10Ноя

Создатель двигателя внутреннего сгорания: Страница не найдена — Автомобильные двигатели

Содержание

Кто придумал двигатель внутреннего сгорания


Первый двигатель внутреннего сгорания: с чего все началось

Разработка первого двигателя внутреннего сгорания длилась почти два века, пока автомобилисты смогут узнать прототипы современных моторов. Все начиналось с газа, а не с бензина. В число людей, которые приложили свою руку к истории создания, являются — Отто, Бенц, Майбах, Форд и другие. Но, последние научные открытия перевернули весь автомир, поскольку отцом первого прототипа считался совсем не тот человек.

Леонардо и здесь руку приложил

До 2016 года основателем первого двигателя внутреннего сгорания считался Франсуа Исаак де Риваз. Но, историческая находка, сделанная английскими учеными, перевернула весь мир. При раскопках вблизи одного из французских монастырей, были найдены чертежи, которые принадлежали Леонардо да Винчи. Среди них был чертеж двигателя внутреннего сгорания.

Конечно, если смотреть на первые двигатели, которые создавали Отто и Даймлер, то можно найти конструктивные сходства, а вот с современными силовыми агрегатами их уже нет.

Легендарный да Винчи опередил свое время почти на 500 лет, но поскольку был скован технологиями своего времени, а также финансовыми возможностями, так и не смог сконструировать мотор.

Детально исследовав чертеж, современные историки, инженеры и автоконструкторы с мировым именем, пришли к выводу, что данный силовой агрегат мог работать и довольно продуктивно. Так, компания Форд занялась разработкой прототипа двигателя внутреннего сгорания, основываясь на чертежах да Винчи. Но, эксперимент удался только наполовину. Двигатель завести не удалось.

Но, некоторые современные доработки позволили, все-таки дать жизнь силовому агрегату. Он так и остался экспериментальным прототипом, но кое-что компания Форд, все-таки почерпнула для себя — это размер камер сгорания для легковых автомобилей В-класса, который составляет 83,7 мм. Как оказалось — это идеальный размер для сгорания воздушно-топливной смеси для такого класса моторов.

Инженерия и теория

Согласно историческим фактам, в XVII веке голландский ученый и физик Кристиан Хагенс разработал первый теоретический двигатель внутреннего сгорания на пороховой основе. Но, как и Леонардо был скован технологиями своего времени и воплотить свою мечту в реальность так и не смог.

Франция. 19 век. Начинается эпоха массовых механизаций и индустриализаций. В это время, как раз и можно создать, что-то невероятное. Первый, кто сумел собрать двигатель внутреннего сгорания, был француз Нисефор Ньепс, который он назвал — Пирэолофор. Он работал с братом Клодом, и они вместе до создания ДВС презентовали несколько механизмов, которые не нашли своих заказчиков.

В 1806 году в национальной французской академии прошла презентация первого мотора. Он работал на угольной пыли и имел ряд конструктивных недоработок. Несмотря на все недостатки, мотор получил положительные отзывы и рекомендации. Вследствие этого братья Ньепсе получили финансовую помощь и инвестора.

Первый двигатель продолжал развиваться. Более совершенный прототип был установлен на лодки и небольшие корабли. Но, Клоду и Нисефору этого было не достаточно, они хотели удивить весь мир, поэтому изучали разные точные науки, чтобы совершенствовать свой силовой агрегат.

Так, их старания увенчались успехами, и в 1815 году Нисефор находит труды химика Лавуазье, который пишет, что «летучие масла», которые являются частью нефтепродуктов, при взаимодействии с воздухов могут взрываться.

1817 год. Клод едет в Англию, с целью получения нового патента на двигатель, так как во Франции срок действия подходил к концу. На этом этапе братья расстаются. Клод начинает работать над мотором самостоятельно, не уведомив об этом брата, и требует с него денег.

Разработки Клода нашли подтверждение только в теории. Изобретенный двигатель не нашел широкого производства, поэтому стал частью инженерной истории Франции, а Ньепса увековечили памятником.

Сын известного физика и изобретатель Сади Карно издал трактат, который сделал его легендой автомобилестроительной индустрии и делает его знаменитым на весь мир. Работа насчитывала 200 экземпляров и называлась «Размышления о движущей силе огня и о машинах, способных развивать эту силу» изданная в 1824 году. Именно с этого момента начинается история термодинамики.

1858 год. Бельгийский ученый и инженер Жан Жосефа Этьен Ленуара собирает двухтактный двигатель. Отличительными элементами было то, что он имел карбюратор и первую систему зажигания. Топливом служил каменноугольный газ. Но, первый прототип работал всего несколько секунд, а потом навсегда вышел со строя.

Случилось это потому, что мотор не имел систем смазки и охлаждения. При этой неудачи Ленуар не сдался и продолжил работу над прототипом и уже в 1863 году мотор, установленный на 3-х колесный прототип автомобиля, проехал исторические первые 50 миль.

Все эти разработки положили начало эре автомобилестроения. Первые двигатели внутреннего сгорания продолжали разрабатываться, и их создатели увековечили свои имена в истории. Среди таких были — австрийский инженер Зигфрид Маркус, Джордж Брайтон и другие.

Руль принимают легендарные немцы

В 1876 году эстафету начинают принимать немецкие разработчики, чьи имена в наши дни гремят громко. Первый, кого следует отметить, стал Николас Отто и его легендарный «цикл Отто». Он первый разработал и сконструировал прототип двигатель на 4-х цилиндрах. После этого уже в 1877 году он патентует новый двигатель, который лежит в основе большинства современных моторов и самолетов начала 20 века.

Еще одно имя в истории автомобилестроения, которое многие знают и сегодня — Готлиб Даймлер. Он со своим другом и братом по инженерии Вильгельмом Майбахом разработали мотор на газовой основе.

1886 год стал переломным, поскольку именно Даймлер и Майбах создали первый автомобиль с двигателем внутреннего сгорания. Силовой агрегат получил название «Reitwagen». Этот движок ранее устанавливался на двухколесные транспортные средства. Майбах разработал первый карбюратор с жиклерами, который также эксплуатировался достаточно долго.

Для создания работоспособного двигателя внутреннего сгорания великим инженерам пришлось объединить свои силы и умы. Так, группа ученых, в которую вошли Даймлер, Майбах и Отто начали собирать моторы по две штуки в день, что на тот момент было большой скоростью. Но, как и всегда бывает, позиции ученых в совершенствовании силовых агрегатов разошлись и Даймлер уходит с команды, чтобы основать свою компанию. Вследствие этих событий Майбах следует своему другу.

1889 год Даймлер основывает первую автомобилестроительную фирму «Daimler Motoren Gesellschaft». В 1901 году Майбах собирает первый Мерседес, который положил начало легендарному немецкому бренду.

Еще одним не менее легендарным немецким изобретателем становится Карл Бенц. Его первый прототип двигателя мир увидел в 1886 году. Но, до момента создания первого своего мотора, он успел основать фирму «Benz & Company». Дальнейшая история просто потрясающая. Впечатленный разработками Даймлера и Майбаха, Бенц решил слить все компании воедино.

Так, сначала «Benz & Company» сливается с «Daimler Motoren Gesellschaft», и становиться «Daimler- Benz». Впоследствии соединение коснулось и Майбаха и компания стала называться «Mersedes- Benz».

Еще одно знаменательное событие в автомобилестроение случилось в 1889 году, когда Даймлер предложил разработку V-образного силового агрегата. Его идею подхватил Майбах и Бенц, и уже в 1902 году V-образные двигатели начали выпускаться на самолеты, а позже на автомобили.

Отец основатель автоиндустрии

Но, как не крути, самый большой взнос в развитие автомобилестроения и автодвигательных разработок внес американский конструктор, инженер и просто легенда — Генри Форд. Его лозунг: «Автомобиль для всех» нашел признание у простых людей, что и привлекло их. Основав в 1903 году компанию «Форд», он не только принялся за разработку нового поколения двигателей для своего автомобиля Форд А, но и дал новые рабочие места простых инженерам и людям.

В 1903 году против Форда выступил Селден, который утверждал, что первый использует его разработку двигателя. Судебный процесс длился целых 8 лет, но при этом, ни один из участников, так и не смог выиграть процесс, поскольку суд решил, что права Селдена не нарушены, а Форд использует свой тип и конструкцию мотора.

В 1917 году, когда США вступила в первую мировую войну, компания Форд начинает разработку первого тяжелого двигателя для грузовых автомобилей с повышенной мощностью. Так, к концу 1917 года Генри представляет первых бензиновый 4-х тактный 8-ми цилиндровый силовой агрегат Форд М, который начала устанавливаться на грузовые автомобили, а в последствие и во время 2-й мировой на некоторые грузовые самолеты.

Когда другие автомобилестроители переживали не самые лучшие времена, то компания Генри Форда процветала и имела возможность разрабатывать все новые варианты двигателей, которые нашли применение среди широкого автомобильного ряда автомобилей Форд.

Вывод

По сути, первый двигатель внутреннего сгорания изобрел Леонардо да Винчи, но это было только в теории, поскольку он был скован технологиями своего времени. А вот первый прототип поставил на ноги голландец Кристиан Хагенс. Потом были разработки французских братьев Ньепс.

Но, все же массовой популярности и разработки двигатели внутреннего сгорания получили с разработками таких великих немецких инженеров, как Отто, Даймлер и Майбах. Отдельно стоит отметить заслуги в разработках моторов отца основателя автоиндустрии — Генри Форда.

История бензинового двигателя (ДВС) — Двигатели автомобилей

Бензиновый двигатель внутреннего сгорания прочно вошел в нашу жизнь и останется в ней еще на неопределенное время. Развитие альтернативных топливных технологий предполагает, что в некотором будущем бензиновый мотор станет в конечном счете лишь историей, однако его потенциал, по расчетам специалистов, исчерпан лишь на 75 процентов, что позволяет назвать бензиновый ДВС на данный момент одним из главных типов двигателей в нашем мире.

Изобретение бензинового мотора, как и многих других современных вещей, существование без которых сегодня немыслимо, произошло благодаря, в общем-то, случайности, когда в 1799 году французом Ф. Лебоном был открыт светильный газ – смесь водорода, окиси углерода, метана и некоторых других горючих газов. Как предполагает его название, светильный газ использовался для осветительных приборов, заменивших в то время свечи, однако в скором времени Лебон нашел ему и другое применение. Изучая свойства найденного газа, инженер заметил, что его смесь с воздухом взрывается, выделяя большое количество энергии, которую можно использовать в интересах человека. В 1801 году Лебон запатентовал первый газовый двигатель, состоящий из двух компрессоров и камеры сгорания. По существу газовый двигатель Лебона стал примитивным прототипом современного ДВС.

Нужно отметить, что попытки поставить тепловую энергию взрыва на службу человечеству предпринимались задолго до рождения Лебона. Еще в 17-м веке нидерландский ученый Христиан Гюйгенс использовал порох, чтобы приводить в движение водяные насосы, доставляющие воду в сады Версальского дворца, а итальянский физик Алессандро Вольта в конце 80-х годов 18 века изобрел «электрический пистолет», в котором электрическая искра воспламеняла смесь водорода и воздуха, выстреливая из ствола кусок пробки.

В 1804 году Лебон трагически погиб и развитие технологии внутреннего загорания на некоторое время приостановилось, пока бельгиец Жан Этьен Ленуар не догадался использовать принцип электрического зажигания для воспламенения смести в газовом двигателе. После нескольких неудачных попыток, Ленуару удалось создать работающий двигатель внутреннего сгорания, который он запатентовал в 1859 году. К сожалению, Ленуар оказался больше коммерсантом, чем изобретателем. Выпустив несколько сотен своих моторов, он заработал довольно приличную сумму денег и прекратил дальнейшее усовершенствование своего изобретения.  Тем не менее, двигатель Ленуара, использовавшийся как привод локомотивов, дорожных экипажей, судов и в стационарном виде, считается первым в истории работающим двигателем внутреннего сгорания.

В 1864 году немецкий инженер Август Отто получил патент на собственную модель газового двигателя, КПД которого достигал 15-ти процентов, то есть был не только эффективнее двигателя Ленуара, но и эффективнее любого парового агрегата, существовавшего в то время. Совместно с промышленником  Лангеном, Отто создал фирму «Отто и Компания», в планы которой входило производство новых моторов, которых было выпущено около 5 000 экземпляров.  В 1877 году Отто запатентовал четырехтактный двигатель внутреннего сгорания, однако, как оказалось, четырехтактный цикл был изобретен еще за несколько лет до этой даты французом Бо де Рошем. Судебная тяжба между этими инженерами закончилась поражением Отто, в результате чего его монопольные права на четырёхтактный цикл были отозваны. Тем не менее, конструкция двигателя Отто во многом превосходила французский аналог, что и предопределило его успех – к 1897 году было выпущено уже 42 000 таких моторов различной мощности.

Светильный газ в качестве топлива для ДВС существенно суживал область их применения, поэтому инженерами из разных стран постоянно проводились поиски нового, более доступного горючего. Одним из первых изобретателей, применивших бензин в качестве топлива для ДВС, был американец Брайтон, разработавший в 1872 году так называемый «испарительный» карбюратор. Однако его конструкция была настолько несовершенной, что он оставил свои попытки.

