В большинстве своем мы представляем ДВС исключительно на транспорте: под капотом автомобиля, в трюме судна, на локомотиве, мотоцикле, самолете... Между тем, когда-то двигатель внутреннего сгорания начинал свой путь в человеческую цивилизацию именно как «стационар»: еще в 60-х годах XIX века одноцилиндровый мотор Николауса Отто и Эйгена Лангена тысячным тиражом выпускался для нужд промышленников. Электричество тогда еще не было развито, и работающий на светильном газе ДВС вращал приводы станков, насосов, цеховых транспортеров, подъемников и прочих индустриальных механизмов.
Только через полтора десятка лет – в начале 1880-х – конструкторы начали думать о том, как приспособить этот компактный, мощный (целых 3 л.с.!) и бесшумный (по сравнению с паровой машиной, конечно) двигатель для установки на транспорт. И только после этого Готлиб Даймлер начал эксперименты по оснащению ДВС небольших катеров, а Карл Бенц начал мастерить свой первый трехколесный «ваген».
Находка
Двое украинских туристов, наконец, нашли себе достойное место для отдыха: один из тысяч небольших островков в Архипелаговом море, что неподалеку от финского порта Турку. Досуг протекал полезно и интересно, пока друзья не обнаружили на старой лесопилке нечто совершенно неожиданное… В заброшенном сарае громоздилась некая явно рукотворная конструкция из металла – почти не ржавая и вообще весьма внушительная. Разговор с местной жительницей – хозяйкой территории — только запутал ситуацию: «Не знаю! Туда лет семьдесят никто не заходил. Или шестьдесят».
Друзья, как люди любопытные и неравнодушные, устроили мозговой штурм и поняли, что перед ними редкий образец технической культуры начала давно минувшего века – стационарный двигатель для привода лесопильного оборудования. Переговоры с владелицей острова о судьбе лесного раритета прошли успешно, чего не скажешь о последующих за покупкой такелажных работах: погрузить 600-килограммовое приобретение на какой-либо транспорт не удалось.
Конструктор без инструкции
Помните замечательные детские наборы из винтов-гаек и комплекта перфорированных металлических планок под обобщающим названием «Конструктор»? В пенопластовой упаковке к нему ребенок (или не менее счастливый папа) всегда находил инструкцию по сборке различных… ммм… образцов, так сказать. Поначалу без этой тонкой книжечки обойтись было нельзя, и только самые отчаянные детки начинали что-то крутить, соединять и свинчивать без оглядки на печатные «авторитеты».
Так вышло и на финском острове: неведомый агрегат начали разбирать на отдельные части. Разбирали до тех пор, пока размер получаемых узлов и деталей не стал приемлемым для самостоятельной погрузки в автомобиль. Процесс разборки фотографировали – на всякий случай (вдруг при сборке пригодится!). Затем стационарный двигатель-недвижимость стал еще какой движимостью: он оказался-таки в подходящем автомобиле и, преодолев больше тысячи километров, приехал на свою новую родину.
Ты кто?
Обратный процесс был не так скор – уникальный экспонат потребовал некоторой реставрации. Но сначала счастливым владельцам пришлось выяснять, что же именно попало к ним в руки. Латунная табличка на литом кубе сверху и его величество интернет помогли внести ясность: пилу-«циркулярку» на отдаленном острове вращал стационарный двигатель марки Vilens.
Была в первой половине ХХ века в Финляндии такая компания, Viléns Fabriker, специализирующаяся на металлоизделиях – от простых бытовых товаров до вполне серьезных промышленных агрегатов. Фирма работала с начала века до 1965 года, а вот ее изделие намного пережило саму компанию.
Добытая информация помогла установить год начала выпуска моторов этого типа – 1929, а также подтвердила, что девятка на шильдике соответствует мощности – целых 9 лошадиных сил, а рабочий объем – 5 литров. Четырехзначный серийный номер дает основания полагать, что такие двигатели выпускались довольно масштабными партиями.
Низкая литровая мощность – то есть соотношение объема и мощности, «невыгодное» даже по меркам начала прошлого века, позволили достичь большой долговечности, ведь получается, что двигатель все время работает «вполсилы», при малой нагрузке на детали цилиндро-поршневой группы.
