Выпуск № 8
(25 января 2006г.)

Тема номера:
Дизельные двигатели
1. Рудольф Дизель: "Я иду впереди лучших умов человечества". История создания дизельного двигателя.

2. Дизельные двигатели для строительной техники в России. Предпочтения потребителей.

А так же:
Вентиляция
3. Вентиляционные установки.

Главная > Архив статей нашей рассылки > Выпуск №8. Статья №1. Рудольф Дизель: "Я иду впереди лучших умов человечества". История создания дизельного двигателя. Версия для печати >>

АО "Михневский РМЗ" осуществляет ремонт дизельных двигателей:

- КАМАЗ-740.10/740.10 (немецкая п.гр.)/740.10 ГЯ - КАМАЗ-740.10.03.10 (турбо) - КАМАЗ-740.11-240 Евро-1 (турбо)/740.11-260 Евро-1 (турбо) - ЗИЛ-6454 (дизель 9,5 л)/645 (дизель 8,7 л) - ЯМЗ-236 (МАЗ, ЗИЛ, Урал)/ 238 (МАЗ, КРАЗ, Урал) - ЯМЗ-236НЕ (турбо)/238 супер/240 (К-701) - ЯМЗ-7511 - А-41/01 - СМД-14/17/18/22/62 - Д-120/65/108/160/144/180/240/243/245/260/440 Собственная ремонтная база. Стендовые испытания. Гарантийные обязательства. Цены на ремонт>>

Рудольф Дизель

В наше время слово "дизель" у большинства людей вызывает ассоциации лишь с двигателем внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия, работающим на жидком топливе. И немногие знают, что этот двигатель назван по имени немецкого изобретателя, инженера Рудольфа Дизеля (Diesel, 1858-1913 г.г.)

Предки Рудольфа Дизеля были переплетчиками и книготорговцами, а свою родословную семья ведет из тюрингского городка Пёснека (Германия). Однако родился Рудольф в Париже 18 марта 1858 г.

Семья Теодора Дизеля много лет жила в этом городе, и никто не вспоминал, что они немцы. В 1870 г. началась франко-прусская война и пришлось перебраться в Англию.
Позже мальчика отправили к родственникам, в город Аугсбург (Германия). Там Рудольф становится первым учеником реального училища, потом с отличием оканчивает Высшую Политехническую школу в Мюнхене. Музыка, поэзия и изобразительное искусство привлекали Рудольфа столь же сильно, как и математика.

Вскоре профессор Карл фон Линде предложил ему место директора в парижском отделении своей фирмы. Изобретатель "холодильника Линде" заинтересовал Дизеля проблемами тепловых двигателей - паровых машин и моторов внутреннего сгорания, только появившихся благодаря изобретениям еще одного немца - Николауса Августа Отто.

За 10 лет Дизель разработал сотни чертежей и расчетов двигателя абсорбционного типа, работавшего на аммиаке.Фантазия молодого инженера не знала границ - от миниатюрных моторчиков для швейных машин до гигантских стационарных агрегатов, использующих солнечную энергию!
И все же Дизелю никак не удавалось создать, хотя бы на бумаге эффективный двигатель, чей КПД превзошел бы на 10-12% паровою машину.

Задавшись целью построить экономичный двигатель, предложенный еще в 1824 г. французским офицером Никола Леонаром Сади Карно (1796-1832), Дизель тщательно изучил его единственный, бессмертный трактат "Размышления о движущей силе огня и о машинах, способных развивать эту силу".
По мысли Карно, в максимально экономичном двигателе нагревать рабочее тело до температуры горения топлива необходимо лишь "изменением объема", т.е. быстрым сжатием. Когда же топливо вспыхнет, надо ухитриться поддерживать температуру постоянной. А это возможно только при одновременном сгорании топлива и расширении нагреваемого газа.

В 1890 г. Рудольф переехал в Берлин и... заменил аммиак сильно нагретым сжатым воздухом. "В неустанной погоне за целью, в итоге бесконечных расчетов родилась наконец-то идея, наполнившая меня огромной радостью, - писал изобретатель. - Нужно вместо аммиака взять сжатый горячий воздух, впрыснуть в него распыленное топливо временно со сгоранием расширить его так, чтобы возможно больше тепла использовать для полезной работы"

В 1892 г. Дизель получил патент, оказавшийся одним из самых дорогостоящих в мире. А затем опубликовал описание двигателя.

