НИКОЛАУС АВГУСТ ОТТО (1832–1891)
Николаус Август Отто был германским изобретателем, который в 1876 году создал первый четырехтактный двигатель внутреннего сгорания, прототип сотен миллионов двигателей, построенных с тех пор.
Двигатель внутреннего сгорания — многосторонний аппарат: он используется для моторных лодок и мотоциклов; у него много применений в промышленности; и он был жизненно необходимым элементом при изобретении аэроплана. (До полета первого реактивного самолета в 1939 году фактически все летательные аппараты были оснащены двигателями внутреннего сгорания, работавшими по принципу Отто.) Но гораздо более важным применением двигателя внутреннего сгорания является его использование для приведения в движение автомобилей.
Предпринималось множество попыток сконструировать автомобиль до того, как Отто создал свой двигатель. Некоторые изобретатели, такие как Зигфрид Маркус (в 1875 году), Этьен Ленуар (в 1862 году) и Николас Джозеф Канно (около 1769 года) даже добивались успеха и изготавливали модели, которые ехали. Но из-за отсутствия приемлемого типа двигателя — такого, который мог бы соединить в себе низкий вес и большую мощность — ни одна из этих моделей не нашла практического применения. В течение пятнадцати лет после изобретения Отто четырехтактного двигателя два изобретателя, Карл Бенц и Готлиб Дзймлер, независимо друг о г друга сконструировали практичные, годные для продажи автомобили. С тех пор использовались различные другие типы двигателей, и вполне возможно, что в будущем машины на паровой тяге или на электрических батареях в конечном счете докажут свое превосходство. Но из сотни миллионов автомобилей, изготовленных в нашем веке, 99 процентов оснащены четырехтактным двигателем внутреннего сгорания. (Дизельный двигатель, искусная форма двигателя внутреннего сгорания, который применяется на многих грузовиках, автобусах и кораблях, использует четырехтактный цикл, в основе своей похожий на цикл Отто, но топливо впрыскивается на другой стадии.)
Огромное значение научных изобретений (с важными исключениями в виде оружия и взрывчатых веществ) в основном оценивается с точки зрения выгоды для человечества Вряд ли кто-нибудь предположит, что мы, например, откажемся от холодильников, пенициллина или ограничим их применение. Недостатки широкого применения личных автомобилей, однако, очевидны. Они создают шум, являются причиной загрязнения воздуха, потребляют и без того скудные запасы топлива, каждый год из-за них человечество несет потери погибшими и ранеными людьми.
Вполне понятно, что мы никогда бы не задумывались над созданием автомобиля, если бы он не предоставлял нам столько преимуществ. Личный автомобиль — гораздо более гибкое средство передвижения, чем общественный транспорт. В отличие от поездов или метро, например, личный автомобиль поедет куда вы пожелаете, отвезет вас куда вы хотите и обеспечит удобное обслуживание Он быстр, комфортабелен, легко перевозит багаж. Обеспечив нас беспрецедентной степенью выбора, где нам жить и как проводить время, автомобиль значительно увеличил личную свободу. Стоят ли все эти преимущества той цены, которую автомобиль взимает с общества, — вопрос спорный, но никто не станет возражать, что он дал главный толчок нашей цивилизации. В одних Соединенных Штатах более 180 миллионов автомобилей. Вместе они проезжают примерно три триллиона миль в год — больше, чем общее расстояние перемещений пешком, на самолетах, на поездах и всеми другими видами транспорта. Чтобы пользоваться автомобилем, мы застроили акры земли парковочными площадками и провели бесконечные мили шоссе, приспосабливая к этому весь ландшафт. В ответ он обеспечивает нас мобильностью, о которой предыдущие поколения не могли и мечтать. Большинство владельцев машин ныне имеют гораздо большую степень активности и возможностей, чем это было бы без автомобиля. Он расширяет наш выбор, где нам работать и где жить. Благодаря автомобилю огромные возможности, которые раньше были только у городских жителей, теперь предоставлены и тем, кто живет в пригороде. (Возможно, это является главной причиной роста пригородов в последние десятилетия и сопутствующего уменьшения населения в центре городов в Соединенных Штатах.)
Николаус Август Отто родился в 1832 году в городе Хольцхаузен в Германии. Его отец умер, когда Отто был еще ребенком. Будущий изобретатель хорошо учился, но в шестнадцать лет бросил высшую школу, чтобы найти работу и получить опыт в бизнесе. Некоторое время он работал в бакалейной лавке в маленьком городке, позже стал клерком во Франкфурте, а потом коммивояжером.
Двигатель Отто использовался пионерами автостроения Готлибом Даймлером и Карлом Бенцом. Первый автомобиль Роял Даймлер имел мощность 6 лошадиных сил и был поставлен принцу Уэльскому.