Интересно, что самая придирчивая дефектовка не выявила следов серьезного износа. Детали просто отмыли, почистили, некоторые покрасили. В порыве обновить хоть что-нибудь хотели поменять свечу зажигания, но оказалось, и это ни к чему: она в полном порядке. Пришлось собирать двигатель обратно из родных деталей. Благо, с конструкцией разобрались еще на острове, при разборке.
Главный секрет
Устройство стационарного мотора образца 1920-х годов целиком отвечает нашим сегодняшним представлениям о ДВС. Имеется один горизонтально расположенный цилиндр, в котором движется внушительный поршень – высокий, диаметром 150 мм, с четырьмя (!) поршневыми кольцами, каждое из которых высотой 7 мм. Картера, как и блока цилиндров, в теперешнем понимании нет, вместо них основой двигателя служит мощная литая станина.
Поэтому длинный шатун в виде штанги круглого сечения доступен всеобщему обозрению – собственно, как и юбка поршня, выступающая из цилиндра в нижней мертвой точке. Коленчатый вал горизонтальный, покоится на двух опорах – подшипниках скольжения. С обеих сторон вала – маховики, уравновешивающие ход одноцилиндрового мотора. На одном из них укреплен шкив для приводных ремней к лесопильному оборудованию. Сейчас бы сказали – вал отбора мощности.
Двигатель четырехтактный, поскольку в головке цилиндров имеется два клапана, впускной и выпускной. Получается, конструкция для 1920-х более чем прогрессивная – верхнеклапанная! А ведь еще, к примеру, в автомобилестроении 1950-х годов вовсю применялись нижнеклапанные моторы. Отдельного распредвала для газораспределительного механизма нет, привод клапанов – штангами от устроенных на коленчатом валу кулачков (сейчас бы мотористы сказали – «нижний вал»).
Кривошипно-шатунный механизм смазывается не централизованно, от общей системы под давлением, а масленками, расположенными персонально у каждой трущейся пары. Несложно устроена и система охлаждения. Она жидкостная, но радиатора нет, теплообменником служит массивная емкость, расположенная прямо на единственном цилиндре. Действует термосифонный принцип циркуляции охлаждающей жидкости: нагревшаяся в рубашке цилиндра вода поднимается вверх, в емкость, а более холодная из нее опускается к цилиндру. Благодаря большому объему бака теплоотвод получается эффективным, во время работы вода едва теплая.
На фото: видны выхлопная и шкив отбора мощности, шатун и юбка поршня, коленвал шатун масленки, маховик на коленвалу масленки
Система зажигания – искровая, и без каких-либо аккумуляторов, с простейшим магнето, которое приводится в действие шестернями от коленвала. Касательно магнето – этот типичный для той поры «бошевский» агрегат оказался также в полной исправности, хотя и содержит некоторые элементы точной механики.
Система питания Vilens устроена посложнее, поскольку двигатель – многотопливный! Запускается он на бензине, а после прогрева можно переходить на более дешевый керосин – перед входом в карбюратор установлен специальный краник-тройник. Тема насчет работы поршневого ДВС на керосине удивляет только поначалу, а для той поры, при тогдашней степени сжатия, не была чем-то из ряда вон выходящим. Можно вспомнить хотя бы наши легковые ГАЗ-А и «полуторки», при необходимости работавшие на смеси бензина и керосина. Карбюратор у Vilens — типичный для довоенной техники, с восходящим потоком. Его главным достоинством считалась невозможность «залить мотор» при проблемах с пуском.
Что касается пуска, никакого стартера не предусмотрено – достаточно сил одного человека, чтобы раскрутить коленвал за маховик и мотор начал работать. Сначала с редкими «прочихиваниями», затем, немного прогревшись, он выходит на рабочий режим и толкает свой шатун спокойно, ровно и не торопясь. И кажется, он будет делать это всегда, без остановки и оглядки на смену моды, технологий и целых эпох…
На фото: родная свеча и карбюратор с восходящим потоком
Для комментирования вам необходимо авторизоваться