28Дек

Первый бензиновый двигатель в мире: Первый в мире двигатель внутреннего сгорания. Двигатель внутреннего сгорания

Содержание

Первый в мире двигатель внутреннего сгорания. Двигатель внутреннего сгорания

Двигатель — одно из основных составляющих автомобиля. Без изобретения двигателя автомобилестроение, скорее всего, остановилось в развитии сразу же после изобретения колеса. Рывок в истории создания автомобилей, произошел благодаря изобретению двигателя внутреннего сгорания. Это устройство стало реальной движущей силой, дающей скорость.

Попытки создать устройство, подобное двигателю внутреннего сгорания, начались с 18 века. Созданием устройства, которое могло бы преобразовывать энергию топлива в механическую, занимались многие изобретатели.

Первыми в этой области были братья Ньепс из Франции. Они придумали прибор, который сами назвали «пирэолофор». В качестве топлива для данного двигателя должна была использоваться угольная пыль. Однако, данное изобретение так и не получило научного признания, и существовала, по сути, только в чертежах.

Первым успешным двигателем, который начал продаваться, был двигатель внутреннего сгорания бельгийского инженера Ж.

Ж. Этьена Ленуара. Год рождения этого изобретения — 1858. Это был двухтактовый электрический двигатель с карбюратором и искровым зажиганием. Топливом для устройства служил каменноугольный газ. Однако изобретатель не учел потребность в смазке и охлаждении своего двигателя, поэтому он работал очень недолго. В 1863 году Ленуар переделал свой двигатель — добавил недостающие системы и в качестве топлива ввел в использование керосин.


Ж.Ж.Этьен Ленуар

Устройство было крайне несовершенным — сильно нагревался, неэффективно использовал смазку и топливо. Однако с помощью него ездили трехколесные автомобили, которые так же были далеки от совершенства.

В 1864 году был изобретен одноцилиндровый карбюраторный двигатель, работающий от сгорания нефтепродуктов. Автором изобретения стал Зигфрид Маркус, он же представил общественности транспортное средство, развивающее скорость 10 миль в час.

В 1873 году еще один инженер — Джордж Брайтон — смог сконструировать 2-х цилиндровый двигатель. Изначально он работал на керосине, а позже на бензине. Недостатком этого двигателя была излишняя массивность.

В 1876 году произошел рывок в индустрии создания двигателей внутреннего сгорания. Николас Отто впервые создал технически сложное устройство, которое эффективно преобразовывало энергию топлива в механическую энергию.


Николас Отто

В 1883 году француз Эдуард Деламар разрабатывает чертеж двигателя, топливом для которого служит газ. Однако его изобретение существовало только на бумаге.

1185 году в истории автомобилестроения появляется громкое имя — . Он смог не только изобрести, но и запустить в производство прототип современного газового двигателя — с вертикально расположенными цилиндрами и карбюратором. Это был первый компактный двигатель, который к тому же способствовал развитию приличной скорости перемещения.

Параллельно с Даймлером над созданием двигателей и автомобилей работал .

В 1903 году предприятия Даймлера и Бенца объединились, дав начало полноценному предприятию автомобилестроения. Так началась новая эра, послужившая дальнейшему совершенствованию двигателя внутреннего сгорания.

Двигателей внешнего сгорания не так много как двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Все дело в том, что коэффициент полезного действия двигателей с внешним сгоранием топлива гораздо ниже, чем у двигателей со сгоранием топлива внутри цилиндра. Так, например, у паровозов (а у них двигатель внешнего сгорания), КПД всего 5…7%. Топливо нагревает воду (как в скороварке), и она превращается в пар. Этот пар подается в рабочий цилиндр и там он совершает работу. В данном случае – вращает колеса паровоза. А отработанный пар просто выбрасывается в атмосферу.

Более современные двигатели с внешним сгоранием, это, скорее всего, модификации двигателя Стирлинга. Стирлинг предложил не выбрасывать рабочее тело (для паровоза это пар), а нагревать его внутри цилиндра. Это рабочее тело разогреется, увеличится в объеме, или если объем замкнут, увеличится давление. Это давление и произведет работу. Затем этот самый цилиндр нужно охладить. Воздух, или другой газ, уменьшится в объеме и поршень опуститься вниз. Это теоретически, на практике нагревается и остывает сам газ, перемещаясь по специальным каналам. Но принцип остается тот же, газ не покидает пределы замкнутого пространства, а тепло подводится и отводится через стенки цилиндра.

Самые современные двигатели Стирлинга, работающие на солнечной энергии, дают КПД в 31,25%. Однако, они пока не устанавливаются на автомобили из-за сложности конструкции и малой надежности.

Двигатель внутреннего сгорания, потому так и называется, что нагрев рабочего тела (не важно, газ это или пар) происходит внутри замкнутого объема (чаще всего цилиндра). Первым таким двигателем, как не странно это будет звучать, была пушка.

Пороховой заряд, воспламеняясь, нагревал воздух и продукты сгорания пороха внутри канала ствола, и ядро выбрасывалось «пущалось». Отсюда и пушка, от «пущать».

Во всех современных двигателях внутреннего сгорания происходит почти то-же самое – внутри замкнутого объема зажигается некая горючая смесь. Этот «пожар» или «взрыв» нагревает воздух, а он (горячий воздух) производит необходимую работу. Просто поршень в двигателе не выбрасывается наружу, а совершает движения вперед и назад внутри цилиндра.

Изобретатели двигателя, который сейчас установлен на автомобиле

Итак, в связи с тем, что первым двигателем внутреннего сгорания была пушка, необходимо было бы узнать имя изобретателя, но оно, к сожалению, потерялось в веках. Известно, только,что в Европе пушка появилась в 14-м веке, а в восточных странах еще в 13-м.

Христиан Гюйгенс

Христиан Гюйгенс (портрет слева) в начале 17-го века предложил внутрь цилиндра с поршнем насыпать немного пороха. Если этот порох поджечь, то поршень поднимется вверх и шток прикрепленный к поршеню может совершить некоторую работу. Затем аппарат необходимо было разобрать, засыпать новую порцию пороха и продолжить. Шток останавливался в верхнем положении при помощи специального фиксатора.

Конечно, на это сейчас мы смотрим с удивлением, но для 17-го века это был прорыв.

Дени Папен

В 1690 году (конец 17-го века) Дени Папен (портрет справа) усовершенствовал эту конструкцию предложив вместо пороха залить на дно цилиндра воду. Если нагреть цилиндр вода испарится превратившись в пар и этот пар совершит работу подняв поршень. Затем поршень можно остудить пар внутри превратится в воду и процесс можно повторить.

Через 15 лет, в 1705 году английский кузнец Томас Ньюкомен предложил машину для откачки воды из шахт. Его аппарат состоял из котла, который производил пар. Пар подавался в цилиндр и там совершал работу. Для быстрого охлаждения цилиндра он применил форсунку, которая впрыскивала холодную воду в этот цилиндр, тем самым охлаждая его. Конечно, периодически приходилось скопившуюся в цилиндре воду выливать, но машина его работала эффективно. Назвать такую машину двигателем внутреннего сгорания сложно, ведь нагрев воды происходит вне цилиндра, но такова история. Весь 18-й век посвящен изобретению конструкций работающих на использовании энергии пара.

Только в 1801 году французский изобретатель Филип Лебон придумал подавать в цилиндр светильный газ в смеси с воздухом и поджигать его там. Он даже получил патент на этот газовый двигатель. Но в связи с тем, что Лебон рано умер (в 1804 году в возрасте 35 лет), довести свое детище до практической модели не успел.

Этьен Ленуар

Этьен Ленуар (француз с бельгийскими корнями), придумывал различные механические конструкции, работая на гальваническом заводе. Именно он считается изобретателем первого работающего двигателя внутреннего сгорания.

Доработав идею Лебона, в 1860 году он взял за основу двухходовой поршень, который совершал работу двигаясь как вправо, так и влево. А смесь светильного газа и воздуха он поджигал в отдельной камере при помощи электрической искры. Направляя продукты сгорания (в зависимости от положения поршня) либо в правую, либо в левую полость, как пар у паровоза.

Николаус Отто

Как видим это опять не совсем похож на современный двигатель в нашем его понимании, но прародитель его это уж точно. Выпустив более 300 таких двигателей, он разбогател и перестал заниматься изобретательством. Изобретенный Августом Николаусом Отто двигатель вытеснил с рынка двигатели Ленуара. Именно Отто предложил и построил четырехтактный двигатель. КПД его двигателя достигал 15%, это почти в 3 раза выше чем у двигателей Ленуара. Кстати сказать современные бензиновые двигатели имеют КПД не выше 36%, это все чего мы достигли за 150 лет работы над двигателями внутреннего сгорания. На этом четырехтактном цикле работают сейчас большинство двигателей.

Только после изобретения двигателей работающих на жидком топливе (керосине и бензине), их вполне уже можно было устанавливать на повозки, что и сделал Карл Бенс в 1886 году.

Готлиб Даймлер

В компании у Отто работали Готлиб Даймлер (слева) и Вильгельм Майбах (на фото слева). И хотя предприятие работало прибыльно (двигателей Отто было продано более 42 тысяч штук), применение светильного газа резко сужало сферу применения. Даймлер и Майбах впоследствии организовали производство автомобилей постоянно их совершенствуя. Их имена знают практически все. Ведь именно они придумали автомобиль «Мерседес». Сын Вильгельма Майбаха – Карл (на фото справа), занимался авиационными двигателями, а затем и выпуском знаменитых автомобилей «Майбах».

Вильгельм и его сын Карл Майбах

Рудольф Дизель

В 1893 году Рудольф Дизель запатентовал двигатель работающий на отходах производства бензина – солярке.В его двигателе смесь не нужно было воспламенять, она загоралась сама от высокой температуры в цилиндре. Но и смесь воздуха с топливом готовилась несколько по-другому. В его двигателе топливо (солярка) подавалась в цилиндр в конце цикла сжатия специальным насосом. Это было революционным прорывом. Многие современные бензиновые двигатели используют этот метод образования воздушно-топливной смеси. Дизельный же двигатель не претерпел особых изменений.

Теперь на вопрос кто изобретал двигатели внутреннего сгорания Вы точно знаете ответ.

Двигатель внутреннего сгорания (ДВС) — это тип двигателя, тепловая машина, в которой химическая энергия топлива (обычно применяется жидкое или газообразное углеводородное топливо), сгорающего в рабочей зоне, преобразуется в механическую работу. Несмотря на то, что ДВС являются несовершенным типом тепловых машин (сильный шум, токсичные выбросы, меньший ресурс), благодаря своей автономности (необходимое топливо содержит гораздо больше энергии, чем лучшие электрические аккумуляторы) ДВС нашли очень широкое распространение. Основным недостатком ДВС является то, что он производит высокую мощность только в узком диапазоне оборотов. Поэтому неотъемлемыми атрибутами двигателя внутреннего сгорания являются трансмиссия и стартёр. Лишь в отдельных случаях (например, в самолётах) можно обойтись без сложной трансмиссии. Кроме этого ДВС нужны топливная система (для подачи топливной смеси) и выхлопная система (для отвода выхлопных газов).