Около 1860 года Отто услышал о газовом двигателе, недавно изобретенном Этьеном Ленуаром (1822–1900), первом рабочем двигателе внутреннего сгорания, и понял, что это изобретение имело бы гораздо большее применение, если бы могло работать на жидком топливе, поскольку в этом случае его не надо было бы прикреплять к газовым выходом. Вскоре Отто спроектировал карбюратор Но ему отказали в регистрации патента, так как похожие аппараты уже были изобретены. Отто не разочаровался и с еще большими усилиями взялся за усовершенствование двигателя Ленуара. Уже в 1861 году он натолкнулся на идею принципиально нового типа двигателя, работающего в четырехтактном цикле (в отличие от примитивного двигателя Ленуара, который работал в двухтактном цикле). В январе 1862 года Отто изготовил рабочую модель своего четырехтактного двигателя, но столкнулся с трудностями — особенно с зажиганием — при производстве самого двигателя и отложил эту идею в сторону. Вместо нее он занялся «атмосферным двигателем», улучшенной моделью двухтактного двигателя, который работал на газе. Отто запатентовал свою разработку в 1863 году и вскоре нашел себе партнера Еугена Лангена, который стал его финансировать. Они построили маленькую фабрику и продолжали совершенствовать двигатель. В 1867 году их двухтактный двигатель получил золотую медаль на парижской Всемирной ярмарке. Потом торговля оживилась, и прибыли компании возросли.
В 1872 году партнеры наняли Готлиба Даймлера, великолепного инженера с опытом в управлении производством, помочь в изготовлении их двигателя. Хотя прибыль от продажи двухтактного двигателя была неплохой, Отто не мог выпустить из головы задуманный им изначально четырехтактный. Он был убежден, что четырехтактный двигатель, сжимающий смесь топлива и воздуха перед воспламенением, может оказаться гораздо более эффективным, чем любая модификация двухтактного двигателя Ленуара. В начале 1876 года Отто наконец спроектировал улучшенную систему зажигания и с ней смог создать практически применимый четырехтактный двигатель Первая такая модель была изготовлена в мае 1876 года, а патент был получен на следующий год. Превосходные характеристики и эффективность четырехтактного двигателя были очевидны, и он добился немедленного коммерческого успеха. За следующие десять лет было продано более 30 000 штук, а все версии двигателя Ленуара вышли из применения. Германский патент Отто на его четырехтактный двигатель в 1886 году обернулся судебным процессом. Выяснилось, что француз Альфонс Бо де Роша придумал в основном похожий аппарат в 1862 году и запатентовал его. (Но не стоит однако думать о Бо де Роша как о влиятельной фигуре. Его изобретение никогда не продавалось, и он не изготовил ни одной модели. Отто не перенимал у него никаких идей.) Несмотря на потерю ценного патента, фирма Отто продолжала делать деньги. Умер изобретатель в 1891 году состоятельным человеком.
В 1882 году Готлиб Даймлер покинул фирму. Он намеревался приспособить двигатель Отто для использования на автомобиле. К 1883 году Даймлер разработал улучшенную систему зажигания (но не ту, которой мы пользуемся в наше время), которая позволила двигателю работать при 700–900 оборотах в минуту. (Высшая скорость моделей Отто составляла 180–200 оборотов в минуту.) Более того, Даймлер приложил усилия, чтобы изготовить очень легкий двигатель. В 1885 году он укрепил один из них на велосипеде, сконструировав, таким образом, первый мотоцикл. На следующий год Даймлер создал свой первый четырехколесный автомобиль. Но выяснилось, что Карл Бенц обогнал его. Карл Бенц изготовил свой первый автомобиль — трехколесный, но, несомненно, автомобиль — всего на несколько месяцев раньше. Его машина, как и машина Даймлера, двигалась при помощи разновидности четырехтактного двигателя Отто. Двигатель Бенца работал на 400 оборотах в минуту, но этого было достаточно, чтобы сделать автомобиль применимым практически. Изобретатель постоянно совершенствовал свое детище и в течение нескольких лет стал успешно продавать его. Готлиб Даймлер начал продавать свои машины гораздо позже, но тоже успешно. (В конце концов Бенц и Даймлер все-таки объединились. Знаменитый автомобиль «мерседес-бенц» производится на предприятии, прародителем которого была их фирма.)
Необходимо упомянуть еще одну фигуру, сыгравшую роль в развитии автомобилестроения: американского изобретателя и промышленника Генри Форда, который первым наладил массовое производство недорогих автомобилей. Двигатель внутреннего сгорания и автомобиль были изобретениями потрясающей важности, и если бы только одному человеку принадлежала исключительная заслуга в этом, его стоило бы поставить чуть ли не на первое место в нашем списке. Главную заслугу в этих изобретениях нужно, однако, разделить между несколькими людьми: Ленуаром, Отто, Даймлером, Бенцем и Фордом. Из всех этих людей Отто сделал самый значительный вклад. Двигатель Ленуара по сути своей не был ни достаточно мощным, ни достаточно эффективным, чтобы приводить автомобиль в движение. Двигатель же Отто обеспечивал необходимые параметры. До 1876 года, когда Отто изобрел свой двигатель, применение применимых на практике автомобилей было почти невозможным. После 1876 года оно стало фактически неизбежным. Следовательно, Николаус Август Отто является одним из истинных создателей современного мира.
