«Двери открывает водитель»
Такую надпись многие из вас, наверное, видели, выходя из автобуса или троллейбуса.
Однако, если разобраться, как следует, эта надпись не совсем точная.
И вот почему.
Действительно, в автобусах старых марок переднюю дверь открывал и закрывал шофер своей собственной рукой. Блестящие никелированные рычаги, изогнутые причудливыми коленами, соединялись один с другим при помощи шарниров и тянулись от двери до сиденья водителя. Если надо было открыть дверь, шофер тянул рукоятку «на себя», шарниры звякали, половинки дверей распахивались. Перед троганием с места механик толкал рукоятку «от себя», опять ходуном ходили рычаги в сочленениях, и дверь закрывалась. В течение рабочего дня шоферу приходилось многие сотни раз заниматься такой утомительной гимнастикой.
Теперь подобных автобусов уже нет на наших улицах. Не видно никаких шарниров, нет и «физкультурной»
рукоятки возле сиденья шофера. Но, может быть, все рычаги и шарниры, ранее видневшиеся снаружи, сейчас спрятаны подальше от глаз? Нет. Никаких рычагов мы не обнаружим. А двери по-прежнему открывает и закрывает водитель, как об этом свидетельствует надпись над дверью.
Где же искать разгадку секрета самооткрывающихся дверей?
Под обшивкой стен.
Давайте приподнимем откидной щиток над дверью,— тот самый, на котором красуется надпись — и заглянем в нишу. Мы увидим там небольшой горизонтально расположенный цилиндр. Из обоих его концов высовываются рычаги, соединенные с половинками двери. От средней части цилиндра змейкой убегает по направлению к шоферской кабине металлическая трубка. Последуем за ней.
— Товарищ водитель, куда ведет трубка от дверного цилиндра?
— А вот куда! — Шофер показывает на небольшую бронзовую коробку, величиной с кусок хозяйственного мыла, расположенную слева от рулевой колонки. Над коробкой виднеется рукоятка.
— Пожалуйста, покажите, как открывается дверь.
— Очень просто,— говорит шофер.— Смотрите, двигаю до конца влево, открываются разом передняя и задняя двери. А если сюда поставлю рукоятку, захлопнется только задняя. Сюда передвину,— закроется передняя. Проще пареной репы!
Попробуем добраться до сути этих простых действий. Но для этого нам придется снять, конечно, с разрешения водителя, часть решетчатого настила пола и заглянуть в «подвальный этаж» автобуса.
Мы увидим там, среди многих других частей, цилиндрический стальной бак, прикрепленный к раме машины. Но это не бак для горючего, а воздухохранилище. Сжатый воздух нагнетается в бак автобусным компрессором. Воздушный насос имеется в каждом трамвае, автобусе, троллейбусе. Едешь, порой, например в трамвае, и вдруг под полом моторного вагона что-то начинает стучать да так часто и дробно, будто барабанщик отбивает зорю. Постучит, постучит и перестанет. Потом, спустя некоторое время, опять заведет свою неумолчную трескотню.
Это и есть компрессор. Он действует автоматически, сам по себе, без всякого вмешательства человека. Как только давление в воздушной сети упадет ниже 5—6 атмосфер, «железные легкие» сами начинают «дышать» — компрессор включается, подкачивает воздух до положенного давления и сам же отключается. Все это совершается с помощью специального клапана, снабженного электрическими контактами. Иной раз, сидя в автобусе, слышишь громкое фырканье: это автоматически открылся предохранительный клапан, выпустивший в атмосферу излишне накачанный воздух.
Из воздухохранилища выходят трубки, по которым сжатый воздух, по желанию водителя, направляется и в тормозную систему, и к стеклоочистителю — «дворнику», и к дверным цилиндрам.
Дверной цилиндр и есть пневматический швейцар автобуса, трамвая или троллейбуса.
Цилиндр состоит из двух половин. Левая половина толще правой. В обеих половинах цилиндра ходят свои поршни, насаженные на один стержень. Но так как диаметр одной из половин (в данном случае правой) меньше, чем диаметр другой, то, следовательно, и площади поршней, движущихся по обе стороны в цилиндре, различны. Правая полость цилиндра всегда соединена с воздухохранилищем — значит, мастер-невидимка постоянно давит на поршень справа. А в левую полость сжатый воздух может попасть только через кран, находящийся в кабине водителя. Захочет шофер — мастер-невидимка проникнет в эту полость, захочет — будет выпущен из нее на волю.
Отсюда ясна суть действия механизма: сжатый воздух давит на оба поршня с различными усилиями, потому что площади сечения правого и левого поршней — разные. Естественно, усилие больше там, где площадь поршня меньше; следовательно, и усилие нажатия на эту часть поршня будет большим. Поршень, уступая усилию, вынужден передвигаться в цилиндре (если бы сжатый воздух давил с обеих сторон одинаково, механизм, понятно, работать не мог бы).
Что происходит, когда шофер поворачивает рукоятку крана? Сжатый воздух устремляется в левую половину цилиндра. Поршень передвигается вправо, толкает рычаги — створки дверей распахиваются.
Но вот одни пассажиры вышли, а другие вошли. Можно трогать в путь. Однако прежде надо закрыть двери. Водитель поворачивает рукоятку крана. При этом левая полость цилиндра сообщается с наружной атмосферой. Мастер-невидимка с победным свистом вылетает прочь. Этот свист вы слышите, выходя из автобуса.
Теперь давление на поршень сильнее справа, берет верх второй мастер-невидимка. Он словно вымещает затаенную злость на своем сопернике. Поршень движется влево, щелкают рычаги, дверь с сердитым хлопаньем затворяется.
