Рудольф Дизель
- Статья опубликована 29.06.2014 16:33
- Последняя правка произведена 09.07.2014 16:21
Предисловие.
Всем нам привычны понятия – “дизельный двигатель”, “дизельное топливо”… да и просто ”дизель”, но мы не задумываемся о том, как, а главное – благодаря кому они появились. А ведь за всеми этими понятиями стоит один человек, посвятивший всю свою жизнь работе над тем, что в будущем станет неотъемлемой частью не только большого числа автомобилей, но также и большинства машин вообще. Давайте познакомимся с жизнью немецкого изобретателя и инженера – Рудольфа Дизеля, который привнес в мир энергии новую мысль.
Биография.
В 1858 году в семье немецких эмигрантов Элис и Теодора Дизелей, поселившихся в Париже, родился Рудольф. Семья не была богатой, но и в бедности не прозябала – отец, по профессии переплетчик, после знакомства со своей женой – дочерью известных торговцев, смог наладить собственное производство кожаных портмоне и сумок. Несмотря на то, что родители Рудольфа не имели никакого отношения к механике, ребенка с самого детства интересовали различные механизмы и машины. Ну а самым любимым времяпровождением для Рудольфа было посещение Музея искусств и ремесел, в который он ходил с завидным постоянством.
Спокойная и размеренная жизнь закончилась по достижении Рудольфом двенадцатилетнего возраста, далее мальчику предстояло сразу же окунуться во взрослую жизнь. Из-за разгоревшейся в 1870 году Франко-Прусской войны, жителям Франции с немецкой фамилией и немецким происхождением пришлось покинуть страну. Семейное предприятие было закрыто и реквизировано, а самой семье пришлось эмигрировать в Англию. Оставшись почти без средств на существование, и не имея возможности обеспечить своим детям достойное будущее, родителям пришлось пойти на трудный шаг. На семейном совете было принято решение отправить Рудольфа в Германию, на свою историческую родину. Хорошо, что в Германии проживал брат Теодора со своей женой, которые, не имея своих детей, с радостью приняли в свою семью их племянника Рудольфа.
Профессор Карл Линде сыграл не маловажную роль в жизни Рудольфа Дизеля, он всячески помогал и поддерживал в исследованиях, давал возможность реализоваться как ученому.
У юноши сложились очень теплые отношения с Барбарой и Кристофом. Выучив немецкий язык, Рудольф без труда освоился на новом месте, а благодаря любознательности, своему спокойному характеру и усидчивости быстро завоевал любовь своего дяди – преподавателя математики в местном ремесленном училище. Дядя, несмотря на юный возраст своего племянника, общался с ним на равных, тем самым подстегивая его заниматься в будущем техникой и механикой. В итоге, дело приняло такой оборот – уже через год Дизель написал своим родителям письмо, в котором заявил, что он уже четко определился со своей будущей профессией – профессией инженера. Родители ничего не имели против - главное для них было то, что их ребенок теперь уже точно знает, как он собирается зарабатывать себе на жизнь.
Сразу же после освоения немецкого языка, Рудольф стал посещать Королевское ремесленное училище, в котором преподавал его дядя. В 1873 году Рудольф не только получил начальное образование, но и опередил по успеваемости всех учеников училища. Затем, в 15 лет, подал документы на поступление в новообразованную Индустриальную школу Аугсбурга. И спустя два года, опять же, являясь самым одаренным студентом школы, получает право на досрочное поступление в престижный Королевский баварский политехнический институт за счет государства.
Свой первый патент Рудольф Дизель получил в 1893 году, тем самым закрепив за собой право собственности на конструкцию и теоретическое обоснование “рационального теплового двигателя”.
Само собой, Рудольф Дизель с радостью принимает данное предложение, наперекор мнению своих родителей. Дело в том, что они не ожидали от своего сына такой прыти в области теоретической науки, а хотели скорейшего трудоустройства Рудольфа, поскольку сильно нуждались в материальной помощи. Однако Рудольфу удалось совместить обучение и заработок, помимо этого он добился приличной стипендии, благодаря которой мог не только себя содержать, но и помогать родителям. Поразительная трудоспособность и умение планировать рабочее время позволили Дизелю наслаждаться и другими своими любимыми занятиями – чтением и музыкой. Подобные черты личности вызывали симпатию у окружающих его людей.