двигатель внутреннее сгорание автомобиль

В настоящее время никого не удивишь использованием двигателя внутреннего сгорания. Миллионы автомобилей, бензогенераторов и других устройств используют в качестве привода ДВС (двигатели внутреннего сгорания). Появление этого типа двигателя в 19 веке обусловлено в первую очередь необходимостью создания эффективного и современного привода для различных промышленных устройств и механизмов. В то время, в основной своей массе, использовался паровой двигатель. Он имел массу недостатков, например, низкий коэффициент полезного действия (т.е. большинство энергии затрачиваемой на производство пара просто пропадало), был достаточно громоздким, требовал квалифицированного обслуживания и большого количества времени на запуск и остановку. Промышленности требовался новый двигатель лишенный этих недостатков. Им стал двигатель внутреннего сгорания.

Еще в 17 веке голландский физик КристианХагенс начал эксперименты с двигателями внутреннего сгорания, а в 1680 году был разработан теоретический двигатель, топливом для которого служил черный порох. Однако до воплощения в жизнь идеи автора так и не дошли.

Первым, кому удалось создать первый в мире действующий двигатель внутреннего сгорания был НисефорНьепс. В 1806 году он с братом представили в Национальный институт (так называлась тогда французская Академия наук) доклад о новой машине, которая «по силе была бы сравнима с паровой, но потребляла бы меньше топлива». Братья назвали ее «пирэолофор». С греческого это можно перевести как «влекомая огненным ветром». Работала она на угольной пыли, а не на бензине или газе. В те времена не было ни газовой, ни нефтеперерабатывающей промышленности.изобретение пирэолофора вызвало большой интерес. Двум комиссарам было поручено разобраться в изобретении. Одним из комиссаров был Лазар Карно. Карно дал положительный отзыв, даже попавший в газеты. Хотя у двигателя был ряд недоработок, многие из них нельзя было устранить на то время из-за отсутствия необходимых технологий: поджиг пыли, например, осуществлялся при атмосферном давлении, распределение горючего вещества внутри камеры было неравномерным, да и прилегание поршня к стенкам цилиндра требовало совершенствования. В те времена поршень паровой машины считался подогнанным к стенкам цилиндра, если между ними с трудом проходила монета.

Братья построили двигатель и оснастили им в 1806 году трехметровую лодку, весом 450 кг. Лодка ходила вверх по речке Соне со скоростью вдвое больше скорости течения.

У Лазара Карно был сын — лейтенант Главного штаба Сади Карно, который в 1824 году издает в 200 экземплярах работу, увековечившую впоследствии его имя. Это «Размышления о движущей силе огня и о машинах, способных развивать эту силу». В этой книжке он заложил основы термодинамики — теории для разработки двигателей внутреннего сгорания. В книге упоминалась машина Ньепсов, которая, возможно, и натолкнула Сади Карно на размышления о двигателях будущего — всех двигателях внутреннего сгорания: и газовых, и карбюраторных, и дизельных. Он также предлагает дальнейшее совершенствование двигателя, начиная от сжатия воздуха в цилиндре и т.д.

Пройдет еще четверть века, прежде чем английский физик Уильям Томсон (лорд Кельвин) и немецкий физик Рудольф Клаузиус возродят идеи Карно и сделают термодинамику наукой. О Ньепсах вообще никто не вспомнит. А следующий двигатель внутреннего сгорания появится лишь в 1858 году у бельгийского инженера Жан ЖосефаЭтьенЛенуара. Двухтактовый электрический карбюраторный двигатель, двигатель с искровым зажиганием, топливом для которого служил каменноугольный газ, станет первым коммерчески успешным двигателем такого рода. Первый двигатель проработал лишь несколько секунд из-за отсутствия системы смазки и системы охлаждения, которые были успешно применены на последующих образцах. В 1863 году Ленуар улучшил конструкцию своего двигателя, использовав вместо газового топлива, керосин. На нем трехколесный прототип современных машин проехал исторические 50 миль.

Двигатель Ленуара не был лишен недостатков, его КПД достигал лишь 5%, он не очень эффективно расходовал топливо и смазочные материалы, слишком сильно нагревался и т.д., но это был первый, после долгих лет забвения, коммерчески успешный проект создания нового двигателя для нужд промышленности. В 1862 году французский ученый Альфонс Беу де Рохас предложил и запатентовал первый в мире четырехцилиндровый двигатель. Но до его создания, а тем более коммерческого производства дело так и не дошло.

1864 год — австрийский инженер Зигфрид Маркус создал первый в мире одноцилиндровый карбюраторный двигатель, работающий от сгорания сырой нефти. Несколько лет спустя этот же ученый сконструировал транспортное средство, передвигающееся со скоростью 10 миль в час.

1873 год — Джордж Брайтон предложил новую конструкцию 2-х цилиндрового карбюраторного керосинового двигателя, в последствие ставшим бензиновым. Это был первая безопасная модель, правда слишком массивная и медленная для коммерческого использования.

1876 год — Николас Отто, спустя 14 лет после теоретического обоснования работы 4-х цилиндрового двигателя Рохасом, создал рабочую модель, известную, как «цикл Отто», цикл с воспламенением от искрового разряда. ДВС Отто имел вертикальный цилиндр, вращаемый вал располагался на боку, с валом была соединена специальная рейка. Вал поднимал поршень, за счет чего образовывалось разрежение, благодаря которому всасывалась топливовоздушная смесь, которая впоследствии воспламенялась. В двигателе не использовалось электрическое зажигание, инженеры не обладали достаточным уровнем знаний в электротехнике, смесь воспламенялась отрытым пламенем через специальное отверстие. После взрыва смеси возрастало давление, под действием которого поршень поднимался (сначала под действием газа, а потом по инерции) и специальный механизм отсоединял рейку от вала, вновь создавалось разрежение, топливо засасывалось в камеру сгорания, и процесс повторялся вновь. КПД этого двигателя превышал 15 %, что было значительно выше, чем КПД любой паровой машины того времени. Удачная конструкция, высокая экономичность, а так же постоянная работа над устройством агрегата (именно Отто в 1877 году запатентовал новый вид двигателя внутреннего сгорания с четырехтактным циклом, который лежит в основе большинства современных ДВС) позволило занять значительную долю рынка приводов для различных устройств и механизмов.

1883 год — французский инженер Эдуард Деламар-Деботвиль конструирует одноцилиндровый четырехтактовый двигатель, топливом в котором служил газ. И хотя до практического воплощения идей дело так и не дошло, по крайней мере, на бумаге Деламар-Деботвиль опередил ГотлибаДаймлераи Карла Бенца.

1885 год — ГотлибДаймлер создал то, что сегодня называют прототипом современного газового двигателя — устройство с вертикально расположенными цилиндрами и карбюратором. Для этих целей Даймлер совместно со своим другом Вильгельмом Майбахом приобрели мастерскую близ города Штутгарт. Двигатель создавался для того, чтобы он мог двигать экипаж, поэтому требования, предъявляемые к нему, были весьма значительными. ДВС должен был быть, компактным, обладать достаточной мощностью и не требовать газогенератора. “Reitwagen” — так назвали первое двухколесное транспортное средство изобретатели. Год спустя миру предстал и первый прототип 4-х колесного авто. Майбах разработал эффективный карбюратор, который обеспечивал эффективное испарение топлива. В то же время венгр Банки запатентовал устройство карбюратора с жиклером. В отличие от предшественников в новом карбюраторе предлагалось не испарять, а распылять топливо, которое испарялось непосредственно в цилиндре двигателя. Так же карбюратор дозирует топливо и воздух и равномерно смешивает их в нужной пропорции.ГотлибДаймлер с самого начала своей инженерной карьеры он был убежден, что паровой двигатель устарел и нуждается в скорейшей замене. Газовые двигатели — вот в чем видел перспективу развития Даймлер. Ему пришлось обстучать множество порогов фирм, которые не хотели рисковать и вкладывать деньги в пока еще неизвестный им продукт. Майбах, первый человек, который понял его, впоследствии стал его другом и партнером. В 1872 году Даймлер совместно с Николасом Отто собирает всех лучших специалистов, с которыми ему приходилось когда-либо работать во главе с Майбахом. Задача была сформулирована следующим образом: создать работоспособный и эффективный газовый двигатель. И уже два года спустя эта задача была выполнена, а производство двигателей поставлено на поток. Два двигателя в день — огромная скорость по тем меркам. Но здесь позиции Даймлера и Отто на дальнейшее развитие фирмы начинают расходиться. Первый считает, что необходимо усовершенствовать конструкцию и провести ряд исследований, второй говорит о необходимости увеличить производство уже сконструированных двигателей. На почве этих противоречий Даймлер покидает компанию, вслед за ним уходит и Майбах.В 1889 году они организуют фирму «DaimlerMotorenGesellschaft», с конвейера которой сходит первый автомобиль. А двенадцать лет спустя Майбах собирает первый автомобиль Мерседес, названный по имени своей дочери, который впоследствии станет легендой.

1886 год — 29 января Карл Бенц запатентовал конструкцию первого в мире трехколесного газового автомобиля с электрическим зажиганием, дифференциалом и водяным охлаждением. Энергия к колесам подводилась при помощи специального шкива и ремня, присоединенным к передаточному валу. В 1891 году им же была построена 4-х колесная машина. Именно Карл Бенц был первым, кому удалось совместить воедино шасси и двигатель.Уже в 1893 году автомобили Бенца становятся первыми в мире дешевыми транспортными средствами массового производства. В 1903 году Фирма «Benz&Company» слилась с фирмой Даймлера, образовав «Daimler-Benz», а позже «Mercedes-Benz», а сам Бенц стал членом наблюдательного совета, пока не умер в 1929 году. 1889 год — Даймлер усовершенствовал свой четырехтактовый двигатель, предложив V-образное расположение цилиндров и использование клапанов, намного увеличивших удельную мощность двигателя на единицу массы.

Таким был путь развития двигателей внутреннего сгорания, принесших в нашу жизнь комфорт и скорость перемещения. Дальнейшее развитие этого направления покажет время, но уже сейчас конструкторы предлагают достаточно интересные альтернативные варианты конструкции ДВС.

Более двух веков прогресс человечества неразрывно связан с различными машинами, особенно с транспортными средствами. Которые помогали быстро перемещать товары от поставщиков к потребителям. Те, кто придумал двигатель внутреннего сгорания (ДВС), внесли весомый вклад в развитие человеческой цивилизации. Поскольку автомобили, корабли и самолеты до сих пор остаются главным двигателем в истории человечества. Первым коммерчески успешным ДВС считается двигатель французского изобретателя из Бельгии Жана

Первый шаг

В конце 18 века французский механик Филипп Лебон впервые получил светильный газ и запатентовал способ его получения при пиролизе древесины или угля. Смесь метана, водорода и угарного газа стала широко использоваться для освещения улиц европейских городов. Изобретатели многих стран мира взялись за конструирования двигателя, использующего это относительно недорогое и эффективное топливо.

Тогда многие инженеры понимали, что эффективность двигателя повысится, если топливо не сжигать в топке, как в паровом двигателе. А непосредственно в цилиндре.

