Сегодня, когда Западную Европу охватил бум дизельных автомобилей, вспомним человека, подарившего миру их «сердце».
Сегодня, когда Западную Европу охватил бум дизельных автомобилей, вспомним человека, подарившего миру их «сердце».
| Сегодня, когда Западную Европу охватил бум дизельных автомобилей, вспомним человека, подарившего миру их «сердце». |
Семья переплетчика Теодора Дизеля жила так же, как и тысячи других парижских семей. Тогда никто не вспоминал, что переплетчик Дизель – немец. Вспомнили об этом в 1870 году: началась франко-прусская война, и страну захлестнула волна шовинизма. Семья Дизеля переехала в Англию, а через несколько месяцев отец уговорил Рудольфа переехать к дяде в немецкий Аугсбург.
Первые успехи
В 1873 году Дизель блестяще окончил Аугсбургское училище и поступил в местную политехническую школу. Таланты юноши не остались незамеченными, и по результатам собеседования осенью 1875 года Рудольф был принят в более престижную школу в Мюнхене. Именно в это время Дизель задумался о создании принципиально нового теплового двигателя. Однако прежде следовало прочно стать на ноги, поэтому в 1878 году он принял предложение возглавить завод акционерного общества Le refrigerateur («Холодильник») в Париже, где и проработал 12 лет. Параллельно он продолжал проводить теоретические и экспериментальные исследования в области двигателей, работающих на тяжелом топливе. В 1890 году Рудольф, став членом правления Акционерного общества холодильных машин, перебрался в Берлин. Глава фирмы профессор Линде весьма заинтересовался работами своего бывшего ученика и пообещал оказать ему необходимую поддержку.
От идеи к реальности
28 февраля 1892 года идея Рудольфа Дизеля воплотилась в патент под названием «Рабочий процесс и способ выполнения одноцилиндрового и многоцилиндрового двигателей». Через год после получения патента теоретическая часть работы Дизеля была изложена им в брошюре «Теория и конструкция рационального теплового двигателя, призванного заменить паровую машину и другие существующие в настоящее время двигатели». В таком моторе, считал Дизель, повышение температуры расширяющейся газовой смеси должно производиться не только в результате сгорания топлива, но и до начала этого процесса – путем предварительного сжатия чистого воздуха в цилиндре. Как и бензиновые двигатели Отто, мотор Дизеля должен был работать по четырехтактному циклу. Однако бензиновые силовые агрегаты всасывали не чистый воздух, а рабочую смесь воздуха и паров горючего, что из-за вероятности преждевременного воспламенения смеси не позволяло достигать высоких степеней сжатия. Чистый воздух, всасываемый в двигатель, можно было сжимать до любой технически осуществимой степени. Если в двигателях Отто смесь зажигалась электрической искрой, то в двигателе Дизеля воздух, температура которого в результате сжатия достигала 700 – 800 градусов, сам воспламенял впрыскиваемое форсункой горючее. Дизель принимает решение о постройке экспериментального образца мотора на заводе в Аугсбурге, а в июле 1893 года он был уже готов к испытаниям.
В патенте предлагалось применить в качестве топлива мелкодисперсную угольную пыль, но на деле использовали керосин. Первоначально предполагалось получить давление в цилиндре на уровне 250 атм, но на деле же, начав с 18, после ряда доработок Дизель сумел довести его до 34 атм. Впрочем, давление было не единственной проблемой. Вопреки ожиданиям ученого, сгорание впрыскиваемого топлива происходило очень быстро, в связи с чем давление и температура в цилиндре резко росли. Двигатель едва не взорвался, а в ходе одного из экспериментов разлетелся на части индикатор давления, чуть не лишив изобретателя жизни. На изготовление усовершенствованного образца ушло пять месяцев. В ходе испытаний 17 февраля 1894 года второй опытный двигатель Дизеля проработал в течение одной минуты, сделав 88 оборотов. К осени удалось получить диаграмму работы двигателя, полностью подтверждающую теорию.
Второй опытный экземпляр мотора, нуждавшийся в дальнейшей доводке, отправили в Австрию на один из заводов Круппа, а в Аугсбурге приступили к изготовлению очередного образца.
Многие европейские фирмы проявили заинтересованность в изобретении. Первой патент приобрела германская фирма «Братья Карель», затем во Франции было создано акционерное общество «Дизель». Причем по-настоящему работоспособного мотора тогда еще не было!
