Генри Форд

При движении поршня вниз внутри цилиндра образуется разрежение и давление падает меньше атмосферного. Под давлением наружной атмосферы горючая смесь, то есть смесь паров бензина и воздуха, через открытый клапан всасывается внутрь цилиндра и заполняет весь свободный объем.

При втором такте поршень движется в обратном направлении, снизу вверх, всасывающий клапан закрывается и происходит сжатие смеси. Поэтому второй такт рабочего процесса двигателя называется сжатием, а ход поршня — ходом сжатия.

В момент, когда поршень находится в своем верхнем положении и сжатие газа является наибольшим (в современных автомобилях оно равняется 6–6¹/₂ атмосферам), через контакты зажигательной свечи проскакивает электрическая искра, которая и производит зажигание рабочей смеси. При быстром сгорании смеси температура сильно повышается, а практически объем газа не меняется, поэтому давление газа резко возрастает, достигая 25–30 атмосфер.

Под влиянием образующегося высокого давления поршень движется снова вниз, передавая значительное усилие через шатун к коленчатому валу и заставляя его вращаться. При этом движении поршня объем полости цилиндра увеличивается, давление газа постепенно падает и к моменту нижнего положения поршня оно делается равным 4–5 атмосферам.

Движение поршня вниз под влиянием давления газа называется рабочим ходом поршня или рабочим тактом.

Последний, четвертый такт заключается в том, что поршень опять идет снизу вверх и выталкивает наружу через открывшийся выхлопной клапан образовавшиеся продукты горения. Этот такт называется выхлопом. Таким образом цикл Отто состоит из четырех тактов: 1) всасывания, 2) сжатия, 3) рабочего хода, 4) выхлопа.

Как мы видим, из четырех тактов работы двигателя только один такт является рабочим, а три остальных являются «нерабочими». В двигателе с несколькими цилиндрами рабочий такт в разных цилиндрах происходит в разное время и полезная работа поршня в одном цилиндре идет на покрытие «нерабочих» тактов в других цилиндрах. В этом случае неравномерность хода двигателя будет меньше, чем при одноцилиндровом двигателе, и ход автомобиля — более плавным.

Принцип Отто сохранился в полном виде до наших дней. Отто употреблял для своих двигателей в качестве горючего сначала светильный газ, а затем керосин и бензин. Новый двигатель имел ряд значительных преимуществ перед двигателем Ленуара, и вскоре германский завод «Отто и Ланген» приступил к массовому производству двигателей Отто.

Любознательный юноша Форд, еще будучи учеником локомобильной компании, прочел в одном из английских журналов описание газового двигателя Отто. До сих пор он имел дело лишь с паровыми двигателями и с жадностью набросился на описание нового двигателя внутреннего сгорания. Он уже кое-что слыхал об опытах с газовыми двигателями, но двигатель Отто был не эксперимент одиночки-изобретателя, а заслуживающая внимания машина, завоевывающая рынок и имеющая промышленное значение.

Форд был всецело поглощен работой над улучшением конструкции парового автомобиля и потому за газовым двигателем следил скорее из любопытства, не придавая ему пока, как и большинство механиков его времени, серьезного значения.

Форду еще не пришло в голову, что газовые двигатели можно применить для самодвижущегося экипажа. Это сделал, опередив его на несколько лет, немецкий инженер Даймлер, работавший на заводе «Отто и Ланген». Повседневно сталкиваясь с новыми двигателями, Даймлер решил как-то попробовать и применить новый двигатель к велосипеду. В результате упорной работы в 1885 году Даймлер построил первый в мире мотоцикл. Отсюда уже недалеко было и до автомобиля с бензиновым двигателем.

Принцип действия четырехтактного мотора: 1) всасывание, 2) сжатие; 3) рабочий ход, 4) выхлоп

Почти одновременно с Даймлером немец Карл Бенц также заявил патент на автомобиль с газовым мотором. Это была тележка на трех колесах, рассчитанная на одного человека, с одноцилиндровым горизонтальным двигателем мощностью в ³/₄ лошадиной силы, расположенным над задней осью. Усилия от двигателя с помощью цепной передачи передавались на задние колеса.

Автомобиль Бенца мог двигаться лишь с незначительной скоростью по дорогам без больших подъемов и более или менее ровным, так как не имел пневматических шин и рессорной подвески. Даймлер и Бенц имели перед Фордом то преимущество, что они раньше столкнулись с газовым мотором Отто. И действительно, как только в руки Форда попал мотор Отто, он сейчас же попробовал применить его для самодвижущегося экипажа и своими путями прийти к изобретению автомобиля.

Дело было так. В 1885 году в Детройт случайно попал двигатель Отто и понадобилось его починить. Форд был известен как самый способный механик в городе, и ему предложили заняться починкой невиданного двигателя. Форд с жаром ухватился за эту работу, так как она давала ему возможность непосредственно изучить мотор Отто.