин, что было в несколько раз меньше среднего показателя зарубежных аналогов. На постройку колонки требовалось 211 кг чугуна, 210 кг железа, 63 кг меди и латуни и 16 кг алюминия, но в процессе дальнейшей работы завод предполагал облегчить конструкцию колонки, усовершенствовать ряд отдельных деталей, сократить применение цветных металлов. В 1931 г. завод выпустил 300 колонок с перспективой на ближайшие годы: 1200 колонок в 1932 г. и 2400 в 1933 г., которая была частично реализована. Различные типы бензораздаточных колонок СССР представлены на рис. 15.
Вскоре стало очевидно, что одиночные бензоколонки не могут обеспечить возрастающее количе-
Рис. 11. Станция в форме чайника, построенная в 1930-х годах и работающая до настоящего времени
Рис. 12. Расположение подземных резервуаров для розничного склада
Рис. 13. Оборудование подземного резервуара розничного склада:
I — всасывающая труба; 2 — изгиб; 3 — сальник; 4 — набивка сальника; 5 — гайка сальника; 6 — муфта всасывания; 7 — сварное соединение; 8 — добавочная муфта; 9 — крышка приёмной трубы с вентиляцией; 10 — заменяемая сетка;
II — приемная труба; 12 — внутренняя приёмная труба; 13 — муфта на приеме; 14 — двойной приёмный клапан; 15 — сетка приемного клапана; 16 — внутренняя сетка на приёме
Рис. 14. Заправка автомобилей у бензохранилища в основании памятника Александру II, Кремль, Москва. 1920 г.
Рис. 15. Бензозаправочные колонки СССР. Слева направо: колонка Боровичского механического завода, бензораздаточная колонка завода «Промет», бензораздаточная колонка Песочинского завода
Рис. 16. Проект перспективной автозаправочной станции
Рис. 17. Бензозаправка на ул. Садовая-Каретная в Москве в 1939 г. Фото В. Довгалло
ство автомобилей топливом. Началось строительство крупных бензозаправочных станций, на которых размещались от 2 до 8 колонок, помещение для персонала, уборные и умывальные комнаты. На станциях, расположенных вдоль дорог, также были запланированы комнаты отдыха и буфеты, кладовые для запасных частей, помещения для хранения тары.
Начало 1930-х годов в СССР характеризовалось активной автомобилизацией и развитием топливной сферы. Однако отсутствие какого-либо придорожного сервиса и недостаток заправочных станций значительно тормозили эти процессы. И хотя данные проблемы давно были решены во многих западных странах, советские инженеры только начинали разработку собственных проектов АЗС и бензоколонок. На автозаправочных колонках появились буфеты и теплые уборные, что являлось началом советского придорожного сервиса (рис. 16).
В течение нескольких лет было разработано три проекта типовых «бензораздаточных станций», приближенных к зарубежным аналогам.
Станции первого типа предназначались для строительства в городах. Общая площадь АЗС составляла 243 м2. Одновременно такая станция могла обслуживать четыре автомобиля, в том числе и крупногабаритных.
Станции второго типа должны были располагаться как в городах, так и за его пределами: вдоль трактов и в небольших поселках. Автозаправочная станция общей площадью около 240 м2 одновременно могла обслуживать не более двух автомобилей. На этой станции кроме бензораздаточных колонок и помещения для персонала были также предусмотрены и подсобные помещения: кладовая для запасных частей, сараи для хранения топлива и тары. Впервые отдельное помещение было отведено для пассажиров и водителей — так называемая «ожи-дальная».
Станции третьего типа имели площадь всего 88,7 м2 и предназначались для установки в стесненных городских условиях. Одновременно они могли обслуживать не более двух автомобилей.
Также на всех станциях были созданы уборные и умывальные. В холодное время года все помещения должны были отапливаться. Типовые станции, независимо от размеров и расположения, дополнительно оснащались двумя резервуарами для хранения топлива по 7500 л каждый.
