Рудольф Дизель: Изобретатель дизельного двигателя

Введение

Немецкий изобретатель и инженер-механик (1858–1913)

Рудольф Кристиан Карл Дизель (/ˈdiːzəl/, ; 18 марта 1858 – 29 сентября 1913) — немецкий изобретатель и инженер-механик, прославившийся изобретением дизельного двигателя, работающего на дизельном топливе; и двигатель, и топливо получили его имя.

Ранние годы и образование

Дизель родился в 1858 году в Париже, Франция, по адресу 38 Rue Notre Dame de Nazareth, вторым из трех детей Элизы (урождённой Стробель) и Теодора Дизеля. Его родители были иммигрантами из Баварии, проживавшими в Париже. Теодор Дизель, переплётчик по профессии, покинул свой родной город Аугсбург (Бавария) в 1848 году. В 1855 году он встретил свою жену, дочь нюрнбергского купца, в Париже и стал производителем кожаных изделий. Вскоре после рождения Дизеля его отдали на воспитание фермерской семье в Винсенсе, где он провел свои первые девять месяцев. Когда он вернулся к своей семье, они переехали в квартиру номер 49 на улице де-ла-Фонтен-о-Руа. В то время семья Дизеля испытывала финансовые трудности, поэтому юному Рудольфу Дизелю приходилось работать в мастерской отца и доставлять кожаные изделия клиентам с помощью тачки. Он посещал протестантскую французскую школу и вскоре заинтересовался социальными вопросами и технологиями. Будучи прилежным учеником, 12-летний Дизель получил бронзовую медаль Société pour l'Instruction Elémentaire и планировал поступить в Ecole Primaire Supérieure в 1870 году. Однако в том же году, с началом франко-прусской войны, его семье пришлось покинуть страну, как и многим другим немцам. Они поселились в Лондоне, где Дизель посещал школу с преподаванием на английском языке. В начале 1890 года Дизель переехал в Берлин с женой и детьми – Рудольфом-младшим, Хедди и Эйгеном – чтобы возглавить корпоративный отдел исследований и разработок компании Linde и войти в состав нескольких других корпоративных советов. Поскольку ему не разрешалось использовать в личных целях патенты, разработанные им во время работы в Linde, он расширил сферу своей деятельности за пределы холодильной техники. Он начал с работы с паром, и его исследования в области термической и топливной эффективности привели к созданию паровой машины, использующей пары аммиака. Однако во время испытаний двигатель взорвался, и он едва не погиб. Его исследования высокого давления в цилиндрах испытывали прочность головок цилиндров из железа и стали. Одна из них взорвалась во время тестового запуска. Он провел много месяцев в больнице, после чего у него появились проблемы со здоровьем и зрением. Вдохновлённый лекциями фон Линде, Дизель работал над созданием двигателя внутреннего сгорания, который мог бы приблизиться к максимальной теоретической тепловой эффективности цикла Карно. В 1892 году, после нескольких лет работы над этой идеей, он счёл свою теорию завершённой. В том же году Дизель получил немецкий патент DRP 67207. В 1893 году он опубликовал трактат под названием «Теория и конструкция рационального теплового двигателя для замены парового двигателя и существующих двигателей внутреннего сгорания», над которым работал с начала 1892 года. Этот трактат стал основой для его работы и разработки дизельного двигателя. К лету 1893 года Дизель понял, что его первоначальная теория была ошибочной, что побудило его подать ещё одно заявление на патент с исправленной теорией в 1893 году. В 1978 году он был посмертно включён в Зал славы автомобильной промышленности.

