Триумф и трагедия Рудольфа Дизеля

Историческая  статья

Необходимость — основа всех изобретений.Платон               

Рудольф Кристиан Карл,Родился 18 марта 1858г, Париж,                Умер 29 сентября 1913г

               
Несовершенство  паровых двигателей  в конце XIX-го века, их низкий КПД 3-5%, привели к пониманию  создания принципиально новой конструкции востребованного двигателя. В 1880 году Рудольф Дизель с отличием окончил Высшую политехническую школу в Мюнхене, получил степень доктора и на полгода отправился практиковаться на машиностроительную фабрику братьев Зульцер в Швейцарию. Однако вскоре мюнхенский профессор Карл фон Линде, предложил Рудольфу место директора филиала своей фирмы в Париже. Именно профессор, изобретатель "холодильника Линде", заинтересовал Дизеля проблемами тепловых двигателей и  изобретением еще одного немца, Николауса Августа Отто, двигателем внутреннего сгорания.
За десять лет Дизель создал сотни чертежей и расчетов двигателя абсорбционного типа, работавшего на аммиаке (как в домашних холодильниках недавнего прошлого). Фантазия молодого инженера не знала границ - от миниатюрных моторчиков для швейных машин и прялок до гигантских стационарных агрегатов, использующих к тому же солнечную энергию! И все же цель ускользала - Дизелю никак не удавалось создать, хотя бы на бумаге, эффективный двигатель, чей КПД оказался бы выше 10-12 процентов и превзошел паровую машину. Пройдя долгий, изнурительный путь практического исследования, Рудольф обнаружил недостатки своих разработок и предложил новый циклический процесс, носящий теперь его имя. Уже самый первый двигатель, работавший согласно этому процессу, показал удивительные результаты. Этот цикл характеризуется подводом теплоты (сгоранием топлива) по изобаре, т. е. при постоянном давлении в цилиндре двигателя. Как и в случае с циклом Отто, называть цикл, в котором сгорание топлива осуществляется по изобаре, циклом Дизеля будет не совсем справедливо.
Изначально Р. Дизель предлагал осуществлять сжигание топлива по изотерме (как в идеальном цикле Карно) и запатентовал именно такой способ подвода тепла к рабочему

2.
телу. Однако, уже первые практические испытания показали, что цикл, предложенный Р. Дизелем, не имеет никакого практического и теоретического значения. Всякое приближение процессов горения к изотерме в цикле Дизеля приводило к увеличению расхода топлива.
И лишь некоторое время спустя анализ диаграммы рабочего цикла дизельного двигателя, построенного в России на заводе "Л.Нобеля"(Людвиг Эммануилович Нобель, шведский и российский инженер, изобретатель, предприниматель и меценат, старший брат и деловой партнёр знаменитого учредителя Нобелевской премии Альфреда Нобеля)  показал, что линия сгорания топлива в нем протекает по изобаре. При этом достигался наиболее высокий КПД.
В 1898 г., заплатив огромные по тем временам деньги, Нобель купил лицензию на двигатель внутреннего сгорания Рудольфа Дизеля. Получив чертежи 20-сильного двигателя, Нобель внес конструктивные изменения в двигатель, который теперь мог работать на нефти, а не на керосине. С 1899 г. завод развернул массовое производство дизелей. В 1900 г на Всемирной выставке в Париже двигатель Дизеля получил Гран-при, чему способствовало известие,  что завод Нобиля в Петербурге наладил выпуск двигателей, работавших на сырой нефти.  Этот двигатель получил в Европе название "русский дизель".

Тем не менее, название цикл Дизеля установилось и теперь навсегда связано с именем знаменитого изобретателя конструкции тепловых двигателей уникального типа.
Цикл Дизеля - термодинамический цикл, описывающий рабочий процесс двигателя внутреннего сгорания с воспламенением впрыскиваемого топлива от разогретого рабочего тела, цикл   дизельного двигателя.
Идеальный цикл Дизеля состоит из четырёх процессов:
 

• 1—2 адиабатное сжатие     рабочего тела;
• 2—3 изобарный подвод теплоты к рабочему телу;
• 3—4 адиабатное расширение рабочего тела;
• 4—1 изохорное охлаждение рабочего тела.


3.

