|
|
|
Густав Васильевич Тринклер (1876—1957)
Родился в 1876 г. в Петербурге на Васильевском острове в семье обрусевших немцев и учился в Ларинской гимназии. Гимназию он окончил в 1894 г. (когда Рудольф Дизель начинал испытания второго из четырех варианта своего опытного двигателя высокого сжатия) с серебряной медалью и в том же году поступил в Петербургский технологический институт. Обучаясь в институте, он начал заниматься всерьез вопросами совершенствования ДВС и создания принципиально новых их конструкций.
Случилось так, что еще будучи студентом младших курсов Густав Тринклер проработал 4,5 месяца на Нижегородской Всероссийской выставке, где ознакомился с существовавшими в то время конструкциями ДВС, как постройки русских заводов, так и иностранных фирм. Выставка и побудила его к началу серьезных занятий проблемами двигателестроения. По возвращении в Петербург он с головой уходит в изучение всего, что было опубликовано о ДВС. Появились конкретные идеи и предложения.
Для скорейшей реализации своих идей Густав Тринклер по рекомендации профессора В.П. Кутурницкого летом 1898 г. (когда Рудольф Дизель испытал уже последний, четвертый вариант своего двигателя и получил прекрасные результаты) поступает на работу в конструкторское бюро Путиловского завода, где выполняет рабочие чертежи и создает в металле свой первый двигатель, ставший первым в мире нефтяным бескомпрессорным двигателем высокого давления с самовоспламенением топлива от сжатия. Был он тогда студентом пятого курса. Директор Путиловского завода Николай Иванович Данилевский создал все необходимые условия для успешной и плодотворной работы талантливого студента-изобретателя.
Заканчивая в 1899 г. технологический институт, Тринклер в качестве дипломного защищал проект созданного им двигателя нового типа. Институт он окончил с отличием и занесением своего имени на «Мраморную доску». На конструкцию двигателя в том же году им была подана патентная заявка.
Новый двигатель конструкции Тринклера от двигателя Дизеля принципиально отличался тем, что хотя топливо здесь тоже самовоспламенялось в результате высокого сжатия заряда воздуха в цилиндре, но распыливалось и вводилось в камеру сжатия оно не с помощью воздуха, сжимаемого в компрессоре, а с помощью воздуха, выходящего из особого устройства – поршенька, размещавшегося в крышке цилиндра и приводившегося в действие от кулачковой шайбы, установленной на распределительном валу. Сжатый в цилиндре воздух попадал в рабочую полость этого поршенька, где дожимался и обеспечивал распыливание и подачу в камеру сгорания топлива через воздушную форсунку, в которую топливо поступало самотеком. Кроме того, обычную для того времени «закрытую» форсунку Тринклер заменил на форсунку «открытого» типа.
При такой конструкции двигатель уже не нуждался, как двигатель Дизеля, в дополнительном компрессорном цилиндре или компрессорном агрегате, приводимых в действие от самого двигателя и отбиравших от 6 до 10% вырабатываемой им мощности. В результате соответственно возрастала и экономичность двигателя. Впоследствии двигатели конструкции Тринклера стали называть бескомпрессорными дизелями в отличие от компрессорных (двигателей конструкции Дизеля).
Но основное принципиальное отличие этих двигателей заключалось в том, что у них разные рабочие циклы. Если сжатие заряда воздуха в цилиндре и в том, и в другом двигателях происходило аналогично (теоретически по адиабате), то подвод теплоты (в реальных условиях – сгорание топлива) к рабочему телу – воздуху – осуществлялся уже совершенно иным образом.
В двигателях Дизеля сгорание топлива происходило при почти постоянном давлении в цилиндре (в идеальном цикле – изобарный подвод теплоты к рабочему телу), то есть топливо сгорало постепенно по мере его подачи с воздухом компрессором. В двигателях же Тринклера часть топлива, состоящая из наиболее легких фракций нефти и раньше готовая к самовоспламенению, сгорала очень быстро – при почти постоянном объеме камеры сжатия (в идеальном цикле – изохорный подвод теплоты), а другая его часть, состоящая из более тяжелых фракций и требующая более продолжительной подготовки к самовоспламенению, сгорала постепенно, при почти постоянном давлении, то есть примерно так же, как в цикле Дизеля. Таким образом, в цикле Тринклера осуществлялся смешанный – изохорно-изобарный – подвод теплоты к рабочему телу.