Во время учебы в политехническом институте у Рудольфа Дизеля произошла одна из самых знаменательных встреч в его жизни. Одним из его преподавателей был известный инженер – профессор Карл Линде, который занимался разработками холодильного оборудования. В 1897 году Рудольфу не удалось вовремя сдать экзамен профессору из-за неожиданного заболевания брюшным тифом. Вылечившись, Дизель решил не терять времени зря и отправился набираться опыта в инженерной практике в Швейцарию, где трудоустраивается на машиностроительном заводе братьев Шульцер. Через год он возвращается и успешно сдает экзамены профессору, поразив того приобретенными знаниями и опытом. Профессор как раз заканчивал свою преподавательскую деятельность в институте, поскольку решил заниматься прикладными исследованиями в организованной им компании “Хладогенераторы Линде”, в которой нашлось место и для способного ученика. Линде назначает Рудольфа Дизеля на пост директора.
Первые опытные образцы двигателей Дизеля имели недоработки, которые невозможно было предусмотреть при теоретических исследованиях.
Законы термодинамики, которые преподавал Линде в институте, полностью захватили сознание Рудольфа. Философствуя над мирозданием, Дизель пришел к выводу, что только они способны разрешить проблемы человечества и изменить все общество. Главная проблема заключалась в источнике энергии для производства. Набиравшая обороты индустриальная революция держалась исключительно на неэффективных, громадных паровых двигателях. КПД порядка 10-ти процентов уже явно не хватало, помимо того, такое расточительно отношение к энергии напрочь вытеснило из производства малый и средний бизнес. Мир нуждался в компактных и дешевых источниках энергии.
На протяжении десяти лет Дизель работал в компании над усовершенствованием механического холодильника изобретенного Линде. Принцип действия холодильника заключался в испарении и конденсации хладагента – аммиака, при помощи механического насоса. Параллельно основной работе, Рудольф Дизель также проводил многочисленные опыты по созданию эффективного теплового двигателя, т.е. механизма, который превращал бы тепловую энергию в механическую согласно термодинамическим законам. Или, если говорить простым языком, задействовал зависимость теплового расширения вещества от температуры.
Первый рабочий экземпляр дизельного двигателя был представлен на обозрение публики лишь в 1896 году. Мощность двигателя составляла 20 лошадиных сил. Сейчас этот двигатель можно увидеть в качестве экспоната Машиностроительного музея города Аугсбург.
Изначально, в качестве рабочего тела Дизель пытался применять используемый при производстве холодильников аммиак. А вот топливом выступал своеобразный порошок, получаемый из каменного угля. В ходе экспериментов Дизель пытался сжать в камере рабочее тело таким образом, чтобы при соединении с топливом создавалась необходимая для воспламенения температура. Однако теоретические расчеты никак не удавалось подтвердить на практике, различные вариации с изменениями физических условий тоже не принесли результатов. Опытные образцы дизельных двигателей имели минимальное преимущество над своими малоэффективными паровыми собратьями.
Ко всему прочему, один из таких экспериментов закончился взрывом машины, что едва не привело к фатальным последствиям. Рудольф Дизель был надолго госпитализирован, а со зрением у него так и остались проблемы на всю жизнь. После того как здоровье Дизеля пошло на поправку, в конце 1880-х годов его вновь приглашает на работу профессор Линде. На сей раз Рудольфу следовало возглавить отделение компании в Берлине, а также принять участие в некоторых коммерческих проектах. Дизель, уже обзаведшийся к тому времени женой и тремя детьми, соглашается, однако все его мысли направлены на недавно зародившуюся идею…
На фотографии – Рудольф Дизель на презентации своего двигателя в 1896 году в окружении ведущих инженеров и ученых Германии.
Ответ на вопрос, над которым Рудольф Дизель работал порядка десяти лет, нашелся совершенно случайно. Как-то в руки конструктора попалась пневматическая зажигалка для прикуривания сигар. В маленькую стеклянную трубку был помещен прут – фитиль, который используется при высекании огня. Фитиль начинал накаляться от поршневого сжатия воздуха. Тут то Дизель и догадался, что для воспламенения топлива необходимо соединить его с хорошо сжатым воздухом, ведь при сжатии воздух нагревается.
