Сергей Хорошавин - Иноземный мастер [СИ]

Зимой у меня появилось куда как больше свободного времени, так что, оторвав Кожемякина от совершенствования его "машины убийства", я начал с ним на пару проектировать двигатель внутреннего сгорания для будущего судна. При имеющемся выборе материалов, ни на что более или менее серьезное я не рискнул замахиваться, остановившись на примитивном двухтактном двигателе, с большим ходом поршня и небольшой степенью сжатия топливной смеси. Тратить время на возню с созданием и доводкой карбюратора было бы неразумно, поэтому скипидар, пополам со спиртом, предполагалось испарять в массивной плоской емкости, прогреваемой в рабочем состоянии теплом самого же двигателя. Для пуска же предусматривался вариант подогрева от устанавливаемого в специальную полость патрона с негашеной известью и ампулой с водой.

Первоначальный вариант мы решили делать из марганцовистой бронзы, пусть это и дороговато, зато не потребует нескольких месяцев шлифовки цилиндров, как в случае с чугуном. К тому же качество бронзового литья у нас вполне на уровне, что пока нельзя сказать о чугуне. Стальные отливки пока только осваиваем, и есть серьезные успехи, но все же их качество пока не настолько высоко, чтобы можно было всерьез на него рассчитывать. Мне в первую очередь нужна надежность, а мощность и КПД -- вторичны, потому как в качестве основного движителя еще долго будут оставаться паруса. Основная ниша использования двигателя -- маневрирование в узостях и движение в штиль, так что особой мощности не требуется, скорость в пять-семь узлов, все, что мне нужно. На большее не вижу смысла пока замахиваться.

Первый одноцилиндровый пробный вариант мы отлили и собрали еще до начала января, и вечером, в четверг, за день до Нового года он уже был готов к испытаниям. Тем не менее, я решил отложить запуск на следующий день. Думаю, в будущем многие школьники, изучающие физику или историю, скажут мне спасибо, потому как запомнить дату создания первого в мире ДВС проще простого: первое января тысяча пятьсот пятьдесят пятого года...

Выглядело это чудо впечатляюще: блестящий цилиндр с прикрученной к нему тарелкой испарителя и такой же сияющий бронзовый корпус с картером, заполненный свежим маслом. Объем двигателя был солидным -- ровно одно ведро или чуть более двенадцати литров. Двигатель Ленуара с таким объемом, мог выдать чуть более одной лошадиной силы, впрочем, КПД у него было менее пяти процентов, в первую очередь из-за отсутствия сжатия топливной смеси, соответственно и удельная мощность не особо радовала. У нас же сжатие было, хотя и довольно скромное, и агрегат соответственно выдал как минимум вдвое большую мощность, при весе всего шестнадцать пудов, а не тридцать, которые бы весил движок Ленуара с мощностью в одну лошадку. Однако если сравнивать с тем, что выпускали в XX веке просто грустно. Помню велосипедный двигатель Д4, который помогал ремонтировать пацанам во дворе в конце пятидесятых. При весе чуть больше полпуда, он имел мощность в два раза меньше чем наш монстр. Правда там и обороты четыре тысячи в минуту, то есть были примерно в двадцать раз больше чем у нас, и степень компрессии в разы выше.

Впрочем, рано или поздно мы сможем добиться подобного, пусть даже лет через двадцать или даже тридцать. А пока хорошо, если шестицилиндровый двигатель с мощностью в двенадцать лошадок удастся уложить в шестьдесят пудов, что даст удельную мощность порядка одной пятой лошадиной силы на пуд веса. При таком же запасе топлива, получиться чуть больше одной десятой части от водоизмещения йола, что весьма неплохо для начала. С другой стороны цена выйдет совсем не радужная, потому, как только одна себестоимость металла выйдет около ста двадцати рублей. А если учесть работу и прибыль, то это чудо окажется по карману только коронованным особам. Впрочем, как раз торговать таким товаром я точно не буду, его вообще желательно в секрете держать, как можно дольше.

К тому же там есть еще секреты, которые раскрывать несколько преждевременно: воспламенение топливной смеси производится от электрической батареи, которая сама по себе довольно проста в повторении, хотя, и весьма опасна для обслуживающего персонала из-за высокого напряжения. Но повторить такое способен любой грамотный ученый-механик из Европы. Разве что анализ состава электролита будет сложно сделать на нынешнем уровне развития химии. Но ничто не мешает использовать другой электролит, благо вариантов масса и не факт что некоторые из них сильно хуже нашего.

Так что текущий вариант чисто для отработки стационарного двигателя, потому как изготовить традиционную схему зажигания с генератором и индукционной катушкой, нам пока не по зубам. Если тянуть проволоку худо-бедно уже можем, пусть и не слишком толстую, то времени на подбор компонентов лака у нас нет. А для изготовления некоторых деталей магнето необходимые станки пока еще в проекте. Впрочем, ничего не мешает на первых порах использовать калильное зажигание, тем более что хром у нас уже есть, так что приемлемую долговечность свечей обеспечить получится.

...

Испытания двигателя заняли чуть более месяца и завершились лишь пятого февраля. За это время мы фактически убили многострадальный агрегат окончательно и бесповоротно, гоняя его при самых немыслимых нагрузках. Другого способа выяснить интенсивность износа и частоту поломок различных деталей конструкции у нас не было. Как не странно, в нормальном режиме, без форсирования, живучесть оказалась на уровне, однако стоило увеличить мощность всего в два с полтиной раза, как металл буквально начинало съедать -- сказывались недостатки применяемой смазки. Конопляное масло, насыщаясь металлической пылью, начинало работать как абразив, из-за чего поршневые кольца приходилось менять пугающе часто.

Хотя, тут сказывалась особенность их конструкции: не имея возможности изготовить плоские штампованные из листа, мы приспособились делать их из бронзовой проволоки круглого сечения, волочение которой уже освоили. Соответственно, площадь контакта была не велика, и металл довольно быстро стирался, из-за чего рос зазор, в результате чего постепенно падала мощность, и начиналось биение поршня о стенки цилиндра. С другой стороны иные варианты изготовления нам были пока малодоступны. Если отшлифовать внутреннюю поверхность цилиндра не составило особых проблем, хотя и заняло много времени, а вот кольца оказалось проще навивать на оправку из предварительно отожженной проволоки. Последнее кстати и привело в итоге к проблемам -- прочность на истирание из-за отжига резко упала.

Решение нашли довольно простое: чуть увеличить диаметр проволоки, так чтобы появился припуск на обкатку роликами. Сами ролики и установку для обкатки еще предстояло сделать, кроме того были и другие проблемы, которые так же нужно было решать. Так что ориентировочно можно было рассчитывать, что на доведение до ума всех основных узлов нам потребуются года два или три. После чего можно замахиваться на разработку двигателя, пригодного в качестве судовой установки. Для сухопутного применения пока время не пришло, с имеющимися материалами, которые ограничивают предельные обороты агрегата, его вес будет слишком велик.