В дальнейшем поршенек в крышке цилиндра и воздушную форсунку Тринклер заменил на топливный насос высокого давления и форсунку с механическим распыливанием, но смешанный рабочий цикл бескомпрессорного дизеля при этом сохранился. Таким образом, цикл Тринклера до него не был реализован ни в одном из существовавших прежде двигателей.
К сожалению, в дальнейшем судьба двигателя чуть было не сложилась трагически. Дело сложилось так, что благосклонно относившийся к Г.В. Тринклеру и его творчеству директор завода Н.И. Данилевский перешел на другую работу, а новый директор С.И. Смирнов категорически потребовал прекратить на заводе все работы, связанные с новым двигателем. Сделано это было под нажимом нефтяного магната Людвига Нобеля, который ранее купил патент на двигатель Дизеля и после целого комплекса работ по совершенствованию конструкции, выполненных русскими инженерами под руководством профессора технологического института Г.Ф. Деппа, наладил их серийное производство на принадлежавшем ему механическом заводе в Петербурге.
Усмотрев в двигателе Тринклера сильного конкурента созданному на его заводе варианту двигателя Дизеля, Людвиг Нобель и стал вытеснять изобретателя с Путиловского завода. С угрожающим письмом Нобель обратился и лично к Г.В. Тринклеру, требуя «…прекратить занятия новым нефтяным двигателем…», поскольку лишь он «…является единым владельцем патентов Дизеля».
Работы над бескомпрессорным дизелем на Путиловском заводе, да и вообще в России, пришлось прекратить. Весной 1902 г. Тринклер уехал в Германию, на завод братьев Кертинг в Ганновере, где, войдя в договорные отношения с фирмой, в июле вместе с помощником инженером Литценмейером он начал работы по дальнейшей реализации своего изобретения.
Уже в течение 1902 г. головной образец двигателя был построен, а за 1903 г. выполнена его окончательная доводка и подготовка к серийному выпуску. При испытаниях, выполненных в 1904 г. профессором Е. Мейером, опытный образец двигателя развил мощность 12 л.с. (около 9 кВт). Это был четырехтактный двигатель горизонтального типа с давлением сжатия порядка 3 МПа и сгорания 3,7 – 3,8 МПа, получивший в Германии название «Тринклер-мотор» (двигатель Дизеля в Германии называли «Дизель-мотор»). Как и ожидалось, удельный расход топлива и массо-габаритные показатели «Тринклер-моторов» оказались лучше, чем у «Дизель-моторов».
В течение двух лет фирма «Братья Кертинг» выпускала «Тринклер-моторы» серийно в различных вариантах, мощностью от 12 до 50 л.с. (9 – 37 кВт) и более.
Начиная с 12 июня 1907 г., Г.В. Тринклер работает в Нижнем Новгороде, на Сормовском заводе, где на протяжении более 20 лет (за вычетом 2,5 лет с 1914 по 1917 г. службы в армии) занимается проектированием и организацией производства как стационарных, так и судовых ДВС.
Под руководством Г.В. Тринклера на Сормовском заводе проектируется и строится мощный стационарный двигатель (1550 кВт) для Ярославской прядильной фабрики «Красный Перекоп», разрабатываются оригинальные двигательные установки для теплоходов и тепловозов. В 1925 г. им осуществляется новая система продувки двухтактных двигателей – прямоточная с выпуском через клапаны, расположенные в крышке цилиндра. Построенный в Коломне двигатель с такой продувкой по конструкции ряда узлов (блок-картера, поршня, шатуна) опережал на 10 – 15 лет самые прогрессивные отечественные и зарубежные разработки того времени.
