Необходимость технического изобретения вырастает из потребностей своего века. Так, паровая турбина была создана одновременно, но совершенно независимо друг от друга и различными способами в 1884 году в Швеции потомком французского эмигранта Карлом Патриком Густавом де Лавалем и в Англии сыном лорда Росса Чарльзом Альджероном Парсонсом[2]. Первый сконструировал активную паровую турбину и второй, идя от аналогии с водяной турбиной, разработал тип реактивной паровой турбины.

Густав де Лаваль

Хотя турбины Лаваля и не получили широкого распространения, отдельными частями своей конструкции они необычайно способствовали дальнейшему развитию паротурбостроения.

Турбины же Парсонса, благодаря исключительной энергии изобретателя, непрестанно совершенствуясь, развивались очень быстро и в самом начале своего развития были отнесены лордом Кельвином, выдающимся физиком девятнадцатого столетия, к «величайшим изобретениям в области паровых машин со времени Уатта».

Чарльз Парсонс

Паровые турбины, движущей силой которых являлся пар, так же, как и паровые машины, хотя и более экономично, потребляли все тот же уголь, основной энергетический источник, и нашли себе распространение в странах, располагавших этим видом топлива.

Однако вопрос об использовании второго главного источника энергии — нефти — продолжал стоять очень остро перед странами, богатыми нефтяными месторождениями.

Поэтому, в то время как часть изобретателей, невольно поддерживая интересы углепромышленности, трудилась над усовершенствованием паровых турбин, другая часть их продолжала стремиться к непосредственному использованию нефти или хотя бы вырабатывавшихся из нее бензина и керосина в двигателях внутреннего сгорания.

Почти одновременно были построены керосиновые двигатели: в Германии — Шпилем и в Англии — Пристманом. Это были принципиально все те же двигатели Отто. Они имели насосы для впрыскивания керосина. У Шпиля он впрыскивался через раскаленную трубку, где обращался в газ, после чего всасывался в цилиндр, смешиваясь с воздухом. У Пристмана керосин впрыскивался в особую коробку, нагревавшуюся отходящими газами, в которой и превращался в газообразное состояние.

Вслед затем англичанин Джемс Харгревс в 1888 г. построил двигатель, использовав указание того же Бо-де-Роша на принцип самовоспламенения топлива. Это был первый прототип двигателя тяжелого топлива. Он заключал в себе все признаки так называемого двигателя с запальным шаром и даже имел форсунку в виде впрыскивающего сопла с иглой и охлаждение камеры сгорания водой.

Одновременно Эмиль Капитан, даровитый немецкий конструктор, сделал ряд предложений для разрешения проблемы двигателя внутреннего сгорания, работающего на тяжелом топливе. Самой выдающейся его работой явилось предложение впрыскивать в камеру сгорания из двух противоположных сопел две струи жидкого топлива таким образом, чтобы их живая сила при столкновении взаимно уничтожалась и обусловливала мелкое распыление горючего. Воспламенение нефти, мазута или масла должно было происходить при помощи вспомогательного зажигания.

Ни один из проектов двигателей тяжелого топлива Капитана не был доведен до конца. Многие объясняли это отсутствием средств, некоторые — увлечением все новыми и новыми идеями. Вернее всего, дело заключалось в том, что сам Капитан не обладал достаточной стойкостью в те моменты, когда его постигали неудачи.

В 1884 г. Зейнлейном был предложен способ вдувания топлива сжатым воздухом. Вскоре им был взят патент на керосиновый двигатель с подачей керосина посредством сжатого воздуха и зажигания электрической искрой. Через два года Свидерский в Лейпциге построил двигатель с компрессором, т. е. прибором для распыливания горючего сжатым воздухом. Но еще за несколько лет до этих попыток практического решения задачи кельнский преподаватель Келлер в своей книге «Теория газовых двигателей» сделал прямое предложение сконструировать двигатель тяжелого топлива с применением самовоспламенения топлива, постепенного введения его в камеру сгорания.

Наконец, уже в 1891 г. англичанин Герберт Акройд Стюарт предложил ранний впрыск топлива на раскаленную поверхность и построил так называемый калоризаторный двигатель тяжелого топлива, получивший потом при распространении название «нефтянки». Калоризаторный двигатель все еще шел по пути четырехтактного цикла Отто: он работал на малых степенях сжатия. Горючее же в нем поступало в предварительно раскаленный извне паяльной лампой калоризатор, и на запальный шар, где оно и вспыхивало без зажигания.

Нефтянки имели все шансы на распространение, так как были экономичнее паровых машин и значительно удобнее их для мелких предприятий.

Но уже в следующем году явился на сцену доселе никому неизвестный Рудольф Дизель с предложением своего рационального, принципиально отличного от всех, двигателя.

И техническая мысль пошла по новому направлению.

Двигатели на Мюнхенской выставке 1898 года

Рудольф продолжает свой путь