Лишь через десять лет после изобретения Брайтона был создан работоспособный двигатель внутреннего сгорания, работающий на бензине. Готлиб Даймлер, талантливый немецкий инженер, работавший на фирме Отто, еще в начале 80-х годов 19-го века предложил начальнику разработанный им самим проект бензинового мотора, который можно было бы использовать на дорожном транспорте, однако Отто отверг его начинания. В ответ на это Даймлер и его друг Вильгельм Майбах уволились из «Отто и Компания» и организовали собственное дело. Первый бензиновый двигатель Даймлера-Майбаха появился в 1883 году и предназначался для установки стационарно. Зажигание в цилиндре происходило от полой раскаленной трубочки, но в целом конструкция мотора оставляла желать лучшего именно из-за неудовлетворительного зажигания, а так же процесса испарения бензина.

На этом этапе требовалась более простая и надежная система испарения бензина, которая была изобретена в 1893 году венгерским конструктором Донатом Банки. Он изобрел карбюратор, ставший прообразом карбюраторных систем, известных сегодня. Банки предложил революционную по тем временам идею – не испарять бензин – а равномерно распылять его по цилиндру. Поток воздуха всасывал бензин через дозирующий жиклёр, сделанный в форме трубки с отверстиями. Напор потока поддерживался посредством небольшого бачка с поплавком, обеспечивающим постоянную пропорциональную смесь воздуха и бензина.

С этого момента в истории развитие ДВС пошло по нарастающей. Первые карбюраторные моторы имели всего один цилиндр. Рост мощности достигался за счет увеличения объема цилиндра, однако уже к концу столетия начали появиться двухцилиндровые двигатели, а с началом 20-го века все большее распространение начали получать моторы с четырьмя цилиндрами.

Двигатель внутреннего сгорания изобрёл француз Этвен Ленуар, Этвен Ленуар и Бо де Роша изобрели первый двигатель внутреннего сгорания, История изобретения бензиновых двигателей, изобретатель ДВС, в 1878 году Николаус Отто изобрёл по настоящему работоспос

Первый по настоящему работоспособный Двигатель Внутреннего Сгорания (ДВС) появился в Германии в 1878 году. Но история создания ДВС уходит своими корнями во Францию. В 1860 году французский изобретатель Этвен Ленуар изобрёл первый двигатель внутреннего сгорания. Но этот агрегат был несовершенен, с низким КПД и не мог быть применён на практике. На помощь пришёл другой французкий изобретатель Бо де Роша, который в 1862 году предложил использовать в этом двигателе четырехтактный цикл: 1. всасывание 2. сжатие 3. горение и расширение 4. выхлоп Именно эта схема и была использована немецким изобретателем Николаусом Отто, построившим в 1878 г. первый четырехтактный двигатель внутреннего сгорания, КПД которого достигал 22%, что существенно превосходило значения, полученные при использовании двигателей всех предшествующих типов.

Первым автомобилем с четырёхтактным ДВС был трёхколёсный экипаж Карла Бенца, построенный в 1885  году. Годом позже (1886 г) появился вариант Готлиба Даймера. Оба изобретателя работали независимо друг от друга до 1926 года, пока не объединились, создав фирму Deimler-Benz AG.

По материалам сайта euro-auto-history.ru

Кто изобрёл двигатель внутреннего сгорания?

Зигфрид Маркус родился в еврейской семье в 1831 году в Германии. 17-летним юношей он уже работал в Берлине на прокладке коммуникаций телефонной связи, затем долгое время трудился механиком в немецкой электрической компании «Сименс унд Хальске» в Берлине.

Маркус хорошо изучил историю транспортной техники. Все это время он мечтал построить свой самодвижущийся экипаж.

Тем временем в судьбу Маркуса вмешалась политика — назревала война между Германией и Францией. Ему грозил призыв на военную службу. Чтобы избежать этого, в 1852 году он перебрался в Австро-Венгрию, в Вену, где некоторое время работал в Венском университете.

С 1860 года Маркус получил возможность полностью посвятить себя собственным увлечениям, среди которых главное место занимала электротехника. Им были изобретены телефонное реле, микрофон, громкоговоритель, электрические предохранители для подводных мин и прочее.

Зигфрид решил многие технические проблемы и кое-что запатентовал. В одной только Австро-Венгрии ему принадлежат 38 патентов. Широкое применение нашло открытое Маркусом в 1864 году магнетоэлектрическое зажигание (магнето), которое позже стали использовать в двигателях внутреннего сгорания. Карбюратор Маркуса, запатентованный в 1865 году, нашел практическое применение прежде всего в двигателе воздушного охлаждения фирмы Langen I Wolf, а вскоре и в его собственном.

К тому времени двигатели с воздушным охлаждением считались уже устаревшими. Для создания усовершенствованного двигателя внутреннего сгорания Маркус нашел изготовителя в Вене — Якоба Вархаловского (поляк, авиаконструктор и летчик), а в Праге — фирму Marky, Bromovsky I Schulz.

Построенный Зигфридом одноцилиндровый двигатель с объемом 1570 см3 достигал мощности 0,73 кВт (1 л.с.) при 300 об/мин. Обороты регулировались при помощи вентиля. Охлаждением служил естественный оборот воды, поступающей из большого резервуара под задним сиденьем. Двигатель весил 280 кг и имел карбюратор собственной конструкции, который обогревался выхлопными газами. Изобретатель испытал его в сентябре 1870 года на своей первой самодвижущейся повозке, а затем построил более компактный мотор.

В 1875 году Маркус поставил свой двигатель на деревянную раму от конной пролетки на 4-х деревянных колесах. Передние колеса поворачивались вместе с осью, а для управления было приспособлено небольшое рулевое колесо. Водитель и пассажир сидели на деревянной скамейке в центре машины. На первом образце передняя ось имела резиновые подушки, которые потом заменили металлическими рессорами. Задние колеса крепились к раме жестко и снабжались тормозными башмаками. Они прижимались ручным рычагом прямо к ободам колес. Трансмиссия приводила в действие не коленвал, а маховик. С него вращение на задние колеса передавалось при помощи конического сцепления и ременной передачи.

Эта машина была собрана на механическом заводе Лихтенштейна в местечке Адамов — близ города Брно в современной Чехии. Эта страна тогда входила в состав Австро-Венгрии.

К автомобилю — а вернее, моторной повозке — Зигфрида Маркуса местные обыватели и полиция сначала отнеслись враждебно, и ему приходилось испытывать свое изобретение по ночам, на тихих улицах близ кладбища. Это происходило уже в Вене, куда автомобиль Маркуса перевезли по железной дороге. Его шарабан еле-еле тащился по булыжным мостовым, нещадно чихая и треща, пугая собак и добропорядочных граждан. Скорость моторной повозки Маркуса составляла 6−8 км/час и не производила никакого впечатления. Его легко обгоняли не только конные экипажи, но и модные тогда велосипеды.

Никто не заинтересовался изобретением Зигфрида. Однако он, вечно грязный, с покрытым копотью лицом, не обращая внимания на сердитые возгласы горожан, продолжал испытывать свое детище.

Умер Маркус в 1889 году. В настоящее время он почти забыт, заслоненный именами Даймлера, Бенца и других конструкторов автомобилей, модели которых появились значительно позже.

Судьба первого автомобиля Зигфрида Маркуса сложилась так. После смерти изобретателя в 1898 году его машину забрали в Австро-Венгерский автомобильный клуб, а потом она стала экспонатом технического музея в Вене. Рядом с ним долгое время стояла табличка: «Повозка Маркуса (1875 г.). Готова к действию».

Австрийцы еще в 1898 году воздвигли Зигфриду Маркусу памятник. Он стал одним из национальных героев, и как один из выдающихся изобретателей XIX века, живший в Вене, был изображен на австрийской марке (1971).

Австрийцы твердо уверены, что первый в мире автомобиль был создан именно у них в далеком 1875 году — задолго до того, как в других странах появились его более удачливые соперники, добившиеся официального признания.

Сохранился и сам этот автомобиль — он находится в Венском индустриальном музее. Голограмма первого автомобиля с бензиновым двигателем З. Маркуса экспонировалась в 1997 году в Национальном музее науки и технологии в Хайфе на выставке «Евреи Вены», подготовленной Еврейским музеем в столице Австрии.



История создания двигателей внутреннего сгорания

История создания двигателей внутреннего сгорания

В 1799 году французский инженер Филипп Лебон открыл светильный газ. В 1799 году он получил патент на использование и способ получения светильного газа путём сухой перегонки древесины или угля. Это открытие имело огромное значение, прежде всего для развития техники освещения. Очень скоро во Франции, а потом и в других странах Европы газовые лампы стали успешно конкурировать с дорогостоящими свечами. Однако светильный газ годился не только для освещения.

Патент на конструкцию газового двигателя

В 1801 году Лебон взял патент на конструкцию газового двигателя. Принцип действия этой машины основывался на известном свойстве открытого им газа: его смесь с воздухом взрывалась при воспламенении с выделением большого количества теплоты. Продукты горения стремительно расширялись, оказывая сильное давление на окружающую среду. Создав соответствующие условия, можно использовать выделяющуюся энергию в интересах человека. В двигателе Лебона были предусмотрены два компрессора и камера смешивания. Один компрессор должен был накачивать в камеру сжатый воздух, а другой — сжатый светильный газ из газогенератора. Газовоздушная смесь поступала потом в рабочий цилиндр, где воспламенялась. Двигатель был двойного действия, то есть попеременно действовавшие рабочие камеры находились по обе стороны поршня. По существу, Лебон вынашивал мысль о двигателе внутреннего сгорания, однако в 1804 году он погиб, не успев воплотить в жизнь своё изобретение.

Жан Этьен Ленуар

В последующие годы несколько изобретателей из разных стран пытались создать работоспособный двигатель на светильном газе. Однако все эти попытки не привели к появлению на рынке двигателей, которые могли бы успешно конкурировать с паровой машиной. Честь создания коммерчески успешного двигателя внутреннего сгорания принадлежит бельгийскому механику Жану Этьену Ленуару. Работая на гальваническом заводе, Ленуар пришёл к мысли, что топливовоздушную смесь в газовом двигателе можно воспламенять с помощью электрической искры, и решил построить двигатель на основе этой идеи.

Ленуар не сразу добился успеха. После того как удалось изготовить все детали и собрать машину, она проработала совсем немного и остановилась, так как из-за нагрева поршень расширился и заклинил в цилиндре. Ленуар усовершенствовал свой двигатель, продумав систему водяного охлаждения. Однако вторая попытка запуска также закончилась неудачей из-за плохого хода поршня. Ленуар дополнил свою конструкцию системой смазки. Только тогда двигатель начал работать.

Август Отто

В 1864 году было выпущено уже более 300 таких двигателей разной мощности. Разбогатев, Ленуар перестал работать над усовершенствованием своей машины, и это предопределило её судьбу — она была вытеснена с рынка более совершенным двигателем, созданным немецким изобретателем Августом Отто.

В 1864 году тот получил патент на свою модель газового двигателя и в том же году заключил договор с богатым инженером Лангеном для эксплуатации этого изобретения. Вскоре была создана фирма «Отто и Компания».

На первый взгляд, двигатель Отто представлял собой шаг назад по сравнению с двигателем Ленуара. Цилиндр был вертикальным. Вращаемый вал помещался над цилиндром сбоку. Вдоль оси поршня к нему была прикреплена рейка, связанная с валом. Двигатель работал следующим образом. Вращающийся вал поднимал поршень на 1/10 высоты цилиндра, в результате чего под поршнем образовывалось разрежённое пространство и происходило всасывание смеси воздуха и газа. Затем смесь воспламенялась. Ни Отто, ни Ланген не владели достаточными знаниями в области электротехники и отказались от электрического зажигания. Воспламенение они осуществляли открытым пламенем через трубку. При взрыве давление под поршнем возрастало примерно до 4 атм. Под действием этого давления поршень поднимался, объём газа увеличивался и давление падало. При подъёме поршня специальный механизм отсоединял рейку от вала. Поршень сначала под давлением газа, а потом по инерции поднимался до тех пор, пока под ним не создавалось разряжение. Таким образом, энергия сгоревшего топлива использовалась в двигателе с максимальной полнотой. В этом заключалась главная оригинальная находка Отто. Рабочий ход поршня вниз начинался под действием атмосферного давления, и после того, как давление в цилиндре достигало атмосферного, открывался выпускной вентиль, и поршень своей массой вытеснял отработанные газы. Из-за более полного расширения продуктов сгорания КПД этого двигателя был значительно выше, чем КПД двигателя Ленуара и достигал 15 %, то есть превосходил КПД самых лучших паровых машин того времени.

Поскольку двигатели Отто были почти в пять раз экономичнее двигателей Ленуара, они сразу стали пользоваться большим спросом. В последующие годы их было выпущено около пяти тысяч штук. Отто упорно работал над усовершенствованием их конструкции. Вскоре зубчатую рейку заменила кривошипно-шатунная передача. Но самое существенное из его изобретений было сделано в 1877 году, когда Отто взял патент на новый двигатель с четырёхтактным циклом. Этот цикл по сей день лежит в основе работы большинства газовых и бензиновых двигателей. В следующем году новые двигатели уже были запущены в производство.

