Машина-двигатель От водяного колеса до атомного двигателя, стр. 25

Прочность первого двигателя оказалась недостаточной, но опыты с ним уже позволили сделать некоторые выводы.

Выяснилось, что сгорание путем самовоспламенения действительно осуществимо. Однако обеспечить сгорание при постоянной температуре, то есть так, как полагается по циклу Карно, практически нельзя. Можно лишь попытаться произвести сгорание при постоянном давлении, но и над этим придется немало поработать. Ведь поднялось давление во время первой вспышки!

Приступая к постройке нового двигателя, Дизель вынужден был фактически признать свое отступление от первоначальной идеи. Двигатель, отвечающий полностью требованиям теории, построить пока невозможно.

Взяв второй патент, Дизель уже не претендовал на идеальный двигатель, он лишь закреплял за собой право строить двигатели с самовоспламенением топлива от высокого сжатия. При этом, что вытекало из теоретических предпосылок, должен был повыситься и коэффициент полезного действия. Он будет, правда, ниже, чем в цикле Карно, но выше, чем у других двигателей внутреннего сгорания.

«Итак, — писали в технических журналах того времени, — нет никаких оснований считать новый двигатель „рациональным“, Дизель сам себя опроверг».

Один немецкий профессор назвал всё, что было обещано Дизелем, сказкой, которую чуть было мир не принял за действительность. «Но Дизель развеял созданный им самим же миф!» — заключил этот профессор.

Развеяв собственный миф о двигателе, работающем по циклу Карно, Дизель всё же продолжал работать над новым мотором.

Вслед за первым, неудачным, двигателем Дизель построил второй, который уже смог самостоятельно работать, и, наконец, третий, который уже можно было нагружать.

Летом 1898 года на выставке силовых машин в Мюнхене демонстрировалось несколько дизель-моторов, как их теперь стали называть.

Двигатели эти работали на керосине, который впрыскивался в цилиндр с помощью струи сжатого в специальном компрессоре воздуха.

Действительно, оказалось, что коэффициент полезного действия у дизель-моторов выше, чем у газовых и бензиновых двигателей, работающих с небольшим сжатием и с воспламенением от искры, и в этом смысле он был всё же «рациональным».

Дизель-моторами заинтересовался весь мир.

Но… первый керосиновый дизель-мотор, поставленный для производственной работы на спичечной фабрике «Унион» в Камптоне, не оправдал возлагаемых на него надежд. Одна деталь за другой выходила из строя. В двигателе развивались высокие давления и высокие температуры. То и дело двигатель приходилось останавливать на ремонт. Администрация фабрики шумно выражала свое негодование.

Дурные вести расползлись по всем странам. Вера в новый двигатель падала.

Русский двигатель

Профессор Санкт-Петербургского Практического Технологического института Георгий Филиппович Депп, присутствуя на съезде Общества германских инженеров, внимательно выслушал сообщение Рудольфа Дизеля о новом двигателе.

«Как нужен был бы России такой двигатель! — думал Депп, рассматривая чертежи, вывешенные докладчиком. — Сколько мелких предприятий, электростанций можно было бы обеспечить экономичным, компактным мотором! А если к тому же заставить его работать не на керосине, а на сырой нефти, — можно было бы выбросить из употребления нефтянки, эти пожиратели жидкого топлива».

В перерыве Депп подошел к Дизелю с вопросом:

— Скажите, не имеете ли вы намерения поручить изготовление двигателей вашей системы не только американским, английским, немецким, бельгийским, французским, но и русским заводам?

Дизель, старый знакомый Деппа еще по студенческой скамье, взял русского профессора под руку и смущенно ответил:

— Право, не знаю. Для изготовления деталей двигателя нужна безукоризненная точность обработки. Я сомневаюсь в том, что механическое дело настолько подвинуто в России, что уже можно русским заводам поручить столь сложные и ответственные работы.

Депп горячо и убедительно стал доказывать Дизелю, насколько он заблуждается, пользуясь неправильной информацией о России. В России к тому времени уже успешно осваивались сложные артиллерийские механизмы и точнейшие машины, не говоря уже о насосном и прочем оборудовании этого типа.