Однако тем, кто придумал первый стал все тот же Филипп Лебон. В 1801 году, через два года после открытия светильного газа, Лебон получил патент на двигатель, работающий на смеси сжатого газа и воздуха. Они накачивались в рабочий цилиндр и там воспламенялись. Однако изобретение осталось только на бумаге, в 1804 году Лебон был убит. Он остался одним из многих инженеров в истории создания двигателя внутреннего сгорания, кто придумал, но не реализовал на практике свое изобретение.

Первый коммерческий успех

В последующий период механики многих европейских стран пытались создать нормально работающий образец ДВС на светильном газе. Однако все эти усилия долгое время не приводили к появлению двигателя, который мог бы конкурировать по эффективности с паровой машиной.

Тем, кто придумал двигатель внутреннего сгорания, добившегося коммерческого успеха, стал бельгийский механик французского происхождения Жан Этьен Ленуар. Он первым решил воспламенять газовоздушную смесь посредством электрической искры. Возможно, такая идея пришла к нему, потому что инженер работал на гальваническом заводе. Однако успех пришел к нему не сразу. Первая модель проработала совсем немного и остановилась, потому что из-за большой температуры поршень расширился, и его заклинило в цилиндре. Ленуар дополнил свой ДВС водяной системой охлаждения. А после второго неудачного запуска и сконструировал систему смазки. К 1864 году он продал больше 1400 своих двигателей и разбогател.

Первый двигатель в массовом производстве

Среди тех, кто придумал двигатель внутреннего сгорания — немецкий инженер Николас Отто. Он усовершенствовал машину, работающую на светильном газе, и в 1864 году получил патент на свою модель ДВС. Которая была продана в количестве более 5000 штук.

В 1877 году Отто получил патент на двигатель с четырехтактным циклом. Этот принцип лежит и сейчас в основе работы большой части газовых и бензиновых двигателей. В течение следующих двадцати лет было выпущено более 42 000 таких ДВС. Однако использование светильного газа сильно сужало возможности их использования.

Изобретение Дизеля

В начале 19 века было сформулировано описание процесса Карно. Оно утверждало, что в тепловой машине быстрое изменение объема газа (быстрое сжатие) позволит разогреть рабочее тело до температуры горения.

В 1890 году Рудольф Дизель изобрел способ практического использования цикла Карно. Он стал первым, кто придумал дизельный двигатель внутреннего сгорания. В течение нескольких лет немецкий инженер запатентовал несколько вариантов конструкции. Первая, практически работающая модель, была собрана в 1897 году и названа дизель-мотором. С 1889 года начато массовое производство дизельных двигателей.

В поисках нового топлива

Одновременно с совершенствованием ДВС шел активный поиск наиболее эффективного топлива. Уже были опробованы двигатели, использовавшие в качестве горючего угольную пыль, водород, смесь скипидара и спирта, нефть. Некоторые из них работали, но не получили широкого распространения из-за высокой цены. Однако наиболее перспективным направлением для инженеров виделось использование вместо газа паров испаряемого жидкого горючего.

В 1872 году американец Брайтон пытался работать с керосином. Однако тот испарялся не очень интенсивно, и он перешел на бензин более легкой фракции. Для работы на новом топливе необходимо было разработать дополнительное устройство, переводившее новое горючее в газообразное состояние. После чего пары бензина необходимо было смешать с воздухом. Брайтон изобрел и первый испарительный карбюратор, который однако получился не очень удачным. Но именно он задал тренд в использовании горюче-смазочных материалов в качестве топлива.

Бензиновый двигатель

Когда наиболее эффективный вид горючего для ДВС был определен, многие инженеры начали работать над машиной, работающей на бензине. Среди тех, кто придумал бензиновый двигатель внутреннего сгорания, наибольший вклад внес Вместе со своим партнером Вильгельмом Майбахом он создал мастерские в Штутгарте. Там начали производить калильные бензиновые двигатели.

Венгерский инженер Донат Банки тоже относится к тем, кто придумал двигатель внутреннего сгорания. В 1893 году ему выдали патент на карбюратор с жиклером, принцип работы которого до сих пор используется в современных машинах. Первые ДВС были с одним цилиндром, в конце 19 века появились двухцилиндровые, а с началом 20 века — четырехцилиндровые.

Сегодня двигатели внутреннего сгорания окружают нас практически со всех сторон – количество автомобилей измеряется сотнями миллионов. Кроме того, их применяют и во многих других устройствах – от генераторов электрического тока до авиации. Но при всем их разнообразии, принцип их работы одинаков – сгорание жидкого топлива в смеси с кислородом в маленькой камере. При этом происходит микровзрыв и под действием высокого давления от расширяющихся газов происходит движение главной подвижной части двигателя – поршня. Принцип, в общем, прост, но вот интересно, кто первым его придумал?

А первым человеком, который решил использовать энергию сгорающего топлива для создания двигателя, был французский инженер Филипп Лебон. В 1799 году он открыл так называемый светильный газ, который состоял из смеси водорода, метана и углекислого газа. В том же году он запатентовал способ получения этого газа из древесины или угля. В дальнейшем этот газ стали широко применять для освещения – в газовых лампах.

Но Лебон на этом не остановился. Уже в 1801 году он запатентовал газовый двигатель. В его конструкции в рабочий цилиндр нагнетался сжатый воздух и сжатый светильный газ, а затем воспламенялся и приводил в движение поршень. Что интересно – камеры сгорания находились с обеих сторон поршня и срабатывали поочередно, то есть двигатель производил полезную работу постоянно и должен был развивать хорошую мощность. Трагическая смерть в 1804 году прервала работу этого талантливого изобретателя.

Следующим, кто взялся за идею двигателя внутреннего сгорания, был бельгийский механик Жан Этьен Ленуар. Он тоже использовал светильный газ, но придумал воспламенять его с помощью электрической искры. Он даже создал первый рабочий двигатель, который работал совсем немного –расширившийся от температуры поршень заклинил в цилиндре. Во второй модификации Ленуар применил водяное охлаждение, а затем использовал и смазку поршня. И тогда двигатель заработал как следует. В 1864 году Ленуар продал 300 двигателей, но перестал их улучшать и скоро появились более совершенные конструкции.

Немекий изобретатель Август Отто запатентовал свою конструкцию двигателя в 1864 году, и со временем очень сильно ее усовершенствовал. Этот двигатель был очень популярен, но имел серьезный недостаток – в качестве топлива использовался все тот же светильный газ.

В 1872 году американец Брайтон придумал использовать в качестве топлива керосин, а потом – бензин. Но жидкость нужно было превращать в газ, чтобы получать воздушно – бензиновую смесь, поэтому Брайтон и придумал такое устройство – карбюратор. Только вот работал он плохо.

И вот, в 1883 году, был создан первый дествительно работающий бензиновый двигатель. А изобрел его немецкий инженер Готлиб Даймлер. Даймлер работал в фирме Отто, и ему был показан первый проект, но тот проигнорировал его. И в результате Даймлер и его друг – Вильгельм Майбах стали работать над новым двигателем самостоятельно. Так вот Отто и прозевал свое счастье, потому что в результате получился компактный, легкий и мощный двигатель.

Сейчас двигатели внутреннего сгорания настолько широко распространились, что бюджет многих стран зависит от продаж нефти, из которой производят бензин. Теперь уже не люди контролируют двигатель, а он – их. Предпринимаются попытки создания принципиально новых типов двигателей, более дешевых и экологически чистых.

Например, японцы представили действующую модель автомобиля, который работает на воде. Что может быть дешевле и доступнее воды, которой на планете больше, чем суши? Современные технологии позволяют получить энергию практически из чего угодно.

Так вот, этот японский автомобиль существует в единственном экземпляре – его сделали для регистрации патента. Что он может? А может он на литре воды любого качества – от дождевой до морской, лишь бы без грязи, проехать целый час, притом на скорости 80 км/ч. Представляете? Взял бутылку воды – и катайся себе на здоровье, а кончится – можно из речки или из крана еще набрать.

Есть ли будущее у таких автомобилей? Казалось бы – несомненно. Но… есть производители бензина и экспортеры нефти… Весь мир давно поделен на сферы влияния и что-то новое, нарушающее привычный порядок, а тем более – приносящее ущерб, быстро пресекается или прячется в ящик. Против монополистов не попрешь. Патенты на такие технологии выдаются неохотно. Но как знать, может идея и пробьет себе дорогу…

Бензиновый двигатель

К концу XVIII века человечество осознало необходимость найти замену сложным и требующим слишком много внимания паровым машинам. Основную часть промышленного сектора в тот момент составляли небольшие предприятия и мастерские. Наиболее распространенными на производстве двигателями на тот момент громоздкие паровые машины. Они устраивали далеко не всех. Инженеры понимали, что для повышеня эффективности производства необходимы другие силовые установки — легко запускающиеся, малых размеров и мощности.

                                    

История изобретения бензинового двигателя

Предтечей появления двигателей внутреннего сгорания стало открытие светильного газа, сделанное на рубеже XVIII и XIX столетий французским инженером Ф. Лебоном.

Патент на способ его получения и использования он получил в 1799 году. Светильный газ стал настоящим прорывом в технике освещения.

А уже через 2 года Лебоном был получен следующий патент — на разработанную им конструкцию газового двигателя. Он состоял из камер смешения и двух компрессоров. Один из них накачивал в камеру сжатый воздух, другой – сжатый светильный газ из газогенератора. Эта смесь поступала в рабочий цилиндр и воспламенялась. Рабочие камеры располагались по обе стороны поршня и действовали попеременно.

Газовый двигатель стал первым шагом к созданию двигателя внутреннего сгорания. Но, к сожалению, разработки в этом направлении приостановились с трагической гибелью Лебона. Дальнейшие попытки многих изобретателей не привели к появлению газовой силовой установки, способной конкурировать с паровой.

Первым в мире двигателем внутреннего сгорания считается агрегат, запатентованный Жаном Этьеном Ленуаром в 1859 году.

Бельгийский инженер решил воспламенять газовую смесь с помощью электрической искры. Двигатель Ленуара был двойного действия. Воздух и газ поочередно подавались нижним золотником в полости цилиндров, расположенных по обе стороны поршня. За выпуск отработанных газов отвечал верхний золотник. Воздух и газ поступали к золотнику по отдельным каналам, при этом всасывание смеси в полость происходило только до половины хода. Потом впускное окно перекрывалось, и электрическая искра воспламеняла получившуюся смесь, заставляя ее расширяться и толкать поршень. Когда реакция заканчивалась, второй золотник выпускал отработанные газы. В это время в цилиндре, расположенном с другой стороны поршня, происходило воспламенение топливовоздушной смеси.

Чтобы избежать заклинивания поршня из-за термического расширеня, Ленуар дополнил свою конструкцию водяной системой охлаждения и системой смазки. Несмотря на низкий КПД (около 4%), сбои в системе зажигания, большой расход газа и смазки, двигатели Ленуара получили большое распространение и имели коммерческий успех.

В 1864 году появилась более совершенная газовая силовая установка, разработанная Августом Отто. Хотя он и отказался от электрического зажигания, предложенная им конструкция позволила добиться более полного расширения продуктов сгорания, а значит, и повысить КПД двигателя до 15%. Это превосходило показатели всех существовавших на тот  момент устройств! К тому же, новый двигатель был экономичнее двигателя Ленуара в 5 раз.