Diesel was born at 38 Rue Notre Dame de Nazareth in Paris, France, in 1858 the second of three children of Elise (née Strobel) and Theodor Diesel. His parents were Bavarian immigrants living in Paris. Theodor Diesel, a bookbinder by trade, left his home town of Augsburg, Bavaria, in 1848. He met his wife, a daughter of a Nuremberg merchant, in Paris in 1855 and became a leather goods manufacturer there. Shortly after his birth, Diesel was given away to a Vincennes farmer family, where he spent his first nine months. When he was returned to his family, they moved into the flat 49 in the Rue de la Fontaine au Roi. At the time, the Diesel family suffered from financial difficulties, thus young Rudolf Diesel had to work in his father's workshop and deliver leather goods to customers using a barrow. He attended a Protestant French school and soon became interested in social questions and technology. Being a very good student, 12 year old Diesel received the Société pour l'Instruction Elémentaire bronze medal and had plans to enter Ecole Primaire Supérieure in 1870. At the outbreak of the Franco Prussian War the same year, his family was forced to leave, as were many other Germans. They settled in London, where Diesel attended an English speaking school. In early 1890, Diesel moved to Berlin with his wife and children, Rudolf Jr, Heddy, and Eugen, to assume management of Linde's corporate research and development department and to join several other corporate boards there. As he was not allowed to use for his own purposes the patents he developed while an employee of Linde's, he expanded beyond the field of refrigeration. He first worked with steam, his research into thermal efficiency and fuel efficiency leading him to build a steam engine using ammonia vapor. During tests, however, the engine exploded and almost killed him. His research into high compression cylinder pressures tested the strength of iron and steel cylinder heads. One exploded during a test run. He spent many months in a hospital, followed by health and eyesight problems. Ever since attending lectures of von Linde, Diesel worked on designing an internal combustion engine that could approach the maximum theoretical thermal efficiency of the Carnot cycle. In 1892, after working on this idea for several years, he considered his theory to be completed. In the same year, Diesel was given the German patent DRP 67207. In 1893, he published a treatise entitled Theory and Construction of a Rational Heat engine to Replace the Steam Engine and The Combustion Engines Known Today, that he had been working on since early 1892. This treatise formed the basis for his work on and development of the diesel engine. By summer 1893, Diesel had realised that his initial theory was erroneous, leading him to file another patent application for the corrected theory in 1893. He was inducted into the Automotive Hall of Fame in 1978.

Исчезновение и смерть

Вечером 29 сентября 1913 года Дизель сел на пароход компании Great Eastern Railway «Дрезден» в Антверпене, направляясь на встречу с представителями компании Consolidated Diesel Manufacturing в Лондоне. Он поужинал на борту и около 22:00 ушел в свою каюту, попросив разбудить его на следующее утро в 6:15; однако его больше никто не видел живым. Утром его каюта оказалась пуста, кровать не была застелена, хотя ночная рубашка была аккуратно разложена, а часы лежали на видном месте. Его шляпа и аккуратно сложенное пальто обнаружили под перилами кормовой палубы. Вскоре после исчезновения Дизеля его жена Марта открыла сумку, которую муж передал ей непосредственно перед злополучным плаванием, наказав не открывать ее до следующей недели. В сумке она обнаружила 20 000 немецких марок наличными (что эквивалентно 120 000 долларов США на сегодняшний день) и финансовые документы, свидетельствующие о том, что их банковские счета были практически пусты. В дневнике, который Дизель взял с собой на корабль, на странице за 29 сентября 1913 года был нарисован крест, возможно, символизирующий смерть. Существует множество теорий, объясняющих смерть Дизеля. Некоторые, например, биографы Дизеля Гроссер (1978), полагают, что он совершил самоубийство. Другие считают, что он был убит из-за его отказа предоставить немецким вооруженным силам исключительные права на использование его изобретения; действительно, Дизель садился на борт «Дрездена» с намерением встретиться с представителями британского Королевского флота для обсуждения возможности оснащения британских подводных лодок дизельными двигателями. По другой версии, его исчезновение было инсценировано британским правительством, чтобы скрыть его переход на сторону Великобритании, после чего он переехал в Канаду, работал на верфи Vickers в Монреале и способствовал резкому увеличению ее возможностей по производству успешных дизельных двигателей для подводных лодок. Однако доказательств в пользу всех этих версий недостаточно, и обстоятельства его исчезновения и смерти остаются невыясненными. В 1950 году Магокити Ямаока, основатель японской компании по производству дизельных двигателей Yanmar, посетил Западную Германию и узнал, что на месте захоронения или памятника Дизелю нет. Ямаока и люди, связанные с памятью о Дизеле, начали готовиться к его чествованию. В 1957 году, в ознаменование 100-летия со дня рождения Дизеля и 60-летия разработки дизельного двигателя, Ямаока открыл Мемориальный сад Рудольфа Дизеля (Rudolf Diesel Gedächtnishain) в парке Виттельсбахер в Аугсбурге, Бавария, где Дизель получил свое раннее техническое образование и занимался разработкой первых двигателей.

