100 великих рекордов в мире автомобилей
Шрифт:
Бензин быстрее пара
И все-таки паромобиль не смог противостоять машинам с другими типами двигателей. Главный недостаток – большая взрывоопасность тогдашних паровых котлов – заставила паромобиль уступить дорогу автомобилю с поршневым двигателем внутреннего сгорания.
Вот уже более 100 лет на автомобилях используется ДВС – двигатель внутреннего сгорания, работающий на бензине. Чем же он так очаровал изобретателей?
Создатели первых транспортных ДВС отталкивались от конструкции паровой машины. Как сделать ее более компактной и производительной? Самые объемные, к тому же опасные ее
Еще в 1860 году французский механик Этьен Ленуар построил первый образец газового двигателя. Современный инженер скажем вам, что двигатель Ленуара был двусторонним или, говоря иначе, двойного действия (рабочий процесс происходит с двух сторон поршня) и двухтактный, т. е. полный цикл работы поршня длится в течение двух его ходов. При первом ходе происходят впуск, воспламенение и расширение смеси в цилиндре (рабочий ход), а при втором ходе – выпуск отработавших газов.
Преимущества нового двигателя перед паровой машиной были налицо – он не требовал топки и котла, не надо было все время подбрасывать в топку дрова или уголь… Однако имелось и множество недостатков: газовый двигатель был тяжел, малоэкономичен и ненадежен. Быстро перегревавший двигатель требовал непрерывного охлаждения, на которое приходилось расходовать уйму воды – до 120 кубометров в час!
Сделать газовый двигатель более эффективным удалось в 1876 году коммерческому служащему Николаю-Августу Отто из Кёльна (Германия) совместно со своим помощником Евгением Лангеном. Изобретенный ими четырехтактный рабочий процесс – «цикл Отто» – сохранился до наших дней.
К недостаткам двигателя Отто относят его тихоходность и большую массу. Увеличение числа оборотов вала до 180 в минуту приводило к перебоям в работе и быстрому износу золотника. Большое давление в цилиндре требовало крепких кривошипного механизма и стенок цилиндра, поэтому масса двигателя была очень большой – иной раз до полутонны…
Кроме того, для размещения запаса газа нужен был огромный резервуар, который надо было куда-то поместить. Да еще потом и опасаться, как бы он не взорвался…
Поэтому газовый двигатель Отто оказался все же непригоден для установки на автомобиль, использовался лишь в стационарных условиях.
ДВС для транспорта – быстроходный, легкий и компактный, работающий на более практичном жидком топливе, – придумали и построили технический директор завода Отто в Дойце Готлиб Даймлер и его ближайший сотрудник Вильгельм Майбах, позднее основавшие собственную фирму.
Впрочем, их первый двигатель годился и для транспортного, и для стационарного применения, работал на газе и на бензине. Но все позднейшие конструкции рассчитаны исключительно на жидкое топливо – бензин.
Большую частоту вращения вала двигателя, обеспечиваемую, в частности, интенсивным воспламенением смеси, Даймлер справедливо считал главным показателем работы двигателя на транспортной машине. Она была в 4–5 раз больше, чем у газовых двигателей, и достигала 450–900 об/мин. Соответственно могла быть уменьшена и масса.
К этим штрихам добавим закрытый картер (кожух) двигателя, заполненный
К сказанному добавим, что 18 марта 1858 года родился еще один немецкий изобретатель, сделавший для автомобилестроения не меньше, чем Карл Бенц или Готлиб Даймлер. Звали его Рудольф Дизель. Он появился на свет в немецкой семье, эмигрировавшей во Францию. В 1870 году из-за начавшейся франко-прусской войны семью будущего изобретателя выслали в Англию. Оттуда для получения образования родители отправили Рудольфа в Германию, сначала в Аугсбург, а затем в Мюнхен в Высшую техническую школу, которую он окончил с отличием. Большой удачей для Дизеля стало покровительство известного инженера Карла фон Линде, устроившего своего протеже в 1880 году на работу в парижское отделение своей фирмы.
Здесь Рудольф и начал работу над созданием двигателя, в котором, по его замыслу, воздух должен был сжиматься таким образом, чтобы при соединении его с топливом создавалась необходимая для воспламенения температура. Такой двигатель, по расчетам изобретателя, смог бы работать не только на дорогом бензине, но и на керосине, солярке, нефти.
В 1890 году Дизеля перевели в берлинское отделение фирмы. Здесь он закончил расчеты и теоретическое обоснование своей идеи нового двигателя. А 28 февраля 1892 года получил и патент на первый в мире двигатель с самовоспламенением топливной смеси от сжатия.
Впрочем, путь от идеи до создания работающего образца оказался довольно долгим. В апреле 1893 года в специально оборудованном помещении фирмы «Машиненфабрик Аугсбург» Рудольф Дизель вместе со своими помощниками Фогелем и Линдером начал постройку своего «рационального мотора». Год ушел на работу и лишь в конце июля 1893 года первый в мире дизельный двигатель был готов. Еще столько же ушло на доработку конструкции, так что официально днем рождения «дизеля» считают 17 февраля 1894 года.
Именно в этот день в течение одной минуты проработал опытный образец двигателя, совершив при этом 88 оборотов. Причем сам Дизель этого события не заметил. То, что мотор ожил, увидел механик, отвечавший за работу клапана впрыска топлива.
И тогда в дневнике Дизеля появилась такая запись: «Первый двигатель не работает, второй работает неважно, третий будет хорош».
И в самом деле, в 1897 году Дизель продемонстрировал устойчиво работавший двигатель мощностью 25 л.с. Он заинтересовал фирму крупного немецкого промышленника Круппа, а также владельцев машиностроительных заводов Аугсбурга и многих других. Вскоре патент Дизеля был куплен крупнейшими германскими фирмами, а также многими компаниями Франции, Англии, Бельгии, Швейцарии. Даже американский магнат Рокфеллер заинтересовался этой конструкцией.