Совершенствуя свое изобретение, Отто применил в конструкции кривошипно-шатунную передачу, заменившую зубчатую рейку. А вскоре, вместе с промышленником Лангеном, приступил к выпуску четырехтактных газовых двигателей. Этот цикл является основой работы ДВС и до сегодняшнего дня.

  

Использование светильного газа в качестве топлива для двигателей внутреннего сгорания существенно ограничивало область их применения, поэтому активные поиски доступной альтернативы не прекращались. В 1872 году американцем Брайтоном был предложен «испарительный» карбюратор, в котором в качестве топлива применялся керосин. Но конструкция его была слишком несовершенна.

По настоящему работоспособный бензиновый двигатель появился только спустя 10 лет. Его разработал Готлиб Даймлер, бывший членом правления фирмы Отто. Он представил проект бензиновой силовой установки, применимой на транспорте, но идея была отвергнута его патроном. Поэтому в 1882 году Даймлер и Майбах уходят из фирмы «Отто и компания» и создают собственную мастерскую. Их цель была амбициозна: создать легкий, компактный и мощный двигатель, способный перемещать экипаж.

Первое детище Даймлера и Майбаха было стационарным. Процесс испарения бензина и система зажигания в нем были далеки от совершенства.

Простую и надежную систему предложил конструктор Д. Банки в 1893 году. Изобретенный им карбюратор стал прообразом современных. После этого прогресс в развитии ДВС начал стремительно набирать обороты. Увеличивались объем цилиндров и их количество. Широкое распространение получили 4-цилиндровые силовые установки, обеспечивающие равномерность вращения коленчатого вала.

В первый раз бензиновый двигатель был использован на  велоколяске Карла Бенца. Немецкий автоконструктор построил ее в 1885 году. Трехколесная машина развивала скорость до 16 км/ч. А через 13 лет Карл Бенц создал уже четырехколесную велоколяску, мощностью 3 лошадиные силы, которая могла «мчаться» со скоростью 30 км/ч!

 Первый — в привычном нам понимании — автомобиль с бензиновым двигателем увидел свет в 1895 году. Его создали французские инженеры Р. Панар и Э. Левассор. Машина имела кузов типа седан и оснащалась силовой установкой Даймлера, которая располагалась впереди и закрывалась крышкой капота. Крутящийся момент передавался на задние колеса с помощью корданового вала. Автомобиль имел стенки кузова, лобовое стекло, крышу, резиновые шины, коробку передач и рычаг переключения скоростей. Так началась эпоха автомобилей с бензиновыми двигателями. Среди пионеров построения таких самоходных экипажей были З. Маркус, А. Пежо, Братья Рено, Ф. У. Ленчестер, Г. Остин и Г. Форд.

                                        

Устройство и принцип работы бензинового двигателя

Устройство и принцип работы современных бензиновых двигателей удобнее всего рассмотреть на примере одноцилиндровой четырехтактной установки, поскольку отличаются они только количеством цилиндров. Одноцилиндровый бензиновый двигатель состоит из:
- глушителя;
- пружины клапана;
- карбюратора;
- впускного клапана;
- поршня;
- свечи зажигания;
- выпускного клапана;
- шатуна;
- маховика;
- распределительного вала;
 — коленчатого вала.

Такт сжатия происходит при следующей половине оборота коленчатого вала. Поршень перемещается из НМТ в ВМТ. Оба клапана в этот момент остаются закрытыми. Рабочая смесь сжимается, в цилиндре возрастает давление и температура.

Такт расширения по сути является рабочим ходом. После завершения сжатия рабочей смеси, происходит ее воспламенение от искры, создаваемой свечой. Процесс сгорания приводит к возрастанию температуры и давления (2,500 гр.С и 5 МПа). Поршень начинает двигаться вниз и воздействует на шатун, который толкает коленчатый вал, предавая ему вращательное движение. Полезная работа такта расширения заключается в преобразовании тепловой энергии в механическую. Когда поршень приближается к НМТ, происходит открытие выпускного клапана, открывающего путь отработанным газам. Температура и давление в цилиндре падает (1,200 гр. С, 0,65 МПа).

Такт выпуска начинается с движением поршня в ВМТ. При этом выталкиваются отработанные газы в полностью открытый выпускной клапан. По окончании такта выпуска температура и давление в цилиндре падают (500 гр. С, 0,1 МПа). Но определенный процент отработанных газов остается в цилиндре и участвует в образовании рабочей смеси следующего такта.

Четыре такта работы двигателя повторяются циклически. Маховик, прикрепленный к коленчатому валу, способствует ровной и устойчивой работе установки.

                                                 

Достоинства и недостатки бензиновых двигателей ДВС

Преимущества бензиновых ДВС — значительная мощности на единицу объема, большой ресурс, простота выхлопной системы.

Кроме того, следует отметить низкий уровень шума работы силовой установки и отсутствие необходимости в стартере. Бензиновые ДВС достигают больших оборотов и поэтому успешно применяются в небольших автомобилях и обеспечивают агрессивную динамику езды.

Недостатками бензиновых двигателей являются низкий КПД (до 30%), высокие требования к качеству топливной смеси и низкая эффективность на малых оборотов. В последнее время много нареканий звучит в адрес экологических показателей бензиновых ДВС. Высокое содержание в выхлопных газах окиси углерода пагубно влияет на окружающую среду.

Кроме этого, подобные двигатели укрепляют зависимость мирового автомобильного парка от, увы, небезграничных природных ресурсов. И, хотя, бензиновые ДВС далеко не полностью исчерпали свои потенциальные возможности, во всем мире ведутся активные поиски и разработки альтернативного топлива и источников энергии.

История развития бензиновых двигателей внутреннего сгорания

Эволюция двигателей- как было тогда, и как есть сейчас

Несмотря на то, что первые двигатели внутреннего сгорания были сконструированы более 140 лет назад, у современных автомобильных моторов по-прежнему чрезвычайно много общего с теми первыми агрегатами, которые по своему принципу действия напоминают миниатюрные электростанции.


Как известно, топливом для первого двигателя был газ, воспламеняющийся в специальной камере внутреннего сгорания. Как и тогда, в сегодняшних моторах пары бензина, предварительно смешанные с воздухом, поджигаются в камере внутреннего сгорания при помощи искры. Таким образом очевидно, что основной принцип автомобильного двигателя остался неизменным. А вот что касается энергоэффективности и экологичности современных моторов, то они в значительной степени эволюционировали, став более дружелюбными и безопасными для окружающей среды при существенном росте эффективности.

 

Как владелец компании Хонда доказал General Motors, что его автомобили лучше


Карбюратор и инжектор


Одним из ключевых элементов в конструкции бензиновых моторов до последнего времени являлся карбюратор. Подобное техническое решение для автомобильных моторов можно встретить еще и сегодня, заглянув под капот некоторых отечественных машин, сконструированных в ХХ веке.

 

Как показали исследования, модернизация карбюратора, являющегося устройством, необходимым для качественного и правильного смешивания топлива и воздуха, зашла в тупик. Повышать эффективность карбюраторов больше уже было невозможно, ввиду чего инженеры в сфере автомобильной индустрии стали один за другим отказываться от применения карбюраторов на моторах своих автомобилей.

 

Кроме того, карбюраторные моторы являются весьма не экологичными, что в свете тезисов о защите окружающей среды стало дополнительным стимулом отказа от карбюраторов. Стоит отметить, что долгое время работа двигателя внутреннего сгорания предполагала смазку трущихся внутренних частей мотора посредством добавления моторного масла непосредственно в бензин. Здесь было чрезвычайно важно соблюсти оптимальные пропорции, позволяющие обеспечивать необходимый эффект смазки, вместе с тем допуская минимальное количество нагара, образующегося после выгорания топливной смеси, сдобренной моторным маслом. Нарушение технологии смешивания бензина и масла влекло за собой появление густого сизого дыма позади даже вполне исправной машины.

 

Смотрите также: 10 сумасшедших внедорожных транспортных средств

 


Первые моторы, оснащаемые системой топливного впрыска, увидели свет в конце ХIХ столетии. В то время, на заре прошлого века, когда подавляющее количество автомобилестроителей работали над усовершенствованием карбюратора, один из немецких инженеров впервые получил патент на систему впрыска топлива в камеру сгорания автомобильного цилиндра. Однако надежность и практическая безотказность карбюраторных моторов не дала возможности бурному развитию инжекторных моторов, ввиду чего говорить о первых серьезных попытках конструкторов двигателей запустить систему топливного впрыска в серийное производство стало возможным лишь применительно к периоду начала Первой мировой войны. Но именно немецкие военные самолеты стали первыми серийными аппаратами, на чьих моторах карбюраторы уступили место впрыску. А вот советская, английская и американская авиация получила на вооружение самолеты с инжекторными моторами лишь к концу войны. Правда, тогда это была система механического топливного впрыска, по своей эффективности мало чем напоминающая современные электронные системы.


В отличие от карбюраторных моторов, двигатели, оснащенные системой топливного впрыска, отличались большей мощностью и тягой благодаря тому, что для каждого цикла сгорания количество и состав смеси были точно отмерены.


Что касается автомобилестроения, то здесь, несмотря на меньшую эффективность карбюратора, карбюраторные моторы оставались практически безальтернативными еще очень долгое время.


Рециркуляция выхлопных газов


Может показаться, что усовершенствование автомобильных двигателей происходило недостаточно быстро, однако этот вывод преждевременен и не справедлив. Одной из первых деталей, играющих ключевую роль в работе мотора, стал клапан рециркуляции отработанных газов. Система рециркуляции выхлопа является неотъемлемой частью силовых агрегатов подавляющего числа современных автомобилей. Эта система позволяет максимально эффективно задействовать топливо, сжигая его в камерах цилиндров с наибольшим эффектом. Благодаря процессу рециркуляции продуктов сгорания топлива отработанные газы вновь поступают в двигатель, где опять участвуют в процессе воспламенения и сгорания топливной смеси. Таким образом достигается не только более полное сжигание бензина, но и уменьшается количество вредных выбросов, образующихся в результате работы двигателя внутреннего сгорания.

 

Стоит отметить, что в современных моторах клапан рециркуляции отработанных газов позволяет сэкономить до 25% топлива, не сгоревшего при первоначальном воспламенении рабочей смеси, которое в отсутствии системы рециркуляции попросту вылетело бы в атмосферу. Таким образом, появившись впервые в середине прошлого века, система рециркуляции выхлопных газов стала обязательной частью для выпускаемых ныне моторов.

Система электронного зажигания


Другим важным шагом в процессе эволюции автомобильных моторов можно назвать разработку и применение электроники в системе зажигания. Довольно продолжительное время система зажигания автомобильного двигателя имела контактную конструкцию. Однако при такой конструкции мотора от правильно выставленного опережения зажигания в полной мере зависела эффективность работы всего агрегата.

