Нефть. Люди, которые изменили мир

Именно одна из лекций фон Линде, прочитанная весной 1878 года, оказалась для Дизеля судьбоносной. На занятии речь шла о двигателе внутреннего сгорания, который был изобретен за пару лет до этого немецким инженером Николаусом Аугустом Отто (1832–1891), и о термодинамическом цикле Сади Карно (1796–1832). Этот французский физик и математик еще в 1824 году заявил о том, что в максимально экономичной тепловой машине нагревать рабочее тело до температуры горения топлива необходимо изменением объема, то есть быстрым сжатием. Такому двигателю было бы под силу превратить в полезную работу до 70 % теплотворной способности потребляемого топлива. Однако долгие десятилетия воплотить в жизнь такое устройство не удавалось никому. Рудольф Дизель решил во что бы то ни стало реализовать этот принцип на практике.

Рудольф не смог окончить мюнхенскую школу в 1879 году, потому что заболел брюшным тифом. Экзамены пришлось перенести на год, и в оставшееся после выздоровления время молодой человек решил пройти практику на машиностроительной фабрике братьев Зульцер[181] в Швейцарии. Спустя годы эта компания окажет своевременную финансовую помощь для проведения испытаний сконструированного Дизелем двигателя нового типа.

На протяжении целого десятилетия после окончания технической школы в Мюнхене инженер занимался разработкой двигателей абсорбционного типа на заводе фон Линде. Он создал сотни чертежей и описаний к ним, сконструировал двигатели для прялок и швейных машин, создал аппарат для изготовления льда и получил множество патентов на свои разработки. За это время он успел обзавестись женой и детьми, работа приносила стабильный доход, но такая жизнь была ему не в радость. Все устройства, которые он изобретал, давали такой же КПД, как у паровой машины, – 10–12 %. О по-настоящему эффективном двигателе оставалось только мечтать.

Эврика!

В 1890 году Рудольф оставил фон Линде и вместе с семьей переехал в Берлин. Ему не разрешалось использовать в собственных целях патенты, полученные за время работы над рефрижераторами. Поэтому он стал проводить исследования в других направлениях. Дизель вспомнил о своей студенческой мечте: сконструировать двигатель внутреннего сгорания, действующий по принципу Карно, то есть за счет самовоспламенения от сжатия. Экспериментируя с полезной теплоотдачей, изобретатель создал паровой двигатель, использующий пары аммиака. Во время испытаний устройства раздался взрыв, который едва не лишил жизни его создателя.

Рудольф провел в больнице много месяцев, его здоровье было серьезно подорвано, а зрение существенно ослабло. Однако вскоре инженер вернулся к исследованиям. В один прекрасный момент ему пришла в голову блестящая идея заменить аммиак сильно нагретым сжатым воздухом. При сжатии горючей смеси она воспламенялась раньше времени. Если же к концу сжатия воздуха в цилиндр постепенно впрыскивалось топливо, возгорание происходило в подходящий момент, газы расширялись и двигали поршень.

В феврале 1892 года Рудольф подал заявку в императорское патентное бюро в Берлине на получение патента на тепловой двигатель принципиально нового типа. Спустя год ему выдали свидетельство о патенте под названием «Метод и аппарат для преобразования высокой температуры в работу». Принцип работы нового устройства был описан в изданной Дизелем в 1893 году брошюре «Теория и конструкция рационального теплового двигателя для замены паровых машин и известных в настоящее время двигателей внутреннего сгорания». Она произвела фурор в научном мире.

«Моя идея настолько опережает все, что создано в данной области до сих пор, что можно смело сказать: я первый в этом новом и наиважнейшем разделе техники на нашем маленьком земном шарике! Я иду впереди лучших умов человечества по обе стороны океана!»

От идеи до воплощения

Спустя несколько месяцев на Аугсбургском машиностроительном заводе[182] (который в 1904 году получит известное сегодня всему миру название MAN) начались разработки нового двигателя. Вложить деньги в дело, сулящее огромную прибыль в будущем, поспешили многие состоятельные промышленники, в том числе компания Фридриха Круппа[183]. Дизель продолжал усовершенствовать собственное изобретение и в ноябре 1893 года зарегистрировал патент на модифицированный вариант двигателя.