Никогда еще теоретические построения не вызывали такого огромного интереса среди специалистов. Однако большинство оценивало идею как практически неосуществимую.
Но были и другие примеры.

Дизель верил в свою машину.

Первый опытный двигатель был построен уже в 1893 г. в Аугсбурге. Постройкой руководил сам Дизель. Сразу же приступили к испытаниям, а одновременно и к созданию новых опытных образцов двигателя, которое продолжалось свыше трех лет. За это время было построено еще три опытных двигателя, но только третий и четвертый оказались достаточно работоспособными, однако не в одинаковой степени.

По замыслу изобретателя первый двигатель должен был использовать в качестве топлива буроугольную пыль и работать без водяного охлаждения стенок цилиндра. Не достигнув положительного результата на угольной пыли, Рудольф Дизель после попытки использовать светильный газ окончательно остановил свой выбор на жидком топливе. Хотя ожидаемых результатов при испытаниях добиться и не удалось, но были получены некоторые новые предпосылки для создания следующего опытного двигателя.

В феврале 1894 г. были начаты испытания второго опытного двигателя, который устойчиво работал на холостом ходу без нагрузки.

После первых двух неудач он сконструировал третью модель. "Первый двигатель не работает, второй работает несовершенно, третий будет хорош!" - говорил Дизель своему коллеге Фогелю. В 1895 г. закончилась сборка третьего образца, содержащего уже все основные элементы будущего дизель-мотора. Он действительно оказался хорош! Но при его создании Дизелю пришлось отказаться от многих своих первоначальных замыслов. Например, совершенно не удалось ему достичь ожидаемых результатов от работы двигателя без водяного охлаждения. Хотя возможность такой работы, предсказанная Дизелем теоретически, и была во время испытаний доказана, но опыты убедили его, что осуществлять на практике это нецелесообразно. Положительные результаты появились лишь после того, как двигатель оборудовали водяным охлаждением, а подачу жидкого топлива в цилиндр и его распыливание стали выполнять при помощи сжатого воздуха.

По поводу введения водяного охлаждения Дизель позднее, поясняя работу и результаты испытаний первого опытного двигателя в своем докладе на съезде Союза германских инженеров, скажет следующее:

"Обращаю внимание на то, что эта машина работала без водяной рубашки и что, таким образом, была доказана возможность работать без водяного охлаждения, предусмотренная теоретически. По практическим соображениям при дальнейших выполнениях машины была применена водяная охлаждающая рубашка, которая глазным образом дает возможность получать при тех же размерах цилиндра большую работу. На основании большого опыта, приобретенного на испытаниях, для меня стало совершенно ясно, что точка зрения, будто водяная рубашка при двигателях внутреннего сгорания является главным препятствием для достижения более высокой отдачи,- неправильна."

При официальных испытаниях в феврале 1897 г., проводившихся под руководством профессора М. Шретера, этот двигатель расходовал 0,24 кг на 1 л.с. в час керосина, эффективный КПД его составил 0,26, а термический - 0,29. Таких показателей не имел еще ни один из существоваших до того времени двигателей.
Работа двигателя осуществлялась за четыре такта. За первый ход поршня в цилиндр всасывался воздух, за второй он сжимался приблизительно до 3,5-4 МПа, нагреваясь при этом примерно до 600°С. В конце второго хода поршня в среду сжатого (разогретого сжатием) воздуха через форсунку с воздушным распылиэанием (сжатым воздухом под давлением 5-6 МПа) начинало вводиться жидкое топливо (при испытаниях использовался керосин). Попадая в среду разогретого воздуха, топливо самовоспламенялось и горело почти при постоянном давлении (но не при постоянной температуре, как ожидал Дизель, патентуя цикл) по мере подачи его в цилиндр, продолжавшейся примерно на 1/5-1/ части третьего хода поршня. На остальной части хода поршня происходило расширение продуктов сгорания. За четвертый ход поршня осуществлялся выпуск отработавших продуктов сгорания в атмосферу. Рабочий цикл созданного двигателя сильно отливался от запатентованного.