 

Как владелец компании Хонда доказал General Motors, что его автомобили лучше

 

Электроника, пришедшая на смену контактному зажиганию, позволила точно выверять момент воспламенения топливной смеси, исключив ее преждевременное возгорание относительно хода поршня. Впрочем, весьма продолжительное время электронное зажигание применялось только для некоторых карбюраторных моторов будучи своеобразной опцией для дорогих моделей машин, предназначенной для повышения отдачи двигателя. Но поскольку используемые устройства требовали сложных настроек и специального оборудования, электронные системы зажигания долгое время оставались редкостью, тогда как подавляющее число автомобилистов продолжали сжигать миллионы тонн топлива ввиду неэффективной работы карбюраторных моторов, оснащаемых морально-устаревшей системой зажигания контактного типа.


Применение обедненной топливной смеси


Вариантом повышения эффективности бензиновых двигателей стал переход некоторых разработчиков на использование обедненной топливной смеси. Инженерами было изменено привычное соотношение топливной смеси. По такой технологии во второй половине 70-х годов стали строить свои моторы инженеры Honda, Mitsubishi, Nissan, а также некоторых других производителей. Но поскольку моторы, разработанные под применение обедненной смеси, требовали установки сложнейших и дорогостоящих каталитических нейтрализаторов, подобные агрегаты не прижились и уже к началу 90-х годов практически полностью перестали производиться.


Электронный топливный впрыск


Пожалуй, наиболее серьезным шагом в процессе эволюции автомобильных моторов является разработка системы электронного топливного впрыска. По сравнению с механическими аналогами, электронные системы позволяли гораздо точнее контролировать количество смеси, подаваемой в камеру сгорания. Первоначальные технологии предусматривали одноточечную конструкцию электронного впрыска, на смену которой пришли системы многоточечного и даже многопортового впрыска. Впрочем, многопортовый впрыск сегодня практически не используется ввиду сложности и дороговизны конструкции.


Сегодня в конструкции инжекторных моторов повсеместно применяются датчики кислорода, именуемые лямбда-зондами. Такие датчики устанавливаются в системе выпуска отработанных газов, выполняя функцию контроля эффективности сгорания топлива в каждом цикле. Многие автомобили располагают двумя и более кислородными датчиками, устанавливаемыми до и после каталитического нейтрализатора. При всех плюсах, лямбда-зонды обладают существенным недостатком, особенно заметным в российских условиях эксплуатации автомобилей. Эти устройства чрезвычайно чувствительны к качеству топлива и при использовании некачественного бензина могут выйти из строя уже после нескольких тысяч пробега.

Помимо двигателей, работающих по принципу цикла Отто, в мире современного автомобилестроения находят применение и другие технологии. Так, в качестве альтернативы можно назвать моторы, работающие по принципу цикла Аткинсона. Правда, такие двигатели не столь распространены ввиду меньшей мощности при прочих равных характеристика. Как правило, бензиновые двигатели, работающие по циклу Аткинсона, используются в гибридных силовых установках.


Сегодня, как и сто лет назад, конструкторы продолжают трудиться над повышением эффективности автомобильных двигателей. Так, уже возможно совсем скоро в свечах зажигания будут использоваться лазерные технологии, а для изготовления дроссельной заслонки будут применяться альтернативные материалы.

Бензиновый двигатель для моделей масштаба 1/8 — RC Total

Революция в мире автомодельных ДВС! Фирмой HPI разработан бензиновый двигатель внутреннего сгорания для небольших моделей. Раньше применять бензиновые двигатели было возможно только на больших радиоуправляемых моделях из-за их большого размера и веса.

Чем же так интересны бензиновые двигатели? Почему это такая важная новость для автомоделистов? Во-первых, большинство автомоделистов хотели бы обладать именно ДВС моделью, в первую очередь из-за её реалистичности. Но у применяемых повсеместно модельных ДВС на нитрометане достаточно много недостатков. Подробнее: ДВС и электро.

Бензиновый двигатель для моделей масштаба 1/8

Бензиновый двигатель лишён большинства недостатков калильных ДВС:

  • Нет проблем с настройкой
    Калильные ДВС чувствительны к изменению температуры и влажности, поэтому их требуется постоянно подстраивать, чтобы они работали стабильно. Бензиновый практически двигатель не требует подстройки.
  • Быстрый запуск
    Как и на бензиновых моделях 1/8 масштаба, двигатель легко запускается в любую погоду. Всё, что требуется — пару раз дёрнуть ручку стартёра, никаких дополнительных приспособлений не требуется.
  • Дешёвое топливо
    В отличие от обычных модельных ДВС, работающих на специальном дорогом топливе, здесь используется обычный бензин с небольшой добавкой масла для двухтактных двигателей.
  • Доступное топливо
    В отличие от специального топлива, продающегося только в модельных магазинах, бензин можно купить на любой заправке.
  • Дольше работает на одном баке
    Расход бензина примерно в два раза меньше, чем спирта.
  • Меньше пачкается
    Кроме грязи, которая встречается на дорогах, основным источником загрязнения модели является вылетающее из выхлопной трубы не сгорающее масло. Пыль налипает на него и образует грязные маслянистые пятна. В топливе бензинового двигателя масла значительно меньше, загрязнений почти нет.
  • Звук двигателя тише
    Так заявляет производитель. Пожалуй, это приятная новость, хотя звук больше зависит от используемого глушителя.

Кроме этого у него гораздо выше ресурс и более долговечные свечи. Размер нового бензинового двигателя немного больше, но сравним с размерами калильного двигателя, поэтому он должен встать на большинство моделей практически без переделок.

Бензиновый двигатель на трагги масштаба 1/8 Бензиновый двигатель на трагги масштаба 1/8 Бензиновый двигатель на трагги масштаба 1/8 Бензиновый двигатель на трагги масштаба 1/8

Дженерал Моторс надеется выпустить первый бензиновый двигатель с воспламенением от сжатия » 24Gadget.Ru :: Гаджеты и технологии

Соперничество дизельных и гибридных автомобилей часто ставало предметом дискуссий. Обе технологии позволяют повысить экономию топлива, но люди зачастую уверенны, что одна или другая технологии является единственным решением этой проблемы. Поставить точку в этих дебатах собирается компания Дженерал Моторс с выпуском первого бензинового двигателя с воспламенением от сжатия. По сути это что-то среднее между бензиновым и дизельным двигателем. Но чтобы понять, почему такой двигатель является важным, стоит копнуть глубже. Дизельные двигатели имеют 2 преимущества над своими бензиносжигающими собратьями. Первое преимущество – это прямой впрыск топлива непосредственно в камеру сгорания. В традиционном бензиновом двигателе, топливо вводится во впускное устройство, а потом горючая смесь воздуха и паров бензина всасывается в камеру сгорания, сжимается и наконец-то воспламеняется. Дизельные двигатели могут вводить топливо непосредственно в камеру сгорания, что считается более экономичным процессом. С этим недостатком бензиновых двигателей боролись Ford, General Motors и многое другие, благодаря чему бензиновыми двигателями с прямым впрыском скоро будут оснащаться все автомобили…..

Вторым преимуществом дизеля является воспламенение от сжатия. В дизеле воспламенение вызывается сжатием воздушно-топливной смеси, а сжатие способствует равномерному распределению сгорания. В традиционном двигателе сжатие ограничивается менее продуктивным искровым зажиганием. Эту проблему разработчикам еще предстоит решить и представить в серийных моделях.

На прошлой неделе компания Дженерал Моторс представила новый четырехцилиндровый двигатель технологии HCCI в своем центре исследований и разработки. Этот двигатель может стать первым, который принесет сжатие в мир бензиновых двигателей. HCCI (сокращенно от homogenous charge compression ignition) нужно понимать как воспламенение от сжатия однородной рабочей смеси. На первых стадиях испытаний этот двигатель показал 15% улучшение в экономии топлива и более низкие выбросы таких газов как окислы азота и углекислый газ.

Новая технология может быть легко перенесена на множество других двигателей, включая четырех-, шести- и восьмицилиндровые двигатели. Секрет нового двигателя в терморегулировании. Обычно сгорание в бензиновом двигателе происходит при 2100 градусах Цельсия, но в новом разгон с 0 до 100 км/ч и с холостого хода до 3000 об/мин происходит при сгорании с температурой 1600 градусов Цельсия. Это означает, что в воздух выбрасывается меньше загрязняющих частиц, а сжатие может быть использовано для воспламенения топлива без риска повреждения двигателя. В сущности, это бензиновый двигатель с такой же экономичностью и экологичностью как у дизеля.

О том, когда этот двигатель увидит серийное производство, компания пока не сообщает, ровно, как и том, будет ли использоваться вместе с ним собственная технология прямого впрыска топлива Дженерал Моторс. Когда бы это не случилось, ясно еще одно — двигатель технологии HCCI станет лучшим напарником гибридного силового привода.

Mazda разработает самый эффективный бензиновый мотор :: Автопортал Третий Рим

2 февраля 2018

Оснащенные им машины окажутся чище электромобилей


Александр Шаронов, фото Mazda, autonews.com

Все больше автомобильных компаний начинают повышать приоритет разработки электромобилей. Многие верят, что через 10-20 лет машины с двигателями внутреннего сгорания будут запрещены в Европе и Китае. Из-за этого инвестиции в проектирование ДВС следующего поколения уменьшаются: поскольку цикл разработки растянут на несколько лет, то высока вероятность того, что затраченные средства попросту не отобьются за счет серийного выпуска. Но Mazda сохраняет оптимистичный настрой. Она раскрыла некоторые особенности моторов Skyactiv третьего поколения.

Впервые силовые агрегаты Skyactiv-G была представлены в 2011 году. Mazda заявляла о рекордно высокой для бензиновых ДВС степени сжатия 14:1 и низком расходе топлива. В 2019 году должны начаться поставки машин со Skyactiv-X — вторым поколением этих моторов. Они научатся частично обходиться без свечей зажигания за счет технологии воспламенения однородной смеси от сжатия (Homogenous Charge Compression Ignition). А теперь инженеры компании решили заглянуть в еще более отдаленную перспективу. Речь идет о Skyactiv-3.


По словам Мицуо Хитоми (Mitsuo Hitomi), исполнительного директора Mazda по силовым агрегатам, при создании третьего поколения бензиновых двигателей Skyactiv основное внимание будет уделено повышению термической эффективности. Этот показатель означает, какая доля от всей выделенной в ходе воспламенения горючего энергии уходит непосредственно в дело. К примеру, современные моторы серии Skyactiv обладают КПД на уровне 27 %. В Skyactiv-3 этот параметр будет увеличен до 56 %.

На самом деле пока ни один ДВС в мире не способен продемонстрировать столь высокую эффективность. Одним из рекордсменов прошлой осенью стал мотор Mercedes-AMG, который вышел на КПД 50 %. Но тогда речь шла о двигателе для «Формулы-1», причем этот показатель был зарегистрирован пока только на динамометрическом стенде, а не в ходе реальных гонок.


Согласно расчетам Мицуо Хитоми, столь совершенный мотор позволит бензиновой машине стать чище электромобиля. В данном случае подразумевается, что даже с учетом сжигания топлива авто со Skyactiv-3 будет производить меньше углекислого газа, чем будут выбрасывать электростанции, вырабатывающие энергию для зарядки электрокаров. Помимо этого, выбросы оксида углерода удастся сократить на 25 %.

Пока нет точных сведений о том, когда же моторы Skyactiv-3 начнут устанавливать на серийные машины. Вполне вероятно, что это случится лишь через 8-10 лет.