Стало быть, двери открываются и закрываются потому, что по обе стороны поршней находятся два мастера-невидимки, которые по очереди «тузят» друг дружку...
В каждом вагоне метро имеется 16 дверных цилиндров— по восьми с каждой стороны. Все двери (с любой стороны) открываются и закрываются разом. Делает это машинист поезда.
Чтобы пневматические швейцары нечаянно не отдавили зазевавшемуся пассажиру руку или ногу, на кромках дверей укреплены полые резиновые трубки-амортизаторы. Иногда в них накачивают сжатый воздух, чтобы двери закрывались мягче, без ударов. Конечно, такая дверь не причинит увечья, но все же входить и выходить надо быстро и осмотрительно, потому что двери портятся, если между их створками попадает посторонний предмет.
Вот теперь, когда секрет самооткрывающихся дверей разгадан, вернемся к надписи у выхода.
Если судить строго, надпись эта, как видим, не совсем правильная, так как сам водитель, своею собственной рукою дверей не открывает. Он только командует пневматическим швейцаром, заставляя его толкать поршень, двигать рычагами и хлопать дверями.
Выходит, что было бы правильнее написать так: «Двери открывают водитель и мастер-невидимка». Тогда уж наверняка ни тот, ни другой не будут в обиде.
Коль скоро мы заговорили о том, как мастер-невидимка услужливо помогает пассажирам, расскажем и о том, как он помогает водителю управлять машиной или, точнее, вращать рулевое колесо. На огромных самосвалах, автобусах или троллейбусах не так-то просто вращать «баранку» — без посторонней помощи сделать это на тяжелых машинах трудно. Вот тут-то и приходит на помощь водителю сжатый воздух, приводящий в действие специальное устройство — пневмоусилитель руля.
Такое устройство имеется, например, в советском троллейбусе типа «ЗИУ-5» — тяжелой многоместной машине. Как только водитель начинает поворачивать рулевое колесо, тотчас же открывается клапан, и сжатый воздух из баллона поступает в цилиндр, поршень которого соединен с рулевой тягой.
Как и в любом рулевом устройстве колесных машин, в троллейбусе имеется обычная червячная пара — зубчатый сектор и червячный винт. Не успеют еще они вступить в работу, как мастер-невидимка опередит их и толкнет рулевые тяги в нужном направлении. Работа водителя значительно облегчается.
Благодаря пневмоусилителю водитель затрачивает в три раза меньше энергии на вращение «баранки». Автоматический клапан (он соединен с валом рулевой колонки), сам перекрывает доступ сжатому воздуху в цилиндр, когда нет надобности в повороте передних колес.
Есть у автобусов и троллейбусов и пневматический дворник — стеклоочиститель. Это, так сказать, специалист по влажной уборке. Обратите внимание на смотровые стекла в кабине водителя троллейбуса во время ливня или бурана. Они чисты, несмотря на то, что дождь льет как из ведра или снег валом валит. По стеклу неутомимо скользят резиновые метелки «дворника». Вправо-влево, вправо-влево размеренно и деловито взмахивают метелки, непрерывно счищая со стекла снег или воду.
Над смотровым стеклом укреплен небольшой горизонтальный цилиндр. Внутри него под действием сжатого воздуха движется поршень. Передвинется он влево и тут же сам себе перекроет дорогу. Сжатому воздуху приходится совершить кружный путь и направиться по другую сторону поршня. Двинется поршень вправо, опять повторится та же история. Сжатый воздух нагнетается компрессором троллейбуса или автобуса.
Мал этот дворник, а без него громадный троллейбус или автобус в пургу или в ливень не тронутся с места: едва ли водитель, не разбирая дороги, поедет вслепую.
У маленького пневматического дворника служба большая, и несет он ее исправно!
Наконец, расскажем еще об одном — и весьма бдительном!— помощнике водителя. Речь идет о спидометре— приборе, регистрирующем скорость движения автомобиля. Но не о том, который установлен на щитке водителя, со стрелкой и цифрами километров на круглой шкале. Спидометр, о котором пойдет речь, совершенно необычен.
Он умеет... говорить.
Такие приборы одно время выпускались американской автомобильной фирмой Форда специально для водителей-лихачей.
Устроен говорящий спидометр довольно просто. Внизу, под автомашиной установлена небольшая трубка, загнутая вперед и имеющая на открытом конце небольшую воронку. Чем быстрее движется автомобиль, тем сильнее напор встречного потока воздуха, тем сильнее этот напор и в трубке.
Все остальное — просто.
При скоростях до 60 километров в час прибор вообще бездействует: напор встречного воздушного потока не может еще преодолеть силу пружинного включателя прибора. Но как только скорость превзойдет указанную величину, мастер-невидимка оказывается сильнее пружины и включает портативный проигрыватель. В кабине автомобиля раздается ровный басовитый голос: «Хэлло! Вы едете со скоростью, запрещенной в черте города!»
Если первое предупреждение не достигает цели и скорость машины продолжает нарастать, то на 80-километровом ходу раздается повторное напоминание: «Я уже предупредил вас! Помните, что за вами едут и другие! А кстати, каково состояние ваших тормозов?» Напор воздушного потока увеличился, включилась новая запись на пластинке.
На 100-километровой скорости в кабине слышится уже тревожный окрик: «Больше я предупреждать не могу! За все последствия отвечаете только вы!» (Это, как можно догадаться, мастер-невидимка еще сильнее нажал на пружину, включив новую запись.)
Если водитель-лихач, пренебрегая этими предостережениями, разгонит машину еще шибче, то при скорости за 120—140 километров в час включается последняя запись: «Сбросьте газ! Молюсь за упокой вашей души!..» И вслед за этим спидометр автоматически перекрывает горючее — мотор остановится; волей-неволей приходится сбавлять ход...