Атоммаш Книга 1. Пришелец.

Кто-то из инженерно образованных слушающих выкрикнул:

— Невозможно!

— Возможно! Если по-пристальнее проанализировать работу двигателя с изменяющимся рабочим телом, либо удаляемым после рабочего хода.

— Простейший случай. Есть цилиндр, разделённый поршнем на две части, находящийся в состоянии теплового равновесия, т. е. температура везде в нём одинакова. Поршень теплопроницаем, т. е. тепло проходить через него может. Цилиндр же теплонепронецаем. Получили хорошую карикатуру на реальный ДВС. В одной части — находится сжатый газ, в другой части газа нет. Т. е. там пустота. Или нет? Нет! Поскольку у нас есть требование теплового равновесия, то с другой стороны у нас будет газ... фотонов теплового излучения, находящихся в состоянии теплового равновесия. Назовём такой фотонный газ... Флогистоном! Но его давление будет настолько мало по сравнению с давлением создаваемым атомами газа, в диапазоне обычных температур, при которых ещё возможно существование цилиндра и поршня из обычного вещества элементы которого описаны в таблице Менделеева, что ощутимого давления на поршень он не разовьёт. Более того, подобный газ тепловых фотонов будет и в той части цилиндра, где находится обычный атомарный газ. Поэтому давление теплового фотонного газа будет скомпенсировано с обеих частей поршня. Пусть у нас поршень имеет возможность двигаться в сторону пустого пространства. Он и двинется, преобразуя энергию теплового движения атомов газа в свою механическую. Если поршень движется очень медленно, то вся система будет находится в состоянии теплового квазиравновесия, и газ совершит работу, без холодильника!

— Именно к подобным классам тепловых двигателей принадлежит ДВС! Отсюда следует возможность более эффективного преобразования энергии выделяющейся при взаимодействии молекул топлива и окислителя, чем это принято считать, опираясь на цикл Карно, который как уже видно, не применим к реальному ДВС, ибо не выполнены два главных условия — неизменность рабочего тела, и его циркуляция.

Отсюда следует, что учтя эти особенности и отказавшись от цикла Карно при анализе конструкций ДВС как от "путеводной" карты, можно найти "космосы" возможных конструкций ДВС, которые будут обладать очень высоким КПД преобразования энергии взаимодействия топлива и окислителя в механическую энергию, в пределе даже превосходящую 100%!!!

Глава 19. Мотор "Ибадулла".

Это заявление вызвало шум в аудитории и недоверчивые выкрики.

В основном шумели трое работников, имевших за плечами изрядный опыт практического обслуживания разнообразных ДВС, преимущественно авто, и один мастер был с черноморского флота, знаком с судовыми дизелями. Он, к удивлению Бронштейна, поддержал его.

Переждав шум, Матвей произнёс: — И всётаки она вертится! То бишь, есть реальный опыт создания ДВС с КПД 60%, требующий минимальной переделки бензинового двигателя, и опыт создания ДВС с КПД 110%, правда, до рабочего состояния этот двигатель не был доведён.

— Откуда ты это взял?! — выкрикнул один из несогласных.

Макаров перехватил управление у Бронштейна, и начал излагать только что придуманную им легенду:

— Во время Гражданской войны я как-то раз собирал зимой оставшиеся после погрома доходных домов вещи, чтобы использовать их вместо дров. Холодно было, а дрова не купить.

Аудитория замерла, внимательно слушая легенду.

— Попалась мне на глаза тетрадка, с интригующим названием "Новая теория двигателей внутреннего сгорания". Автором этого дневника был инженер грозненских нефтепромыслов небезызвестного Нобеля, Хаджи Ибадулла. Этот человек, самостоятельно сумел пройти путь от обходчика-сторожа нефтяных скважин, до инженера. Обладая пытливым умом, он обнаружил те самые сомнительные допущения в теории ДВС, и решил самостоятельно заняться иследованиями. Благо что возможность была — Нобель активно использовал на своих промыслах мотоциклетки и авто.

