1) сначала, отводя поршень внешним усилием (например вращая маховик), засосать через отверстия в цилиндре рабочую смесь воздуха с газом;
2) затем закрыть всасывающие отверстия специальными клапанами и сжать поршнем на обратном его ходе рабочую смесь;
3) когда поршень дойдет до крайнего положения, — электрической искрой поджечь смесь. Произойдет вспышка, выделившееся тепло поднимет давление газа, отчего поршень совершит уже рабочий ход — сам повернет вал с маховиком;
4) как только под давлением расширяющихся газов поршень пройдет весь ход и дойдет до другого крайнего положения, — надо открыть специальные выхлопные отверстия в цилиндре, через которые отработавшие газы вырвутся наружу, а их остаток будет выталкиваться поршнем, так как раскрутившийся маховик заставит по инерции поршень идти снова вверх.
Затем всё должно повториться в такой же последовательности еще и еще раз — непрерывно, но уже без помощи человека — автоматически, за счет использования инерции маховика. Отто ничего, по-видимому, не знал о предложении Кузьминского, но знал ли Отто о книжке Бо де Роша? Трудно сказать. Во всяком случае, двигатель, который он построил совместно с инженером Лангеном, стал работать именно в четыре приема, или, как теперь говорят, в четыре такта.
Новый четырехтактный газовый двигатель Отто — Лангена появился впервые на Всемирной Парижской выставке в 1873 году.
Свыше пятнадцати лет прошло с тех пор, как конторщик Отто стал увлекаться двигателями. За это время, найдя себе компаньона в лице состоятельного инженера Лангена, он стал заводчиком, и двигатель 1878 года был изготовлен по всем правилам промышленного производства того времени. Развивал он мощность в 4 лошадиные силы. Топливом служил светильный газ.
Как же выглядит этот первый четырехтактный двигатель внутреннего сгорания?
Первый четырехтактный двигатель внутреннего сгорания — газовый двигатель Отто — Лангена, построенный в 1878 году.
На массивном фундаменте лежит плита. К плите крепится горизонтальный цилиндр. В подшипниках справа лежит коленчатый вал с маховиком. Поршень через шатун связан с валом. На коленчатом валу сидит коническая шестерня, которая может вращать другую шестерню, связанную с маленьким валиком, доходящим до крышки цилиндра.
Этот валик, вращаясь в два раза медленнее коленчатого вала, открывает золотником то всасывающие, то выхлопные окна в крышке цилиндра.
На Парижской выставке двигатель работал и вызвал огромный интерес.
Шутка ли — вместо коэффициента полезного действия в 3–4 %, как у Ленуара, здесь на полезную работу шло уже 12–14 % выделяющегося тепла! А на сколько меньше сжигалось газа!
Вот когда удалось получить расход в 1 кубический метр газа на лошадиную силу в час!
Двигатель стал быстро распространяться. Владелец патента Отто и его компаньон Ланген были завалены заказами.
Четыре такта принесли успех двигателю Отто — Лангена.
Четыре такта. Но ведь о них значительно раньше говорил Бо де Роша, причем говорил со знанием термодинамики, доказал их преимущество?
И французские наследники Бо де Роша возбудили судебное дело против Отто.
Факты были очевидны; суд признал, что французский инженер первый предложил четырехтактный процесс. Германский патент Отто был аннулирован. Четырехтактный двигатель получил широкую дорогу — новые двигатели этого типа стали строить повсюду.
Заслуга Отто в том и состоит, что он создал первую промышленную конструкцию четырехтактного газового двигателя, за которой последовало бурное развитие нового двигателестроения.
Капитан русского флота Костович и его двигатель
27 декабря 1879 года на 6-м съезде естествоиспытателей, собравшемся в Петербурге, был большой день.
С докладом «О сопротивлении среды» выступал выдающийся русский ученый Дмитрий Иванович Менделеев.
После доклада группа молодых любителей воздухоплавания окружила профессора, — надо было уяснить еще много важных деталей, о которых в коротком докладе нельзя было говорить подробно. Дмитрий Иванович, сам увлеченный идеей воздухоплавания, охотно делился своими знаниями. Разговоры продолжались на улице, — все шли на квартиру лейтенанта Спицына. Здесь должно было состояться первое собрание будущего общества воздухоплавателей.
Лейтенанта Спицына знали все. Уже девять лет он трудился над созданием летательных аппаратов. Его квартира — музей и мастерская одновременно. Здесь можно увидеть чучела разнообразных птиц, модели гигантских крыльев, хитроумные станки, с помощью которых малыми усилиями вызываются очень сложные движения крыльев.
Хозяин любезно принял гостей, и сразу вокруг аппаратов завязались жаркие споры.
— Ну нет, — горячился уже ставший знаменитым изобретателем капитан флота Огнеслав Костович, — на таких крылышках далеко не улетишь!
— Но и на ваших аэростатах тоже не улетишь или улетишь, да не туда, куда хочешь, — смеясь возражал лейтенант Спицын. Однако капитана Костовича поддержал Менделеев.
— А ну-ка, Огнеслав Стефанович, расскажите-ка им о том, что вы задумали. Господа, прошу внимательно отнестись к сообщению капитана Костовича, — его воздухоплавательное судно в ряду изобретений на почве аэронавтики занимает первое место.
Собравшиеся с интересом приготовились слушать.
Капитан Костович открыл портфель и, достав чертежи, приступил к подробному изложению своего проекта управляемого дирижабля.
Это был интересный проект. Предлагался управляемый воздушный корабль, снабженный легким двигателем внутреннего сгорания любопытной конструкции. Паровую машину изобретатель отказывался ставить на дирижабль, — слишком много места требовалось отвести под уголь, а также под котел, машину и остальные устройства. Всё это утяжелило бы дирижабль, заставило бы увеличить его размеры.
Но и газовый двигатель Отто также не устраивал Костовича. Он не мог мириться с тем, что для этого двигателя необходимо брать на борт дирижабля запасы газа. Ведь пришлось бы ставить специальные баллоны, занимающие много места.
И Костович предложил для своего дирижабля другой изобретенный им двигатель — двигатель внутреннего сгорания, работающий на жидком топливе.
Это была совсем новая, оригинальная идея. Изобретатель подробно описал конструкцию специального приспособления, которое позволяло сжигать в цилиндрах двигателя не горючий газ, а пары жидкого топлива — керосина или бензина.
На призыв Д. И. Менделева и других ученых откликнулись многие передовые люди страны. Начался сбор средств, и в 1882 году Костович на Охтенской верфи в Петербурге стал строить свой дирижабль и прежде всего — двигатель для него. Костович считал, что успех всего дела зависит от того, удастся или не удастся создать легкий, но мощный двигатель.
Увидев, что изобретение Костовича может принести огромные прибыли тому, кто первый им овладеет, зарубежные предприниматели предложили изобретателю строить дирижабль за границей, но патриот Костович объявил в печати, что «воздушный корабль будет строиться из отечественных материалов и руками только русских рабочих».
В 1884 году двигатель Костовича — первый в мире двигатель внутреннего сгорания, работающий на жидком топливе, — был построен, а в 1885 году успешно прошел испытания.
Первый двигатель внутреннего сгорания, работавший на жидком топливе, — двигатель русского изобретателя Огнеслава Костовича.
Это был весьма интересный двигатель. Он сохранился до наших дней (утеряны только некоторые второстепенные части) и находится в Доме авиации имени М. В. Фрунзе, в Москве.