В 1897 г. на заводе в Аугсбурге был создан первый практический дизельный двигатель. Агрегат высотой в три метра развивал 172 об/мин и при диаметре единственного цилиндра 250 мм, ходе поршня 400 мм "выдавал" от 17,8 до 19,8 л.с., расходуя 258 г нефти на 1 л.с. в час. При этом термический КПД составлял 26,2% - вдвое выше, чем у паровой машины. ПОБЕДА!

Выставка паровых машин 1898 года в Мюнхене стала кульминацией невероятного успеха Дизеля. Лицензии на производство двигателей разбирались немецкими и иностранными предприятиями нарасхват.

На 39-летнего инженера обрушился золотой дождь!!!

Забросив исследования, Дизель ударился в коммерцию. Обладая уже шестимиллионным состоянием, он основал предприятие по строительству электропоездов, финансировал католические лотереи, покупал и продавал всевозможные фирмы. Но поразительно - еще ни один мотор "системы Дизеля" к тому времени даже не был продан!

Скандал разразился, когда первые дизели оказались не в состоянии работать. Отменяются соглашения, приостанавливаются выплаты Дизелю. Принадлежавшая изобретателю аугсбургская фабрика обанкротилась.
Из-за обилия мелких неполадок дизель-мотор подорвал свое реноме. Необходимая точность при изготовлении ряда деталей значительно превышала уровень возможностей большинства заводов. Помимо технологических трудностей, встал вопрос о создании новых жаростойких материалов. Некоторые фирмы заявили о "непригодности" дизель-моторов для серийного производства...

Столкнувшись со стеной недоброжелательства в Германии, Дизель наладил взаимоотношения с зарубежными промышленниками. Во Франции, Швейцарии, Австрии, Бельгии, России и Америке он нашел более радушный прием, чем на исторической родине.

В том же году при его участии был построен первый в мире двигатель с внутренним смесеобразованием, отличавшийся от изобретения Дизеля. В 1899 г. первый двигатель был пущен в работу. А в 1900 г. завод выпустил уже 7 таких двигателей, мощностью по 30 и 40 л.с. К. 1912 г. на заводе трудилось около 1000 рабочих, выпускавших более 300 двигателей в год.

Двигатели "Русского дизеля" были установлены на электростанциях города, насосной станции петербургского водопровода. С их помощью освещался Торговый дом Елисеевых на Невском проспекте.
Свой доклад на знаменитой конференции в Сент-Луисе (США) в 1912 г. он посвятил блестящей будущности дизель-моторов, ни словом не обмолвившись о тех трудностях, промахах и неудачах, с которыми входило в жизнь его изобретение.

"Изобретение... никогда не было лишь продуктом творческого воображения: оно представляет собой результат борьбы между отвлеченной мыслью и материальным миром... Изобретателем история техники считает не того, кто с той или иной степенью определенности высказывал раньше подобные же мысли и идеи, а того, кто осуществил свою идею, мелькнувшую, может быть, в уме множества других людей..."
У Дизеля были веские причины для подобных высказываний. Появление недорогого в эксплуатации двигателя означало победу нефти над углем, а это не нравилось хозяевам угольного Рура: "Дизель ничего не изобрел... он лишь собрал изобретения..."

Профессор Людерс, который и раньше был известен своими ядовитыми критическими статьями против Дизеля, подготовил к изданию целый печатный труд объемом 236 страниц, назвав его "Миф Дизеля".
В нем Людерс, жестоко бичуя Дизеля, стремился доказать, что инженер Дизель сам ничего не изобрел и все, на чем основывается работа "теплового двигателя высокого сжатия", было известно и раньше, а также, что построенный Дизелем двигатель не соответствует тем идеям, которые он запатентовал и собирался реализовать. В книге приводился ряд технических ошибок и промахов Дизеля. На основании всего этого Людерс, до крайности сгустив краски, обвинял Дизеля в недостаточной технической грамотности. Надвигался громкий скандал. Книга Людерса ожидалась к выходу в свет в октябре 1913 г.