Четырёхтактный цикл был самым большим техническим достижением Отто. Но вскоре обнаружилось, что за несколько лет до его изобретения точно такой же принцип работы двигателя был описан французским инженером Бо де Роша[de]. Группа французских промышленников оспорила в суде патент Отто. Суд счёл их доводы убедительными. Права Отто, вытекавшие из его патента, были значительно сокращены, в том числе было аннулировано его монопольное право на четырёхтактный цикл.

Хотя конкуренты наладили выпуск четырёхтактных двигателей, отработанная многолетним производством модель Отто всё равно была лучшей, и спрос на неё не прекращался. К 1897 году было выпущено около 42 тысяч таких двигателей разной мощности. Однако то обстоятельство, что в качестве топлива использовался светильный газ, сильно суживало область применения первых двигателей внутреннего сгорания. Количество светильногазовых заводов было незначительно даже в Европе, а в России их вообще было только два- в Москве и Петербурге.

Поиски нового горючего

Поэтому не прекращались поиски нового горючего для двигателя внутреннего сгорания. Некоторые изобретатели пытались применить в качестве газа пары жидкого топлива. Ещё в 1872 году американец Брайтон пытался использовать в этом качестве керосин. Однако керосин плохо испарялся, и Брайтон перешёл к более лёгкому нефтепродукту — бензину. Но для того, чтобы двигатель на жидком топливе мог успешно конкурировать с газовым, необходимо было создать специальное устройство для испарения бензина и получения горючей смеси его с воздухом.

Брайтон в том же 1872 году придумал один из первых так называемых «испарительных» карбюраторов, но он действовал неудовлетворительно.

Бензиновый двигатель

Работоспособный бензиновый двигатель появился только десятью годами позже. Изобретателем его был немецкий инженер Готлиб Даймлер. Много лет он работал в фирме Отто и был членом её правления. В начале 80-х годов он предложил своему шефу проект компактного бензинового двигателя, который можно было бы использовать на транспорте. Отто отнёсся к предложению Даймлера холодно. Тогда Даймлер вместе со своим другом Вильгельмом Майбахом принял смелое решение — в 1882 году они ушли из фирмы Отто, приобрели небольшую мастерскую близ Штутгарта и начали работать над своим проектом.

Проблема, стоявшая перед Даймлером и Майбахом была не из лёгких: они решили создать двигатель, который не требовал бы газогенератора, был бы очень лёгким и компактным, но при этом достаточно мощным, чтобы двигать экипаж. Увеличение мощности Даймлер рассчитывал получить за счёт увеличения частоты вращения вала, но для этого необходимо было обеспечить требуемую частоту воспламенения смеси. В 1883 году был создан первый бензиновый двигатель с зажиганием от раскалённой полой трубочки, открытой в цилиндр.

Первая модель бензинового двигателя предназначалась для промышленной стационарной установки.

Процесс испарения жидкого топлива в первых бензиновых двигателях оставлял желать лучшего. Поэтому настоящую революцию в двигателестроении произвело изобретение карбюратора. Создателем его считается венгерский инженер Донат Банки. В 1893 году он взял патент на карбюратор с жиклёром, который был прообразом всех современных карбюраторов. В отличие от своих предшественников Банки предлагал не испарять бензин, а мелко распылять его в воздухе. Это обеспечивало его равномерное распределение по цилиндру, а само испарение происходило уже в цилиндре под действием тепла сжатия. Для обеспечения распыления всасывание бензина происходило потоком воздуха через дозирующий жиклёр, а постоянство состава смеси достигалось за счёт поддержания постоянного уровня бензина в карбюраторе. Жиклёр выполнялся в виде одного или нескольких отверстий в трубке, располагавшейся перпендикулярно потоку воздуха. Для поддержания напора был предусмотрен маленький бачок с поплавком, который поддерживал уровень на заданной высоте, так что количество всасываемого бензина было пропорционально количеству поступающего воздуха.

Первые двигатели внутреннего сгорания были одноцилиндровыми, и, для того чтобы увеличить мощность двигателя, обычно увеличивали объём цилиндра. Потом этого стали добиваться увеличением числа цилиндров.

В конце XIX века появились двухцилиндровые двигатели, а с начала XX столетия стали распространяться четырёхцилиндровые.

См. также

Ссылки

Двигатель внутреннего сгорания с механическим КПД 95%

Изобретатель из Тольятти создал двигатель внутреннего сгорания с механическим КПД 95%. Если этот проект получит должное внимание стратегических инвесторов и государства, он может создать серьезную конкуренцию электромобилю

Двигатель внутреннего сгорания (ДВС) с механическим КПД 95% практически не имеет вредных выхлопных газов и способен при расходе топлива три литра на 100 км развивать мощность 300 л. с. А общий КПД чудо-двигателя, работающего на бензине, составляет порядка 60%.

Это кажется невероятным, ведь КПД массовых автомобильных бензиновых ДВС не превышает 25%, дизельных — 40%. Этот проект — реально работающий прототип, собранный в «подвале» небольшого мебельного завода. Новые технологии, примененные в этом движке, запатентованы в России, США и даже в Японии. Все попытки зарубежных компаний купить эти разработки патриотом-кулибиным были отвергнуты, хотя предлагались суммы, в 20 раз превышающие стоимость всего его бизнеса. Представляется, что этот проект может создать серьезную конкуренцию электромобилю.

Ротор для аммиака и сварочный трансформатор

Создатель двигателя оказался автором более 50 патентов, в том числе международных. Александр Николаевич Сергеев — разработчик оригинальной технологии сварки роторов для производства аммиака, источников питания сварочной дуги, аэродинамических спойлеров для вазовских автомобилей и еще более 50 изделий, до сих пор применяющихся в шести отраслях промышленности. Свой первый патент на изобретение Сергеев получил, еще будучи студентом, в 1970-х, и был удостоен почетного тогда звания «Молодой ученый года», а через три года, поступив на работу инженером на завод «Азотреммаш» (ныне часть холдинга «Тольяттиазот» — крупнейшего в мире производителя азота), произвел технологическую революцию в отрасли. Разработанная им технология сварки рабочих колес центробежных компрессоров позволила увеличить ресурс работы этих агрегатов в несколько раз и отказаться от поставок аналогичных устройств из США.

Немецкий изобретатель двигателя внутреннего сгорания 6 букв

Ad

Ответы на сканворды и кроссворды

Дизель

Немецкий изобретатель двигателя внутреннего сгорания 6 букв

НАЙТИ

Похожие вопросы в сканвордах

  • Немецкий изобретатель двигателя внутреннего сгорания 6 букв
  • Немецкий инженер, изобретатель роторно-поршневого двигателя внутреннего сгорания 7 букв
  • Французский изобретатель, создатель двигателя внутреннего сгорания 6 букв

Похожие ответы в сканвордах

  • Дизель — Поршневой двигатель внутреннего сгорания, работающий на жидком топливе 6 букв
  • Дизель — Двигатель 6 букв
  • Дизель — Немецкий изобретатель двигателя внутреннего сгорания 6 букв
  • Дизель — Поршневой двигатель внутреннего сгорания 6 букв
  • Дизель — Разновидность двигателя 6 букв
  • Дизель — Немецкий инженер и изобретатель, создатель дизельного двигателя. (фамилия) 6 букв
  • Дизель — (хоккейный клуб) команда по хоккею с шайбой из города Пензы. Выступает в чемпионате ВХЛ 6 букв
  • Дизель — Двигатель внутреннего сгорания, работающий на жидком нефтяном топливе 6 букв
  • Дизель — Тип двигателя внутреннего сгорания 6 букв
  • Дизель — Мотор, жующий «ДТ» 6 букв
  • Дизель — Вин из фильма «ХХХ» 6 букв
  • Дизель — Двигатель внутреннего сгорания 6 букв
  • Дизель — Двигатель внутреннего сгорания работающий на тяжёлом жидком топливе 6 букв
  • Дизель — Двигатель внутреннего сгорания, работающий на жидком топливе 6 букв
  • Дизель — Немецкий инженер или двигатель 6 букв
  • Дизель — Немецкий инженер, «прекрасно знакомый» каждому трактористу 6 букв
  • Дизель — Кто из знаменитых изобретателей утонул в проливе Ла-Манш 6 букв
  • Дизель — Тип движка (автомобильное) 6 букв
  • Дизель — Авто с дизельным двиглом 6 букв
  • Дизель — Блатное название автобуса 6 букв

НАЧАЛА ФИЗИКИ


Поскольку в этом процессе объем двигателя не меняется, то можно считать, что этот процесс — изохорическое охлаждение (участок 4-1 на рис. 21.1). Затем клапаны закрывают отверстия в двигателе, впрыскивается бензин, и процесс повторяется1.

Таким образом, если пренебречь небольшими изменениями массы и химического состава воздуха в двигателе внутреннего сгорания в процессе работы, то цикл двигателя — две изохоры и две адиабаты (см. рис. 21.1). При этом на изохоре 2-3 газ в двигателе получает внутреннюю энергию нагревателя (бензина). Куда же эта внутренняя энергия (которая, заметим, получена благодаря сгоранию купленного нами бензина) расходуется? Часть этой энергии расходуется на совершение полезной работы в процессе 3-4 (ради чего мы, собственно, бензин и покупали). Однако другая часть выбрасывается вместе с горячим газом в окружающий воздух, который и является холодильником двигателя. Другими словами, часть внутренней энергии, взятой у нагревателя, уходит в процессе 4-1 на «отопление улицы»! То есть теряется2.


Николаус Отто (1832-1891) — выдающийся немецкий инженер. Создатель первого работающего двигателя внутреннего сгорания. За сто-сто двадцать лет с момента создания первых автомобилей в автомобилях изменилось все — дизайн, колеса, топливо, производители: Не изменилось только одно: количество тактов работы двигателя. Их всегда было четыре: впуск, сжатие, рабочий ход, выпуск. И произошло это благодаря изобретателю самоучке Н. Отто.

Изобретали двигатели внутреннего сгорания и до Отто. Но вспышки горючей смеси в этих моделях происходили настолько неожиданно, что обеспечить ровную передачу мощности было невозможно. Отто удалось решить эту проблему, использовав идею четырехтактного двигателя со сжатием французского инженера А. Бо де Роша. Отто разработал механизм синхронизации впрыска топлива и его сгорания, правильно подобрал горючую смесь и реализовал этого двигателя не на бумаге а «в железе».

1 Рассмотренный циклический процесс был впервые осуществлен в 1876 г. немецким инженером Н. Отто и называется циклом Отто.

2 Конечно, эта энергия в автомобилях как-то используется, например, для обогрева салона. Однако с точки зрения совершения механической работы — это потерянная энергия.

История двигатель внутреннего сгорания


Первый двигатель внутреннего сгорания: с чего все началось

Разработка первого двигателя внутреннего сгорания длилась почти два века, пока автомобилисты смогут узнать прототипы современных моторов. Все начиналось с газа, а не с бензина. В число людей, которые приложили свою руку к истории создания, являются — Отто, Бенц, Майбах, Форд и другие. Но, последние научные открытия перевернули весь автомир, поскольку отцом первого прототипа считался совсем не тот человек.

Леонардо и здесь руку приложил

До 2016 года основателем первого двигателя внутреннего сгорания считался Франсуа Исаак де Риваз. Но, историческая находка, сделанная английскими учеными, перевернула весь мир. При раскопках вблизи одного из французских монастырей, были найдены чертежи, которые принадлежали Леонардо да Винчи. Среди них был чертеж двигателя внутреннего сгорания.

Конечно, если смотреть на первые двигатели, которые создавали Отто и Даймлер, то можно найти конструктивные сходства, а вот с современными силовыми агрегатами их уже нет.

Легендарный да Винчи опередил свое время почти на 500 лет, но поскольку был скован технологиями своего времени, а также финансовыми возможностями, так и не смог сконструировать мотор.

Детально исследовав чертеж, современные историки, инженеры и автоконструкторы с мировым именем, пришли к выводу, что данный силовой агрегат мог работать и довольно продуктивно. Так, компания Форд занялась разработкой прототипа двигателя внутреннего сгорания, основываясь на чертежах да Винчи. Но, эксперимент удался только наполовину. Двигатель завести не удалось.

Но, некоторые современные доработки позволили, все-таки дать жизнь силовому агрегату. Он так и остался экспериментальным прототипом, но кое-что компания Форд, все-таки почерпнула для себя — это размер камер сгорания для легковых автомобилей В-класса, который составляет 83,7 мм. Как оказалось — это идеальный размер для сгорания воздушно-топливной смеси для такого класса моторов.

Инженерия и теория

Согласно историческим фактам, в XVII веке голландский ученый и физик Кристиан Хагенс разработал первый теоретический двигатель внутреннего сгорания на пороховой основе. Но, как и Леонардо был скован технологиями своего времени и воплотить свою мечту в реальность так и не смог.

Франция. 19 век. Начинается эпоха массовых механизаций и индустриализаций. В это время, как раз и можно создать, что-то невероятное. Первый, кто сумел собрать двигатель внутреннего сгорания, был француз Нисефор Ньепс, который он назвал — Пирэолофор. Он работал с братом Клодом, и они вместе до создания ДВС презентовали несколько механизмов, которые не нашли своих заказчиков.

В 1806 году в национальной французской академии прошла презентация первого мотора. Он работал на угольной пыли и имел ряд конструктивных недоработок. Несмотря на все недостатки, мотор получил положительные отзывы и рекомендации. Вследствие этого братья Ньепсе получили финансовую помощь и инвестора.

Первый двигатель продолжал развиваться. Более совершенный прототип был установлен на лодки и небольшие корабли. Но, Клоду и Нисефору этого было не достаточно, они хотели удивить весь мир, поэтому изучали разные точные науки, чтобы совершенствовать свой силовой агрегат.

Так, их старания увенчались успехами, и в 1815 году Нисефор находит труды химика Лавуазье, который пишет, что «летучие масла», которые являются частью нефтепродуктов, при взаимодействии с воздухов могут взрываться.

1817 год. Клод едет в Англию, с целью получения нового патента на двигатель, так как во Франции срок действия подходил к концу. На этом этапе братья расстаются. Клод начинает работать над мотором самостоятельно, не уведомив об этом брата, и требует с него денег.

Разработки Клода нашли подтверждение только в теории. Изобретенный двигатель не нашел широкого производства, поэтому стал частью инженерной истории Франции, а Ньепса увековечили памятником.

Сын известного физика и изобретатель Сади Карно издал трактат, который сделал его легендой автомобилестроительной индустрии и делает его знаменитым на весь мир. Работа насчитывала 200 экземпляров и называлась «Размышления о движущей силе огня и о машинах, способных развивать эту силу» изданная в 1824 году. Именно с этого момента начинается история термодинамики.

1858 год. Бельгийский ученый и инженер Жан Жосефа Этьен Ленуара собирает двухтактный двигатель. Отличительными элементами было то, что он имел карбюратор и первую систему зажигания. Топливом служил каменноугольный газ. Но, первый прототип работал всего несколько секунд, а потом навсегда вышел со строя.

Случилось это потому, что мотор не имел систем смазки и охлаждения. При этой неудачи Ленуар не сдался и продолжил работу над прототипом и уже в 1863 году мотор, установленный на 3-х колесный прототип автомобиля, проехал исторические первые 50 миль.

Все эти разработки положили начало эре автомобилестроения. Первые двигатели внутреннего сгорания продолжали разрабатываться, и их создатели увековечили свои имена в истории. Среди таких были — австрийский инженер Зигфрид Маркус, Джордж Брайтон и другие.

Руль принимают легендарные немцы

В 1876 году эстафету начинают принимать немецкие разработчики, чьи имена в наши дни гремят громко. Первый, кого следует отметить, стал Николас Отто и его легендарный «цикл Отто». Он первый разработал и сконструировал прототип двигатель на 4-х цилиндрах. После этого уже в 1877 году он патентует новый двигатель, который лежит в основе большинства современных моторов и самолетов начала 20 века.

Еще одно имя в истории автомобилестроения, которое многие знают и сегодня — Готлиб Даймлер. Он со своим другом и братом по инженерии Вильгельмом Майбахом разработали мотор на газовой основе.

1886 год стал переломным, поскольку именно Даймлер и Майбах создали первый автомобиль с двигателем внутреннего сгорания. Силовой агрегат получил название «Reitwagen». Этот движок ранее устанавливался на двухколесные транспортные средства. Майбах разработал первый карбюратор с жиклерами, который также эксплуатировался достаточно долго.

Для создания работоспособного двигателя внутреннего сгорания великим инженерам пришлось объединить свои силы и умы. Так, группа ученых, в которую вошли Даймлер, Майбах и Отто начали собирать моторы по две штуки в день, что на тот момент было большой скоростью. Но, как и всегда бывает, позиции ученых в совершенствовании силовых агрегатов разошлись и Даймлер уходит с команды, чтобы основать свою компанию. Вследствие этих событий Майбах следует своему другу.

1889 год Даймлер основывает первую автомобилестроительную фирму «Daimler Motoren Gesellschaft». В 1901 году Майбах собирает первый Мерседес, который положил начало легендарному немецкому бренду.

Еще одним не менее легендарным немецким изобретателем становится Карл Бенц. Его первый прототип двигателя мир увидел в 1886 году. Но, до момента создания первого своего мотора, он успел основать фирму «Benz & Company». Дальнейшая история просто потрясающая. Впечатленный разработками Даймлера и Майбаха, Бенц решил слить все компании воедино.

Так, сначала «Benz & Company» сливается с «Daimler Motoren Gesellschaft», и становиться «Daimler- Benz». Впоследствии соединение коснулось и Майбаха и компания стала называться «Mersedes- Benz».

Еще одно знаменательное событие в автомобилестроение случилось в 1889 году, когда Даймлер предложил разработку V-образного силового агрегата. Его идею подхватил Майбах и Бенц, и уже в 1902 году V-образные двигатели начали выпускаться на самолеты, а позже на автомобили.

Отец основатель автоиндустрии

Но, как не крути, самый большой взнос в развитие автомобилестроения и автодвигательных разработок внес американский конструктор, инженер и просто легенда — Генри Форд. Его лозунг: «Автомобиль для всех» нашел признание у простых людей, что и привлекло их. Основав в 1903 году компанию «Форд», он не только принялся за разработку нового поколения двигателей для своего автомобиля Форд А, но и дал новые рабочие места простых инженерам и людям.

В 1903 году против Форда выступил Селден, который утверждал, что первый использует его разработку двигателя. Судебный процесс длился целых 8 лет, но при этом, ни один из участников, так и не смог выиграть процесс, поскольку суд решил, что права Селдена не нарушены, а Форд использует свой тип и конструкцию мотора.

В 1917 году, когда США вступила в первую мировую войну, компания Форд начинает разработку первого тяжелого двигателя для грузовых автомобилей с повышенной мощностью. Так, к концу 1917 года Генри представляет первых бензиновый 4-х тактный 8-ми цилиндровый силовой агрегат Форд М, который начала устанавливаться на грузовые автомобили, а в последствие и во время 2-й мировой на некоторые грузовые самолеты.

Когда другие автомобилестроители переживали не самые лучшие времена, то компания Генри Форда процветала и имела возможность разрабатывать все новые варианты двигателей, которые нашли применение среди широкого автомобильного ряда автомобилей Форд.

Вывод

По сути, первый двигатель внутреннего сгорания изобрел Леонардо да Винчи, но это было только в теории, поскольку он был скован технологиями своего времени. А вот первый прототип поставил на ноги голландец Кристиан Хагенс. Потом были разработки французских братьев Ньепс.

Но, все же массовой популярности и разработки двигатели внутреннего сгорания получили с разработками таких великих немецких инженеров, как Отто, Даймлер и Майбах. Отдельно стоит отметить заслуги в разработках моторов отца основателя автоиндустрии — Генри Форда.

История двигателя 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. 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. 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 – Готтлиб Даймлер. 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 Карл Бенц.

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

История создания двигателей внутреннего сгорания — это… Что такое История создания двигателей внутреннего сгорания?

В 1799 году французский инженер Филипп Лебон открыл светильный газ. В 1799 году он получил патент на использование и способ получения светильного газа путём сухой перегонки древесины или угля. Это открытие имело огромное значение, прежде всего для развития техники освещения. Очень скоро во Франции, а потом и в других странах Европы газовые лампы стали успешно конкурировать с дорогостоящими свечами. Однако светильный газ годился не только для освещения.

Патент на конструкцию газового двигателя

В 1801 году Лебон взял патент на конструкцию газового двигателя. Принцип действия этой машины основывался на известном свойстве открытого им газа: его смесь с воздухом взрывалась при воспламенении с выделением большого количества теплоты. Продукты горения стремительно расширялись, оказывая сильное давление на окружающую среду. Создав соответствующие условия, можно использовать выделяющуюся энергию в интересах человека. В двигателе Лебона были предусмотрены два компрессора и камера смешивания. Один компрессор должен был накачивать в камеру сжатый воздух, а другой — сжатый светильный газ из газогенератора. Газовоздушная смесь поступала потом в рабочий цилиндр, где воспламенялась. Двигатель был двойного действия, то есть попеременно действовавшие рабочие камеры находились по обе стороны поршня. По существу, Лебон вынашивал мысль о двигателе внутреннего сгорания, однако в 1804 году он погиб, не успев воплотить в жизнь своё изобретение.

Жан Этьен Ленуар

В последующие годы несколько изобретателей из разных стран пытались создать работоспособный двигатель на светильном газе. Однако все эти попытки не привели к появлению на рынке двигателей, которые могли бы успешно конкурировать с паровой машиной. Честь создания коммерчески успешного двигателя внутреннего сгорания принадлежит бельгийскому механику Жану Этьену Ленуару. Работая на гальваническом заводе, Ленуар пришёл к мысли, что топливовоздушную смесь в газовом двигателе можно воспламенять с помощью электрической искры, и решил построить двигатель на основе этой идеи.

Ленуар не сразу добился успеха. После того как удалось изготовить все детали и собрать машину, она проработала совсем немного и остановилась, так как из-за нагрева поршень расширился и заклинил в цилиндре. Ленуар усовершенствовал свой двигатель, продумав систему водяного охлаждения. Однако вторая попытка запуска также закончилась неудачей из-за плохого хода поршня. Ленуар дополнил свою конструкцию системой смазки. Только тогда двигатель начал работать.

Август Отто

В 1864 году было выпущено уже более 300 таких двигателей разной мощности. Разбогатев, Ленуар перестал работать над усовершенствованием своей машины, и это предопределило её судьбу — она была вытеснена с рынка более совершенным двигателем, созданным немецким изобретателем Августом Отто.

В 1864 году тот получил патент на свою модель газового двигателя и в том же году заключил договор с богатым инженером Лангеном для эксплуатации этого изобретения. Вскоре была создана фирма «Отто и Компания».

На первый взгляд, двигатель Отто представлял собой шаг назад по сравнению с двигателем Ленуара. Цилиндр был вертикальным. Вращаемый вал помещался над цилиндром сбоку. Вдоль оси поршня к нему была прикреплена рейка, связанная с валом. Двигатель работал следующим образом. Вращающийся вал поднимал поршень на 1/10 высоты цилиндра, в результате чего под поршнем образовывалось разрежённое пространство и происходило всасывание смеси воздуха и газа. Затем смесь воспламенялась. Ни Отто, ни Ланген не владели достаточными знаниями в области электротехники и отказались от электрического зажигания. Воспламенение они осуществляли открытым пламенем через трубку. При взрыве давление под поршнем возрастало примерно до 4 атм. Под действием этого давления поршень поднимался, объём газа увеличивался и давление падало. При подъёме поршня специальный механизм отсоединял рейку от вала. Поршень сначала под давлением газа, а потом по инерции поднимался до тех пор, пока под ним не создавалось разряжение. Таким образом, энергия сгоревшего топлива использовалась в двигателе с максимальной полнотой. В этом заключалась главная оригинальная находка Отто. Рабочий ход поршня вниз начинался под действием атмосферного давления, и после того, как давление в цилиндре достигало атмосферного, открывался выпускной вентиль, и поршень своей массой вытеснял отработанные газы. Из-за более полного расширения продуктов сгорания КПД этого двигателя был значительно выше, чем КПД двигателя Ленуара и достигал 15 %, то есть превосходил КПД самых лучших паровых машин того времени.

Поскольку двигатели Отто были почти в пять раз экономичнее двигателей Ленуара, они сразу стали пользоваться большим спросом. В последующие годы их было выпущено около пяти тысяч штук. Отто упорно работал над усовершенствованием их конструкции. Вскоре зубчатую рейку заменила кривошипно-шатунная передача. Но самое существенное из его изобретений было сделано в 1877 году, когда Отто взял патент на новый двигатель с четырёхтактным циклом. Этот цикл по сей день лежит в основе работы большинства газовых и бензиновых двигателей. В следующем году новые двигатели уже были запущены в производство.

Четырёхтактный цикл был самым большим техническим достижением Отто. Но вскоре обнаружилось, что за несколько лет до его изобретения точно такой же принцип работы двигателя был описан французским инженером Бо де Роша[de]. Группа французских промышленников оспорила в суде патент Отто. Суд счёл их доводы убедительными. Права Отто, вытекавшие из его патента, были значительно сокращены, в том числе было аннулировано его монопольное право на четырёхтактный цикл.

Хотя конкуренты наладили выпуск четырёхтактных двигателей, отработанная многолетним производством модель Отто всё равно была лучшей, и спрос на неё не прекращался. К 1897 году было выпущено около 42 тысяч таких двигателей разной мощности. Однако то обстоятельство, что в качестве топлива использовался светильный газ, сильно суживало область применения первых двигателей внутреннего сгорания. Количество светильногазовых заводов было незначительно даже в Европе, а в России их вообще было только два- в Москве и Петербурге.

Поиски нового горючего

Поэтому не прекращались поиски нового горючего для двигателя внутреннего сгорания. Некоторые изобретатели пытались применить в качестве газа пары жидкого топлива. Ещё в 1872 году американец Брайтон пытался использовать в этом качестве керосин. Однако керосин плохо испарялся, и Брайтон перешёл к более лёгкому нефтепродукту — бензину. Но для того, чтобы двигатель на жидком топливе мог успешно конкурировать с газовым, необходимо было создать специальное устройство для испарения бензина и получения горючей смеси его с воздухом.

Брайтон в том же 1872 году придумал один из первых так называемых «испарительных» карбюраторов, но он действовал неудовлетворительно.

Бензиновый двигатель

Работоспособный бензиновый двигатель появился только десятью годами позже. Изобретателем его был немецкий инженер Готлиб Даймлер. Много лет он работал в фирме Отто и был членом её правления. В начале 80-х годов он предложил своему шефу проект компактного бензинового двигателя, который можно было бы использовать на транспорте. Отто отнёсся к предложению Даймлера холодно. Тогда Даймлер вместе со своим другом Вильгельмом Майбахом принял смелое решение — в 1882 году они ушли из фирмы Отто, приобрели небольшую мастерскую близ Штутгарта и начали работать над своим проектом.

Проблема, стоявшая перед Даймлером и Майбахом была не из лёгких: они решили создать двигатель, который не требовал бы газогенератора, был бы очень лёгким и компактным, но при этом достаточно мощным, чтобы двигать экипаж. Увеличение мощности Даймлер рассчитывал получить за счёт увеличения частоты вращения вала, но для этого необходимо было обеспечить требуемую частоту воспламенения смеси. В 1883 году был создан первый бензиновый двигатель с зажиганием от раскалённой полой трубочки, открытой в цилиндр.

Первая модель бензинового двигателя предназначалась для промышленной стационарной установки.

Процесс испарения жидкого топлива в первых бензиновых двигателях оставлял желать лучшего. Поэтому настоящую революцию в двигателестроении произвело изобретение карбюратора. Создателем его считается венгерский инженер Донат Банки. В 1893 году он взял патент на карбюратор с жиклёром, который был прообразом всех современных карбюраторов. В отличие от своих предшественников Банки предлагал не испарять бензин, а мелко распылять его в воздухе. Это обеспечивало его равномерное распределение по цилиндру, а само испарение происходило уже в цилиндре под действием тепла сжатия. Для обеспечения распыления всасывание бензина происходило потоком воздуха через дозирующий жиклёр, а постоянство состава смеси достигалось за счёт поддержания постоянного уровня бензина в карбюраторе. Жиклёр выполнялся в виде одного или нескольких отверстий в трубке, располагавшейся перпендикулярно потоку воздуха. Для поддержания напора был предусмотрен маленький бачок с поплавком, который поддерживал уровень на заданной высоте, так что количество всасываемого бензина было пропорционально количеству поступающего воздуха.

Первые двигатели внутреннего сгорания были одноцилиндровыми, и, для того чтобы увеличить мощность двигателя, обычно увеличивали объём цилиндра. Потом этого стали добиваться увеличением числа цилиндров.

В конце XIX века появились двухцилиндровые двигатели, а с начала XX столетия стали распространяться четырёхцилиндровые.

См. также

  • Двигатель внутреннего сгорания

Ссылки

История создания двигателя внутреннего сгорания

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Общая часть

Двигатель внутреннего сгорания ДВС — это тип двигателя, тепловая машина, в которой химическая энергия топлива преобразуется в механическую работу.

Несмотря на то, что ДВС являются относительно несовершенным типом тепловых машин, благодаря своей автономности ДВС очень широко получили свое распространение в авто транспорте.

Основными видами топлива для автомобильных двигателей внутреннего сгорания служит бензин, газ и дизельное топливо. Автомобильный двигатель может работать и на других видах топлив, на первый взгляд достаточно экзотичных, например: на растительном масле, спирте, водороде, сырой нефти, мазуте.

Бензин и газ относиться к легким топливам, с внешним смесеобразованием. Топливо воздушная смесь образуется вне цилиндров, например в карбюраторе, или во впуском трубопроводе.

Дизельное топливо принадлежит к тяжелым видам топлив, которое воспламеняется от высоких температур и давления, эти параметры достигаются в камере сгорания цилиндре двигателя в конце такта сжатия при повышении давления до 30 атмосфер и более.

Двигатели которые работают на «тяжелых» топливах, относятся к двигателям с внутренним «смесеобразованием».

1.1 История создания ДВС

В 1799 году французский инженер Филипп Лебон открыл светильный газ и получил патент на использование и способ получения светильного газа путём сухой перегонки древесины или угля. Это открытие имело огромное значение, прежде всего для развития техники освещения. Очень скоро во Франции, а потом и в других странах Европы газовые лампы стали успешно конкурировать с дорогостоящими свечами. Однако светильный газ годился не только для освещения. Изобретатели взялись за конструирование двигателей, способных заменить паровую машину, при этом топливо сгорало бы не в топке, а непосредственно в цилиндре двигателя.

1.2 Филипп Лебон

В 1801 году Лебон взял патент на конструкцию газового двигателя. Принцип действия этой машины основывался на известном свойстве открытого им газа: его смесь с воздухом взрывалась при воспламенении с выделением большого количества теплоты. Продукты горения стремительно расширялись, оказывая сильное давление на окружающую среду. Создав соответствующие условия, можно использовать выделяющуюся энергию в интересах человека. В двигателе Лебона были предусмотрены два компрессора и камера смешивания. Один компрессор должен был накачивать в камеру сжатый воздух, а другой — сжатый светильный газ из газогенератора. Газовоздушная смесь поступала потом в рабочий цилиндр, где воспламенялась. Двигатель был двойного действия, то есть попеременно действовавшие рабочие камеры находились по обе стороны поршня. По существу, Лебон вынашивал мысль о двигателе внутреннего сгорания, однако в 1804 году он погиб, не успев воплотить в жизнь своё изобретение.

1.3 Жан Этьен Ленуар

В последующие годы несколько изобретателей из разных стран пытались создать работоспособный двигатель на светильном газе. Однако все эти попытки не привели к появлению на рынке двигателей, которые могли бы успешно конкурировать с паровой машиной. Честь создания коммерчески успешного двигателя внутреннего сгорания принадлежит бельгийскому механику Жану Этьену Ленуару. Работая на гальваническом заводе, Ленуар пришёл к мысли, что топливовоздушную смесь в газовом двигателе можно воспламенять с помощью электрической искры, и решил построить двигатель на основе этой идеи.

Ленуар не сразу добился успеха. После того как удалось изготовить все детали и собрать машину, она проработала совсем немного и остановилась, так как из-за нагрева поршень расширился и заклинил в цилиндре. Ленуар усовершенствовал свой двигатель, продумав систему водяного охлаждения. Однако вторая попытка запуска также закончилась неудачей из-за плохого хода поршня. Ленуар дополнил свою конструкцию системой смазки. Только тогда двигатель начал работать.

1.4 Август Отто

В 1864 году было выпущено уже более 300 таких двигателей разной мощности. Разбогатев, Ленуар перестал работать над усовершенствованием своей машины, и это предопределило её судьбу — она была вытеснена с рынка более совершенным двигателем, созданным немецким изобретателем Августом Отто.

В 1864 году тот получил патент на свою модель газового двигателя и в том же году заключил договор с богатым инженеромЛангеном для эксплуатации этого изобретения. Вскоре была создана фирма «Отто и Компания».

На первый взгляд, двигатель Отто представлял собой шаг назад по сравнению с двигателем Ленуара. Цилиндр был вертикальным. Вращаемый вал помещался над цилиндром сбоку. Вдоль оси поршня к нему была прикреплена рейка, связанная с валом. Двигатель работал следующим образом. Вращающийся вал поднимал поршень на 1/10 высоты цилиндра, в результате чего под поршнем образовывалось разрежённое пространство и происходило всасывание смеси воздуха и газа. Затем смесь воспламенялась. Ни Отто, ни Ланген не владели достаточными знаниями в области электротехники и отказались от электрического зажигания. Воспламенение они осуществляли открытым пламенем через трубку. При взрыве давление под поршнем возрастало примерно до 4 атм. Под действием этого давления поршень поднимался, объём газа увеличивался и давление падало. При подъёме поршня специальный механизм отсоединял рейку от вала. Поршень сначала под давлением газа, а потом по инерции поднимался до тех пор, пока под ним не создавалось разрежение. Таким образом, энергия сгоревшего топлива использовалась в двигателе с максимальной полнотой. В этом заключалась главная оригинальная находка Отто. Рабочий ход поршня вниз начинался под действием атмосферного давления, и после того, как давление в цилиндре достигало атмосферного, открывался выпускной вентиль, и поршень своей массой вытеснял отработанные газы. Из-за более полного расширения продуктов сгорания КПД этого двигателя был значительно выше, чем КПД двигателя Ленуара и достигал 15 %, то есть превосходил КПД самых лучших паровых машин того времени.

Поскольку двигатели Отто были почти в пять раз экономичнее двигателей Ленуара, они сразу стали пользоваться большим спросом. В последующие годы их было выпущено около пяти тысяч штук. Отто упорно работал над усовершенствованием их конструкции. Вскоре зубчатую рейку заменила кривошипно-шатунная передача. Но самое существенное из его изобретений было сделано в 1877 году, когда Отто взял патент на новый двигатель с четырёхтактным циклом. Этот цикл по сей день лежит в основе работы большинства газовых и бензиновых двигателей. В следующем году новые двигатели уже были запущены в производство.

Четырёхтактный цикл был самым большим техническим достижением Отто. Но вскоре обнаружилось, что за несколько лет до его изобретения точно такой же принцип работы двигателя был описан французским инженером Бо де Роша[de]. Группа французских промышленников оспорила в суде патент Отто. Суд счёл их доводы убедительными. Права Отто, вытекавшие из его патента, были значительно сокращены, в том числе было аннулировано его монопольное право на четырёхтактный цикл.

Хотя конкуренты наладили выпуск четырёхтактных двигателей, отработанная многолетним производством модель Отто всё равно была лучшей, и спрос на неё не прекращался. К 1897 году было выпущено около 42 тысяч таких двигателей разной мощности. Однако то обстоятельство, что в качестве топлива использовался светильный газ, сильно суживало область применения первых двигателей внутреннего сгорания. Количество светильногазовых заводов было незначительно даже в Европе, а в России их вообще было только два — в Москве и Петербурге.

2. Поиски нового горючего

Поэтому не прекращались поиски нового горючего для двигателя внутреннего сгорания. Некоторые изобретатели пытались применить в качестве газа пары жидкого топлива. Ещё в 1872 году американец Брайтон пытался использовать в этом качестве керосин. Однако керосин плохо испарялся, и Брайтон перешёл к более лёгкому нефтепродукту — бензину. Но для того, чтобы двигатель на жидком топливе мог успешно конкурировать с газовым, необходимо было создать специальное устройство для испарения бензина и получения горючей смеси его с воздухом.

Брайтон в том же 1872 году придумал один из первых так называемых «испарительных» карбюраторов, но он действовал неудовлетворительно.

2.1 Бензиновый двигатель

Работоспособный бензиновый двигатель появился только десятью годами позже. Изобретателем его был немецкий инженер Готлиб Даймлер. Много лет он работал в фирме Отто и был членом её правления. В начале 80-х годов он предложил своему шефу проект компактного бензинового двигателя, который можно было бы использовать на транспорте. Отто отнёсся к предложению Даймлера холодно. Тогда Даймлер вместе со своим другом Вильгельмом Майбахом принял смелое решение — в 1882 году они ушли из фирмы Отто, приобрели небольшую мастерскую близ Штутгарта и начали работать над своим проектом.

Проблема, стоявшая перед Даймлером и Майбахом была не из лёгких: они решили создать двигатель, который не требовал бы газогенератора, был бы очень лёгким и компактным, но при этом достаточно мощным, чтобы двигать экипаж. Увеличение мощности Даймлер рассчитывал получить за счёт увеличения частоты вращения вала, но для этого необходимо было обеспечить требуемую частоту воспламенения смеси. В 1883 году был создан первый калильный бензиновый двигатель с зажиганием от раскалённой трубочки, вставляемой в цилиндр.

Первая модель бензинового двигателя предназначалась для промышленной стационарной установки.

Процесс испарения жидкого топлива в первых бензиновых двигателях оставлял желать лучшего. Поэтому настоящую революцию в двигателестроении произвело изобретение карбюратора. Создателем его считается венгерский инженер Донат Банки. В 1893 году он взял патент на карбюратор с жиклёром, который был прообразом всех современных карбюраторов. В отличие от своих предшественников Банки предлагал не испарять бензин, а мелко распылять его в воздухе. Это обеспечивало его равномерное распределение по цилиндру, а само испарение происходило уже в цилиндре под действием тепла сжатия. Для обеспечения распыления всасывание бензина происходило потоком воздуха через дозирующий жиклёр, а постоянство состава смеси достигалось за счёт поддержания постоянного уровня бензина в карбюраторе. Жиклёр выполнялся в виде одного или нескольких отверстий в трубке, располагавшейся перпендикулярно потоку воздуха. Для поддержания напора был предусмотрен маленький бачок с поплавком, который поддерживал уровень на заданной высоте, так что количество всасываемого бензина было пропорционально количеству поступающего воздуха.

Первые двигатели внутреннего сгорания были одноцилиндровыми, и, для того чтобы увеличить мощность двигателя, обычно увеличивали объём цилиндра. Потом этого стали добиваться увеличением числа цилиндров.

В конце XIX века появились двухцилиндровые двигатели, а с начала XX столетия стали распространяться четырёхцилиндровые.

Первая модель бензинового двигателя предназначалась для промышленной стационарной установки.

В конце XIX века появились двухцилиндровые двигатели, а с начала XX столетия стали распространяться четырёхцилиндровые.

2.2 Создания дизельного двигателя внутреннего сгорания

В 1824 году Сади Карно формулирует идею цикла Карно, утверждая, что в максимально экономичной тепловой машине нагревать рабочее тело до температуры горения топлива необходимо «изменением объёма», то есть быстрым сжатием. В 1890 году Рудольф Дизель предложил свой способ практической реализации этого принципа. Он получил патент на свой двигатель 23 февраля 1892 года (в США в 1895 году), в 1893 году выпустил брошюру. Ещё несколько вариантов конструкции были им запатентованы позднее. После нескольких неудач первый практически применимый образец, названый Дизель-мотором, был построен Дизелем к началу1897 года, и 28 января того же года он был успешно испытан. Дизель активно занялся продажей лицензий на новый двигатель. Несмотря на высокий КПД и удобство эксплуатации по сравнению с паровой машиной практическое применение такого двигателя было ограниченным: он уступал паровым машинам того времени по размерам и весу.

Первые двигатели Дизеля работали на растительных маслах или лёгких нефтепродуктах. Интересно, что первоначально в качестве идеального топлива он предлагал каменноугольную пыль. Эксперименты же показали невозможность использования угольной пыли в качестве топлива — прежде всего из-за высоких абразивных свойств как самой пыли, так и золы, получающейся при сгорании; также возникали большие проблемы с подачей пыли в цилиндры. автомобильный двигатель бензиновый

Инженер Экройд Стюарт (англ.)русск. ранее высказывал похожие идеи и в 1886 году построил действующий двигатель (см. полудизель). Он предложил двигатель, в котором воздух втягивался в цилиндр, сжимался, а затем нагнетался (в конце такта сжатия) в ёмкость, в которую впрыскивалось топливо. Для запуска двигателя ёмкость нагревалась лампой снаружи, и после запуска самостоятельная работа поддерживалась без подвода дополнительного тепла. Экройд Стюарт не рассматривал преимущества работы от высокой степени сжатия, он просто экспериментировал с возможностями исключения из двигателя свечей зажигания, то есть он не обратил внимания на самое большое преимущество — топливную эффективность.

Независимо от Дизеля в 1898 году на Путиловском заводе в Петербурге инженером Густавом Тринклером был построен первый в мире «бескомпрессорный нефтяной двигатель высокого давления», то есть дизельный двигатель в его современном виде сфоркамерой, который назвали «Тринклер-мотором». При сопоставлении двигателей постройки «Дизель-мотора» и «Тринклер-мотора» русская конструкция, появившаяся на полтора года позднее немецкой и испытанная на год позднее, оказалась гораздо более совершенной и перспективной. Использование гидравлической системы для нагнетания и впрыска топлива позволило отказаться от отдельного воздушного компрессора и сделало возможным увеличение скорости вращения. «Тринклер-моторы» не имели воздушного компрессора, а подвод тепла в них был более постепенным и растянутым по времени по сравнению с двигателем Дизеля. Российская конструкция оказалась проще, надежнее и перспективнее немецкой. Однако под давлением Нобелей и других обладателей лицензий Дизеля работы над двигателем в 1902 году были прекращены.

В 1898 г. Эммануэль Нобель приобрел лицензию на двигатель внутреннего сгорания Рудольфа Дизеля. Двигатель приспособили для работы на нефти, а не на керосине. С 1899 г. Механический завод «Людвиг Нобель» в Петербурге развернул массовое производство дизельных двигателей. В 1900 г на Всемирной выставке в Париже дизельный двигатель получил Гран-при, чему способствовало известие, что завод Нобеля в Петербурге наладил выпуск двигателей, работавших на сырой нефти. Этот двигатель получил в Европе название «русский дизель». Выдающийся русский инженер Аршаулов впервые построил и внедрил топливный насос высокого давления оригинальной конструкции — с приводом от сжимаемого в цилиндре воздуха, работавший с бескомпрессорной форсункой (В. Т. Цветков, «Двигатели внутреннего сгорания», МАШГИЗ, 1954 г.).

В настоящее время для обозначения ДВС с воспламенением от сжатия используется термин «двигатель Дизеля», «дизельный двигатель» или просто «дизель», так как теория Рудольфа Дизеля стала основой для создания современных двигателей этого типа. В дальнейшем около 20—30 лет такие двигатели широко применялись в стационарных механизмах и силовых установках морских судов, однако существовавшие тогда системы впрыска топлива с воздушными компрессорами не позволяли применять дизельные двигатели в высокооборотных агрегатах. Небольшая скорость вращения, значительный вес воздушного компрессора, необходимого для работысистемы впрыска топлива сделали невозможным применение первых дизельных двигателей на автотранспорте.

В 20-е годы XX века немецкий инженер Роберт Бош усовершенствовал встроенный топливный насос высокого давления, устройство, которое широко применяется и в наше время. Он же создал удачную модификацию бескомпрессорной форсунки. Востребованный в таком виде высокооборотный дизельный двигатель стал пользоваться всё большей популярностью как силовой агрегат для вспомогательного и общественного транспорта, однако доводы в пользу карбюраторных двигателей (традиционный принцип работы, лёгкость и небольшая цена производства) позволяли им пользоваться большим спросом для установки на пассажирских и небольших грузовых автомобилях: с 50-х — 60-х годов XX века дизельный двигатель устанавливается в больших количествах на грузовые автомобили и автофургоны, а в 70-е годы после резкого роста цен на топливо на него обращают серьёзное внимание мировые производители недорогих маленьких пассажирских автомобилей.

В дальнейшие годы происходит рост популярности дизельных двигателей для легковых и грузовых автомобилей, не только из-за их экономичности и долговечности, но также из-за меньшей токсичности выбросов в атмосферу. Все ведущие европейские производители автомобилей в настоящее время имеют модели с дизельным двигателем.

Дизельные двигатели применяются также на железной дороге. Локомотивы, использующие дизельный двигатель — тепловозы — являются основным видом локомотивов на неэлектрифицированных участках, дополняя электровозы за счёт автономности. Тепловозы перевозят до 40 % грузов и пассажиров в России, они выполняют 98 % маневровой работы. Существуют также одиночные автомотрисы, дрезины и мотовозы, которые повсеместно используются на электрифицированных и неэлектрифицированных участках для обслуживания и ремонта пути и объектов инфраструктуры. Иногда автомотрисы и небольшие дизель-поезда называют рельсовыми автобусами.

Заключение

Таким был путь развития двигателей внутреннего сгорания, принесший в нашу жизнь комфорт и скорость перемещения. ДВС в настоящее время широко применяются в автомобиле строении, авиации, лодочной техники и т.д. Дальнейшее развитие этого направления покажет время, но уже сейчас конструкторы предлагают достаточно интересные альтернативные варианты ДВС.

Список используемой литературы

1. It-day.ru/technic/65-dvs/html

2. Pro-tank.ru/nachalo-tankostroeniya/253-dvidateli

3. Autology/jimdo.com

4. «Автомобиль. Устройство. Эксплуатация и ремонт» Авторы: Милушин, Надеждин, Плеханов, Шестопалов. Москва. «Транспорт» 1966

5. «Отечественные автомобили» Авторы: Анохин. Москва. «Машиностроение» 1968.

6. «Техническая эксплуатация автомобилей» Авторы: Кузнецов. Москва. «Транспорт» 1991

Размещено на Allbest.ru



Кто изобрёл двигатель внутреннего сгорания? | Авто-мото

Зигфрид Маркус родился в еврейской семье в 1831 году в Германии. 17-летним юношей он уже работал в Берлине на прокладке коммуникаций телефонной связи, затем долгое время трудился механиком в немецкой электрической компании «Сименс унд Хальске» в Берлине.

Маркус хорошо изучил историю транспортной техники. Все это время он мечтал построить свой самодвижущийся экипаж.

Тем временем в судьбу Маркуса вмешалась политика — назревала война между Германией и Францией. Ему грозил призыв на военную службу. Чтобы избежать этого, в 1852 году он перебрался в Австро-Венгрию, в Вену, где некоторое время работал в Венском университете.

С 1860 года Маркус получил возможность полностью посвятить себя собственным увлечениям, среди которых главное место занимала электротехника. Им были изобретены телефонное реле, микрофон, громкоговоритель, электрические предохранители для подводных мин и прочее.

Зигфрид решил многие технические проблемы и кое-что запатентовал. В одной только Австро-Венгрии ему принадлежат 38 патентов. Широкое применение нашло открытое Маркусом в 1864 году магнетоэлектрическое зажигание (магнето), которое позже стали использовать в двигателях внутреннего сгорания. Карбюратор Маркуса, запатентованный в 1865 году, нашел практическое применение прежде всего в двигателе воздушного охлаждения фирмы Langen I Wolf, а вскоре и в его собственном.

К тому времени двигатели с воздушным охлаждением считались уже устаревшими. Для создания усовершенствованного двигателя внутреннего сгорания Маркус нашел изготовителя в Вене — Якоба Вархаловского (поляк, авиаконструктор и летчик), а в Праге — фирму Marky, Bromovsky I Schulz.

Построенный Зигфридом одноцилиндровый двигатель с объемом 1570 см3 достигал мощности 0,73 кВт (1 л.с.) при 300 об/мин. Обороты регулировались при помощи вентиля. Охлаждением служил естественный оборот воды, поступающей из большого резервуара под задним сиденьем. Двигатель весил 280 кг и имел карбюратор собственной конструкции, который обогревался выхлопными газами. Изобретатель испытал его в сентябре 1870 года на своей первой самодвижущейся повозке, а затем построил более компактный мотор.

В 1875 году Маркус поставил свой двигатель на деревянную раму от конной пролетки на 4-х деревянных колесах. Передние колеса поворачивались вместе с осью, а для управления было приспособлено небольшое рулевое колесо. Водитель и пассажир сидели на деревянной скамейке в центре машины. На первом образце передняя ось имела резиновые подушки, которые потом заменили металлическими рессорами. Задние колеса крепились к раме жестко и снабжались тормозными башмаками. Они прижимались ручным рычагом прямо к ободам колес. Трансмиссия приводила в действие не коленвал, а маховик. С него вращение на задние колеса передавалось при помощи конического сцепления и ременной передачи.

Эта машина была собрана на механическом заводе Лихтенштейна в местечке Адамов — близ города Брно в современной Чехии. Эта страна тогда входила в состав Австро-Венгрии.

К автомобилю — а вернее, моторной повозке — Зигфрида Маркуса местные обыватели и полиция сначала отнеслись враждебно, и ему приходилось испытывать свое изобретение по ночам, на тихих улицах близ кладбища. Это происходило уже в Вене, куда автомобиль Маркуса перевезли по железной дороге. Его шарабан еле-еле тащился по булыжным мостовым, нещадно чихая и треща, пугая собак и добропорядочных граждан. Скорость моторной повозки Маркуса составляла 6−8 км/час и не производила никакого впечатления. Его легко обгоняли не только конные экипажи, но и модные тогда велосипеды.

Никто не заинтересовался изобретением Зигфрида. Однако он, вечно грязный, с покрытым копотью лицом, не обращая внимания на сердитые возгласы горожан, продолжал испытывать свое детище.

Умер Маркус в 1889 году. В настоящее время он почти забыт, заслоненный именами Даймлера, Бенца и других конструкторов автомобилей, модели которых появились значительно позже.

Судьба первого автомобиля Зигфрида Маркуса сложилась так. После смерти изобретателя в 1898 году его машину забрали в Австро-Венгерский автомобильный клуб, а потом она стала экспонатом технического музея в Вене. Рядом с ним долгое время стояла табличка: «Повозка Маркуса (1875 г.). Готова к действию».

Австрийцы еще в 1898 году воздвигли Зигфриду Маркусу памятник. Он стал одним из национальных героев, и как один из выдающихся изобретателей XIX века, живший в Вене, был изображен на австрийской марке (1971).

Австрийцы твердо уверены, что первый в мире автомобиль был создан именно у них в далеком 1875 году — задолго до того, как в других странах появились его более удачливые соперники, добившиеся официального признания.

Сохранился и сам этот автомобиль — он находится в Венском индустриальном музее. Голограмма первого автомобиля с бензиновым двигателем З. Маркуса экспонировалась в 1997 году в Национальном музее науки и технологии в Хайфе на выставке «Евреи Вены», подготовленной Еврейским музеем в столице Австрии.

Кто изобрел двигатель внутреннего сгорания? Изобретения и изобретатели для детей ***

Факты об изобретении двигателя внутреннего сгорания: Изобретение *** Дата изобретения: 1876 *** Имя изобретателя: Николаус Отто *** Срок службы изобретателя: 1832 — 1891 *** Гражданство изобретателя: немец *** Исторический период: Вторая промышленная революция в США / Викторианская эпоха (1850-1914) *** Категория: Транспорт *** Страна происхождения: Германия *** Факты об изобретателе Николаусе Отто , и его изобретение ***

Факт 1: Кто изобрел двигатель внутреннего сгорания? Двигатель внутреннего сгорания был изобретен Николаусом Отто в 1876 году в эпоху изобретений Второй промышленной революции в США (1850-1914), что стало значительным дополнением к достижениям в области транспорта и автомобиля, изобретенного Карлом Бенцем в 1886 году.

Факт 2: Кто изобрел двигатель внутреннего сгорания? Двигатель внутреннего сгорания не мог быть разработан до тех пор, пока керосин и бензин не использовались вместо угля, который производил пар для внешних двигателей. Николаус Отто изобрел двигатель внутреннего сгорания со сжатым зарядом, работающий на нефтяном газе

Факт 3: Кто изобрел двигатель внутреннего сгорания? До изобретения двигателя внутреннего сгорания в 1876 году, паровой двигатель, двигатель внешнего сгорания, приводимый в движение паром, был изобретен Джеймсом Ваттом в 1769 году.

Факт 4: Кто изобрел двигатель внутреннего сгорания? В «двигателях внешнего сгорания», например в паровых двигателях, вода кипятится в контейнере с образованием пара вне двигателя. В двигателях внутреннего сгорания горючая жидкость, такая как дизельное топливо и бензин (бензин), помещается внутрь цилиндра и горит внутри двигателя.

Факт 5: Кто изобрел двигатель внутреннего сгорания? Двигатели внутреннего сгорания используют взрывное сгорание топлива для выталкивания поршня внутри цилиндра.Движение поршня вращает коленчатый вал, который затем вращает колеса транспортного средства через цепь или приводной вал.

Факт 6: Кто изобрел двигатель внутреннего сгорания? Другие изобретатели внесли значительный вклад в изобретение двигателя внутреннего сгорания. В 1680 году Кристиан Гюйгенс спроектировал, но так и не построил двигатель внутреннего сгорания, работающий на порохе. В 1807 году Франсуа Исаак де Риваз изобрел двигатель внутреннего сгорания, в котором в качестве топлива использовалась смесь водорода и кислорода, но его конструкция автомобиля не увенчалась успехом.

Факт 7: Кто изобрел двигатель внутреннего сгорания? I n 1824 Сэмюэл Браун приспособил паровой двигатель, работающий на газе, в качестве топлива для транспортного средства. В 1860 году Жан Жозеф Этьен Ленуар запатентовал одноцилиндровый двухтактный двигатель внутреннего сгорания с искровым зажиганием, работающий на печном газе. В 1873 году Джордж Брайтон разработал неудачный двухтактный керосиновый двигатель для автомобиля с бензиновым двигателем.

Факт 8: Кто изобрел двигатель внутреннего сгорания? В 1866 году внесены улучшения в предыдущие конструкции и разработан более эффективный газовый двигатель, и ему приписывают изобретение первого успешного двигателя внутреннего сгорания в 1876 году, который использовался в циклическом двигателе Отто.

Факт 9: Кто изобрел двигатель внутреннего сгорания? Изобретатель двигателя внутреннего сгорания Николаус Отто родился 14 июня 1832 года в Хольцхаузене-ан-дер-Хайде, Германия, и умер 26 января 1891 года.

Факт 10: Кто изобрел двигатель внутреннего сгорания? Первые годы Николауса Отто прошли в Хольцхаузене-ан-дер-Хайде, Германия, где он вырос на ферме у своих родителей. Он был младшим из шести детей. Николаус Отто получил образование в средней школе, где его увлекали наука и технологии, но он так и не получил высшего образования в университетском колледже.

Факт 11: Кто изобрел двигатель внутреннего сгорания? После образования он работал продавцом в небольшой компании по продаже товаров. Однако Николауса Отто эта работа не особо интересовала — его страстью была

Факт 12: Кто изобрел двигатель внутреннего сгорания? Николаус Отто узнал об одноцилиндровом двухтактном газовом двигателе внутреннего сгорания, который был запатентован в 1860 году Жаном Жозефом Этьеном Ленуаром.

Факт 13: Кто изобрел двигатель внутреннего сгорания? В 1861 году Николаус Отто построил двигатель, основанный на идее Ленуара, и в январе 1861 года подал заявку на патент на двигатель, работающий на жидком топливе, но у его двигателя были неисправности, и его заявка на патент была отклонена.

Факт 14: Кто изобрел двигатель внутреннего сгорания? В 1864 году Николаус Отто познакомился с Карлом Ойгеном Лангеном, инженером и владельцем сахарного завода. Карл Ойген Ланген осознал потенциал развития Отто, и двое мужчин основали в Кельне NA Otto & Cie, первый завод по производству двигателей в мире.

Факт 15: Кто изобрел двигатель внутреннего сгорания? Отто и Ланген, работая со своими инженерами, Готлибом Даймлером, Францем Рёло и Вильгельмом Майбахом, разработали новый четырехтактный газовый двигатель внутреннего сгорания, который они представили на Международной выставке 1867 года, всемирной выставке, которая состоится в Париже. с 1 апреля по 3 ноября 1867 г. Их изобретение завоевало золотую медаль на выставке.

Факт 16. Кто изобрел двигатель внутреннего сгорания? Название компании было изменено на Deutz Gasmotoren Fabrik в 1872 году, а к 1876 году они разработали термодинамический цикл, названный «цикл Отто», описывающий функциональность типичного поршневого двигателя с искровым зажиганием.

Факт 17: Кто изобрел двигатель внутреннего сгорания? В 1882 году британский инженер Джеймс Аткинсон (1846-1914) модифицировал цикл Отто, чтобы создать цикл Аткинсона, другой тип двигателей внутреннего сгорания, в которых впускные клапаны оставались открытыми на протяжении части такта сжатия.

Факт 18: Кто изобрел двигатель внутреннего сгорания? Компания Deutz Gasmotoren Fabrik добилась дальнейшего прогресса в 1884 году, когда Николаус Отто изобрел электрическое зажигание.

Факт 19: Кто изобрел двигатель внутреннего сгорания? Двигатель «Отто-цикл» имел большой коммерческий успех, и компания продала более 50 000 двигателей за 17 лет после представления первого двигателя на всемирной выставке в Париже.

Факт 20: Кто изобрел двигатель внутреннего сгорания? Готлиб Даймлер (1834-1900) покинул компанию Deutz Gasmotoren Fabrik и в 1885 году запатентовал один из первых успешных двигателей внутреннего сгорания и помог разработать коммерчески доступный четырехколесный автомобиль.

Факт 21: Кто изобрел двигатель внутреннего сгорания? В 1886 году немецкому изобретателю Карлу Бенцу (1844-1929) приписывают изобретение первого настоящего бензинового автомобиля, и автомобильная промышленность по-настоящему взлетела.

Факт 22: Кто изобрел двигатель внутреннего сгорания? Рудольф Дизель изобрел дизельный двигатель в 1893 году, используя сильно сжатый горячий воздух для воспламенения топлива вместо свечи зажигания.

Факт 22: Кто изобрел двигатель внутреннего сгорания? Николаус Отто умер 26 января 1891 года. Его будут помнить как человека, который сделал возможным развитие автомобилей, мотоциклов и самолетов.

Краткая информация и файл фактов: Страна происхождения: Германия *** Имя изобретателя: Николаус Отто *** Гражданство изобретателя: Германия *** Дата изобретения: 1876 *** Изобретение *** Срок службы изобретателя : 1832 — 1891 *** Эпоха изобретений: Вторая промышленная революция в США / Викторианская эпоха (1850 — 1914) *** Тип: Транспорт *** Изобретатель и изобретение ***

Кто изобрел двигатель внутреннего сгорания?

Разница между двигателем и двигателем

Слово «двигатель» когда-то обычно использовалось для описания любого механизма, а «двигатель» определялся как любое приспособление, генерирующее механическую энергию.Если смотреть на это с традиционной точки зрения, электродвигатель не называется двигателем, но, с другой стороны, двигатель внутреннего сгорания можно отнести к категории двигателей. К классификации двигателей применяется определенный критерий. Они включают в себя тщательное изучение компоновки, предлагаемой упомянутым механизмом, такой как используемый цикл двигателя, источник топлива, необходимый для создания энергии, чертежи двигателя, функциональные возможности двигателя или система охлаждения, используемая в двигателе.

Определение двигателя внутреннего сгорания

Двигатель внутреннего сгорания — это форма оборудования, в которой сгорание топлива и, в данном случае, ископаемого топлива происходит с окислителем i.е. воздуха. Этот процесс происходит внутри защитных стенок камеры сгорания. Расширение высокотемпературных газов под высоким давлением из-за сгорания приводит к распространению силы, которая затем применяется непосредственно к подвижному компоненту двигателя, например, лопаткам турбины. Таким образом, применяя этот метод на расстоянии, вырабатывается полезная механическая энергия.

В отличие от двигателя внутреннего сгорания, двигатель внешнего сгорания использует природные ресурсы, такие как воздух или горячая вода, таким образом, что созданная энергия передается в рабочую жидкость, свободную от загрязняющих продуктов процесса сгорания. .Что касается того, что было первым, двигатель внутреннего сгорания или двигатель внешнего сгорания, на мой взгляд, двигатель внешнего сгорания был первым. Вы найдете противоречивые ответы на этот вопрос в Интернете, и они тоже не выглядят достоверными, поскольку люди просто склонны оставлять свои мысли и мнения в БЛОГАХ и форумах.

Когда дело доходит до топлива, используемого для эффективной обработки двигателя внутреннего сгорания, есть несколько ответов. Некоторые утверждают, что он работал на природном газе или угле, другие заявляют, что использовалось топливо на нефтяной основе, а некоторые делают вывод, что использовался либо этанол, либо водород.Поскольку источник этих теорий не может быть подтвержден, нельзя быть уверенным в том, какая форма топлива использовалась в первую очередь. Может быть, использовалось более одного вида топлива, или, может быть, был только один основной вид топлива для регулярного использования, а другие использовались лишь эпизодически или для специальных целей.

Было построено большое количество двигателей внутреннего сгорания различных конструкций, каждая из которых имеет разный уровень прочности и слабости. Первые модели двигателей внутреннего сгорания потребляли много топлива, но люди все равно их покупали.

Изобретатель двигателя внутреннего сгорания

Жан Жозеф Этьен Ленуар был создателем и изобретателем двигателя внутреннего сгорания. Бельгийский инженер, Ленуар родился в 1822 году в

Мусси-Ла-Виль, часть Бельгии. К 28 годам он переехал во Францию, где начал проявлять большой интерес к гальванике. Его манипуляции и анализ работы электричества привели Ленуара к созданию первого одноцилиндрового двухтактного двигателя в 1859 году.Используя угольный газ и электрический заряд от батареи, двигатель Ленуара отличался от более современных форм двухтактных двигателей, в которых сжатие заряда не происходило перед воспламенением.

Затем Ленуар продолжил дальнейшее развитие использования своего двигателя, сконструировав его внутри трехколесной повозки. Хотя он работал довольно хорошо, неэффективный расход топлива, шум и периодические заклинивания двигателя из-за перегрева привели к его выходу из строя.

Николаус Отто начал свои исследования по той же теме и, внося существенные улучшения, сделал изобретение Ленуара устаревшим, но не следует забывать, что на самом деле идея Ленуара уступила место современным импровизациям двигателя.Хотя Ленуар умер в августе 1900 года, его изобретение проложило путь к использованию силы природных ресурсов.

Изображение предоставлено:

www.tschoepe.de

www.forum-auto.com

Кто изобрел двигатель внутреннего сгорания?

Изобретатель Дата Тип / Описание
Чарльз Эдгар Дурья (1862-1938) и его брат Франк (1870-1967) 1893 БЕНЗИН / Первый успешный бензиновый автомобиль: двухтактный двигатель мощностью 4 л.с.Братья Дурье основали первую американскую компанию по производству автомобилей.

Кто изобрел первый бензиновый двигатель?

Николаус Отто

Чем автомобили Ford отличались от других доступных автомобилей?

Автомобили Ford отличались от других доступных автомобилей , потому что они были произведены на сборочном конвейере , были в больших объемах и по низкой цене.

Что такое викторина внутреннего сгорания?

Двигатель внутреннего сгорания — это двигатель , который вырабатывает тепловую энергию за счет сгорания топлива внутри двигателя (напр.бензиновый двигатель), тогда как двигатели внешнего сгорания — это двигатели, которые вырабатывают тепловую энергию от сгорания топлива вне двигателя (например,

Как изобретение автомобиля повлияло на жизнь в городских квизлетах?

Автомобили позволили людям во всем США познакомиться с большим количеством людей . Разрешили людям ездить куда хотят и улучшили туризм. … Автомобили давали ощущение свободы — люди могли ходить в кино и заниматься другими забавными вещами, например, делать покупки. Создал пригород.

К чему привело изобретение двигателя внутреннего сгорания?

Эти изобретения могли использоваться в автомобилях, локомотивах, кораблях и самолетах, а проложили путь массовой мобильности и постоянно растущему обмену людьми и товарами во всем мире .

Кто владелец Tata Sons?

