Создатели двигателей

Бензиновый двигатель положил начало механизации сельского хозяйства введением трактора. Появились грозные военные машины — танки. Наконец благодаря созданию бензинового двигателя была осуществлена и тысячелетняя мечта человечества — авиация. Однако и до сих пор в этих двигателях степень сжатия не превышает пяти — семи, то есть горючая смесь перед воспламенением сжимается до одной пятой — одной седьмой своего объема; при таком предварительном сжатии после сгорания давление расширяющихся газов значительно возрастает.

Точные подсчеты показали, что чем больше смесь сжимается перед зажиганием, тем большая часть теплоты превращается в работу: при высокой степени сжатия получается большее расширение газов после воспламенения и уменьшается потеря теплоты.

Казалось, что конструкторы новых двигателей и должны были идти все дальше и дальше в увеличении степени сжатия. Однако степень сжатия оставалась и остается до сих пор в двигателях, работающих по циклу Отто, не выше семи. Дело в том, что с увеличением сжатия слишком разогревающаяся смесь взрывается раньше времени, что резко уменьшает мощность двигателя.

Таким образом, изобретательская мысль замкнулась в определенном круге технических возможностей, и последователям Отто оставалось лишь развивать его идею.

Найдя себе широчайшее применение в автомобильном и воздушном транспорте, бензиновые двигатели не привились в качестве стационарных двигателей главным образом вследствие их небольшой мощности, малой экономичности, сложности устройства зажигания и дороговизны топлива.

В то же время в России инженером Е. А. Яковлевым был создан еще один тип двигателя внутреннего сгорания — керосиновый двигатель.

Русский конструктор исходил из потребностей мелкой кустарной промышленности и сельского хозяйства, нуждавшихся в небольшом, экономичном, легко переносимом универсальном двигателе, с одной стороны, а с другой — из наличия в стране превосходного по качеству знаменитого «русского керосина», выработку которого, как известно, первыми в мире начали братья Дубинины на Северном Кавказе в 1823 году.

Братья Дубинины предложили способ «очищения черной нефти», превращения нефти в «белую нефть», то есть керосин, и тем положили начало новой огромной отрасли промышленности.

Крупный деятель нефтяной промышленности прошлого века инженер-химик В. А. Рагозин справедливо писал по этому поводу в своей книге «Нефть и нефтяная промышленность»:

«В то время, когда еще патентованные ученые Европы смотрели на нефть как на материал, годный лишь для „обмазки колес и других машин“, в горах Северного Кавказа люди, ближе стоящие к жизни и наблюдавшие вещи непосредственно, работали уже над „превращением черной нефти в белую“, то есть над перегонкой нефти и получением из нее продуктов дистилляции, более пригодных для освещения, чем сырая нефть. Люди эти — братья Дубинины, крестьяне графини Паниной, Владимирской губернии, Гороховецкого уезда, села Нижнего Ландика, и им принадлежит по праву имя основателей керосинового производства».

Демонстрировавшиеся на всех выставках Петербурга и Москвы двигатели Яковлева представляли собой четырехтактные вертикальные двигатели внутреннего сгорания, топливом которым служил обыкновенный керосин. Очень интересно была разрешена конструкция испарителя, в котором для нагревания испарительной чугунной коробки была использована теплота отработавших в цилиндре газов. Самый испаритель представлял собой чугунную коробку, состоящую из ряда наклонных плоскостей, по которым стекал поступающий в испаритель керосин. Так как нагревание испарителя шло через стенки отработавшими газами, то смешение паров керосина с этими газами было невозможно.

Те же отработавшие газы Яковлев использовал и для подогрева воздуха, поступающего в испаритель, что, в общем, вело к повышению температуры горючей смеси еще до ее воспламенения. Зажигание смеси в двигателе Яковлева производилось раскаленной фарфоровой трубкой, которая поддерживалась в раскаленном состоянии керосиновой горелкой, помещавшейся в кожухе, выложенном асбестом.

В отличие от всех других двигателей внутреннего сгорания того времени, в двигателе Яковлева регулировалась не подача газа или бензина, а сама поступающая в цилиндр горючая смесь.

Совершенно оригинально были сконструированы Яковлевым клапанная коробка, клапаны и прочие детали двигателя.

Керосиновые двигатели были экономичнее паровых и одинаковы с газовыми, но представляли значительно большие удобства для мелкой промышленности и сельского хозяйства, особенно в России, где газовых заводов было не более десятка и обслуживали они только освещение в крупнейших городах.

Распространению этих двигателей, однако, помешали появившиеся вскоре дизель-моторы, получившие теперь название двигателей тяжелого топлива, в отличие от керосиновых и бензиновых двигателей, относящихся к разряду двигателей легкого топлива.

4. Высокое сжатие

Дизель