Весной 1893 года Форд заставил двигаться свою первую газолиновую тележку, а 31 мая 1921 года Обществом Автомобилей Форда был выпущен автомобиль номер 5 000 000. Эти два экипажа непохожи по строению и материалу, но в их основе лежит единая схема. За прошедшее время опыты и эксперименты были направлены на совершенствование принципа, а не на поиск новых проектов. Форд отмечает, что достигнутое стало возможным благодаря концентрации на одной идее вместо погони за несколькими.
Форд родился на небогатой ферме в Мичигане, и наполненная нерациональным трудом сельская жизнь подталкивала его изобретать новые транспортные средства, чтобы уменьшить количество труда и одновременно увеличить его результаты.
Уже в ранней юности у Форда была мастерская. Его игрушками были инструменты, а любые добытые части механизмов он почитал за сокровища. Важным событием детства стала встреча с работающим локомобилем по дороге в город. Локомобили тогда приводили в движение молотилки и лесопилки. По сути это была телега, движимая без лошади: примитивная машина с паровым котлом на угольной топке. Локомобиль был изготовлен у Никольс-Шепарда и К° в Бэтль-Крике.
Форд разговорился с машинистом, который с гордостью объяснил и показал, как работает машина. Двигатель делал двести оборотов в минуту. При этом движение локомобиля можно было остановить, не останавливая действие паровой машины, – для этого требовалось просто снять цепь с движущего колеса. Последний принцип позже был применен в работе моторов.
С тех пор Форд увлекся автомобильной техникой на всю жизнь. С двенадцати лет он начал пробовать строить собственные модели автомобилей и через несколько лет составил первую модель, пригодную для хозяйства.
В тот же год ему подарили первые часы, чье устройство также заинтересовало его. С тех пор он постоянно изучал устройство разных механизмов и экспериментировал. Попутно научился ремонтировать любые часы примитивными подручными инструментами. Форд отмечает, что именно практика и личные эксперименты позволили ему понять принципы работы техники и обрести собственные идеи – обучение по книгам дать такого результата не способно. Также важна эрудиция: техник должен знать, как изготавливается всё.
В то же время отец Форда желал, чтобы сын стал фермером. Вопреки ему, в семнадцать лет Форд поступил учеником в механическую мастерскую Драйдока. На базе имеющегося опыта учеба давалась легко. По ночам Форд работал в ювелирной мастерской, ремонтируя часы.
В те годы у Форда скопилось порядка трехсот часов, он научился изготавливать часы за 30 центов и подумывал стать часовщиком. Остановило его убеждение, что часы не являются предметом, необходимым каждому человеку, следовательно, его изделия будут покупать не все люди. Ему же хотелось делать продукт массового потребления. Работа ювелира и часовщика увлекала его только когда попадались трудные задачи, в остальном же не привлекала. Напоследок он изготовил часы с двойным циферблатом, которые показывали время местное и железнодорожное. Они стали местной достопримечательностью.
После окончания учебы в 1879 году Форд стал работать вместе с представителем компании «Вестингауз» в качестве эксперта по сборке и починке их локомобилей. Так он получил возможность ездить на локомобиле. Эти машины двигались со скоростью до двенадцати миль в час, но в их назначении скорость играла второстепенную роль. Их применяли для перевозки тяжелых грузов, иногда использовали для передвижения механизмов на колесах.
Форд задумался над весом и стоимостью локомобилей. Это были многотонные машины, приобрести которые мог только зажиточный фермер. Уже давно у Форда была идея о легкой паровой тележке, заменяющей лошадь в пахотной работе. Были мысли и об экипажах без лошадей, о которых люди говорили со времен изобретения паровой машины, однако в Америке не было хороших дорог, какие были, например, в Англии. Поэтому на тот момент трактор показался Форду актуальнее.
Он сделал тележку с мощным паровым двигателем: котел отапливался нефтью, прикрывающий клапан обеспечивал надежный контроль. Однако такие параметры требовали высокого давления в котле, что было опасно для машиниста. Если Форд повышал безопасность, делая котел более тяжелым, то снижалась эффективность машины. Он экспериментировал с разными системами котлов до тех пор, пока не решил отказаться от паровой тяги вовсе.
Форд ушел из компании «Вестингауз» и обратил внимание на идею о так называемом «бесшумном газовом двигателе»: в Англии тогда как раз появился мотор Отто, работающий на светильном газе. Однако в пересчете на количество работы, выдаваемой на один фунт металла, он был еще менее эффективным, чем паровой двигатель. Форда заинтересовал не столько газовый двигатель, сколько перспективы двигателя внутреннего сгорания в целом.
Все специалисты утверждали, что двигатель внутреннего сгорания не сможет конкурировать с паровым, Форд же продолжал следить за развитием технологии. В 1885 году он был единственным в городе, кто взялся за заказ отремонтировать мотор Отто и починил его. Так он получил возможность изучить новую технологию на практике. В 1887 году, проверяя, правильно ли понял принцип работы, он сконструировал модель четырехтактного мотора, в котором первый ход поршня вбивает в цилиндр газ, второй сжимает его, третий доводит до взрыва, а четвертый выталкивает излишек газа. Модель работала. Она стала исходным пунктом его дальнейших экспериментов с двигателями внутреннего сгорания.
Отец предложил Форду 40 акров леса, если тот бросит занятия машинами и вернется на ферму. Форд согласился: устроил лесопилку, женился и построил себе небольшой уютный дом. Также он оборудовал себе мастерскую, где продолжал изучать газовые двигатели: читал и экспериментировал.
В 1890 году он переключил внимание на двигатель с двумя цилиндрами, так как он больше подходил для транспортных задач: попеременные взрывы в двух цилиндрах делали маховое колесо более легким. Форд пробовал приспособить такой двигатель к велосипеду, но конструкция получалась слишком тяжелой.
Предоставленный отцом лес был вырублен, и Форд устроился инженером и механиком в Детройтскую электрическую компанию. Переехав в новый дом, он перевез также свою мастерскую – все свободное от работы время продолжая работать над новым мотором. Для этого не хватало денег, материалов, инструментов, времени и сил. Однако Форд утверждает, что даже самая тяжелая работа не бывает в тягость, когда действительно интересна человеку, и если работать как следует, то успех непременно придет. Жена тоже верила в его успех, и это сильно помогало.
Первый автомобиль Форд изготовил в 1892 году. В нем было два цилиндра с шестидюймовым ходом поршня, которые развивали около четырех лошадиных сил. В тележке помещалось двое людей и имелся кузов. У машины было два хода: в десять и двадцать миль в час, а также холостой. Выбирался ход с помощью движения рычага, изменение скорости осуществлялось регулированием притока газа. Заднего хода не было. Для остановки нужно было отпустить ручку рычага и нажать ножной тормоз. У автомобиля были велосипедные колеса шириной восемь дюймов, весил он около пятисот фунтов (226 кг). Под сиденьем находился резервуар на 12 литров газолина, питавший мотор через трубку с клапаном. Сразу же обнаружилась необходимость в охлаждении двигателя, и Форд установил вокруг цилиндра сосуд с водой, соединенный с резервуаром сзади автомобиля.
Автомобиль был изготовлен по заранее продуманной схеме, и лишь отдельные штрихи добавились после первого испытания. Форд отмечает, что из-за преждевременного перехода к стадии экспериментирования многие изобретатели терпят неудачи. Между работой по проектированию и экспериментированием он советует проводить четкую границу.
Весной 1893 года машина была пущена в ход по деревенским дорогам.