Ещё будучи мастером в мастерской по ремонту моторной техники, он переделал согласно своим умозаключениям велосипедный движок, наподобие тех, что остались у нас. В результате, мощность двигателя выросла раз в пять, и мотор позволил разогнаться до 100км/ч велосипеду. Кстати, это был сумашедший риск со стороны изобретателя, он чуть не погиб, хорошо что сумел найти ровную дорогу для испытаний. Но участок грейдерной дороги был не слишком длинён, и изобретатель чуть было не вылетел с дороги на скалы. Это к тому, что современные велосипеды не предназначены для высоких скоростей, ежели кто из ныне меня слушающих, захочит поставить форсированный "Фафнир" на свой велосипед.

Самое любопытное, что велосипедный двигатель стал потреблять меньше топлива, и меньше нагреваться. Если раньше, по записям Ибадуллы, цилиндр и выхлопная труба мотора нагревались так, что от выхлопного патрубка можно было прикурить, то после переделки цилиндр был на ощупь едва тёплым, а выхопной патрубок можно было после продолжительной интенсивной поездки держать рукой.

Ибадулла разобрался в том, что происходит в двигателе его конструкции, и сумел пойти дальше — создал двигатель смешанного керосино-водяного питания, представляющий из себя две турбины, одна — компрессор, нагнетающая воздух, а другая — вырабатывающая энергию. Турбины оригинальной конструкции. Так вот, выхлоп этого мотора был... холодным! И его энергетический КПД, соотношение выработанной механической энергии и энергии заключённой в потреблённом топливе, достиг 110%!

Ценным в дневнике, помимо описания сверхмотора было то, что Хаджи сумел понять, почему его выкладки не повторили в 19 веке, когда шло активное создание классической термодинамики. Помимо "загипнотизированности" авторитетом Карно, тут сыграл роль шкурный интерес производителей моторов и топлива для них. Супермотор слишком хорош. Если оценивать последствия его внедрения в рамках буржуазных экономических требований, он не даёт сверхприбыли, и резко снижает доход производителей топлива. Это и отразилось в эволюции конструкций ДВС.

— Ты что, Матвей, хочешь сказать, что в инженерном деле, моторостроении например, основную роль играют интересы буржуазии, а не объективные технические закономерности? — выкрикнул мастер-двигателист.

— Ага. Давайте просто проанализируем моторчик "Фафнир" на наличие "буржуазных извращений" в его конструкции.

— Например: хитровымудренное расположение крепежа. Которое потребовало от нас изготовить особые ключи. Очевидно, это сделано специально, чтобы пользователь мотора не мог его самостоятельно чинить, что подразумевает самостоятельную разборку. Таким образом навязываются услуги сервиса или покупка нового мотора.

Началось бурное обсуждение озвученной Макаровым темы. Затем кто-то спросил:

— А где тетрадь?

— Увы, не получилось у меня её домой забрать. Я увлёкся чтением, и прозевал момент, когда собранным мной барахлом заинтересовались любители лёгкой поживы. В общем, дали мне по шее и отобрали санки с горючим хламом, и тетрадку прихватили. Я её пытался отбить, так мне ножом пригрозили. Так тетрадка и пропала, скорее всего, сгорела в печке "пилтдаунского человека", не способного понять, что он сжёг. Но я описание первого мотора, очень подробное, помню, и могу его воспроизвести, переделав "Фафнир". Думаю, пяток лошадей выжать удасться...

— А что, произнёс черноморец-дизелист, вот сейчас давай и переделаем! Чего время терять?

— Я за! — отозвался Бронштейн. А как другие товарищи смотрят на предложение поработать сверхурочно?

Многие согласились остаться, комса Семёна осталась в полном составе.

