Машина-двигательОт водяного колеса до атомного двигателя
Шрифт:
Дизель вначале предлагал, так же как и Карно, сжимать воздух насосом, хотя в его время уже зарекомендовал себя четырехтактный двигатель. Сжатие и сгорание, полагал Дизель, будет происходить в одном цилиндре, расширение — в другом.
Правда, Карно возражал против сжигания в цилиндре твердого топлива — порошка ликоподия, а вот Дизель этого не боялся. Первый козырь в руках Дизеля — экономное сжигание угольной пыли.
Дизель был энергичен и предприимчив. Да, он предлагает двигатель, работающий почти по циклу Карно. Но ведь ни Карно, ни кто другой такого двигателя не построил, а вот он,
Неохотно шли заводчики на затрату средств для постройки какого-то «заумного» двигателя, — не книжная ли затея всё это? Можно ли получить в действительных условиях такой процесс?
Наконец, после многих мытарств, Дизелю удалось убедить дирекцию машиностроительного завода в городе Аугсбурге в том, что стоит сделать попытку.
И вот в одной из мастерских завода Дизель и его помощники приступили к постройке нового двигателя.
Уже проектируя первый двигатель, Дизель отошел от многих своих предложений. Прежде всего он убедился в том, что двигатель должен работать по обычному четырехтактному циклу, только, в отличие от газового двигателя, топливо должно вводиться здесь внутрь цилиндра постепенно, после сжатия. Вместо воспламенения от электрической искры должно происходить самовоспламенение топлива в горячем воздухе.
В июле 1893 года был построен первый одноцилиндровый опытный двигатель.
И вместе с первым двигателем появились и новые поправки, которые всё дальше и дальше уводили Дизеля от тех широких обещаний, которые он дал в своей нашумевшей книге.
Прежде всего оказалось, что с угольным порошком ничего не получится: за время, отводимое на сгорание, можно подать только одну шестую часть того количества порошка, которое необходимо для получения нужной работы. Кроме того, оказалось сложным его приготовление и ввод в цилиндр, появилось опасение значительных износов.
Затем, сколько ни старались Дизель и его помощники, но очень высокого сжатия в цилиндре не получалось. Вместо 250 атмосфер удалось, да и то с большим трудом, дойти только до 34 атмосфер.
Убедившись, что большего не достичь, Дизель решил попробовать при таком сжатии ввести жидкое горючее. И вот, как-то раз в цилиндр двигателя был впрыснут бензин.
Раздался резкий свист и из крышки цилиндра вместе с краном, к которому обычно присоединялся манометр, вырвалась горячая струя газа.
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
«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.