Вернувшись в Берлин, Дизель сразу же берется за осуществление своей идеи, и в 1893 году получает свой первый патент, которым закрепил за собой право собственности на “рациональный тепловой двигатель”. Изобретенную силовую установку Дизель назвал “атмосферным газовым двигателем”, однако данное определение не прижилось, и изобретение стали именовать просто – “дизель”, в честь конструктора. Через некоторое время Рудольф решает организовать собственное предприятие и покидает компанию Линде. На протяжении последующих трех лет он работал над совершенствованием своего изобретения и исправлял недочеты, которые невозможно было предусмотреть при теоретических исследованиях.
Такое качество, как упорство в достижении поставленной цели очень помогло Рудольфу Дизелю в карьере. К началу 20 века семья Дизелей ни в чем не нуждалась и не имела трудностей с финансовым положением.
Дизель представил полностью работоспособную модель своего двигателя в канун нового 1897 года. Основой конструкции был трехметровый железный цилиндр, в котором поршень приводил в движение маховик. Максимально развиваемая мощность достигала 20 л.с., а К.П.Д. составлял порядка 30%. Хотя на практике не удалось достичь полученных при теоретических расчетах 75%, двигатель Дизеля все равно являлся самым эффективным устройством, не имеющим мировых аналогов. Двигатель проработал беспрерывно чуть более полумесяца, наконец-то став осязаемым трофеем многолетних поисков конструктора. Правда, идее Рудольфа о том, что его изобретение поспособствует развитию малого бизнеса, так и не суждено было осуществиться, ведь за сенсацией уходящего 19 века в очередь становились крупные компании.
К 40-летию Рудольфа сбылась мечта его родителей, - он стал очень богатым и обеспеченным человеком. Его изобретение повсеместно внедрялось в производство, лицензии на выпуск двигателей десятками продавались как немецким, так и зарубежным фабрикантам, производителям оборудования для электростанций, судостроителям. Фирмы выкладывали огромные деньги, чтобы заполучить это новшество. Отныне, использовать на производстве паровые двигатели считалось дурным тоном, ведь дизельный двигатель был как минимум в четыре раза экономичнее.
Изобретение сделало Рудольфа Дизеля поистине великим человеком, благодаря ему он прославился на весь мир, став на один уровень с известнейшими людьми начала 20 века (На фотографии – вместе с Томасом Эдисоном).
Также был разрешен вопрос с применяемым топливом. От угольной пыли было решено отказаться сразу, поскольку она быстро изнашивала двигатели из-за своих высоких абразивных свойств. Керосин неплохо подходил на роль топлива, однако, с целью удешевления производства, было принято решение заменять его более дешевой нефтью. Рудольф Дизель даже пытался приспособить двигатель для работы с продукцией сельского хозяйства в качестве топлива, поскольку считал, что его двигатель должен работать на благо всех стран, независимо от наличия запасов полезных ископаемых. Не всем понравилось то, что в качестве топлива будет использоваться нефть. В первую очередь свои претензии стали высказывать конкуренты-изобретатели, а также консервативные круги Германии. Ведь изначально декларировалось как раз использование угольной пыли в качестве топлива, коими богата страна. Да и для самих производителей импортируемая нефть обходилась дороже. По мнению исследователей, это и стало бомбой замедленного действия в жизни Дизеля.
Помимо промышленности и электростанций, двигатели получили широкое распространение и на транспорте. Они хорошо проявили себя на судах: существенно возросла дальность плавания, да и теперь не требовалось нанимать уйму кочегаров в корабельную команду. В дальнейшем дизелем обзавелись и локомотивы. Примечательно, что первой компанией, сделавшей это, стал швейцарский машиностроительный завод братьев Шульцер, на котором, еще будучи студентом, проходил практику молодой Рудольф Дизель. Позднее появляются “дизель-трамваи”… на очереди была набирающая сумасшедшие обороты автомобильная промышленность.
Память о великом изобретателе увековечена даже на почтовых марках.
В середине 20-го века Рудольф Дизель лично занялся над экспериментами по уменьшению габаритов двигателя, чтобы его можно было уместить под капотом автомобиля. К сожалению, его желание сильно опережало время. С уменьшением размеров двигателя пропорционально падала и его надежность. Многочисленные опыты приводили лишь к провалу, что не могло не расстраивать целеустремленного конструктора. В итоге, Дизель отказывается от этой идеи, успешная реализация которой появится только спустя одиннадцать лет после его смерти.