Закипела работа. Чтобы иметь возможность гибко настраивать степень сжатия двигателя, головку цилиндра сделали самодельную, с контрпоршнем. Предусмотрели гнездо для свечи. Исходная степень сжатия топливовоздушной смеси "Фафнира" по результатам измерения была маленькой, так, по-видимому, немецкие инженеры боролись с детонацией керосина. И наплевать на аппетит мотора.

— Степень сжатия — четыре. КПД у "Фафнира" меньше чем у паровоза! — прокомментировал Макаров. У моторчика просто гигантские резервы для форсировки, учитывая немецкую основательность конструкции! Правда, неясно, насколько прочен материал шатуна, коленвала и цилиндра... Но выглядет очень крепким!

На опыты решили пустить самый "избитый" экземпляр моторчика, что нашёлся на складе. Пришлось его основательно разобрать, распрессовать коленвал, из-за сильного радиального люфта подшипника НГШ. Верхний подшипник и поршень были изношены в хлам. Подшипник НГШ, будучи извлёчён, оказался весьма необычной конструкции. Макаров, а через его память и Бронштейн подсознательно ожидали увидеть роликовый подшипник. Но оказалось, что в "Фафнире" установлен оригинальный подшипник из баббита. Представлял он собой пять колец, вложенные друг в друга, и с медным покрытием внутренних сторон колец. Подшипник токарь Алексей выточил из куска баббита новый. Пришлось после запрессовки крайних обойм в шатун и на палец коленвала притирами подгонять размер трёх внутренних колец, а затем меднить их. После сборки коленвал отдали Матвею, и он, припоминая опыт сборки совкомоторов Макарова, с необходимостью "лечить" тучи косяков, если хочешь получть нормальную работу на уровне моторов ведущих западных производителей, провёл балансировку коленвала, добиваясь его равновесия с шатуном в любом положении относительно оси.

Пока работали с коленвалам был расточен изношенный цилиндр, до исчезновения выработки, и отхонингован. Выточили новый поршень из куска меди, при помощи притира подогнали его диаметр точно к диаметру цилиндра. Кольца поэтому не потребовались. Два спеца по моторам — противники Матвея, были возмущены этим обстоятельством, утверждая, что движок заклинит.

Старый поршневой палец притёрли, убрав выработку, и покрыли медью, электролитическим способом, вращая палец и натирая его куском войлока, пропитанным медным купоросом, подавая на войлок и палец электрический ток.

К моменту установки поршня на шатун, закончили делать головку цилиндра с контрпоршнем.

Наконец движок собрали. На цапфу коленвала вместо ведущего шкива прикрепили массивный маховик, дополнительно закреплённый на подшипнике в стание, в которой жёстко закрепили мотор.

Собрали магнето, причём Матвей предложил доработать регулировочный механизм контактов прерывателя, чтобы получить возможность в процессе работы двигателя менять угол опережения зажигания.

Выточили новый жиклёр для карбюратора, с отверстием уменьшенного диаметра.

Наконец все части мотора были закреплены. Начались испытания.

Через час, подключив движок при помощи приводного ремня к десятисильному генератору, убедились, что мощность настроенного мотора выросла аж в восемь раз!

"Фафнир" мощно тянул, устойчиво работал даже на очень малых оборотах, и потреблял керосина раза в три меньше чем исходный экземпляр, при своём аппетите не способный поддерживать дугу сварки, с чем легко справлялся форсированный образец "Фафнира".

— Ничего себе степень сжатия! — выпалил кто-то, когда поработавший пару часов движок разобрали, чтобы оценить последствия форсировки. Двадцать два!

— Действительно, как у дизеля! Может это и есть дизель?

— Ага, со свечой.

— Нет, у дизеля КПД всё-таки поменьше. У этого чуда КПД за шестьдесят!

— И действительно, почти не грелся! Час под нагрузкой работал, а цилиндр тёплый! Тогда как контрольный движок, плюнешь на цилиндр — шипит, от разогрева!

