В плеяде великих инженеров прошлого, имена которых навсегда вошли в историю автомобиля, одно имя по праву стоит особняком.
Николаус Август Отто. Германский изобретатель, создавший первый четырехтактный двигатель внутреннего сгорания. Особняком потому, что этот мотор изменил мир. Он стал прообразом миллионов двигателей, работающих в автомобилях и мотоциклах, моторных лодках и самолетах. Не грех вспомнить, что первый реактивный самолет взлетел лишь в 1939 году, а широкое применение реактивной тяги в авиации началось и того позже. Двигатель Отто в конце концов дал толчок развитию многих отраслей, в первую очередь, добыче и переработке нефти. И причиной (а не политическим поводом) многих войн ХХ века была борьба за нефтяные ресурсы. Очередной пример — на наших глазах. Навязчивое стремление США поставить на колени Ирак — всего лишь неуклюже замаскированное желание добраться до его нефтяных скважин.
Так благодарить или проклинать нам Николауса Отто за его подарок цивилизации? Вопрос весьма спорный. Главный аргумент приверженцев автомобилизации известен — личная машина дает человеку комфорт и свободу выбора. Правда, этот довод становится весьма сомнительным, когда вы стоите в километровых пробках — какая уж тут свобода. Какая мобильность, если в мегаполисах машины движутся медленнее конных повозок XIX века. Возражения противников тоже убедительны: автомобиль — главный виновник загрязнения природы. И прямой, и косвенный — вспомните ту же нефтедобычу и нефтепереработку. Наконец, миллионы прожорливых автомобилей съедают невосполнимые запасы органического природного топлива — что будет через полвека?
А философы, стоящие над этим спором, спрашивают — зачем вообще нужно это суетливое броуновское движение? Разве автомобиль сделал человека лучше, умнее, терпимее, добрее? Разве теперь люди менее агрессивны и жестоки? Стали они счастливее? Нет, даже самые роскошные машины не могут избавить их владельцев от боли потерь и измен, от коварства друзей и ненависти врагов. Сомнительный подарок сделал нам изобретатель четырехтактного двигателя.
Однако бессмысленно гадать, что было бы, если бы 170 лет назад в городке Хольцхаузен в семье плодовитого трактирщика не родился бы шестой ребенок, названный Николаусом. Если бы в шестнадцать лет он не бросил школу. Если бы юноша, начавший жизнь продавцом в бакалейной лавке, не услышал бы в 28 лет про газовый двигатель Ленуара. Было бы все то же самое. Наверное, Отто так и остался бы клерком или коммивояжером, но его двигатель всё равно появился бы. Мы стерли из памяти марксизм, а заодно и гениальную мысль Энгельса — через хаос случайностей прокладывает дорогу необходимость. Идея ДВС витала в воздухе.
Безрельсовые «паровики», эти динозавры начала автомобильной эры, были обречены на вымирание. Паровой котел был слишком большим и тяжелым, его приходилось долго разогревать. Многие задумывались, а нельзя ли обойтись без него и сжигать горючее прямо в цилиндрах. Первый двухтактный газовый двигатель сделал в 1859 году француз Этьен Ленуар. Он работал примерно по тому же принципу, что и паровая машина Ньюкомена. Смесь светильного газа с воздухом засасывалась в цилиндр на половине хода поршня, после чего воспламенялась электрической искрой от индукционной катушки. Поршень перемещался по цилиндру до мертвой точки (рабочий такт), а при его обратном ходе из цилиндра удалялись продукты сгорания. Затем цикл повторялся. Двигатель Ленуара был громоздким и развивал мощность всего в две лошадиных силы. Но он был вполне пригоден, чтобы приводить в действие станки и насосы. Всего было изготовлено более 400 двигателей.
Николаус Отто услышал о двигателе Ленуара около 1860 года, а уже год спустя натолкнулся на идею принципиально нового типа двигателя, работающего в четырехтактном цикле. В январе 1862 года он даже изготовил его, но из-за трудностей с зажиганием отложил работу над ним и продолжил совершенствование двухтактного двигателя. Он нашел себе партнера и, как сказали бы мы сейчас, инвестора Еугена Лангена. В 1867 году их двухтактный двигатель получил золотую медаль на парижской Всемирной ярмарке.
Прибыли компании Gasmotorenfabrik росли, и теперь у Отто появились возможности заняться задуманным четырехтактным мотором. Он был убежден, что двигатель, сжимающий топливную смесь перед воспламенением, будет эффективнее любой модификации двигателя Ленуара. В начале 1876 года Отто наконец спроектировал улучшенную систему зажигания и благодаря ей смог создать практически применимый четырехтактный двигатель. Первая модель была изготовлена в мае 1876 года, а на следующий год был получен и патент. Двигатель Отто был в 5 раз экономичнее ленуаровского, а его к.п.д. достигал 15%, втрое превосходя к.п.д. тогдашних паровых машин. Естественно, он пользовался большим спросом — за несколько лет было выпущено около 5 тысяч стационарных установок.
В последнее время можно встретить утверждения, что этот двигатель собрал и запустил не Отто, а Вильгельм Майбах под руководством Готлиба Даймлера. Наверняка они приложили руки и голову к детищу Николауса. Именно для работы над двигателями в 1872 году Отто и Ланген наняли Даймлера техническим директором Gasmotorenfabrik, а Даймлер привел своего ученика и протеже Майбаха. Ну и что? Им по должности полагалось работать над конструкциями Отто. Более того, даже сама идея четырехтактного двигателя принадлежит не Отто. Еще в 1861 году французский инженер Альфонс Бо де Роша издал брошюру с описанием всех четырех тактов, реализованных в двигателе Отто. Но именно Отто создал работоспособную конструкцию.
Правда, разработка де Роша дала козыри в руки конкурентам Gasmotorenfabrik, когда они попытались аннулировать патент. Сам де Роша и не пытался отстаивать приоритет — против патента №532 выступили баварская фирма «Братья Кертинг» и группа французских промышленников. И тут выяснилось, что Николауса Отто подвела неточная формула изобретения. На этом, кстати, изобретатели частенько спотыкаются и сегодня.
Не вдаваясь в тонкости патентного права, скажем лишь одно — решением суда от 4 августа 1884 года права Отто по патенту №532 были сокращены. Суд аннулировал его монопольное право на способ, закрепив за Отто право только на разработанную им конструкцию. Иными словами, на каждый двигатель, реализующий четырехтактный цикл, но отличающийся по конструкции, можно получить патент.
Это было плохо для Отто, но хорошо для технического прогресса. С той поры любой мог заняться изготовлением четырехтактных двигателей. И следующим в плеяде основоположников стал Готлиб Даймлер, разработавший легкий одноцилиндровый бензиновый мотор с испарительным карбюратором. При 700 оборотах в минуту он развивал мощность в 1,5 л.с. — такой мотор, в отличие от тихоходного газового двигателя Отто, уже был пригоден для экипажа.
Впрочем, один из истинных создателей современного мира Николаус Август Отто, несмотря на ущемление патентных прав, не бедствовал. Его фирма успешно работала, и умер изобретатель в 1891 году вполне состоятельным человеком.