Создатели двигателей

Появление быстроходных дизелей весьма способствовало распространению «дизель-динамо», особенно после того, как русскому заводу, опять-таки первому в мире, удалось сконструировать двигатель мощностью в 200 лошадиных сил в одном цилиндре. Таким образом, восьмицилиндровый дизель мог развивать мощность уже в 1600 лошадиных сил.

На этом пределе дизели держались довольно долго и за границей. Дизельными установками такой солидной мощности могли пользоваться крупные промышленные предприятия. Чтобы окончательно убедить предпринимателей в полной приспособляемости дизеля для любой работы, неугомонный нефтепромышленник осуществил на Пермском заводе очень интересную силовую установку. Здесь двигатели Дизеля работали параллельно с паровыми. Опыт увенчался успехом, рассеяв последние сомнения в отношении новых двигателей. Теперь они окончательно сравнялись с паровыми в смысле широты их практического применения.

Первая русская революция, пронесшаяся грозным предвестником Октября, несколько смяла широкие планы Нобеля. Но в следующем году, принимая от Балтийского судостроительного завода заказ на двигатели для подводной лодки «Минога», Эммануил Нобель воспрянул духом.

Условия для этого заказа были необычны: ограничивались место для установки и вес двигателей. Кроме того, заводу предложено было отказаться от электрической передачи, соединить дизель прямо с гребным винтом и сделать его реверсивным. Нобель не принял на себя гарантию, что заказ будет выполнен, но за работу взялся.

К этому времени завод «Братья Зульцер» в Швейцарии сделал крупный шаг вперед. Воспользовавшись предложением английского изобретателя и адвоката по патентным делам Дугласа Кларка, завод построил двухтактный двигатель Дизеля, а затем вскоре осуществил на этом двигателе и реверс. Таким образом был создан настоящий судовой дизель, работающий непосредственно на винт.

Появление двухтактных двигателей Дизеля обусловливалось также стремлением к повышению мощности. Имея один рабочий ход на два хода поршня, в то время как в четырехтактном двигателе один рабочий ход приходится на четыре хода поршня, двухтактный двигатель одного и того же размера с четырехтактным должен был иметь мощность почти вдвое большую.

Двухтактный процесс, предложенный Кларком, состоит в следующем: когда поршень после сгорания горючего в совершившемся цикле подходит к нижней мертвой точке, он открывает выпускные окна, через которые отработавшие газы извергаются в выхлопную трубу. В это время открываются впускные клапаны, через которые воздушным насосом вгоняется в цилиндр чистый воздух. Воздух выталкивает остатки продуктов сгорания и заполняет весь цилиндр. Таким образом, к началу нового цикла цилиндр оказывается наполненным чистым воздухом. Поднимаясь, поршень сперва закрывает окна, а затем дальнейшим своим ходом начинает сжимать этот воздух и, дойдя до верхней мертвой точки, доводит воздух в камере до обычного для двигателя сжатия. Это и есть первый такт двухтактного процесса, ход сжатия.

В конце этого и начале второго обратного хода поршня через форсунку поступает горючее, вспыхивающее в раскаленном сжатием воздухе, и начинается расширение продуктов сгорания, которое толкает поршень. Это и есть второй такт, или рабочий ход.

Осуществление двухтактного цикла в двигателях Дизеля поставило перед практиками вопрос о преимуществах одного типа двигателя перед другим. Вопрос этот остается нерешенным и до сих пор. Конечно, один рабочий ход на два такта вместо четырех повышает мощность двухтактного двигателя. Но очистка цилиндра от продуктов сгорания, производящаяся все-таки неполностью, снижает действительную мощность двигателя, так что при одинаковых мощностях двухтактный двигатель расходует несколько больше горючего, чем четырехтактный.

Преимущество двухтактного двигателя заключается в том, что реверс в нем осуществить гораздо легче, чем в четырехтактном, так как основным затруднением для реверса служит трудность пуска в ход двигателя при любом положении кривошипа. Двухтактность цикла упрощает задачу, и реверс конструкторы завода «Братья Зульцер» осуществили одновременно с созданием двухтактного двигателя.

Поскольку задача создания судового двигателя была выполнена на не испытанном еще в практической работе двухтактном двигателе, «Русский дизель» взялся за конструирование четырехтактного реверсивного двигателя. В течение двух лет ему удалось добиться цели. Такой двигатель завод построил в 1908 году. Впоследствии на годовом собрании «Общества немецких инженеров» профессор Ремберг, оценивая различные системы реверса, признал, что «русская система представляет вполне совершенное и весьма ценное разрешение задачи».

Блестящую характеристику двигателю дал также профессор Быков, производивший испытания новой машины. Оборудовав такими двигателями ряд подводных лодок, Нобель начал внедрять эти двигатели в Волжское и Каспийское судоходство.