В 1930 г. Г.В. Тринклер предложил создать новый тип двухтактного двигателя, работающего не на жидком, а на газовом топливе. При этом предусматривалось два ряда продувочных окон, один для подачи в цилиндр продувочного воздуха, другой – для раздельной подачи горючего газа. В дальнейшем Густав Васильевич работает над различными конструкциями газовых двухтактных двигателей с прямоточно-клапанной продувкой для теплоходов и тепловозов, конструктивные особенности их защищаются авторскими свидетельствами.
С осени 1917 г. Г.В. Тринклер начал педагогическую деятельность. Сначала он одновременно с работой на Сормовском заводе преподает в Политехникуме водных путей сообщения, где ведет курсы газовой термодинамики и ДВС. С 1919 г. он занимает должность профессора Нижегородского госуниверситета, где читает лекции по термодинамике, ДВС и организации заводских предприятий. Однако все это время, вплоть до 1928 г., его основной работой остается организационно-конструкторская на Сормовском заводе. Лишь в 1928 г. Нижегородский университет становится местом его основной работы, и всю оставшуюся жизнь он посвящает научно-педагогической деятельности.
С 1934 г. Густав Васильевич переходит на работу в Нижегородский (Горьковский) институт инженеров водного транспорта и с 1935 г. возглавляет кафедру СДВС. В этом же году, точнее 29 мая 1935 г., за выдающиеся заслуги в области двигателестроения Г.В. Тринклеру решением ВАК была присвоена ученая степень д.т.н. без защиты диссертации.
С избранием заведующим кафедрой СДВС началась целеустремленная и плодотворная научно-педагогическая и организационная деятельность профессора Тринклера в ГИИВТе: совершенствование учебного процесса, создание и развитие учебных и научных лабораторий, подготовка научно-педагогических кадров. Но и в этот период жизни Г.В. Тринклер продолжает не плановое, а как бы свое, личное, творчество в двигателестроении.
Густавом Васильевичем и кафедрой было подготовлено для водного транспорта, судостроения и машиностроения страны большое число инженеров-механиков по профилирующей дисциплине – ДВС (выпуск мехфака с 1930 по 1950 г. – 928 инженеров). Только за период деятельности в должности заведующего кафедрой под его научным руководством было выполнено и успешно защищено 12 кандидатских диссертаций. Некоторые из его аспирантов, например, И.Б. Гурвич, впоследствии стали докторами технических наук. Из числа учеников Густава Васильевича вышло много выдающихся инженеров-конструкторов, ученых и руководителей производства.
Перу Г.В. Тринклера принадлежат десятки научных работ и статей, им была написана прекрасная монография «Двигателестроение за полустолетие. Очерки современника», изданная в 1954 г. Ленинградским отделением Водтрансиздата и переизданная в дополненном виде в 1958 г. На его имя было выдано 14 патентов и 6 авторских свидетельств на изобретения.
Обаятельный, мудрый и одновременно простой, чуть-чуть чудаковатый и озорной человек – таким знал многоликий институт Густава Васильевича. Профессор Тринклер считал честью для себя вести преподавание курса «Двигатели внутреннего сгорания». Это было для него не столько обязанностью, сколько любимым делом. В отличие от некоторых самовлюбленных ученых, считающих преподавание делом «второго сорта», Г.В. Тринклер утверждал, что научно-практическое воспитание студенчества на лекциях является одной из наиболее важных задач ученого. При этом он считал также, что большую роль играет эмоциональная сторона изложения, пробуждающая у слушателей интерес к научным исследованиям и практической деятельности по избранной специальности. Если лектор остается холодным и бесстрастным, то студенческая молодежь теряет интерес и любовь к данному предмету и посещает лекции лишь в дисциплинарном порядке.
В 1951 г. Г.В. Тринклер из-за преклонного возраста оставляет заведование кафедрой, но продолжает работать на ней в должности профессора. В 1956 г. его заслуги были отмечены правительственной наградой – орденом Трудового Красного Знамени.
До конца своих дней (скончался 4 февраля 1957 г.) Густав Васильевич работал с полной отдачей. Уйдя из жизни, он оставил в память о себе плоды многих добрых дел и творений.
| |
