Юрий Новиков - Беседы о сельском хозяйстве

Зависимость вала отбора мощности от поступательного движения машинно-тракторного агрегата неудобна по многим причинам. Однако до поры до времени она всех устраивала ввиду простоты устройства двигателя, а главное - неспешности полевых работ. Ведь за первые 50 лет своей истории трактор так и не смог основательно обогнать лошадь: его "рабочие скорости" едваедва перешагнули за порог 5 километров в час!

К середине текущего столетия сельскохозяйственные машины стали более сложными и более производительными. Их простои в поле стали обходиться все дороже...

Вот, например, забился травой режущий аппарат жатки. Чтобы очистить его, надо остановиться и прокрутить вал привода жатки "вхолостую". Но раз остановился трактор, остановился и привод, двигавший механическую косу. Трактор-тягач - та же лошадь: работает, когда двигается, а когда стоит только корм (горючее) переводит.

Два независимых привода от одного двигателя - для тракторных колес и механизмов связанной с трактором машины - как будто и небольшое изменение конструкции, но оно делает двигатель качественно иным, многоцелевым, более гибким. Теперь трактор может совместить старые функции лошади - тягача и новые - источника движения механизмов. Теперь он сообщает машине и поступательное и вращательное движение.

Лошадь этого сделать никак не могла.

- Я читал, что К. Маркс называл идею запрячь лошадь одной из гениальнейших и редчайших из всех, что приходили на ум человеку. Что же касается идеи запрячь трактор... Что она дала?

- Мотыгой гектар вскапывают за двести, конным плугом - за два дня, а тракторным - за 1 час.

- Значит, лошадь увеличила производительность труда в 100 раз, а трактор - только в 50. Ну а КПД?

.43 - Коэффициент полезного действия тракторного двигателя - 30 процентов, "лошадиного" - больше 90.

С того момента, как человеку пришла на ум идея запрячь лошадь, прошло несколько тысяч лет. За это время он сумел очень тщательно "вылизать идею" и превратить лошадь (вола, буйвола и тому подобные живые двигатели) в великолепнейшее и универсальнейшее транспортное и энергетическое средство. Идея "запрячь трактор" совсем молода, за истекшее время конструкторы не успели разработать ее столь же тщательно.

Есть, однако, у них решающее преимущество перед "предшественниками" "конструкторами" лошади.

Преимущество это - возможность непрерывного увеличения мощности объекта усовершенствования...

Впрочем, начать следовало бы не с преимуществ, а с недостатков. Вот, например, коэффициент полезного действия. Лошадь и вообще живая мышца в этом отношении образец для подражания. Их КПД - 90-94 процента!

Сейчас живые двигатели, несмотря ни на что, обслуживают большую часть человечества, чем механические.

Однако к XXI веку моторизация планеты будет, безусловно, окончена: слишком велик расход кормов на содержание "живого тягла", слишком много земли требуется для их выращивания и слишком мала производительность труда. Можем ли мы, однако, заменив лошадь трактором, подтянуть КПД его двигателя до "лошадиного уровня"?

С 1936 года, когда в нашей стране началась сплошная дизелизация тракторов (перевод с керосиновых карбюраторных двигателей на дизель), и до 1946 года расход горючего удалось снизить с 230 до 195 граммов на одну лошадиную силу в час. В последующие 10 лет указанный расход уменьшился только на 15 граммов, а с 1956 по 1976 он и вовсе стал незаметным.

Совершенно очевидно: это говорит о том, что мы близки к "порогу возможностей" дизеля. В первом поршневом двигателе, созданном в 1867 году немецким инженером Н. Отто, только 15 процентов химической энергии топлива превращалось в механическую работу.

В современных тракторных двигателях КПД возрос до 34 процентов, но очень сомнительно, чтобы когда-нибудь он превысил 35-40. И действительно, разве получать механическое движение путем промежуточного превращения химической энергии топлива в тепло не расточительно?! Добавьте к этому, что топливо в двигателе внутреннего сгорания фактически не горит, а взрывается. Вспомните, как выглядит этот цикл: всасывание - сжатие - взрыв - расширение...

Ну и, кроме того, будущее двигателя внутреннего сгорания омрачают еще одни родственные связи - с паровым двигателем.

В 1780 году известный английский изобретатель - он же и один из первых фабрикантов паровых двигателей Д. Уатт - попал в затруднительное положение.

Пока его машины использовались при откачке воды из шахт, привод, обеспечивающий возвратно-поступательное перемещение, был очень удобен: именно такое движение совершали длинные штанги и поршни тогдашних водяных насосов (благополучно, между прочим, доживших до наших дней). Паровые двигатели Уатта легко справлялись с этой задачей: ведь и поршни этих машин движутся точно так же... Но вот их начали заказывать текстильщики и металлисты. И сразу - рекламации: