Продолжим наше повествование о тракторах и в этой статье начнем речь о тракторах с двигателями внутреннего сгорания (ДВС).
Никто не будет спорить с тем, что современная цивилизация невозможна без бензина. А ведь были времена, когда бензин считали… побочным продуктом и не знали, как от него избавиться: данный вид топлива, в силу своей более легкой фракции, выделялся как отход при производстве смазочных масел. Только после начала массового производства ДВС, работающих на бензине, люди поняли истинную цену «отходов».
В 1872 году инженер Джордж Брайтон из Америки конструирует двухтактную двухцилиндровую силовую установкуй , получившую название Ready Motor «мотор постоянной готовности». На тот момент времени вряд ли кто впечатлился данному событию ‒ в мире уже пыхтели сотни тысяч паровых машин и появились силовые установки на газе.
Однако Брайтон все-таки удивил: в качестве топлива его мотор потреблял совершенно иной вид топлива ‒ керосин. Силовая установка запускалась значительно проще, чем существовавшие в то время паровые машины и газовые моторы.
Двигатель Брайтона по техническим характеристикам значительно опережал существующие виды силовых установок, но массовым продуктом не стал. Брайтон, как и многие его коллеги, не сумел решить главную проблему ‒ создание достаточного давления в камере сгорания, требуемого для запуска двигателя.
Первый двигатель, работающий на бензине, сумели создать спустя десятилетие германские инженеры Готлиб Даймлер и Вильгельм Майбах, познакомившиеся друг с другом еще в юности ‒ во время работы в компании N.A. Otto@Cie. В 1883 году они сконструировали двигатель мотор, потребляющий бензин. Правда, он имел существенный недостаток: зажигание топлива у Даймлера и Майбаха осуществлялось при помощи открытой раскаленной полой трубки, направленной в цилиндр, что создавало массу неудобств.
Проблему позднее удалось решить физику из Венгрии Донату Банки, который в 1893 году вместе со своим соотечественником, инженером Яношем Чонкой, изобрел карбюратор с жиклером, опередив в этом деле Майбаха на полгода. Через пять лет Банки разработал более совершенный мотор, в котором благодаря двухдиффузорному карбюратору создавалась высокая степень сжатия. Любопытно, что еще в 1872 году вышеупомянутый Джордж Брайтон создал «испарительное устройство», действующее по принципу карбюратора (правда, разочаровавшись в первых результатах, он отказался от продолжения работы, хотя был на верном пути).
В то время, как бензиновый двигатель «пробивал дорогу к сердцу потребителя», немецкий исследователь и изобретатель Рудольф Дизель занимался разработкой нового типа ДВС (конструктор впоследствии запатентовал его в 1892 году). Первоначально двигатель Дизеля предназначался для работы на угольной пыли, воспламеняемой в цилиндре от сжатия. Хотя угольная пыль считалась экономичным видом топлива, от ее применения после ряда взрывов, случившихся во время тестов, пришлось конечно же отказаться.
Впоследствии Дизель избрал в качестве топлива сырую нефть, и его ДВС сразу стал пользоваться уверенным спросом. Неоспоримым преимуществом мотора Дизеля было то, что высокая температура сильно сжатого воздуха воспламеняла топливо, впрыснутое в камеру сгорания в начальном цикле рабочего такта, обеспечивая тем самым упрощенный запуск двигателя и его равномерную работу. Причем объемом впрыска в зависимости от нагрузки можно было управлять регулятором (прообраз педали газа).
Хотя первый дизельный грузовой автомобиль увидел свет лишь в 1923 году (его выпустила германская компания «Benz»), а дизельный трактор появился в 1931 году (был разработан компанией «Caterpillar tractor Co.»), заслугу Дизеля в развитии машиностроения трудно переоценить. Мотор конструкции Дизеля по праву получил имя своего создателя, прославив его на века. Сегодня любой человек, даже не сведущий в технике, прекрасно наслышан о дизельных двигателях. Принципиальное отличие дизельного мотора от бензинового заключается в способах формирования топливно-воздушной смеси, ее воспламенения и сгорания. В бензиновом двигателе смесь образуется во впускной системе, а воспламеняется искрой свечи зажигания уже в цилиндре.
В моторе Дизеля подача топлива и воздуха происходит раздельно: сначала в цилиндры поступает чистый воздух. В конце сжатия, когда он нагревается до температуры 700-800 градусов, в камеру сгорания под большим давлением впрыскивается топливо, самовоспламеняющееся мгновенно.
Процесс сопровождается резким нарастанием давления в цилиндре, отсюда повышенная шумность работы дизеля. Такая организация рабочего процесса позволяет использовать дешевый вид топлива ‒ «солярку» (добывается из керосиново-газойлевых фракций прямой перегонки нефти). При этом дизель работает на очень бедных смесях, что предопределяет более высокую экономичность.
XIX и начало XX века ознаменовались значительным увеличением объемов производства как паровых самодвижущихся устройств, в том числе тракторов, так и транспортных средств и устройств уже с ДВС. Оба процесса развивались параллельно. При этом многие производители и потребители в тот момент времени не знали, чему отдать предпочтение. С одной стороны, технология производства паровых машин уже была хорошо освоена, да и к тому же неплохо действовала система их сервисного обслуживания. С другой стороны ‒ уже первые двигатели внутреннего сгорания показали свои колоссальные технические преимущества перед паросиловыми установками: это компактность, мощность, экономичность, а главное ‒ удобство эксплуатации. Не требовалось быть семи пядей во лбу ‒ век паровых машин кончился, на планете воцарился его величество ДВС.
