В ноябре 1899 г. в одной из мастерских петербургского завода "Людвиг Нобель", принадлежавшего владельцам фирмы "Товарищество нефтяного производства братьев Нобель", затарахтел двигатель нового, ранее невиданного в России типа. В честь своего создателя, германского инженера Рудольфа Дизеля, эта машина получила название "дизель". Отечественные инженеры внесли в ее конструкцию ряд усовершенствований и наладили широкий выпуск. До начала первой мировой войны (1914 г.) Россия занимала лидирующие позиции в дизелестроении. За границей в этот период дизели даже получили название "русских двигателей".

К концу XIX в. существовало множество разновидностей поршневых двигателей, сгорание топлива в которых осуществлялось непосредственно в их цилиндрах. Воспламенение горючей смеси в них производилось при помощи электрической искры или за счет тепла, отдаваемого стенками камеры сгорания. Экономичность этих двигателей незначительно превышала экономичность паровых машин, их КПД составлял 10-15%. Его увеличение могло быть достигнуто созданием нового типа тепловой машины - с

самовоспламенением топлива от сжатия. Оптимальная последовательность процессов, протекающих в такой машине, была описана еще в 1824 г. французским инженером Сади Карно. Он предлагал "…сперва сжать воздух насосом, затем пропустить его через вполне замкнутую топку, вводя туда маленькими порциями топливо при помощи приспособления, легко осуществимого; затем заставить воздух выполнять работу в цилиндре с поршнем или в любом другом расширяющемся сосуде и, наконец, выбросить его в атмосферу…". Эта схема, получившая наименование "цикла Карно", стала эталоном цикла теплового двигателя. В 1892 г. ее попытался на практике реализовать Рудольф Дизель.

По его замыслу, в цилиндре двигателя до достижения громадного давления в 200 атмосфер должен был сжиматься чистый воздух. После этого в нем распыливался угольный порошок, который медленно сгорал при постоянной высокой температуре. Образовавшиеся газы вначале расширялись, действуя на поршень, а затем выбрасывались в атмосферу.

Патент на двигатель, работавший по рассмотренному выше принципу, был получен Дизелем в 1892 г. В следующем году он издал работу "Теория и конструкция рационального двигателя, призванного заменить паровую машину и другие существующие в настоящее время двигатели" с описанием своей машины. Работа должна была привлечь к ней внимание потенциальных производителей и потребителей.

Опытный образец двигателя был построен в июле 1893 г. Идея использования в качестве топлива угольного порошка возникла у Дизеля в связи с тем, что Германия не имела значительных запасов нефти. Испытания показали, что он в качестве топли

ва непригоден, поэтому Дизель решил применить бензин. При попытке его подачи в цилиндр произошел взрыв, едва не погубивший изобретателя.

В июне 1894 г. был создан второй двигатель. В ходе его испытаний удалось добиться устойчивой работы на холостом ходу с частотой вращения 80 об/мин. Работы над третьим двигателем были закончены к началу 1895 г. Его цилиндр имел водяное охлаждение. Топливом служил керосин, распыливаемый сжатым воздухом. 16 июня 1897 г. новая машина была испытана под нагрузкой. Ее КПД оказался равным 28% и был почти вдвое выше, чем у двигателей других типов.

Первоначальные идеи Дизеля осуществлены не были, так как работать по циклу Карно его машина не могла. По существу, Дизель создал новый тип теплового двигателя, который ныне носит его имя.

Постройка дизельных двигателей началась в 1897 г. Первый из них мощностью 56 кВт в этом же году был установлен на фабрике "Унион", расположенной в г. Кемтене (Бавария). Ведущим предприятием, выпускающим дизели, стал Аугсбургский завод, предшественник знаменитой фирмы "МAН".

В феврале 1898 г. Р. Дизель подписал договор с владельцами фирмы "Товарищество нефтяного производства братьев Нобель" о производстве своих двигателей в России. Первый отечественный дизель представлял собой модернизированный прототип мощностью 14,7 кВт, имевший один цилиндр диаметром 260 мм и частоту вращения 200 об/мин.

В качестве топлива вместо керосина в нем была применена сырая нефть. Этот вид топлива был выбран не случайно, так как Россия располагала богатыми нефтяными ресурсами, а основные месторождения нефти были связаны удобным водным путем через Каспийское море и р. Волгу с главными промышленными центрами страны. В ходе создания первого отечественного дизеля были переделаны его основные механизмы и применены новые, более качественные материалы.

В этом же году первый русский дизель испытывался совместно со своим прототипом, построенным в Германии. Проводивший испытания известный русский теплотехник профессор Г.Ф. Депп установил, что дизель завода "Людвиг Нобель" имел КПД 34%. Он расходовал топлива заметно меньше, чем модель Аугсбургского завода. Во время испытаний русский дизель развил мощность, заметно превышающую проектную. В 1900 г., подводя итог работ по созданию отечественного дизеля, в докладе, прочитанном в обществе технологов, Г.Ф. Депп заявил: "Мы обеспечили двигателю Дизеля великое будущее".