инженеров создали самый маленький в мире роторный двигатель внутреннего сгорания

Самый маленький двигатель такого рода в мире, созданный в лаборатории Беркли, может когда-нибудь заменить батареи в качестве эффективного источника питания для мобильных устройств, таких как портативные компьютеры.

Этот мини-двигатель размером не больше стопки монет — первый двигатель такого размера, обеспечивающий непрерывную подачу мощности. Сделанный из стали, двигатель также является прототипом для попытки Беркли создать еще меньший двигатель, химически вытравленный из кремния.

Мы находимся на переднем крае исследований того, как генерировать энергию с использованием мельчайших компонентов, сказал Карлос Фернандес-Пелло, профессор машиностроения, который разработал двигатель с помощью Кенджи Мияски из Университета Фукуи в Японии, постдокторант Беркли. исследователь Дэвид Вальтер и аспиранты Кельвин Фу, Аарон Кноблох и Фабиан Мартинес.

В настоящее время двигатель может производить до 2,5 Вт электроэнергии, что достаточно для питания велосипедной фары. Но Фернандес-Пелло и его команда наращивают мощность двигателя до 30 Вт, что достаточно для питания слабой лампочки, но достаточно для питания электронных устройств.

Как и двигатель вашего автомобиля, мини-двигатель производит движение за счет контролируемого сгорания, которое происходит, когда топливо, такое как бензин, смешивается с кислородом и искрой в камере. Высвобождаемая энергия приводит в движение ротор, который можно присоединить к системе передач, чтобы заставить автомобильные колеса вращаться или приводить в движение другие механизмы.

Мини-двигатель предназначен для работы на жидких углеводородных топливах, таких как бутан или пропан, химические родственники бензина. Одна жидкая унция топлива будет поддерживать работу двигателя в течение двух часов.После оптимизации крошечный двигатель сможет работать в 10 раз дольше, чем обычная литий-ионная батарея. Двигатель и топливо вместе весят лишь часть веса стандартной батареи, используемой в цифровой камере.

Названный роторным двигателем или двигателем Ванкеля в честь его изобретателя, эта конструкция не использовалась так широко, как поршневой двигатель, используемый в большинстве современных автомобилей, хотя он появился в некоторых моделях Mazda RX-7 и снова появляется в концепт-кары завтрашнего дня.

Команда Беркли надеется, что когда-нибудь мини-двигатель можно будет использовать для питания электронных устройств, таких как компьютеры или роботы. Фернандес-Пелло считает это первым шагом в разработке двигателей гораздо меньшего размера, изготовленных с использованием микроэлектромеханической (МЭМС) технологии. Конструкция мини-двигателя идеальна для миниатюризации из-за своей простоты, а компоненты относительно легко изготовить с использованием технологии травления кремния.

Такой миниатюрный двигатель размером с булавочную головку будет сделан из деталей, вытравленных из кремния в процессе, аналогичном тому, который используется для изготовления компьютерных микропроцессоров.В этом процессе свет используется для выжигания областей кремния до тех пор, пока не останется только желаемая форма. Исследователи представляют себе микродвигатель, способный производить энергию для сотовых телефонов и других небольших электронных устройств. Этот действительно крошечный двигатель будет иметь пропорции, аналогичные пропорциям стального мини-двигателя, но будет потреблять около одной тысячной унции топлива за два часа работы.

Газовый двигатель не работает. Добро пожаловать в электрическую революцию. — Отчет Робба

В Великобритании началось забивание гвоздей в гроб бензинового двигателя.В конце прошлого года консерватор и сторонник бизнеса премьер-министр Борис Джонсон сделал драматическое заявление о том, что продажи автомобилей с обычными двигателями внутреннего сгорания будут запрещены с 2030 года, на 10 лет раньше, чем предполагалось изначально, а продажи гибридов запрещены с 2035 года.

Цель состоит в том, чтобы достичь нулевых выбросов углерода к 2050 году, как и президент Байден. Великобритания — не первая администрация, установившая такой крайний срок. Норвегия стремится запретить продажу автомобилей с обычным двигателем всего через четыре года, а в США штат Калифорния тоже запретит с 2035 года.Но большая часть продаж новых автомобилей в Норвегии уже приходится на электромобили, и у нее нет отечественной автомобильной промышленности, которая могла бы подвергать опасности такую ​​тревожно близкую отсечку. Единственный крупный производитель автомобилей в Калифорнии — Tesla. Указ британского правительства имеет важное значение, поскольку местные автопроизводители, особенно роскошные марки, такие как Bentley, McLaren, Aston Martin и Rolls-Royce, являются крупными работодателями и экспортерами и по-прежнему в значительной степени зависят от газа.

Artura, новый гибридный суперкар McLaren с подключаемым модулем. Фото: предоставлено McLaren Automotive Limited.

Все это безумие? Я так не думаю, как и эти легендарные бренды. Еще до того, как запрет был объявлен, McLaren заявила, что с 2021 года будет выпускать только гибриды для своих основных моделей, прекратит разработку обычных двигателей с 2030 года и рассчитывает прекратить их продажу в 2035 году. Адриан Холлмарк сказал, что к 2030 году все его автомобили будут полностью электрическими. Этот сдвиг очень хорошо подойдет некоторым британским производителям голубых кровей, особенно Rolls-Royce, который всегда специализировался на изысканности, и Bentley, для которого мощный крутящий момент на низких оборотах уже давно является частью ДНК.

Учитывая готовность этих роскошных автопроизводителей к этим запретам, мне интересно, может ли то, что сейчас выглядит как край обрыва, ощущаться как лежачий полицейский, когда мы, наконец, туда доберемся, или даже пройти под нашими колесами незамеченными. Правительства могут просто установить определенные даты окончания существовавшего ранее постепенного, но окончательного упадка двигателей внутреннего сгорания на некоторых развитых рынках. Признаки есть — скорость, с которой растут продажи электромобилей, частота запуска новых моделей, повышение плотности энергии батареи и сокращение времени зарядки — указывают на четкое направление движения, которое политики признали и, возможно, только что определили. себя впереди.

Взрывной рост цен на акции Tesla и Nio — и подразумеваемая стоимость еще не зарегистрированных на бирже производителей электромобилей, таких как американская Rivian — может сбить с толку и разозлить известных автопроизводителей, но их оценки позволяют этим фирмам дешево получить доступ к средствам, которые они должны на самом деле сделать это электрическое будущее реальностью, и являются четким указанием того, как мир думает, что все это произойдет. Из этих укоренившихся глобальных игроков General Motors стала первой, взявшей на себя обязательство в январе заменить двигатели внутреннего сгорания, в том числе гибриды, в своих легковых автомобилях, что является установленным им самим сроком до 2035 года, не связанным с британским запретом, поскольку GM больше не продает автомобили в Европе. .Другие последуют.

Mercedes-Benz 2022 EQA Мерседес-Бенц АГ

Так имеет ли вообще какое-либо значение запрет в Великобритании в 2030 году, или в Норвегии, или в Калифорнии, или во Франции в 2040 году, или те, которые рассматриваются Германией и другими странами? «Я думаю, что да, потому что их просто больше не обойти», — сказал мне недавно Арндт Эллингхорст. Зоркий немец анализирует автомобильную промышленность для Bernstein, американского исследовательского и инвестиционного дома, и напрямую общается с руководителями автомобильных компаний.«В прошлом, когда были только цели по выбросам, тогда да, их можно было обойти. Но если вы просто не можете больше продавать эти вещи, тогда все. Отрасли нужна ясность, ей нужна определенность. Думаю, это почти их победа. Это почти чувство облегчения.

«Сейчас все больше компаний говорят мне, что они не тратят деньги на двигатели, потому что дополнительные улучшения того не стоят. Сейчас мы мало что можем сделать с двигателями, чтобы сделать их значительно более мощными или более эффективными.Двигатель был спроектирован до конца».

Конечно, за пределами Европы и Калифорнии отношение к моторам очень разное. Как средство движения автомобиля двигатель внутреннего сгорания далеко не мертв. В некоторых развивающихся странах газовый двигатель рассматривается не как экологическое преступление, а как средство саморекламы. Запрет Великобритании распространяется только на продажи на внутреннем рынке, а это означает, что она все еще может производить двигатели для рынков, которые их не запрещают. Но это было бы некрасиво. Возможно, на короткое время производители роскошных автомобилей будут строить там двигатели, которые мы не сможем купить, но это не продлится долго.

И, честно говоря, не могу дождаться. Я сделал то, что считается карьерой вождения и писал о двигателях внутреннего сгорания уже более 20 лет. Первой буквой, которую выучил мой сын, была буква «М» на крышке двигателя рядной шестерки BMW Motorsport. Но теперь я провожу примерно половину своего ежедневного вождения на электромобилях, и я чувствую, что возвращаюсь в 20-й век всякий раз, когда езжу на обычной машине. Первые электромобили, на которых я ездил в начале нулевых, были похожи на проекты для научных выставок. Теперь они часто являются лучшими автомобилями на дороге.Есть проблемы, которые еще предстоит решить, но я не могу поверить, что они не будут решены в течение еще одного десятилетия самой быстрой трансформации, когда-либо затрагивавшей транспорт.

2021 Porsche Taycan Turbo S Cross Turismo и 4S Cross Turismo Порше

Но если вы останетесь приверженцем двигателей, которые дышат и сжигают вещество, и трансмиссий, которыми вы управляете сами, вам не откажут в исправлении. Из других европейских производителей роскошных автомобилей электрический привод, возможно, уже достаточно хорош для Pininfarina, но Ferrari заявляет, что он не будет достаточно хорош для крупнейшей марки Италии как минимум до 2025 года, а, возможно, и позже, подразумевая, что ее бензиновые двигатели продолжат работать вместе с электромобилями в течение какое-то время и, возможно, до самого конца.Porsche уже выпустила сенсационный Taycan EV, но также усердно работает над углеродно-нейтральным синтетическим топливом, которое, если оно сможет решить их серьезные проблемы, может продлить срок службы двигателей и заставить законодателей пересмотреть эти запреты.

Все предлагаемые запреты касались исключительно продажи новых автомобилей: пока ни одна администрация не предлагает убрать с дороги наши винтажные колеса выходного дня. Я ожидаю, что стоимость быстрых, удобных в использовании «современных классиков» будет расти, поскольку коллекционеры стремятся получить лучшие экземпляры, чтобы регулярно ездить вместе со своими ежедневными электромобилями.Если вы хотите опередить эту кривую, идите и купите себе что-нибудь с атмосферным двигателем, механической коробкой передач и задним приводом, потому что почти наверняка скоро мы буквально не будем делать таких больше.

DK Наука и технологии: двигатели

Машина, преобразующая энергию топлива в работу, называется двигателем. Паровые двигатели были первыми двигателями для транспорта и промышленности. Двигатели внутреннего сгорания приводят в движение дорожные транспортные средства и многие поезда. Реактивные двигатели приводят в движение самолеты, а ТУРБИНЫ — корабли.