Выслушав Деппа, Дизель изъявил согласие продать свои патентные права и русским фирмам.

Такой фирмой, пожелавшей начать постройку нового двигателя, была фирма «нефтяных королей» — «Братья Нобель».

Это была богатая фирма, эксплуатировавшая нефтяные источники Баку и имевшая свой машиностроительный завод в Петербурге, на Выборгской стороне. Глава фирмы миллионер Нобель вовсе не стремился дать русской промышленности новый двигатель. Его прельщало только одно обстоятельство: двигатель работает на жидком топливе, двигатель удобен, экономичен, — его охотно будут приобретать, а следовательно, и спрос на горючее поднимется.

Нобель, как и Депп, считал, что было бы совсем хорошо, если бы удалось построить новый двигатель, работающий на сырой нефти.

И вот перед инженерами машиностроительного завода «Людвиг Нобель» в Петербурге (ныне завод «Русский дизель») была поставлена новая техническая задача: создать двигатель, работающий с самовоспламенением от сжатия на сырой нефти.

Началась напряженная творческая работа. Около года длилось проектирование и изготовление первого русского двигателя с воспламенением от сжатия. Идя своими путями, инженеры завода «Людвиг Нобель» к концу 1899 года построили двигатель, работающий на сырой нефти.

В ноябре 1899 года председатель Русского технического общества профессор Депп получил приглашение завода провести испытание нового двигателя.

Тщательно поставленные испытания показали весьма высокие достоинства двигателя. Он работал четко, без перебоев, топливо — сырая нефть — сгорало полностью, отчего выхлопные газы были чистыми, почти бесцветными. Что же касается экономичности, то двигатель работал с таким КПД, который еще не достигался в других двигателях — 33–35 %.

Докладывая членам Русского технического общества о результатах своих испытаний, Депп говорил:

— Безукоризненно выполненный нефтяной дизель-мотор пущен в ход, и я не могу не отметить, что именно у нас разрешен вопрос об экономичном тепловом двигателе. Только с переходом на нефть окончательно и бесповоротно решается судьба таких двигателей.

Вновь заговорил мир об экономичном двигателе, причем, желая подчеркнуть, что имеется в виду именно такой двигатель, какой был построен в России, в заграничных газетах и журналах стали часто называть новый двигатель «русским двигателем».

Можно работать и в два такта

В тот самый 1878 год, когда громко, на весь мир заявил свое право на существование четырехтактный двигатель внутреннего сгорания Отто, англичанин Дуглас Клерк, адвокат по образованию и инженер по призванию, предложил еще один оригинальный двигатель.

Двигатель Клерка должен был работать не в четыре такта, а в два.

И действительно, если глубже вдуматься в процесс работы четырехтактного двигателя, разве не напрашивается сам собой вопрос: нельзя ли получать вспышку в цилиндре чаще, не через оборот, а подряд, за каждый оборот вала?

Ведь что происходит за первый такт? Поршень идет вниз и всасывает рабочую смесь в цилиндр.

А за второй такт? Поршень идет вверх и сжимает рабочую смесь.

Ну, а за третий такт? Поршень идет вниз, совершается рабочий ход, газы расширяются.

И, наконец, за четвертый такт? Поршень идет вверх, выталкивая отработавшие газы, опорожняя цилиндр.

Как будто бы все четыре такта необходимы. Приходится мириться с тем, что первый и четвертый такты вроде как бы вспомогательные, то есть один оборот вала тратится на очистку и наполнение цилиндра. Без свежего заряда двигатель не смог бы и работать.

И, тем не менее, было бы куда целесообразнее, если бы каждый ход поршня вверх использовался для сжатия, а с каждым ходом вниз поршень совершал бы полезную работу. Тогда количество вспышек удвоилось бы, удвоилось бы за то же время количество рабочих ходов, а следовательно, — удвоилась бы и мощность двигателя.

загрузка...