Машина-двигатель От водяного колеса до атомного двигателя

 Для опыта, который задумал французский инженер, надо было прогреть сосуд. 
Так в 1729 году был открыт французским инженером Лебоном способ получать газ, который горит. Потом этот способ был усовершенствован, появились специальные газовые заводы. На таких заводах сжигались дрова или другое топливо в закрытых сосудах при недостатке воздуха, и газ, выходящий из этих сосудов, направлялся по трубам в любое место.
Газ получил название «светильного», потому что в первое время его использовали для освещения, — зажигались специальные «газовые» лампы.
Появление светильного газа вновь вызвало к жизни идею создания двигателя внутреннего сгорания.
«Почему вновь?» — спросите вы. Но вспомните пороховую машину Папена и Гюйгенса. Разве, пытаясь создать такую машину, авторы не хотели построить тепловой двигатель, где сгорание топлива происходило бы внутри рабочего цилиндра?
Теперь, когда появилась возможность сжигать в цилиндре не порох, а газ, полученный из обычного топлива, стало казаться заманчивым избавиться от громоздких котлов и конденсаторов. Такой облегченный двигатель мог бы найти широкое применение на мелких предприятиях.
В технике так бывает часто: появившаяся сегодня идея не может быть осуществлена, — не хватает технических знаний, но завтра она станет осуществимой.
…В контору парижского заводчика Маринони вошел один из наиболее способных мастеров завода — Жан Ленуар. Заводчик был удивлен, когда узнал, что причиной визита мастера является не новый рецепт эмали, которые так искусно составлял Ленуар, а нечто совсем другое. Жан Ленуар изобрел новый двигатель и просит помочь в изготовлении первого образца.
Маринони насторожился. Ленуар вынул из кармана сложенный чертеж и развернул его на столе.
Заводчик не плохо разбирался в технике, он всегда с интересом относился к предложениям своего способного мастера. Маринони и теперь был готов выслушать Ленуара, хотя сама идея газового двигателя ему не казалась новой.
Маринони помнил, что еще тридцать лет назад в Лондоне по реке Темзе плавала моторная лодка с газовым двигателем изобретателя Броуна. Да и сам Лебон, как слышал Маринони, еще в 1801 году предлагал использовать горючий газ в двигателях.
Заводчик обо всем этом напомнил и Ленуару. Но Ленуар вынул из кармана свою записную книжку и показал ее Маринони: там был выписан еще более длинный перечень изобретателей, предлагавших газовые двигатели. И тем не менее, как уверял Ленуар, его двигатель отличен от всех прочих и может быть практически построен. Он, Ленуар, берется всё изготовить сам, лишь бы было согласие хозяина.
Маринони не сразу уступил просьбе мастера. Ему не хотелось затрачивать средства и отрывать от основного дела Ленуара, — он мало верил в газовые двигатели, которые вот уже полвека пытаются строить, но всё безуспешно.
При первом же взгляде на чертеж Маринони увидел, что у цилиндра нового двигателя много внешнего сходства с цилиндром паровой машины.
 Первый двигатель внутреннего сгорания — газовый двигатель Ленуара. 
— Да, действительно, — объяснял Ленуар, — он похож на паровую машину с цилиндром двойного действия, но работает он, конечно, совсем иначе.
Через левый канал, когда его откроет золотник, в левую полость цилиндра будет поступать не пар, а светильный газ; для этого придется прокрутить маховик и поршень немного оттянуть вправо… Примерно на половине полного пути поршня левый канал золотником закроется, и через электрический запальник в газ будет послана электрическая искра. Газ загорится, большое количество выделяющегося тепла поднимет газовое давление, и поршень пойдет дальше уже под силой этого давления. В конце хода поршня откроется правый канал на впуск, а левый откроется на выпуск. Затем маховик, провертывая по инерции вал, заставит поршень двигаться справа налево. При этом в левой части цилиндра будет происходить вытеснение отработавшего газа, а в правой заполнение новой порцией газовоздушной смеси. Вспышка от искры произойдет в правой полости цилиндра, и так далее.
Ленуар пояснил, что в цилиндр двигателя будет засасываться не чистый газ, а смесь газа с воздухом, — ведь воздух нужен для горения. Расход горючего газа, по его, Ленуара, предположению, не должен будет превосходить одного кубического метра в час на каждую лошадиную силу мощности.
Работа двигателя, как ее описал Ленуар, казалась осуществимой. Расход газа в 1 кубический метр на лошадиную силу в час не вызывал возражения. Маринони решил рискнуть своими средствами.
Так в 1860 году возникло первое промышленное производство двигателей внутреннего сгорания.
Вскоре после того, как Ленуару удалось заинтересовать своим двигателем заводчика Маринони, были построены три опытных двигателя. И хотя Ленуар, в сущности, не был оригинальным и выдающимся изобретателем, но, тщательно и кропотливо изучив недостатки своих предшественников, обладая достаточной энергией и технической сноровкой, он сумел довести свой двигатель до работоспособной конструкции.
Фирма Маринони стала широко рекламировать новый двигатель. Появился спрос, — для мелких предприятий такой двигатель был незаменим, потому что установка паровых машин вместе с паровыми котлами требовала много средств и места.
Но… прошел год, прошел другой. Накопился опыт эксплуатации двигателей Ленуара. И опыт этот оказался печальным.
В технических журналах того времени появились статьи, в которых сначала слегка, а затем всё сильнее и сильнее стали поругивать новый двигатель.
«Это не машина — это какой-то „пожиратель газа“! Вместо разрекламированного одного кубометра на лошадиную силу в час он потребляет целых три!» — возмущались одни.
«Какой же это двигатель? Ему не надо кочегара, но зато он требует столько смазочного масла, что смазчик должен всё время стоять и заполнять масленки. Нет, увольте, это не двигатель, а вращающийся кусок сала!» — вторили им другие.
И действительно, обладая малым коэффициентом полезного действия, двигатель Ленуара потреблял много топлива, а конструктивное несовершенство его приводило к большому расходу смазочного масла.
Но двигатель внутреннего сгорания был нужен. Инженерная мысль начала работать в новом направлении: почему оказался неудачным двигатель Ленуара и как добиться создания экономичного и надежного двигателя?
  
«Зайдите в магазин Шопена»
 
Русских инженеров, которые сами много работали над совершенствованием тепловых двигателей и чутко следили за прогрессом зарубежной техники, живо заинтересовал новый двигатель Ленуара. Какие возможности открылись бы для распространения легкого двигателя внутреннего сгорания в России — стране, где столько мелких предприятий, где создается новый флот и где вместе с тем такое разнообразие в топливе!
Возникшим интересом не замедлили воспользоваться предприимчивые купцы. В петербургских газетах 1862 года появилось рекламное сообщение:
«Желающие видеть машину ЛЕНУАРА могут посетить магазин Шопена на Большой Морской улице, между Невским проспектом и Кирпичным переулком.
Машина для посетителей пускается в ход каждый день от 2-х до 4-х часов пополудни».
В магазин заходило много любознательных. Машину запускали. Поглощая газ, машина вырабатывала энергию, вращала станки. Зрители, познакомившись с двигателем, переходили к осмотру прочих механизмов, продававшихся в магазине, Шопен бойко торговал.
Среди других посетителей в магазин часто захаживал молодой инженер Павел Кузьминский. Для него новый двигатель не был только заморской диковиной. Он внимательно и терпеливо наблюдал за работой двигателя, изучая его свойства, и вскоре обратил внимание на главный его недостаток — низкий коэффициент полезного действия.