Основной причиной его гибели биографы Дизеля считают готовящийся унизительный удар, о котором ему стало известно от издателей книги Людерса. В этом приближающемся скандале Рудольф Дизель не смог бы выставить против Людерса веских доводов, опровергающих его нападки, а только мог бы заявить, что Людерс, до крайности сгустил краски. Пошатнулись к этому времени и материальные дела Дизеля.

Какие же подробности трагедии сообщают биографы Дизеля, из каких еще фактов исходили они, делая вывод о причинах его гибели?
Чтобы убедиться в справедливости их доводов, обратимся к событиям последнего года жизни изобретателя.

В 1912 г., когда, казалось бы, еще все было благополучно, Рудольф Дизель приезжает в Америку. Инженерная общественность мира привыкла видеть в нем крупного преуспевающего специалиста, находящегося в зените славы,- недаром нью-йоркские газеты оповестили своих читателей о приезде "доктора Дизеля - знаменитого дипломированного инженера из Мюнхена". В лекционных залах, где он выступал с докладами, в вестибюлях гостиниц и фойе театров - всюду его осаждали корреспонденты. Сам Эдисон - чародей американского изобретательства - тогда публично заявил, что двигатель Рудольфа Дизеля является вехой в истории человечества.
Корректный, сдержанный, одетый в строгий черный фрак, Дизель стоически переносил длинные и высокопарные представления его публике. И ни один из слушавших его выступление американских инженеров не мог даже заподозрить тогда, что блестящий докладчик, рассказывающий на прекрасном английском языке о перспективах своего двигателя, находился в отчаянном положении, близком к полному краху. Правда, отмечено было, что знаменитую свою лекцию в обширнейшем зале Сент-Луиса он посвятил будущему своего двигателя, но ни единым словом не обмолвился о тех трудностях, промахах, неудачах, нападках и недоверии, с которым входило в жизнь его изобретение.
И в то же время, предвидя или предчувствуя неотвратимость своего краха, сразу по возвращении в Мюнхен Дизель на занятые в долг деньги покупает акции электромобильной фирмы, которая вскоре обанкротилась. В результате ему пришлось рассчитать почти всю прислугу и заложить дом, чтобы реализовать свой последний план, в который не был посвящен никто.

Следующий год Дизель начал с разъездов: сначала он один побывал в Париже, Берлине, Амстердаме, а затем вместе с женой посетил Сицилию, Неаполь, Капри, Рим.

Такую странную фразу обронил он однажды, и жена тогда не обратила на нее внимания, а вспомнила и поняла ее лишь позднее, когда уже все произошло.
Затем Дизель едет в Баварские Альпы к Зульцеру, на заводе которого когда-то проходил инженерную практику. Старых друзей поразили перемены, происшедшие за последнее время с Рудольфом. Всегда сдержанный и осторожный, он как будто без следа утратил эти качества и с видимым удовольствием стремился а опасные горные путешествия, предавался рискованным мероприятиям.

К концу лета 1913 г. разразился финансовый кризис. Дизель стал полным банкротом. И вот в этот момент еще совсем недавно отказавшийся от хорошо оплачиваемых должностей в американских фирмах он вдруг дает согласие на предложение нового двигателестроительного завода в Англии занять у них должность всего лишь инженера-консультанта. Узнав об этом, Британский королевский автоклуб обратился к нему с просьбой сделать доклад на одном из заседаний клуба, на что Дизель также ответил согласием и начал готовиться к поездке в Англию.
В этот небольшой промежуток времени он совершает некоторые поступки, анализируя которые впоследствии, близкие Рудольфа Дизеля придут к выводу, что трагическое решение им уже было принято.

Проводив жену погостить к матери, он остался к началу сентября один в своем мюнхенском доме.
Первое, что он сразу же при этом сделал,- отпустил до утра из дома оставшихся немногочисленных слуг и попросил старшего сына (тоже Рудольфа) срочно приехать к нему.
По воспоминаниям сына, это была странная и печальная встреча. Отец показывал ему, что и где лежит в доме, в каких шкафах хранятся важные бумаги, давал соответствующие ключи и просил опробовать замки.
После отъезда сына он занялся просмотром деловых документов, а вернувшаяся на следующее утро прислуга обнаружила, что камин забит пеплом сожженных бумаг, сам же хозяин находился в мрачном, подавленном состоянии.

