Думаю, у такого впечатляющего прогресса были две основные причины. Первая заключалась в том, что мы оказались более настойчивыми в разработке легких, высокоскоростных дизельных двигателей, пригодных для повсеместного использования на железных дорогах США. Вторая причина в том, что мы использовали в локомотивостроительной отрасли некоторые производственные, технические и маркетинговые концепции из автомобильной отрасли. До того как корпорация General Motors занялась производством дизелей, локомотивы создавались по индивидуальным заказам: железнодорожные компании предоставляли производителям максимально подробные технические требования. По сути, на американских железных дорогах невозможно было найти два одинаковых локомотива. Однако мы с самого начала предложили железным дорогам стандартный локомотив – тот, который можно производить серийно и относительно дешево. Кроме того, мы гарантировали требуемые рабочие характеристики при более низкой себестоимости тонно-мили, чем это было возможно при использовании паровозов. Мы также обеспечивали выполнение наших гарантийных обязательств, поскольку создали сеть технического обслуживания и предоставляли стандартизованные запчасти и комплектующие. Эта программа революционизировала локомотивную отрасль и позволила нам прочно закрепиться в ней.
Конечно, на тот момент, когда General Motors впервые заинтересовалась этим вопросом, принцип работы дизельного двигателя был давно известен. Немецкий изобретатель Рудольф Дизель в 1892 году получил патент на этот тип двигателя, а в 1897 году построил работающий образец с одним цилиндром мощностью 25 лошадиных сил. В начале 1898 года в Германии был создан двухцилиндровый дизель мощностью 60 лошадиных сил. В этих устройствах использовался тот же принцип воспламенения от сжатия, что и в двигателе современного дизельного локомотива.
Четырехтактный дизельный двигатель работает следующим образом: на первом такте хода поршня двигатель только всасывает воздух. На следующем такте происходит сжатие воздуха до давления около 3,45 МПа и его нагрев до температуры около 550 °C. Непосредственно перед окончанием такта сжатия топливо в виде мелкодисперсного аэрозоля впрыскивается под высоким давлением в камеру сгорания. Горячий воздух воспламеняет топливо. Третий и четвертый такты: рабочий ход и выпуск отработанных газов (как в бензиновом двигателе внутреннего сгорания). Однако для дизеля не требуется ни карбюратор, ни электрозажигание, что упрощает его конструкцию в сравнении с бензиновым двигателем.
До того как корпорация General Motors занялась производством дизелей, локомотивы создавались по индивидуальным заказам.
Таким образом, дизель преобразует поступающее в него топливо непосредственно в энергию. В этом отношении он не похож на паровой двигатель, где топливо используется только для образования пара, и не похож на бензиновый двигатель, в котором топливо перед воспламенением должно находиться в парообразной форме. Оба этих типа двигателей обладают меньшей эффективностью по сравнению с дизелем, который, по сути, имеет наивысшую тепловую эффективность по сравнению с любым тепловым двигателем повседневного применения. В современном дизеле используется топливо в виде дистиллята нефти, но в прошлом применялись и другие виды топлива. Сам Рудольф Дизель намеревался использовать в качестве топлива угольный порошок, но помощники-инженеры уговорили его использовать нефтяное минеральное масло, чтобы избавиться от проблемы, связанной с образованием задиров. Позднее в качестве эксперимента пытались применять и порошковый уголь. Испытывали и другие виды топлива. Однако стандартом дизельного топлива остается нефтяное минеральное масло.
Несмотря на свою высокую эффективность, дизельный двигатель в течение многих лет имел ограниченное практическое применение. За редкими исключениями такие двигатели оказывались громоздкими, тяжелыми и низкооборотными, поэтому наилучшими областями их применения были электрогенераторы, насосные агрегаты и морские суда. Их удельная мощность составляла 100–150 кг на лошадиную силу (л. с.), поэтому главной задачей стало создание мощного, высокооборотного дизеля относительно небольшого размера.
Я не сказал ничего нового о принципе работы дизельного двигателя. Следует добавить, что и в любых других компонентах дизельного локомотива, созданного General Motor, также не применялись никакие новые, ранее неизвестные принципы. Сказывалось отсутствие воображения и инициативы, а также неспособность решать задачи в практическом ключе.