Машина-двигатель - [31]

Среди других статью прочел тридцатилетний конторщик Николай Отто. Машин он не знал, а двигателей тем более. До сих пор ему приходилось работать приказчиком, бухгалтером, конторщиком. Но такая жизнь ему казалась скучной, бесперспективной. Он жаждал найти применение своим силам, найти свой особый путь к успеху.

Прочитав статью о двигателе Ленуара, он загорелся сам идеей постройки таких двигателей, их совершенствования.

— Покончить с паровыми машинами — вот над чем мне надо работать! — увлеченно говорил он в кругу друзей.

— Но как? — удивлялись друзья. — Ты же ничего не смыслишь в технике!..

Однако Николай Отто был тверд в своем решении. Он стал много заниматься и упорно читать технические книжки, познакомился с устройством двигателя Ленуара.

С помощью кустарных мастерских он построил себе маленькую опытную машину. Но заставить работать эту машину было нелегко. Тут только Отто и понял, что между желанием и его исполнением лежит путь огромного труда и исканий.

Как-то, настойчиво повторяя свои бесконечные попытки запуска двигателя, Отто заметил любопытное явление. Начав, как обычно, всасывать в цилиндр рабочую смесь — вращая при этом маховик и отводя поршень, — он позабыл включить электрическое зажигание. Не дав засосанному газу уйти из цилиндра, Отто повернул маховик в обратном направлении и тем самым сжал газ. После этого он включил зажигание, искра подожгла сжатый газ, и поршень рвануло вперед сильнее обычного: вместо двух-трех оборотов, маховик после взрыва сделал чуть ли не десять.

Так своими опытами Отто пришел к Значительному техническому открытию, которое, однако, уже предвидели инженеры, знающие термодинамику, и в их числе русский инженер Кузьминский: если газ предварительно сжимать, то работа, совершаемая этим газом при сгорании, окажется больше.

В один год со статьей Кузьминского, то есть в 1862 году, вышла брошюра французского инженера Бо де Роша, где также научно доказывалось преимущество предварительного сжатия. Больше того, Бо де Роша предложил способ выполнения такого сжатия, — он рекомендовал производить работу в цилиндре двигателя за четыре приема:

1) сначала, отводя поршень внешним усилием (например вращая маховик), засосать через отверстия в цилиндре рабочую смесь воздуха с газом;

2) затем закрыть всасывающие отверстия специальными клапанами и сжать поршнем на обратном его ходе рабочую смесь;

3) когда поршень дойдет до крайнего положения, — электрической искрой поджечь смесь. Произойдет вспышка, выделившееся тепло поднимет давление газа, отчего поршень совершит уже рабочий ход — сам повернет вал с маховиком;

4) как только под давлением расширяющихся газов поршень пройдет весь ход и дойдет до другого крайнего положения, — надо открыть специальные выхлопные отверстия в цилиндре, через которые отработавшие газы вырвутся наружу, а их остаток будет выталкиваться поршнем, так как раскрутившийся маховик заставит по инерции поршень идти снова вверх.

Затем всё должно повториться в такой же последовательности еще и еще раз — непрерывно, но уже без помощи человека — автоматически, за счет использования инерции маховика. Отто ничего, по-видимому, не знал о предложении Кузьминского, но знал ли Отто о книжке Бо де Роша? Трудно сказать. Во всяком случае, двигатель, который он построил совместно с инженером Лангеном, стал работать именно в четыре приема, или, как теперь говорят, в четыре такта.

Новый четырехтактный газовый двигатель Отто — Лангена появился впервые на Всемирной Парижской выставке в 1873 году.

Свыше пятнадцати лет прошло с тех пор, как конторщик Отто стал увлекаться двигателями. За это время, найдя себе компаньона в лице состоятельного инженера Лангена, он стал заводчиком, и двигатель 1878 года был изготовлен по всем правилам промышленного производства того времени. Развивал он мощность в 4 лошадиные силы. Топливом служил светильный газ.

Как же выглядит этот первый четырехтактный двигатель внутреннего сгорания?

Первый четырехтактный двигатель внутреннего сгорания — газовый двигатель Отто — Лангена, построенный в 1878 году.

На массивном фундаменте лежит плита. К плите крепится горизонтальный цилиндр. В подшипниках справа лежит коленчатый вал с маховиком. Поршень через шатун связан с валом. На коленчатом валу сидит коническая шестерня, которая может вращать другую шестерню, связанную с маленьким валиком, доходящим до крышки цилиндра.

Этот валик, вращаясь в два раза медленнее коленчатого вала, открывает золотником то всасывающие, то выхлопные окна в крышке цилиндра.

На Парижской выставке двигатель работал и вызвал огромный интерес.

Шутка ли — вместо коэффициента полезного действия в 3–4 %, как у Ленуара, здесь на полезную работу шло уже 12–14 % выделяющегося тепла! А на сколько меньше сжигалось газа!

Вот когда удалось получить расход в 1 кубический метр газа на лошадиную силу в час!

Двигатель стал быстро распространяться. Владелец патента Отто и его компаньон Ланген были завалены заказами.

Четыре такта принесли успех двигателю Отто — Лангена.

Четыре такта. Но ведь о них значительно раньше говорил Бо де Роша, причем говорил со знанием термодинамики, доказал их преимущество?