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» едва-едва 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?

— 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.