Идеальный цикл лишь приблизительно описывает процессы, происходящие в реальном двигателе, но для технических расчётов в большинстве случаев точность такого приближения удовлетворительна.
Профессор Герлах и его ассистенты из Политеха в Мюнхене измерили эффективный коэффициент полезного действия (КПД) дизельного двигателя и получили поразительный результат: эффективный КПД нового двигателя составил почти 27%, в то время как у парового двигателя он был равен 3–5%, а у бензинового двигателя Отто – 10–12%. Кроме того, дизельный двигатель работал на более дешевом и труднее воспламеняемом топливе.  После такого успеха Альфред Нобель приобрел патент на двигатель за 100000 марок. Производители двигателей бросились покупать патент Дизеля. Изобретатель начал буквально купаться в золоте. Но именно тогда Дизель разминулся с реальностью. Он достиг зенита своих возможностей и уже не мог сделать ничего лучше. Он создал самую экономичную тепловую машину. И через сто, и через миллиард лет никто не сможет превзойти ее эффективность, поскольку, как показывают теоретические расчеты, цикл Дизеля является наиболее экономичным в тепловых двигателях. Именно этого Дизель не захотел понять. Он решил, что всегда будет превосходить всех, что его патенты никогда не перестанут продаваться. Но патент можно в большей или меньшей степени обойти, и в этом случае все развивается по другому сценарию. Никто не крадет идеи Дизеля, но все их усовершенствуют. Роберт Бош создает топливный насос, впрыскивающий топливо без использования сжатого воздуха, как это делал Дизель, и процесс невероятно упрощается. Метрополитен-Виккерс, огромный военно-промышленный комплекс в Великобритании, создает такие улучшения в конструкции двигателя для кораблей, что тот коренным образом отличается от прототипа, продаваемого компанией Дизеля. Каждое улучшение патентуется и становится гораздо более ценным, чем основная идея, патентная защита которой быстро истекает. Рудольф Дизель дал зеленый свет мощным дизельным двигателям, но заработал ненависть как коллег, инженеров-создателей двигателей, так и наиболее влиятельной силы на то время – угольных компаний. За период 1904–1905 годов цена на нефть выросла в 2,5 раза, а доходность увеличилась более чем в 7 раз. Это напрямую повлияло на множество интересов. Наиболее сильно пострадали немецкие промышленники, владевшими самыми большими запасами угля в то время. Германия потеряла свое превосходство над Англией, и Дизель был объявлен виновником этого. Промышленники начали подрывную войну против изобретателя: привели его предприятия к банкротству, и он потерял огромную часть своих вложений. Враги пытались уничтожить его и морально, вкладывая огромные средства в пропаганду, утверждая, что он не был отцом своего изобретения, а заимствовал чужие идеи.
4.
Финансово противники его победили, но Дизелю осталось признание в научном мире, опровергшее клевету против него. Примерно в то же время Дизель начал заниматься социальными теориями, создал труд «Солидаризм. Естественное экономическое освобождение людей». В нем объясняется возможность возникновения общества, в котором большинство членов будут иметь свой собственный малый бизнес. Такое общество избежит революций, мятежей, беспорядков, жертв и обречено на процветание, думал Дизель. Эта теория не нашла большой поддержки в бурные годы перед Первой мировой войной и грядущей революцией. На пропаганду своей теории Дизель растратил большую часть денег, полученных в результате изобретения дизельного двигателя.
 Таким образом, после нескольких лет изнурительной борьбы Рудольф Дизель зашел в тупик. Надо было выдавать замуж дочь, но денег на приданое не было. 19 сентября 1913 года он сел на корабль, чтобы поехать в Англию, и исчез. Три дня спустя в Северном море в рыболовные сети попал труп, опознанный как Дизель. Убийство? Вряд ли – нет мотивов. Самоубийство? Может быть. Причин предостаточно: полный финансовый крах, огромные неоплаченные обязательства. Тем не менее, смерть Рудольфа Дизеля остается одной из самых больших загадок современного мира. Раскроет ли ее кто-либо, мы можем только гадать. Жаль, что Шерлок Холмс не дожил до тайны исчезновения одной из самых загадочных личностей ХХ-го века, а мы - весь Мир, с благодарностью пользуемся его гениальным изобретением!

2016-04-18  Игорь Назаров  / Игорь Сибиряк /