Пионер российского дизелестроения завод "Людвиг Нобель" приступил к серийному выпуску дизелей в 1900 г. В этом году их было изготовлено 7 штук, в следующем 1901 г. - 14, в 1902 г. - 20, в 1903 г. - 37 и в 1904 г. - 50. Всего, по рекламным данным завода, с 1899 по конец 1910 гг. было продано 450 машин общей мощностью 36.800 кВт. К началу 1911 г. заводом производились модели мощностью до 740 кВт трех основных типов: В - стационарного, Д - быстроходного, Ф - судового. "…Патентованные двигатели "Дизеля", работающие сырой нефтью. Самые совершенные и экономические двигатели. Расходуют на одну действительную силу в час нефти 0,45 фунта, воды для охлаждения около одного ведра…" - гласили рекламные проспекты предприятия.

Первые дизели использовались в качестве привода электрогенераторов на предприятиях и электростанциях. Идею о возможности использования дизелей на судах впервые в 1898 г. высказал инженер К.П. Боклевский. Он же в 1903 г. предложил один из первых проектов дизельного судна и дальновидно утверждал, что "с таким двигателем каждое судно могло бы пойти из любого порта нашей страны во Владивосток, не заходя в иностранные гавани за топливом". Идея оказалась плодотворной. Подавляющее большинство судов мирового флота в настоящее время оборудовано именно дизелями.

В судовых условиях они были впервые применены во Франции и Швейцарии для небольших речных и озерных судов. Первым достаточно крупным дизельным судном стала трехвинтовая нефтеналивная баржа "Вандал", построенная в России в 1903 г. Корпус судна был собран на Сормовском заводе. Затем его отбуксировали в Санкт-Петербург, где на следующий год установили три четырехтактных дизеля мощностью по 88,3 кВт. Они имели по три цилиндра диаметром 290 мм. Длина первого отечественного теплохода составляла 74,5 м, он принимал 750 т груза, скорость его хода не превышала 7,4 узла. В августе 1904 г. в журнале "Русское судоходство" было опубликовано следующее сообщение о первом теплоходе: "Товарищество братьев Нобель" выстроило в нынешнюю навигацию на своем заводе железное судно наподобие баржи… на него были поставлены три машины… Судно будет приводиться в движение двигателем совершенно нового образца, невиданного еще нигде, а в особенности на р. Волге…".

Накопленный при создании "Вандала" опыт был использован в ходе строительства следующей нефтеналивной баржи, введенной в строй в 1904 г. Энергетическая установка нового теплохода, получившего название "Сармат", состояла из двух четырехцилиндровых дизелей, каждый из которых развивал мощность 132,5 кВт при частоте вращения 240 об/мин. Коммерческое использование этих теплоходов показало, что их энергетические установки являются значительно более экономичными, чем у пароходов. Так, "Сармат" в течение суток расходовал 1,15 т топлива (сырой нефти, солярового масла или мазута), в то время как пароход аналогичных размеров и мощности сжигал 6,5 т. Эксплуатационные расходы так же заметно снижались за счет сокращения штатов машинной и кочегарной команд. Энергетическую установку "Сармата" обслуживали шесть человек: машинист, его помощник и четыре масленщика.

Первым отечественным морским теплоходом (правда, использовавшимся на ограниченной акватории Каспийского моря) стал танкер "Дело", построенный в 1908 г. на Коломенском заводе по заказу предпринимателя Меркульева. Танкер имел дедвейт 4200 т при длине 108,4 м. Он был оборудован двумя главными четырехтактными четырехцилиндровыми нереверсивными дизелями постройки Коломенского завода мощностью по 340 кВт.

Первым российским дизельным судном, предназначенным для дальних морских плаваний, стал построенный в 1916 г. в Николаеве черноморский танкер "Степан Лианозов". Танкер с полным водоизмещением 12.200 т, имеющий длину 122 м, был снабжен двумя двухтактными шестицилиндровыми дизелями мощностью по 850 кВт при частоте вращения 140 об/мин. Они были изготовлены в Николаеве по лицензии германской фирмы "Крупп".

Существенным недостатком первых дизелей являлась невозможность реверсирования (изменения направления вращения), затруднявшая их использование на водном транспорте. Первый реверсивный дизель малой мощности был построен во Франции в 1900 г. фирмой "Дикофф". На судне реверсивный дизель впервые был использован в 1903 г. на речной самоходной барже "Пти Пьер" грузоподъемностью 265 т. Первый достаточно мощный двухтактный реверсивный дизель фирмы "Зульцер" был установлен в 1906 г. на швейцарское озерное сухогрузное судно. Он имел четыре цилиндра и развивал мощность 74 кВт при частоте вращения 375 об/мин.

В России работы по созданию реверсивного дизеля велись в течение 1904-1908 гг. на заводе "Людвиг Нобель". В 1907 г. завод приступил к постройке четырехтактных трехцилиндровых быстроходных дизелей типа Д мощностью по 88,5 кВт при частоте вращения 400 об/мин. Машины, проект которых разработал инженер К.В. Хагелин, были установлены на подводной лодке Балтийского флота "Минога". Всего за 1903-1911 гг. завод "Людвиг Нобель" построил дизели для 43 теплоходов. В 1920-х гг. завод получил свое нынешнее название - "Русский Дизель".

Так был создан двигатель, которому было суждено совершить революцию в судостроении и через столетие занять ведущее место на судах различных назначений в качестве главных и вспомогательных энергетических установок.