On the evening of 29 September 1913, Diesel boarded the Great Eastern Railway steamer SS Dresden in Antwerp on his way to a meeting of the Consolidated Diesel Manufacturing company in London. He took dinner on board the ship and then retired to his cabin at about 10 p. m., leaving word to be called the next morning at 6:15 a. m.; but he was never seen alive again. In the morning his cabin was empty and his bed had not been slept in, although his nightshirt was neatly laid out and his watch had been left where it could be seen from the bed. His hat and neatly folded overcoat were discovered beneath the afterdeck railing. Shortly after Diesel's disappearance, his wife Martha opened a bag that her husband had given to her just before his ill fated voyage, with directions that it should not be opened until the following week. She discovered 20,000 German marks in cash (US$120,000 today) and financial statements indicating that their bank accounts were virtually empty. In a diary Diesel brought with him on the ship, for the date 29 September 1913, a cross was drawn, possibly indicating death. There are various theories to explain Diesel's death. Some, such as Diesel's biographers Grosser (1978) have argued that he committed suicide. Another line of thought suggests that he was murdered, given his refusal to grant the German forces the exclusive rights to using his invention; indeed, Diesel had boarded Dresden with the intent of meeting with representatives of the British Royal Navy to discuss the possibility of powering British submarines by diesel engine. Another theory is that his apparent death was a ruse staged by British government to cover his defection to the British cause, and that he then went to Canada, worked for the Vickers shipyard in Montreal and was responsible for a sudden acceleration in its ability to produce a successful Diesel engine for submarines. But evidence is limited for all explanations, and his disappearance and death remain unsolved. In 1950, Magokichi Yamaoka, the founder of Yanmar, the diesel engine manufacturer in Japan, visited West Germany and learned that there was no tomb or monument for Diesel. Yamaoka and people associated with Diesel began to make preparations to honour him. In 1957, on the occasion of the 100th anniversary of Diesel's birth and the 60th anniversary of the diesel engine development, Yamaoka dedicated the Rudolf Diesel Memorial Garden (Rudolf Diesel Gedächtnishain) in Wittelsbacher Park in Augsburg, Bavaria, where Diesel had undertaken his early technical education and original engine development.

Наследие

После смерти Дизеля его двигатель претерпел значительное развитие и стал важной заменой парового поршневого двигателя во многих областях применения. Поскольку дизельный двигатель требовал более прочной конструкции, чем бензиновый, его использование в авиации было ограничено. Однако дизельный двигатель получил широкое распространение в других областях, таких как стационарные двигатели, сельскохозяйственная техника и внедорожная техника в целом, подводные лодки, корабли, а позже – локомотивы, грузовики и современные автомобили. Дизельные двигатели отличаются более высокой топливной эффективностью по сравнению с другими двигателями внутреннего сгорания, пригодными для автотранспорта, что позволяет преобразовывать больше тепла в механическую работу. Дизель проявлял интерес к использованию угольной пыли или растительного масла в качестве топлива, и его двигатель фактически работал на арахисовом масле. Хотя эти виды топлива не оказались оптимальной заменой, в 2008 году рост цен на топливо и опасения по поводу истощения запасов нефти привели к более широкому использованию растительного масла и биодизеля. Основным топливом для дизельных двигателей является дизельное топливо, получаемое из сырой нефти. Дизельное топливо безопаснее в хранении, чем бензин, поскольку его температура вспышки примерно на 79,4 °C (175 °F) выше, и оно не взрывается.

Использование растительных масел в качестве топлива для дизельных двигателей

В книге под названием «Дизельные двигатели для наземных и морских работ» Дизель писал, что «в 1900 году компания Otto представила небольшой дизельный двигатель, который по предложению французского правительства был запущен на арахисовом масле, и работал настолько хорошо, что мало кто об этом знал. Двигатель был спроектирован для работы на обычных маслах и без каких-либо изменений работал на растительном масле. Недавно я повторил эти эксперименты в большем масштабе с полным успехом и полным подтверждением ранее полученных результатов».

Работы

Рудольф Дизель: Теория и конструкция рационального теплового двигателя для замены паровой машины и современных двигателей внутреннего сгорания. Springer, Берлин, 1893.
Рудольф Дизель: Возникновение дизельного двигателя. Springer, Берлин, 1913.
Рудольф Дизель: Солидаризм: естественное экономическое освобождение человека. Oldenbourg, Берлин/Мюнхен, 1903. (PDF)