Только в начале 1895 года были завершены работы по созданию третьего опытного экземпляра, содержавшего все основные элементы будущего мотора. 1 мая 1895 года двигатель непрерывно проработал 30 минут, а в конце июня были произведены первые опыты с работой под нагрузкой. В декабре 1896 года был изготовлен первый «большой» двигатель мощностью 20 л. с., который мог использоваться в промышленности. Давление в цилиндре достигало 35 атм, а температура воздуха в конце цикла сжатия 700 – 800 градусов Цельсия. В качестве топлива применялся керосин, впрыскивавшийся топливным насосом через форсунку. Размеры цилиндра впечатляли: его диаметр составлял 250 мм, а ход поршня – 400 мм. В то время как КПД лучших паровых машин составлял не более 15%, у еще несовершенного мотора он был на уровне 34%.
Лицензии на производство двигателей Дизеля шли нарасхват. На Всемирной выставке в Париже в 1900 году моторы Дизеля получили высшую награду – Гран-при.
Нет места для пророка…
Угольные магнаты Рура и злопыхатели из инженерной среды были против широкого внедрения дизельных моторов. Чтобы как-то обосновать свою позицию, немецкое инженерное сообщество сделало упор на различиях между содержанием патентов Дизеля и реальными конструкторскими решениями, которые были воплощены в моторе. И формально критики были правы: ни идея использования угольной пыли в качестве топлива, ни изотермическое управляемое сжигание так и не были воплощены. К травле подключились и изобретатели, полагавшие, что Дизель украл их идеи. Дошло до того, что ему пришлось заплатить 20 тысяч марок в качестве отступных трем немецким инженерам: Э. Капитену, Ю. Зонляйну и О. Келлеру. Но Общество германских инженеров не унималось. В 1904 году на своем ежегодном съезде оно демонстративно присудило «турбинистам» французу Лавалю и англичанину Парсонсу высшую награду – медаль Грастгофа. Иностранцы чрезвычайно редко удостаивались этой награды, а немец Рудольф Дизель так и не стал ее обладателем. Между тем, редкостные по ожесточенности нападки не прекращались.
Столкнувшись с недоброжелательным отношением в Германии, Дизель постарался наладить связи с зарубежными промышленниками. И здесь ему повезло больше: во Франции, Швейцарии, Австрии, Бельгии, России и Америке он встретил куда более радушный прием, чем на исторической родине.
В 1908 году Дизель разработал первый экспериментальный мотор для автомобиля. Установленный на грузовике, он прошел цикл испытаний, завершившихся неудачей. Стремление довести размеры и массу дизеля до характеристик бензинового аналога негативно сказалось на его надежности. Вложив много сил и душевной энергии в работу над малогабаритным дизельным мотором, изобретатель был вынужден отступить.
Тайна Северного моря
Впрочем, несмотря на эту неудачу, технический талант Дизеля был наконец признан и правящими кругами Германии. В присутствии кайзера Вильгельма II изобретателю был вручен диплом о присвоении ему почетного звания доктора-инженера. Заинтересованный в новых средствах вооружения, монарх решил привлечь Дизеля к созданию новейшего секретного оружия – огнемета, идею разработки которого высказал профессор Фидлер. Параллельно с работой над зажигательными смесями Рудольф продолжал совершенствовать конструкцию реверсивного судового четырехтактного мотора и добился положительного результата. Наибольший интерес новинка вызвала в Великобритании, традиционно считавшейся «владычицей морей». В августе 1913 года Дизель получил приглашение посетить туманный Альбион. Вероятно, немецкие спецслужбы сочли поездку изобретателя, занимавшегося важными военными исследованиями, в страну «вероятного противника» нежелательной. Однако отменить ее были не в силах. Вечером 29 сентября 1913 года лайнер «Дрезден» покинул гавань Антверпена, увозя на палубе Рудольфа Дизеля. В 11 часов вечера, поужинав в ресторане, изобретатель пожелал своим спутникам спокойной ночи и отправился в свою каюту. Утром она оказалась пустой. Поиски на судне ничего не дали. Пресса получила великолепный повод для всевозможных спекуляций вокруг происшествия. Выдвигались разные версии: убийство, самоубийство, минутное помешательство… Но истинная причина гибели великого изобретателя навсегда осталась тайной.
| Эволюция дизельного мотора | |
| |
| |