Внезапно свалившееся с неба состояние сильно изменило Рудольфа. Он все меньше принимает участие в конструкторской деятельности и опытах и все больше погружается в мир коммерции. Однако, как это часто бывает, изобретатель и коммерсант не могут уживаться в одном человеке, из-за чего все его предприятия ожидает незавидная участь банкрота. Как уже упоминалось ранее, в родной стране Дизеля не сильно жаловали, зато уважали и почетали заграницей: проводили светские приемы, рауты, предлагали самые заманчивые предложения о сотрудничестве… Такие перепады между дружелюбностью и неприязнью сильно сказались на душевном равновесии Рудольфа. Из спокойного, уравновешенного человека он превратился в дерганую и подозрительную особу. В какой-то момент жена чуть ли не насильно отвела его к психиатру. Его поступки своей нехарактерностью сильно удивляли близких, впрочем, дальнейшие события показывают, что он как будто о чем-то догадывался.
Немецкая ассоциация изобретателей учредила в 1953 году Золотую медаль Рудольфа Дизеля, которая вручается за изобретения, внесшие значительный вклад в развитие экономики и предпринимательства.
С каждым днем росло количество ненавистников Рудольфа Дизеля. Ведь с появлением его изобретения цена на нефть увеличилась почти вдвое, а уголь стремительно терял свои позиции. Началась настоящая травля конструктора со стороны угольных магнатов. К изданию готовилась книга, в которой один щедро спонсируемый немецкий профессор обвинял Рудольфа Дизеля в некомпетентности и технических просчетах, которые пагубно сказались на экономике Германии. Дизель узнал это от одного знакомого, работавшего в издательстве. Рудольф, будучи исключительно ученым человеком, абсолютно не умел вести политические противостояния, поэтому он ожидал, что крах его карьеры совсем близок.
Душевные терзания сильно изменили человека. Помимо ожидаемого “разоблачения”, ко всему прочему добавилась потеря многомиллионного состояния по причине экономического кризиса и неоправданных коммерческих игр. На остаток от своих средств Рудольф Дизель вместе с женой отправляется в путешествие по странам, посещая своих старых знакомых, друзей, учителей, которые позже отмечали, что все общение сводилось к выражению благодарности и прощанию…
В начале осени 1913 года Рудольф получает приглашение от английского Королевского автомобильного клуба провести несколько лекций. Изобретатель собирается в Англию… Перед поездкой, Рудольф объяснил старшему сыну где лежат все важные бумаги и документы, чтобы их можно было найти “в случае чего”. Как позже вспоминал сын, у него в горле стоял комок, а предчувствие беды усиливала картина сожженных в камине бумаг, что было абсолютно не характерно для отца. А через некоторое время Дизель вручил жене чемодан и строжайше приказал ни в коем случае не открывать его до начала октября. Позже жена обнаружит в нем двадцать тысяч марок…
В предпоследний день сентября Рудольф Дизель сед на почтовый пароход, идущий в Англию. Отужинав в ресторане, он отправился в свою каюту, попросив обслуживающий персонал разбудить его ранним утром. Больше его никто живым не видел. Спустя десять дней, команда датского корабля береговой охраны нашла тело изобретателя в проливе Ла-Манш. После того как тело опознали, согласно морским традициям, его предали морю.
Истинная причина смерти Рудольфа Дизеля так и останется одной из самых великих загадок 20 века. Существует множество домыслов и предположений по этому поводу. Например, родственники были уверены, что из-за многолетнего стресса, вытекшего впоследствии в психическое расстройство, Рудольф Дизель покончил жизнь самоубийством. Немецкие “доброжелатели” уверяли, что профессор, будучи пьяным, просто вывалился за борт. Хотя изобретатель вел абсолютно трезвый образ жизни. Самым абсурдным оказалось мнение иностранной прессы и любителей “теории заговора” - в преддверии Первой мировой войны немецкое правительство, чтобы исключить возможное сотрудничество Рудольфа Дизеля со своим вероятным врагом, решило попросту “убрать” ученого. Также упоминалось и возможное причастие людей из нефтяного бизнеса, которые были против желания изобретателя перевести двигатель на потребление сельскохозяйственной продукции. Однако, несмотря на все эти грязные склоки и дрязги вокруг его имени, Рудольф успел дать миру величайшее изобретение – дизельный двигатель!