Постепенно на АЗС стали оказывать и дополнительные услуги, а именно подкачку шин и продажу масла. В городах и вдоль дорог стали появляться полноценные автообслуживающие станции.
Всего в 1930-х годах в Советском Союзе было выпущено более 5 тыс. бензораздаточных колонок, чего хватило для оснащения не только всех новых АЗС в стране, но и крупных гаражей и автохозяйств.
Одна из автозаправочных станций СССР начала 1930-х годов в Москве показана на рис. 17.
До начала Второй мировой войны идея создания уникальных и неповторимых станций распространилась по всюду, однако мировой конфликт внес свои коррективы. Вновь сооружаемые и работающие станции с середины ХХ века подводились в первую очередь к функциональности и безопасности эксплуатации.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
Исторический очерк развития путей сообщения в России / Под ред. П.Х. Спасского. — СПб., 1913.
Краткий исторический очерк развития и деятельности ведомства путей сообщения за сто лет его существования (1798-1898). — СПб., 1898. — 218 с.
Притула А.Ф. Нефтепроводы Соединенных штатов, их сооружение и эксплуатация. — Издание Совета нефтяной промышленности, 1927. — 267 с.
Притула А.Ф. Нефтесклады в США. — М.-Л.: ОНТИ, 1937. — 340 с.
McNichol Dan. The Roads that Built America: The Incredible Story of the U.S. Interstate System. New York, Sterling Publishing, 2006.
Weingroff Richard F. (September-October 2000). The Genie in the Bottle: The Interstate System and Urban Problems, 1939-1957. Public Roads (Federal Highway Administration) 64 (2).
Alfred Randy (2008-10-01). Sept. 5, 1885: Pay at the Pump. Адрес доступа: http://www.wired.com/2008/09/ sept-5-1885-pay-at-the-pump/ (дата обращения 11.10.2014).
FOUNDATION AND DEVELOPMENT OF FILLING STATIONS
Ivanov A.I., Cand.Sci. (Tech)
Dmitrieva T.V., Cand.Sci. (Tech)
Makarenko O.A. Dr.Sci. (Tech)
Ufa State Petroleum Technological University (1, ul. Cosmonauts, Ufa, Republic of Bashkortostan, 450062, Russian Federation)
E-mail: ivanov_ai@inbox.ru
ABSTRACT
This article dedicated to foundation, beginnings and development of first filling stations in the period from the invention of the first cars with engines running on liquid fuel to the mass production of cars in the early twentieth century. Particular attention is paid to improving the design of the fuel columns, as well as major trends affecting the general appearance of the first gas station and technological features of their equipment.
Keywords: car, fuel dispenser, gas stations, gasoline, fuel, the internal combustion engine.
REFERENCES
Istoricheskiy ocherk razvitiya putey soobshcheniya v Rossii. Ed. P.Kh. Spasskiy. Saint Petersburg, 1913 (in Russian).
Kratkiy istoricheskiy ocherk razvitiya i deyatel'nosti vedomstva putey soobshcheniya za sto let yego sushchestvovaniya (1798-1898). Saint Petersburg, 1898, 218 p. (in Russian).
Pritula A.F. Nefteprovody Soyedinennykh shtatov, ikh sooruzheniye i ekspluatatsiya. Sovet neftyanoy promyshlennosti Publ., 1927. - 267 p. (in Russian).
Pritula A.F. Neftesklady v SSHA. Moscow-Leningrad, ONTI Publ., 1937, 340 p. (in Russian).
McNichol Dan. The Roads that Built America: The Incredible Story of the U.S. Interstate System. New York, Sterling Publishing, 2006.
Weingroff Richard F. (September-October 2000). The Genie in the Bottle: The Interstate System and Urban Problems, 1939-1957. Public Roads (Federal Highway Administration) 64 (2).
Alfred Randy (2008-10-01). Sept. 5,1885: Pay at the Pump. Available at: http://www.wired.com/2008/09/ sept-5-1885-pay-at-the-pump/ (accessed 11.10.2014).