Table27.Engine Development

C AD 60 Peam Powers Engine
1698 Первый практический паровой двигатель
1765? 1790 James Watt улучшает пар двигатели
1804 первый паровоз
одна тысяча восемьсот семьдесят шесть двигатель первого внутреннего сгорания
1903 первая газовая турбина
тысячу девятьсот тридцать семь первый реактивный двигатель

Большинство двигателей преобразовать тепловую энергию в движение.Тепло исходит от сжигания топлива, такого как уголь, бензин или газообразный водород. Тепло заставляет газ, такой как воздух, быстро расширяться. В поршневых двигателях расширяющийся газ толкает поршень вниз по цилиндру. Поршень движется вниз на рабочем такте, который приводит в движение машину. Количество топлива, которое двигатель использует для работы в течение заданного времени, называется его РАСХОДОМ ТОПЛИВА.

ЧТО ТАКОЕ ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ?

В этом двигателе топливо сжигается в цилиндре. Цилиндр всасывает воздух и топливо через клапан, когда поршень движется вниз.Когда поршень движется вверх, он сжимает воздух и топливо, заставляя их нагреваться. Топливо сгорает (взрывается), и газы от взрыва толкают поршень вниз, создавая мощность.

КАК РАБОТАЕТ ПАРОВАЯ ДВИГАТЕЛЬ?

В паровой машине топливо сжигается вне цилиндра. Уголь нагревает воду в котле, который производит пар. Пар подается в цилиндр, где он расширяется и толкает поршень. Поршень толкает шток, соединенный с кривошипом, чтобы повернуть колесо.

КАК РАБОТАЕТ РЕАКТИВНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ?

Воздух, поступающий в переднюю часть двигателя, сжимается вращающимися лопастями и подается в камеру сгорания.Топливо для реактивных двигателей, впрыскиваемое в камеру, смешивается со сжатым воздухом и сгорает при высокой температуре. Это заставляет струю газа вылетать из задней части двигателя с такой скоростью, что толкает самолет вперед.

Бензиновые двигатели являются двигателями внутреннего сгорания. Большинство современных бензиновых двигателей работают по четырехтактному циклу. Топливо и воздух всасываются в цилиндр; смесь сжимается и воспламеняется. Расширяющиеся газы толкают поршень вниз. Когда поршень опускается, на коленчатый вал подается мощность, и, наконец, выхлопные газы вытесняются наружу.Каждый цилиндр работает не синхронно с другими, поэтому четыре работают последовательно. Это обеспечивает непрерывную выходную мощность, так что автомобиль работает плавно.

Впускной клапан открывается. Топливо и воздух всасываются в цилиндр по мере опускания поршня.

Топливно-воздушная смесь сжимается при подъеме поршня. Затем свеча зажигания воспламеняет смесь, и она взрывается.

Горячие газы расширяются, что заставляет поршень опускаться, передавая мощность коленчатому валу.

Выпускной клапан открывается.Выхлопные газы (отработанные газы) вытесняются из цилиндра по мере подъема поршня.

БИОГРАФИЯ: ФРАНК УИТТЛ Английский, 1907-1996

Инженер Фрэнк Уиттл предложил идею реактивного самолета в 1928 году. Но только в 1937 году он построил первый успешный двигатель. Его идеи были развиты во время Второй мировой войны, и первые реактивные истребители с двигателем Уиттла поднялись в воздух в 1944 году.

Турбина — это двигатель, который имеет набор лопастей или лопастей, вращаемых движущейся жидкостью или газом. Турбины используются на гидроэлектростанциях и кораблях.

КАКОВЫ РАЗЛИЧНЫЕ ТИПЫ ТУРБИН?

Водяные и ветряные мельницы являются примерами водяных и воздушных турбин. Они не являются тепловыми двигателями, потому что они не полагаются на тепло для создания движения. Газовые и паровые турбины являются мощными тепловыми двигателями. Лопасти турбины вращаются горячими газами от сжигания топлива или паром высокого давления из котла. Они используются для управления большими кораблями и включения генераторов электростанций.

ЧТО ЗАСТАВЛЯЕТ ТУРБИНА ВРАЩАТЬСЯ?

Текущий газ или жидкость толкает лопатки турбины, вращая вал.Турбина соединена с генератором. В современной турбине наклонные лопасти имеют форму, аналогичную крыльям самолета, чтобы максимизировать создаваемую силу. Жидкость может проходить через два, три или более набора лопастей, расположенных последовательно, чтобы преобразовать как можно больше энергии в движение.

Расход топлива автомобиля измеряется тем, сколько топлива он использует для поездки на определенное расстояние. Расход топлива автомобиля зависит от мощности его двигателя, его веса, его аэродинамики (насколько плавно он движется по воздуху), его скорости и манеры вождения.

КАК МОЖНО ПОВЫСИТЬ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ДВИГАТЕЛЯ?

Чем больше топлива нужно автомобилю, тем меньше его эффективность. Ученые разрабатывают автомобили, которые потребляют меньше топлива и, следовательно, не тратят энергию впустую и не загрязняют воздух. Они также производят автомобили, использующие различные источники энергии, такие как солнечные батареи, электродвигатели или водородное топливо, не загрязняющее окружающую среду.

Бензиновый двигатель — Energy Education

Движущаяся схема рядного четырехцилиндрового двигателя. Поршни серые, коленчатый вал зеленый, блок прозрачный. [1]

Бензиновый двигатель — это разновидность теплового двигателя, в частности внутреннего сгорания, работающего на бензине. Эти двигатели являются наиболее распространенными способами приведения в движение автомобилей. В то время как турбины могут работать на бензине, бензиновый двигатель относится именно к бензиновым двигателям с поршневым приводом.

Бензиновые двигатели во многом являются причиной того, что мир берет так много нефти из-под земли для переработки в нефтепродукты, такие как бензин. Во всем мире транспорт составляет примерно 18% нашего потребления первичной энергии, а бензин — немногим меньше половины этого объема. [2] Это означает, что бензиновые двигатели потребляют примерно 8% всей первичной энергии в мире.

Устройство двигателя

Блок

Блок является основой двигателя. Это большой металлический блок, обычно алюминиевый или стальной (в Формуле-1 используется магниевый сплав), с прорезанными в нем отверстиями для цилиндров.

Цилиндры

Работа выполняется в цилиндрах двигателя. Топливо впрыскивается в цилиндры, где оно воспламеняется свечами зажигания, которые перемещают поршни, совершая работу.

Поршни

Поршни — это устройства, которые скользят вверх и вниз внутри цилиндров. Их работа состоит в том, чтобы скользить внутрь и наружу, соединенные с коленчатым валом, чтобы превращать горящий бензин в работу.

Свечи зажигания

Работа свечи зажигания заключается в воспламенении топлива внутри цилиндра. Быстрое расширение топлива из-за создаваемого тепла воздействует на поршень, отодвигая его от свечи зажигания.

Распредвал

основной артикул

Распределительный вал — это устройство, которое управляет синхронизацией двигателя.Работа распределительного вала заключается в регулировании подачи топлива в двигатель и выпуска выхлопных газов.

Форсунки

Топливная форсунка предназначена для распыления топлива. Это означает превращение жидкого топлива в туман, что резко увеличивает площадь его поверхности. Это позволяет топливу сгорать быстрее, давая больший импульс поршню.

Коленчатый вал

основной артикул

Коленчатый вал — это клей, соединяющий части двигателя.Его цель состоит в том, чтобы превратить прямолинейное (вверх и вниз) движение поршней во вращательное движение. Один конец коленчатого вала прикреплен к распределительному валу через зубчатый ремень. Другой конец подключен к маховику, который регулирует мощность, выходящую из двигателя, что-то вроде защиты от перенапряжения для вашего компьютера.

Маховик

Маховик — это устройство управления мощностью двигателя. Он соединен со сцеплением, которое соединено с коробкой передач. Чтобы узнать больше о том, как двигатель передает свою мощность на колеса, нажмите здесь.

Для дальнейшего чтения

Ссылки

Отказ от бензина по всему миру — Coltura

Не для США Страны: Достижения поэтапного отказа от бензина

1. Армения подписала декларацию COP26, обязуясь работать над тем, чтобы к 2040 году все новые автомобили были нулевыми выбросами

2. Австрия подписала декларацию COP26, обязуясь работать над тем, чтобы к 2040 году все новые автомобили были нулевыми выбросами

3. Азербайджан подписал декларацию COP26, обязуясь работать над тем, чтобы к 2040 году все новые автомобили были с нулевым уровнем выбросов

4.Бельгия подписала декларацию COP26, обязуясь работать над тем, чтобы к 2040 году все новые автомобили были с нулевым уровнем выбросов

5. Британская Колумбия: принят закон, запрещающий продажу новых автомобилей с бензиновым двигателем к 2040 году

6. Канада: планы по прекращению продажи новых бензиновых двигателей автомобилей и грузовиков с двигателями к 2035 году в соответствии с планами провинции Квебек сделать то же самое.

7. Кабо-Верде подписала декларацию COP26, обязуясь работать над тем, чтобы к 2040 году все новые автомобили были с нулевым уровнем выбросов

8. Чили объявила, что к 2035 году 100% новых автомобилей будут электрическими

9.Хорватия подписала декларацию COP26, обязуясь добиваться нулевого уровня выбросов всех новых автомобилей к 2040 г.

10. Кипр подписала декларацию COP26, обязуясь добиваться нулевого уровня выбросов всех новых автомобилей к 2040 г.

11. Дания: планы запретить автомобили с бензиновым двигателем к 2030 г., а гибриды – к 2035 г.; призвал Европейский Союз прямо разрешить государствам-членам ввести запреты с 2030 года.

12.  Египет: работа над планом по использованию только электромобилей к 2040 году

13, Сальвадор подписал декларацию COP26, в которой обязуется работать над тем, чтобы к 2040 году все новые автомобили имели нулевой уровень выбросов

14.Финляндия подписала декларацию COP26, обязуясь работать над тем, чтобы к 2040 году все новые автомобили были с нулевым уровнем выбросов

15.  Франция: планирует запретить продажу автомобилей с бензиновым двигателем к 2040 году

16.  Германия: Бундесрат (верхняя палата законодательного органа) принял резолюцию только одобрять автомобили без выбросов для использования на дорогах к 2030 году.

17. Исландия: планирует запретить регистрацию новых автомобилей, работающих на ископаемом топливе, начиная с 2030 года; Рейкьявик ликвидирует половину своих заправочных станций к 2025 году.

18. Индия: поставила цель полностью перейти на электромобили к 2030 году и рассматривает вопрос о запрете к 2025 году двух- и трехколесных транспортных средств, работающих на газе.

19.  Ирландия: предложено принять закон, разрешающий продажу автомобилей с нулевым уровнем выбросов только с 2030 года

20.  Израиль: планирует запретить продажу новых автомобилей с бензиновым двигателем после 2030 года

21. Япония планирует запретить продажу новых автомобилей с бензиновым двигателем к 2035 году.

22. Корея: рассматривает вопрос о запрете продажи новых газовых автомобилей к 2035 г.