Через несколько дней Дизель уехал во Франкфурт к дочери, где его уже ждала жена. Побыв с ними несколько дней, он уехал один 26 сентября в Гент, откуда отправил письмо жене и несколько открыток друзьям. Письмо было странным, смятенным и свидетельствовало о сильном его расстройстве или болезни, но, к сожалению, Дизель ошибочно написал на конверте свой мюнхенский домашний адрес. Письмо женой было получено слишком поздно.

Вместе с двумя своими коллегами и друзьями вечером 29 сентября в Антверпене Дизель погрузился на паром "Дрезден", идущий через Ла-Манш в Харвич.

Осмотр каюты показал: койка, приготовленная стюардом для сна, даже не смята; багаж не раскрыт, хотя в замок чемодана ключ вставлен; карманные часы Дизеля были положены так, чтобы стрелки можно было видеть будучи лежа на койке; записная книжка лежала раскрытой на столе и дата 29 сентября в ней отмечена крестиком. Выяснилось сразу же, что во время утреннего обхода судна дежурный офицер обнаружил чью-то шляпу и свернутое пальто, засунутыми под рельсы. Оказалось, что они принадлежали Дизелю.

Только через десять дней команда маленького бельгийского лоцманского катера извлекла из волн Северного моря труп. Моряки сняли с распухших пальцев погибшего кольца, в карманах нашли кошелек, футляр для очков, карманную аптечку, труп же, следуя морскому обычаю, погребли в море. Прибывший в Бельгию по вызову сын Рудольфа Дизеля подтвердил, что все эти вещи принадлежали его отцу.

Родственники Дизеля были убеждены, что он покончил с собой. В пользу этой версии говорило не только странное и непонятное поведение Дизеля в последний год жизни, но также выяснившиеся позднее некоторые обстоятельства. Так, перед своим отъездом он подарил жене чемодан и просил не открывать его несколько дней. В чемодане оказалось 20 тысяч марок. Это было все, что осталось от громадного состояния Дизеля. Или еще: отправляясь в Англию, Дизель взял с собой не золотые часы, как обычно, а карманные стальные...

Но если это - самоубийство, то почему же, спрашивают некоторые биографы, Рудольф Дизель, всегда пунктуальный и щепетильный в любых формальностях, не оставил ни завещания, ни даже записки?. Почему еще накануне смерти он с интересом обсуждал некоторые вопросы, важные для его карьеры, и за несколько часов или даже, может быть, минут до исчезновения он с энтузиазмом говорил с товарищами о деталях своего предстоящего выступления в автоклубе? На эти вопросы, по-видимому, никто и никогда уже не сможет ответить.

Исчезновение Рудольфа Дизеля с парома "Дрезден", как и всякое таинственное и трагическое событие, породило в свое время немало версий причин его гибели:
- Существовало, например, предположение, что Дизеля убрал Германский генеральный штаб, опасавшийся накануне войны передачи англичанам сведений о двигателях, строящихся для немецких подводных лодок.
- Ходили слухи о причастности к этой трагедии Людвига Нобеля. Высказывалось также предположение, что Дизеля просто смыло за борт волной, когда он вышел ночью на палубу.

На этом мы и закончим историю триумфа выдающегося инженера-изобретателя Рудольфа Дизеля и его тяжелой личной трагедии, трагедии мужественного, но, как оказалось, чрезвычайно ранимого человека. Воплощение им в своем двигателе накопленного ранее мирового опыта двигателестроения, реализация в нем многих еще не осуществленных идей, а в целом создание нового типа двигателя, ставшего вехой в энергетическом и транспортном машиностроении.

В статье использованы материалы специализированного журнала
"Строительная техника и Технологии", "Вспоминая имена. Рудольф Дизель" С.И. Корнюшенко, № 4(38)2005
и материалы ресурса http://www.infoflot.ru