было далеко. Правда, уже Лебон высказал предположение, что горючий газ может приводить в движение машины. Однако это было только постановкой задачи, а техническое решение её найти было нелегко. Многие изобретатели в начале XIX века пытались построить газовый двигатель, но успеха никто не достиг.
Изобрёл газовый двигатель в конце концов… бывший официант парижского ресторана. Нет, не случай привёл Жака Ленуара к важному изобретению, а страстный интерес к технике, упорная работа. Он знал, что способности к механике у него есть, и сумел по-своему построить жизненный путь.
В ресторан, где он служил, заходило много кустарей, владельцев мастерских. Их разговоры о машинах, о ремёслах, к которым жадно прислушивался Ленуар, были гораздо интереснее забот о котлетах. Он решил бросить службу в ресторане и поступил в одну из мастерских. Хозяин был им очень доволен – Ленуар внёс много усовершенствований в работу мастерской, покрывавшей различные изделия эмалью. Но Ленуара эта работа не очень интересовала. Он хотел заниматься механикой, а не эмалевыми красками.
Накопил Ленуар немного денег и открыл свою механическую мастерскую. Вот тут-то он и почувствовал, как нужен мелким мастерским небольшой двигатель. И стал думать, как его создать. Он сразу решил: надо использовать открытие Лебона – попробовать изобрести двигатель не паровой, а газовый.
Знаний у Ленуара было немного, но он был человеком талантливым и увлечённым своим делом. Работать Ленуар начал очень толково и планомерно. Прежде всего он изучил патенты, которые были взяты на так и не осуществлённые газовые двигатели. Принцип работы всех предложенных изобретателями двигателей был примерно одинаков: в цилиндре производился взрыв светильного газа, толкавший вверх поршень, а опускался поршень силой атмосферного давления. Разобравшись в идеях своих предшественников, Ленуар понял, чего не хватало двигателям: надёжного способа воспламенять газ в цилиндре.
Он изобрёл электрический прибор, дававший искру для зажигания смеси светильного газа с воздухом (теперь такой прибор называется магнето). Смесь газа с воздухом засасывалась в цилиндр движением поршня. Поджигалась горючая смесь электрической искрой, и взрыв подбрасывал вверх поршень.
Ленуар добился своего – с помощью компаньона, хорошего механика, он в 1860 году начал строить свои двигатели. Парижские мастерские – да и не только парижские – брали их нарасхват. Увы, скоро в двигателе разочаровались – он работал довольно исправно, но поглощал втрое больше газа, чем обещал изобретатель, и требовал огромного количества смазки. А всё-таки лучшего не было. Владельцы мастерских хотя и ворчали, но продолжали пользоваться машиной Ленуара. Несмотря на все недостатки, этот первый двигатель внутреннего сгорания, названный так потому, что топливо (газ) сгорает внутри цилиндра, был для небольших мастерских удобнее паровой машины.
Усовершенствовать свой двигатель Ленуар не мог главным образом потому, что у него не хватало теоретических знаний.
Четыре такта
Вот странная судьба двигателей внутреннего сгорания: первый изобрёл бывший официант, техник-самоучка, а второй, значительно лучший, – конторщик, который вовсе и не думал заниматься техникой, пока не познакомился случайно с двигателем Ленуара. Он увидел, как двигатель полезен и сколько у него недостатков, которые, вероятно, можно устранить. Мысли об этих недостатках не давали покоя Никола Отто – так звали немецкого конторщика, увлёкшегося газовым двигателем. Отто отказался от задуманной женитьбы, бросил службу и в тридцать лет засел за учение и опыты. Он не был механиком, не смог бы сам построить машину, но зато умел определить задачу: сообразить, что нужно изменить в двигателе. Пошёл Отто в мастерскую и заказал двигатель, похожий на ленуаровский, но с некоторыми придуманными им усовершенствованиями.
В двигателе Ленуара горючая смесь поджигалась, когда поршень был примерно посередине цилиндра. Отто совершенно правильно нашёл, что полезная работа двигателя увеличится, если производить взрыв, когда поршень находится внизу цилиндра.
День за днём, месяц за месяцем проводил Отто опыты с построенным по его заказу двигателем. Как часто бывает у людей, упорно работающих над осуществлением своей идеи, на помощь изобретателю пришёл случай. Однажды Отто нечаянно повернул маховое колесо [1] так, что поршень опустился и сжал уже засосанную в цилиндр смесь газа с воздухом. Когда он включил зажигание, поршень поднялся значительно быстрее, энергичнее – маховик сделал втрое больше оборотов, чем обычно. Это было очень важное открытие – горючую смесь надо сжать, прежде чем воспламенить её.
[1 Маховым колесом, или маховиком, называют приспособление, которое обеспечивает равномерный ход двигателя.]
А интересно: не забыл бы Отто включить зажигание прежде, чем повернуть маховик, человечество так и не узнало бы, что сжимание смеси – важнейшее условие хорошей работы двигателя? Нет, так не бывает: случайность может иной раз ускорить осуществление изобретения, но никогда не определяет, быть ему или не быть, – конечно, если речь идёт о вещи или машине, нужной людям.
Отто повезло, что он заметил это первым. А впрочем, действительно ли первым? Даже и это оказывается неверным. Ещё Отто и не начинал своих опытов, когда русский инженер Павел Кузьминский и в том же году французский учёный Бо де Роша научно доказали, что сжатие рабочей смеси (так называют смесь горючего газа с воздухом) увеличит силу взрыва в цилиндре. Отто не смог бы этого доказать – он не силён был в физике.
Больше того, хоть Отто и раздумывал над сделанным им наблюдением, но, видно, не скоро понял всю его важность. Он продолжал строить двигатели, в которых горючее не сжималось перед зажиганием. И достиг серьёзного успеха – его двигатель расходовал втрое меньше топлива (газа), чем машина Ленуара.
Отто, как и Ленуар, двигался в технике ощупью. У него не было той творческой смелости, которая чаще всего рождается, когда талант и упорство подкреплены глубокими научными знаниями. В чём же не хватало смелости Ленуару и потом Отто, когда они создавали свои двигатели? Оба не могли оторваться от своей исходной точки – конструкции паровой машины.
Ленуар был счастлив, что избавился от котла – создал небольшой двигатель, пригодный для мастерских. Отто радовался, что его двигатель экономичнее, выгоднее для мастерских, чем ленуаровский.
Именно за экономичность двигатель Отто получил золотую медаль на Парижской выставке в 1867 году, а Ленуару пришлось довольствоваться серебряной.
Но и Ленуар и Отто в своём премированном двигателе ещё недостаточно использовали преимущества нового, по сравнению с паровой машиной, рабочего процесса – сжигания топлива в самом цилиндре, а не вне его. Чтобы использовать эти особенности, нужно было изменить конструкцию двигателя, смелее отойти от паровой машины.
А это очень трудно – оторваться от привычного, проверенного типа машины. Сколько изобретателей повторяло ту же ошибку! Помните, и Кениг, создавая печатную машину, сперва потерпел поражение, потому что сохранил конструкцию ручного печатного станка. Он, убедившись в неудаче, сумел смелым творческим рывком уйти от старого, создать машину