23. Лихтенштейн подписал декларацию COP26, обязуясь работать над тем, чтобы к 2040 г. все новые автомобили имели нулевой уровень выбросов

24. Литва подписала декларацию COP26, обязуясь работать для новые автомобили с нулевым уровнем выбросов к 2040 году

25.Люксембург подписал декларацию COP26, обязуясь работать над тем, чтобы к 2040 году все новые автомобили были нулевыми выбросами

26. Мальта подписала декларацию COP26, обязуясь работать над тем, чтобы все новые автомобили были нулевыми выбросами к 2040 году

27. Нидерланды: все новые автомобили должны быть экологически чистыми — бесплатно к 2030 году; К 2030 г. Амстердам запрещает использование всех автомобилей с бензиновым/дизельным двигателем на улицах

28. Новая Зеландия планирует запретить продажу новых автомобилей с бензиновым двигателем к 2040 г.

29.  Норвегия: планирует запретить продажу автомобилей с бензиновым двигателем к 2025 г. продажа автомобилей электрические)

30.Польша подписала декларацию COP26, обязуясь работать над тем, чтобы к 2040 году все новые автомобили были с нулевым уровнем выбросов

31. Португалия: планирует прекратить продажу новых автомобилей с бензиновым двигателем к 2040 году

32. Словения: планирует запретить продажу новых автомобилей, работающих на ископаемом топливе, к 2030 году

33.  Испания: планирует запретить продажу автомобилей, работающих на ископаемом топливе, к 2040 году

34.  Шри-Ланка: планирует запретить использование на дорогах всех автомобилей, работающих на ископаемом топливе, к 2040 году.

35.  Швеция: планирует запретить продажу бензина автомобили после 2030 года

36.Тайвань: планирует запретить продажу новых неэлектрических автомобилей к 2040 г.

37. Таиланд: планирует поэтапный отказ от продаж новых автомобилей с бензиновым двигателем к 2035 г.

38.  Великобритания: планирует запретить продажу исключительно бензиновых или дизельных автомобилей к 2030 г.; Шотландия: планы прекращения продаж новых автомобилей с бензиновым двигателем к 2032 г.

39. Уругвай подписал декларацию COP26, в которой обязуется работать над тем, чтобы к 2040 г. все новые автомобили были с нулевым уровнем выбросов. Транспортные средства с двигателями (ДВС) будут разрешены в центре города после 2030 года.

Брюссель: к 2035 году планируется полностью запретить движение автомобилей с бензиновыми двигателями в городе.

Бристоль: возможно, станет первым городом, запретившим въезд дизельным автомобилям в центр города.

Гонконг: планируется поэтапный отказ от всех автомобилей с бензиновым и дизельным двигателем к 2030 или 2040 году. Майк Левин (D-CA-49) представил федеральный Закон о транспортных средствах с нулевым уровнем выбросов от 2020 года.Этот законопроект требует, чтобы 50% всех новых легковых автомобилей, проданных в 2025 году в США, были ZEV. Требование будет увеличиваться на 5% каждый год, до 100% продаж новых автомобилей к 2035 году. ) и Кори Букер (D-NJ) в Сенате, а также представители Джо Негус (D-CO-1), Эрл Блюменауэр (D-OR-3), Лиза Блант Рочестер (D-DE-At Large), Сюзанна Бонамичи (D-OR-1), Джулия Браунли (D-CA-26), Джуди Чу (D-CA-27), Эмануэль Кливер, II (D-MO-5), Марк ДеСольнье (D-CA-11), Анна Г.Эшу (D-CA-18), Джаред Хаффман (D-CA-2), Прамила Джаяпал (D-WA-7), Барбара Ли (D-CA-13), Алан Ловенталь (D-CA-47), Джерри Надлер (D-NY-10) и Челли Пингри (D-ME-1) в доме.

В октябре 2019 года сенатор Чак Шумер (штат Нью-Йорк) предложил план замены к 2040 году всех автомобилей с бензиновым двигателем на электрические. призвал к поэтапному отказу от продаж новых автомобилей с бензиновым двигателем к 2035 году. Законы S2252, , принятые законодательным органом в январе 2020 года по статье , ставят цель, чтобы к 2040 году 90% всех продаж новых автомобилей приходилось на электромобили.

Нью-Йорк: 25 сентября 2020 г. в сенате штата был представлен закон S 9008, призывающий к тому, чтобы к 2035 г. все новые автомобили продавались с нулевым уровнем выбросов.

Калифорния: 23 сентября 2020 г. губернатор Гэвин Ньюсом издал указ призыв к штату прекратить продажу новых автомобилей, работающих на ископаемом топливе, к 2035 году.

Штат Вашингтон: HB 1204 и сопутствующий ему законопроект сената SB 5256, внесенные в январе 2021 года, потребуют регистрации всех легковых и легких транспортных средств 2030 модельного года и позже. в состоянии быть электрическим.Подробнее здесь. HB 1832, введенный в феврале 2019 года, требовал, чтобы к 2027 году все транспортные средства государственного парка были электромобилями. Он был принят как статья бюджета в размере 450 000 долларов США для разработки плана существенного перевода общественного парка автомобилей на электрические уже к 2025 году.

Колорадо : В сентябре 2020 года губернатор Колорадо Джаред Полис выдвинул план, согласно которому к 2050 году «почти 100%» транспортных средств на дорогах Колорадо будут электрическими. автомобилей с двигателем с 2030 года.SB 1338, введенный в 2019 году, должен был бы прекратить продажу новых автомобилей с бензиновым двигателем, начиная с 2030 года, но не продвинулся вперед.

Массачусетс: в январе 2021 года Массачусетс объявил о планах по примеру Калифорнии запретить продажу новых автомобилей на бензине, начиная с 2035 года. 25 июня 2019 г. губернатор Сунуну наложил вето.Он был принят в мае 2019 года в качестве статьи бюджета в размере 450 000 долларов США для разработки плана существенного перевода общественного транспорта на электрический уже к 2025 году.

Города

сократить продажи бензина на городских заправочных станциях на 10 % в год по сравнению с базовым уровнем 2018 года и поставить цель, чтобы к 2025 году все новые автомобили, зарегистрированные в городе, были автомобилями с нулевым уровнем выбросов.

Беркли рассматривает ограничения на эксплуатацию и парковку бензиновых автомобилей на своих улицы после 2045 года и запрет на продажу новых бензиновых автомобилей к 2030 году.

Сан-Франциско работает над тем, чтобы к 2040 году все поездки на транспортных средствах были без выбросов. зона, свободная от ископаемого топлива, к 2030 году.

Присоединяйтесь к Coltura

Цель Coltura — прекратить продажу новых бензиновых и дизельных автомобилей к 2030 году.

Люди по всей стране присоединяются к нашему движению за улучшение климата, здоровья и справедливости, переходя от бензина к более чистым и дешевым альтернативам.

Mazda предложит первый в мире бензиновый двигатель с воспламенением от сжатия

Производители автомобилей углубляются в свои хитрости, чтобы сделать двигатели внутреннего сгорания более эффективными. В прошлом году Infiniti представила двигатель с переменной степенью сжатия, а гибридная технология становится все умнее, но у Mazda есть другое решение. В 2019 году компания выпустит первый коммерческий бензиновый двигатель с воспламенением от сжатия, получивший название SkyActiv-X.

В основе новой линейки двигателей Mazda лежит технология искрового воспламенения от сжатия.В настоящее время бензиновые двигатели воспламеняют свою воздушно-топливную смесь искрой от (точно названных) свечей зажигания. Новая линейка двигателей SkyActiv-X порвет с этим процессом, вместо этого обеспечивая безискровое воспламенение воздушно-топливной смеси за счет сжатия.

Если это звучит знакомо, то это потому, что дизельные двигатели делают то же самое. Этот процесс позволяет двигателю работать при более низких температурах, что снижает значительную часть тепловой энергии, обычно теряемой в бензиновых двигателях. Это, в свою очередь, позволяет Mazda работать с гораздо более бедной топливно-воздушной смесью для лучшего расхода топлива и снижения выбросов.По словам компании, эта технология представляет собой эволюцию сверхвысокой степени сжатия, используемой в текущей линейке двигателей.

Mazda заявляет, что новый (запатентованный) процесс сочетает в себе преимущества как дизельных, так и бензиновых двигателей для значительного повышения эффективности использования топлива. Некоторые другие производители пытались закрепить этот процесс в концепциях, но узкий диапазон температур, при котором двигатели с воспламенением от сжатия работают лучше всего, вызвал проблемы. SkyActiv-X позволяет избежать этой проблемы, работая как обычный двигатель с зажиганием от свечи зажигания, когда того требуют условия.

По сравнению с текущей линейкой двигателей SkyActiv-G, линейка SkyActiv-X должна потреблять на 20–30% меньше топлива. В сочетании с нагнетателем эта технология также должна давать на 10-30 процентов больше крутящего момента, чем текущий (без наддува) модельный ряд SkyActiv.

О новой технологии двигателей было объявлено в рамках плана Mazda «Устойчивое увеличение-увеличение до 2030 года», в котором, среди прочего, излагаются планы компании по электрификации и минимизации выбросов. Ожидайте появления электромобилей и «других технологий электропривода» в Mazda на некоторых рынках к 2019 году.Однако не ожидайте, что компания отвернется от бензина и дизельного топлива — в плане говорится, что Mazda «продолжит усилия по совершенствованию двигателя внутреннего сгорания».

Источник: Mazda

История маленького двигателя

Джеймс Уатт, шотландский изобретатель, разработчик концепции лошадиной силы и тезка единицы мощности ватт, расширил паровую машину Ньюкомена в конце 1700-х годов. Эти инновации свели к минимуму физический труд, повысили эффективность локомотивов и кораблей и помогли осуществить промышленную революцию в Великобритании.

К середине 1800-х годов в Западной Европе были разработаны первые примитивные двигатели внутреннего сгорания. Эти небольшие двигатели эволюционировали, чтобы работать на бензине и керосине. Более эффективные и гораздо меньшие, городские чугунолитейные заводы и машинисты по всему миру производили двигатели для продажи всем, от промышленников до фермеров. Тяжелые одноцилиндровые двигатели работали на дизельном топливе, питая производственные мощности на Восточном побережье и хлопкоочистительные заводы на Юге.

В начале 1900-х годов компания Briggs & Stratton разработала революционный стационарный двигатель типа «P».Это изменило правила игры в индустрии 4-тактных бензиновых двигателей и определило курс Briggs & Stratton на то, чтобы стать крупнейшим в мире производителем бензиновых двигателей с воздушным охлаждением. Этот удобный портативный двигатель надежно приводил в действие многие машины, включая стиральные машины, садовые тракторы, культиваторы и генераторы. Доступный и легкодоступный двигатель типа «P» давал людям возможность выполнять все, что им нужно в повседневной жизни.

К середине 1900-х годов такие компании, как Briggs & Stratton, вносили больше инноваций в конструкцию двигателей.Однако в 1953 году компания Briggs & Stratton произвела революцию в индустрии газонов и садов, разработав первый легкий алюминиевый двигатель с воздушным охлаждением. Этот легкий алюминиевый двигатель упростил использование газонокосилок, снегоуборщиков и генераторов и получил дальнейшее развитие в 1958 году с появлением двигателей Kool-Bore (полностью алюминиевых) и двигателей с втулкой.

1970-е годы принесли в Соединенные Штаты нехватку топлива, и компания Briggs & Stratton отреагировала на необходимость использовать меньше газа, разработав электродвигатели и один из первых прототипов гибридного автомобиля, работающего на газе и электричестве.