Семён, вызвавшийся записывать схему форсировки, закончив что-то чертить в тетради, закрыл её и похлопав по обложке, произнёс: — ну, считай, что восстановили схему мотора этого Ибаддулы!

— Кстати, а как мотор назовём? — вдруг предложил дизелист.

— Я считаю, что было бы справедливо назвать его по имени того инженера, — отреагировал Макаров. Есть дизель, так почему бы не быть ибадулле?

Глава 20. Макаров рассказывает Бронштейну о своей жизни.

Довольные успехом рабочие потихоньку расходились по домам. Остались лишь комсомольцы Семёна и сам их вожак. Многие из них жили на заводе, ибо приехали из деревень, и поскольку плата за проживание для некоторых была неподъёмной, ребята нашли выход — сторожить родной завод. И крыша над головой, и дополнительный заработок. Жили в расчищенном подсобном помещении.

Бронштейн тоже было засобирался домой. Задержка была вызвана тем, что Макаров посоветовал изготовить замок на велосипед. Попросив разрешения поработать на свободном токарном станке, для самообразования в профессии токаря, Матвей довольно быстро выточил детали замка. Вместо дуги был приспособлен тросик, от тормоза, валявшийся в углу цеха велозавода, видимо ещё с тех самых пор, когда велосипеды были основной продукцией.

— По нонешним-то временам, и такого хватит. Ножницы по металлу и ножовки нынче редкость, — подумал Макаров. А сталь у жилок тросика хорошая, калёная, и спаяны они друг с другм, не расплетёшь...

Бронштейн уже выходил из цеха, когда Макаров вдруг остановил его:

— Знаешь что, Митя. Не ходи. Чувствую, не стоит.

— Почему?

— Есть нехорошее предчувствие. И я даже могу объяснить, в чём дело.

— В чём?

— Тот разведчик, кавалерист, судя по тому, что было нарисовано на его физиономии, когда он выходил от командира, крепко на нас обиделся. И как бы парню "крышу не снесло". Вполне может подстерегать тебя у дома, чтобы "поговорить по-мужски", или по-простому, поколотить.

— Так ему же командир запретил!

— Плохо ты психологию знаешь, Митя. Домашний совсем! Для этого Василия произошедшее — урон авторитета, итак, судя по трёпке, что задал ему командир, невеликого.

— Что же делать? Митя вдруг испугался:

— Если, как ты говоришь, этому Василию "крышу снесло", он же может попытаться в квартиру залезть! То есть, сделает то, что ему командир запретил!

— Может. Поэтому у меня предложение — рассказать о произошедшем Семёну с его комсомольцами.

— Что Матвей, назад пришёл? — удивился Семён вернувшемуся Бронштейну.

— Семён, надо поговорить. Проблема возникла... Значит так. Я от оплаты отказался, за помощь вам. Нагульнов же, за успешно выполненное мной задание — ознакомить вас с новой электромашиной, сделал мне подарок — велосипед. Велосипед, судя по разговору присутствовавшего в кабинете Макара красного командира, выписали с армейского склада. Так вот, велосипед-то мне подарили, вроде как насовсем, но вот командир тот, с решением Нагульнова не согласен был...

Макаров внимательно следил за речью Бронштейна, иногда комментируя её:

— Ситуация с этим кавалеристом очень похожа на ту, о которой писали известные в моё время знаменитые фантасты братья Стругацкие. Вкратце, в "Стажёрах", есть описание самодура-начальника исследовательской станции, тиранившего своих подчинённых. Так вот, судя по этому Василю, командир его — типичный "Шершень" из "Стажёров". Любопытно, он Василя этого "втёмную" использует, или ввёл в курс дела?

Мысленная реплика Макарова сбила речь Бронштейна и он замолчал. Впрочем, основное было сказано.

— Вот как, подвёл итог Семён. Значит, выделил подарок и обратно забрать захотел, куркуль! Правильно сделал, Матвей, что нам рассказал. Будем разбираться!