Лев Гумилевский - Создатели двигателей

Впервые, когда Отто заговорил о своем плане с друзьями этот благообразный, прилизанный, причесанный коммерсант произвел на них впечатление человека, внезапно помешавшегося.

— Послушай, — отвечали они ему тихо и испуганно, как больному, — но ведь у тебя нет ровно никаких знаний, никакого опыта в технике… Ты стоишь на хорошей дороге, собираешься жениться. Что это за безумие браться за дело, которое может оказаться мыльным пузырем и в котором ты ровно ничего не понимаешь? Даже если у тебя хватит терпения заново учиться, где ты возьмешь средства на жизнь, на семью, на дело?..

Отто слушал и кивал головой в знак согласия. Да, у него не было никаких научных познаний. Все, что он знал из области физики, механики, естествознания со школьной скамьи, было немногим дополнено за последующие годы из случайно прочитанных книжек. О двигателе Ленуара он знал не больше того, что прочел в газете.

Что же из этого следовало? Из этого следовало то, что надо не только размышлять о способах осуществления идеи, но и прежде всего учиться, учиться и учиться, а вместе с тем и работать.

И вот Отто отмахнулся от рассудительных друзей, отказался от женитьбы и карьеры и погрузился в изучение вопроса, который поставил себе целью разрешить. Имея связи и знакомства в деловом и промышленном мире, Отто без труда получил доступ к газовым двигателям, работавшим на мелких предприятиях, и тут на месте он стал изучать, как они ведут себя на производственной работе. Отто не стеснялся обнаруживать свое незнакомство с делом, расспрашивал машинистов и хозяев о недостатках двигателей и их достоинствах и довольно скоро составил себе ясное представление об этих машинах. Конечно, попутно он старался пополнить свои познания в области физики, техники и машиностроения, чтобы стать вполне на уровне тогдашней науки и техники.

В нетерпеливом стремлении приступить к работе Отто построил при помощи кустарной мастерской маленькую опытную газовую машину. Она приблизительно копировала двигатель Ленуара, но, чтобы удобнее производить с ней опыты и, кстати, упростить и удешевить конструкцию, Отто отказался от сложного золотникового распределения, а попросил мастера сделать в цилиндре машины клапаны для впуска горючей смеси и выпуска отработавших продуктов сгорания.

Когда Отто получил свою машину и начал ее испытывать, он понял, какая пропасть лежит между идеей и ее осуществлением. Очень редко удавалось ему заставить машину работать. Однако, не падая духом, он продолжал производить бесчисленные опыты, не столько доделывая машину, сколько изучая ее.

Днем этот благообразный купец считал, мерил, подводил итоги, а вечером бежал в свою лабораторию и проверял на опыте мысли, приходившие к нему днем, за работой.

Иногда, проведя ночь в лаборатории, он к утру возвращался на службу, едва успев приобрести свой благообразный вид, и снова считал, мерил, отпускал, не переставая раздумывать о ночных занятиях. Теоретически Отто, кажется, совсем не разбирался в вопросе, но практически он шел по правильному пути к чисто научной постановке опытов.

Отто заставлял машину засасывать смесь воздуха и газа в самых разнообразных пропорциях, производил взрыв смеси при самых различных положениях поршня и после каждого опыта записывал, рассчитывал, подытоживал и соображал. Уважение к расчету, привитое торговым делом, Отто перенес и в свое техническое предприятие. Таким образом, этот купец, в сущности говоря, вел правильную научную работу, изучая условия, в которых выгоднее и лучше работает газовый двигатель.

В результате Отто убедился, что взрыв надо производить при самом начале хода поршня. И вот однажды, выключив зажигание и желая вернуть поршень к крайнему его положению, Отто повернул маховое колесо, а затем уже дал искру. Возвращаясь к своему верхнему крайнему положению, поршень, естественно, резко сжал находившуюся в цилиндре горячую смесь газа и воздуха. Произведя затем взрыв, Отто, к великому своему удивлению и радости, увидел, что маховое колесо при обычном расходе горючего получило чрезвычайно энергичный толчок и сделало значительно больше оборотов, чем обыкновенно.

Это было одно из величайших открытий в теплотехнике: горючая смесь, подвергнутая предварительно сжатию, совершила гораздо большую работу. Отто понял это, но, как мы увидим дальше, не умея теоретически объяснить это явление, он не оценил своего открытия в полной мере и воспользовался им только много лет спустя, когда начал теоретически разбираться в сущности теплотехнических процессов. Никогда не читавший книги Карно, Отто практически столкнулся с истинной причиной неудач своих предшественников. Она заключалась не в конструктивных недостатках, а в неумении создать наивыгоднейший рабочий процесс в двигателе внутреннего сгорания. Но как раз этого и не мог понять Отто, не знавший теории тепловых процессов и считавший, что все беды происходят от недостатков конструкции. Практицизм часто называют узким, а однобокую практическую направленность творческой способности — «делячеством» именно потому, что практицизм, не опирающийся на глубокое и широкое понимание дела, вредит сам себе, заставляя человека делать несравненно меньше, чем он мог бы сделать в интересах того же самого практического дела.

Опыты с маленькой машиной научили купца и механика Отто многому, но то, что они могли бы дать теоретику и исследователю, прошло мимо него.

Отто узнал в своей лаборатории самое главное: смесь перед зажиганием надо подвергать сжатию, взрыв выгоднее всего производить в крайнем положении поршня, когда ему соответствует мертвое положение кривошипа. Наконец он мог убедиться в том, что всасывание, сжатие, сгорание и выхлоп отработавших газов можно производить последовательно в одном цилиндре с помощью одного поршня и все это — за счет рабочего хода, развивающего достаточную движущую силу и приводящего в движение маховое колесо. Стало быть, слепо копировать паровую машину не было никакой надобности, а следовало создать совершенно новую конструкцию, опираясь на сделанные выводы.

Опытная машина Отто подсказывала все основные черты конструкции двигателя внутреннего сгорания, и не стоило большого труда развить и усовершенствовать ее. Но тут изобретатель стал жертвой своего практицизма. Он испугался слишком энергичных толчков поршня своей машины и решил, что, сжимая и взрывая смесь в одном и том же цилиндре, невозможно добиться равномерного вращательного движения в двигателе и машина будет работать рывками, которых не сможет сгладить даже тяжелое маховое колесо. И вот, чтобы избежать предполагаемой неравномерности работы машины, Отто решил осуществить рабочий процесс при помощи четырех цилиндров, работающих на один вал.