В журналах я продолжал отслеживать развитие двигателей, и особенно – попытки замены светильного газа бензиновым. В 1885 году в Игл Айрон Уоркс в Детройте мне довелось ремонтировать двигатель Отто. Никто в городе не знал о нём ничего, и молва вывела заказчика на меня. И хотя опыта работы с таким двигателем у меня не было, отказаться от возможности изучить его живьём я не мог.
В 1887 году я построил 4-тактную модель Отто, чтобы убедиться, правильно ли я понял его принципы. «4 такта» означают, что для получения одного силового импульса поршень в цилиндре делает четыре хода: первый – впуск газа, второй – сжатие газа, третий – силовой толчок от взрыва, четвёртый – выпуск отработанного газа. Модель с диаметром цилиндра в 1 дюйм и ходом поршня в 3 дюйма работала на бензине; и хотя мощность была невелика, по пропорциям оказалась легче тех, что были в продаже. Так я начал работу над двигателем внутреннего сгорания.
Чтобы плотнее заняться экспериментами, я вернулся на ферму. Теперь я был уже всесторонне подкованным механиком с первоклассной мастерской вместо железяк моего детства. Отец предложил мне 40 акров леса, если я брошу механику. Я согласился, т. к. это открывало мне путь к женитьбе. Оборудовал лесопилку с передвижной установкой и начал валить лес и распиливать его на доски. Первая древесина пошла на коттедж на моей новой ферме, где мы и начали семейную жизнь. Домик небольшой, но очень уютный. Я пристроил к нему слесарку, и в свободное время работал над газовыми двигателями: читал всё, что мог достать, изучал, что они собой представляют и как работают, но главные знания давала практика. Газовый двигатель – вещь загадочная: он не всегда ведёт себя, как положено. Вы можете представить, как работали те первые двигатели?
В 1890 году я задумал 2-цилиндровый мотор. Для рабочей модели один цилиндр не годился никак – маховик должен быть слишком тяжёлым. Между первым моторчиком типа Отто и этим 2-цилиндровым я переделал из труб немало экспериментальных движков. Что и как нужно делать, я уже знал. Два цилиндра работали в противофазах: в одном – толчок, в другом – выхлоп. Это позволяло намного облегчить маховик. 2-цилиндровый мотор уже можно ставить на реальный транспорт, и я хотел опробовать его на велосипеде – с прямым приводом от коленвала, и придать функцию маховика заднему колесу. Скорость должна была регулироваться дросселем. Но для велосипеда мотор, бензобак и всё прочее оказались слишком тяжелы.
Затем мне предложили работу инженера-машиниста в Детройт Электрик Компани за $45 в месяц. Я её принял, т. к. денег здесь было больше, чем давала ферма, да и в любом случае с фермерством я решил покончить. Тем более, что леса уже не осталось. Мы сняли домик на Бэгли авеню в Детройте. Моя слесарка заняла кирпичный сарай позади дома. Первые месяцы на заводе электроламп я работал в ночную смену, и времени для моих экспериментов оставалось мало, но с переходом в дневную смену каждый вечер и все субботние ночи напролёт я работал над новым мотором. Не скажу, что это было трудно. Интересная работа тяжёлой не бывает. Но что особенно важно, моя жена верила в моё дело больше меня самого. Она всегда была такой.
Над безлошадным экипажем работали многие, но что именно и как они делают, я знать не мог. По части трансмиссии, рулевого механизма и общей конструкции мой опыт в паровых машинах был кстати. Сложнейшей проблемой было получение искры и лишний вес.
Мою первую мотоколяску я закончил в 1892 году, но обкатать её удалось не ранее весны следующего года. Два цилиндра диаметром 2,5 дюйма и ходом поршня 6 дюймов располагались рядом над задней осью. Я сделал их из выхлопной трубы купленного парового двигателя. Они развивали около 4 лошадиных сил. Мощность от мотора передавалась ремнём на вал, а от него цепью – на заднее колесо. Коляска была 2-местной, сиденья монтировались на поперечных балках и эллиптических рессорах. Две скорости, 10 и 20 миль в час, переключались движением ремня с помощью рычага сцепления, расположенным перед сиденьем водителя. В переднем положении рычага – высокая скорость, в заднем – низкая; в правом – холостые обороты. Чтобы завести мотор, его надо было провернуть при свободном сцеплении; чтобы заглушить – освободить сцепление и нажать педаль тормоза. Заднего хода не было, скорость регулировалась дросселем.