Тата Сонс

Тата купила Роллс-Ройс?

Ручные сумки Tata Motors $ 19-м Заказ Rolls-Royce.

# C13d: Истоки двигателя внутреннего сгорания

Почему никто не изобрел двигатель внутреннего сгорания

КАК ЭТО РАБОТАЕТ: Двигатель внутреннего сгорания

Наука, пожалуйста! : Двигатель внутреннего сгорания

Похожие запросы

, кто изобрел двигатель внутреннего сгорания, отвечает
разработка двигателя внутреннего сгорания
классификация двигателя внутреннего сгорания
как двигатель внутреннего сгорания повлиял на общество
какова была цель двигателя внутреннего сгорания
что такое двигатель внутреннего сгорания
двигатель внутреннего сгорания КПД
двигатель внутреннего сгорания Роберт Стрит

Смотрите другие статьи в категории: FAQ

Как Николаус Август Отто создал 4-тактный двигатель внутреннего сгорания

Как мы уже обсуждали ранее, Этьен Ленуар оказал огромное влияние на разработку двигателя внутреннего сгорания , и его работа напрямую повлияла на человека Николаус Август Отто, молодой Немецкий продавец.Во время своих путешествий Отто познакомился с первым двигателем внутреннего сгорания, построенным Ленуаром, и то, что Отто разработал, по-прежнему актуально для современных двигателей внутреннего сгорания.

Отто и его брат построили копию газового двигателя Ленуара и в январе 1861 года подали заявку на патент на двигатель на жидком топливе в Министерстве торговли Пруссии. Но это было отклонено. Ленуар в то время уже предлагал идею карбюратора для жидкого топлива.

Говорят, что Отто уже знал об интересе к предварительному сжатию топливовоздушной смеси перед воспламенением. Взял ли он этот момент из термодинамики, или он был в контакте с самим Ленуаром, которого в этот момент консультировал Бо де Роша? Или он уже знал о Райтмане? Как бы то ни было, Отто начал испытания своего первого 4-тактного двигателя, основанного на двигателе Ленуара, в начале 1860-х годов. После нескольких минут работы двигатель сломался вместе с партнерскими отношениями между Отто и его братом.

Отто искал инвесторов для финансирования своего исследования и нашел Ойгена Лангена, отец которого был промышленником.

Ланген был молодым немецким предпринимателем, инженером и изобретателем. Его собственные научные знания позволили ему признать великие способности Отто, и он решил объединить усилия с ним для создания первого завода по производству двигателей в континентальной Европе, NA Otto & Cie. Помимо своего участия в разработке двигателя внутреннего сгорания, Ланген разработал метод для производил кубики сахара на компании своего отца (1857), а позже стал отцом знаменитой Вуппертальской подвесной железной дороги, называемой «Schwebebahn», в 1890-х годах.

Вместе Отто и Ланген построили свой первый атмосферный двигатель в 1864 году, который был очень похож на тот, который был построен и запатентован Эухенио Барсанти и Феличе Маттеуччи несколькими годами ранее. На Всемирной выставке в Париже в 1867 году двигатель Отто и Лангена получил предпочтение по сравнению с другими газовыми двигателями. После измерения расхода газа жюри присудило Гран-при немецкому двигателю, так как он потреблял меньше половины газа, чем другие двигатели.

N. A. Otto & Cie в конечном итоге обанкротилась, но Ланген собрал достаточно капитала, чтобы воссоздать новую компанию в Дойце, недалеко от Кельна, по производству газовых двигателей.Эта компания, Gasmotorenfabrik Deutz, позже станет промышленной группой Klöckner-Humboldt-Deutz (KHD) и, наконец, Deutz AG. Ойген Ланген также нанял двух инженеров, чьи имена до сих пор можно встретить на автомобилях, Готлиба Даймлера и Вильгельма Майбаха, чтобы они позаботились о производстве и дали Отто достаточно времени, чтобы осуществить свою первоначальную мечту о создании надежного 4-тактного двигателя. Обратите внимание, что, помимо Лангена, Отто, Даймлера и Майбаха, некоторые другие очень известные люди позже будут работать на Deutz, в том числе Проспер Л’Оранж (с 1904 по октябрь 1908 года), Этторе Бугатти (в 1907 году) и Роберт Бош.

Развитие цикла Отто

В 1876 году Отто разработал 4-тактный цикл газообразного топлива со сжатым зарядом, который впоследствии стал известен как цикл Отто. Этот принцип до сих пор используется в большинстве автомобильных двигателей. Он основал двигатель на этом цикле после 14 лет усилий: это система, характеризующаяся четырьмя тактами поршня (впуск, сжатие, мощность расширения и выпуск) при двух оборотах двигателя.

Во Франции Этьен Ленуар также работал над 4-тактной версией газового двигателя во время своей пенсии, которую он запатентовал в начале 1880-х годов.Этот двигатель производился Mignon & Rouart и Compagnie Parisienne du Gaz с 1894 года. Ленуар признал работу Отто, но ему уже ранее советовал двигаться в этом направлении его партнер Бо де Роша (который никогда не строил двигатель самостоятельно).

Переход от внутреннего сгорания без предварительного сжатия к 4-тактному циклу с предварительным сжатием позволил повысить КПД с чуть менее 5% до 15% в период с 1880 по 1890 годы.

Однако не все шло гладко, и через некоторое время между Даймлером и Отто возникли серьезные личные разногласия.После нескольких патентных битв Daimler и Maybach начали разработку двигателей для автомобилей на основе 4-тактного двигателя Отто, одновременно увеличив рабочую скорость до 650 об / мин, что позволило достичь идеальной удельной мощности для таких применений. Несколько автомобилей было построено в течение 1880 и 90-х годов.

В конце 1890-х годов дуэт разработал для австрийского бизнесмена Эмиля Еллинека автомобиль, кузов которого представлял собой существенный отход от прежнего принципа каретки, и чей 35-сильный двигатель приводил автомобиль в движение с максимальной скоростью почти 90 км / ч. часАвтомобиль был назван в честь дочери Еллинека по имени Мерседес. Но это уже другая история…

Взлет и падение двигателя внутреннего сгорания?

В 1872 году американец Джордж Брайтон изобрел первый коммерческий двигатель внутреннего сгорания, работающий на жидком топливе. В 1876 году Николаус Отто, работая с Готлибом Даймлером и Вильгельмом Майбахом, запатентовал четырехтактный двигатель со сжатым зарядом. Три года спустя Карл Бенц запатентовал надежный двухтактный газовый двигатель, а к 1892 году Рудольф Дизель разработал самый первый двигатель с воспламенением от сжатия.

Этот ход событий произвел революцию в том, как люди будут путешествовать для будущих поколений. Двигатель внутреннего сгорания должен был остаться.

Итак, представьте, если бы вы увидели следующий заголовок в своей газете завтра утром: «Все городские заправочные станции прекращают продажу бензина и дизельного топлива, а большинству городских ремонтных мастерских грозит банкротство».

Хотя электромобили существуют уже много лет, темпы изменений ускоряются быстрее, чем кто-либо ожидал. Премьер-министр Борис Джонсон объявил о своем «Плане из десяти пунктов для зеленой промышленной революции».Один из десяти пунктов включает в себя акцент на преобразовании нашей национальной инфраструктуры для лучшей поддержки электромобилей с конечной целью — искоренить продажу бензиновых и дизельных автомобилей в Великобритании к 2030 году, на 10 лет раньше, чем планировалось.

Премьер-министр сказал: «Наша зеленая промышленная революция будет опираться на ветряные турбины Шотландии и Северо-Востока, приводимые в движение электромобилями, производимыми в Мидлендсе и усовершенствованными по последним технологиям, разработанным в Уэльсе, поэтому мы можем посмотреть впереди к более процветающему и зеленому будущему.

Достигнем ли мы этой амбициозной цели, покажет время. Но как только владение электромобилем (EV) достигнет определенного переломного момента, способность управлять автомобилем с двигателем внутреннего сгорания (ДВС) станет непрактичной во многих областях. После принятия мер по борьбе с загрязнением, даже 25% -е владение электромобилем будет означать, что практически никто, едущий в городской местности, не будет использовать автомобиль с ДВС.

Многие люди до сих пор не уверены, станут ли электромобили большинством.Однако многие также ошибаются, полагая, что они также постепенно заменят бензиновые и дизельные автомобили без каких-либо других побочных эффектов.

Учитывая, что среднему автомобилю на дорогах Великобритании восемь лет, потребуется 12-15 лет, чтобы автомобили с ДВС медленно исчезли, даже если ДВС будут запрещены завтра. Так может быть и в Великобритании в целом, но в районах с густонаселенным городским и пригородным населением изменения, скорее всего, произойдут намного быстрее, чем кто-либо думает. Почему? Инфраструктура.

Изменения в зарядке

В настоящее время большинство пользователей электромобилей заряжают свои автомобили дома и остаются в пределах диапазона одноразовой зарядки своего автомобиля примерно 99% времени.Но около половины владельцев автомобилей не имеют парковки во дворе, поэтому потребуется какая-то коммерческая система зарядки, а не частная. Вместо нынешней медленной зарядки через сотни тысяч автономных точек зарядки более вероятно, что будет преобладать быстрая зарядка с высокой плотностью на меньшем количестве «заправочных станций», что, в свою очередь, упростит планирование инфраструктуры электроснабжения.

Чтобы поддержать это ускорение в Великобритании, премьер-министр объявил, что 1,3 миллиарда фунтов стерлингов будут вложены в развертывание точек зарядки для электромобилей в домах, на улицах и на автомагистралях по всей стране, чтобы люди могли более легко и удобно заряжают свои машины.

У нас уже создана распределительная сеть. Более 99,9% домов в этой стране электрически подключены. У большинства есть бытовой предохранитель на 60 А. Учитывая, что в среднем дом потребляет около 8 кВт / ч электроэнергии в день, это соответствует примерно 1,5 А, которое ваш дом потребляет в любое время. Остается 58,5 А, которые можно использовать для зарядки автомобиля.

Если бы аккумуляторы электромобилей заряжались до полной емкости, пока светило солнце или дул ветер, то у них было бы более чем достаточно энергии, чтобы обеспечивать и обогревать дома, когда уровень выработки электроэнергии падает.Уже появляются системы, позволяющие подключить дом к машине, а не наоборот.

Но для того, чтобы это стало реальностью, необходимо улучшить многие ограничения технологии аккумуляторов. В рамках «плана из десяти пунктов для зеленой промышленной революции» правительство заявило, что в следующие четыре года будет потрачено почти 500 миллионов фунтов стерлингов на разработку и массовое производство аккумуляторных батарей для электромобилей.

ЭМ требуют значительно меньше обслуживания, чем ДВС.В настоящее время такие вещи, как замена выхлопных газов и замена масла, являются основой многих местных небольших ремонтных мастерских. Такие рабочие места исчезнут, а вместе с ними и прибыльность местных мастерских. Техническое обслуживание ДВС станет более трудным, а удобство относительного отсутствия технического обслуживания электромобилей еще больше подтолкнет их к внедрению. Сочетание падающего спроса и последующего переподготовки, вероятно, приведет к тому, что большинству местных ремонтных мастерских придется заново изобретать себя или обанкротиться.

Экосистема АЗС гораздо более уязвима, чем многие думают.Многие небольшие торговые точки уже почти бесприбыльны и выживают за счет привлечения клиентов с помощью других расположенных рядом служб, таких как магазины и ремонтные мастерские.

К сожалению, электромобили не подходят для использования с заправочной станцией, но им требуется значительно более длительное время простоя из-за их более медленных циклов зарядки, которые в настоящее время составляют более 30 минут, поэтому супермаркеты с большими автостоянками, где люди уже регулярно ездят дольше, восполнят пробел, пока традиционная заправочная станция, зависящая от высокой текучести клиентов, может не пережить сбой в работе электромобилей.

Беспилотные автомобили, трансформация пути и перевозки

Даже к 2030 году мы можем достичь точки, когда большинство новых дорожных транспортных средств смогут управлять собой. Это оказывает гораздо большее влияние на экономику и поведение, чем то, какое топливо будут использовать автомобили. Если бы вы могли выбрать идеальный автомобиль, который будет автоматически появляться на вашем пути при каждой поездке, в зависимости от количества пассажиров, количества пассажиров, детских кресел и перевозимого багажа; или если бы вы просто хотели специальный праздничный автобус, это привело бы к огромному сокращению потребляемой энергии и загрузке автопарка.

Это также изменило бы транспортную отрасль, поскольку без водителя товары можно было бы перемещать в небольших отдельных ящиках в оптимальное время суток, что привело бы к более эффективному использованию дорожной сети. Когда транспортные средства не используются, их можно использовать для накопления энергии из сети или разумно перемещать в наиболее вероятное место, где они могут потребоваться. Поэтому поездки, которые организованы на более длительный срок, будут дешевле.

Вместо подключения электромобиля представьте, что вы используете беспроводную передачу энергии для транспортных средств, припаркованных в определенном месте.WiTricity, созданный группой физиков из Массачусетского технологического института (MIT), уже делает это с помощью коврика для беспроводной зарядки в вашем гараже. Та же технология могла бы использоваться на автостоянках или даже на дорожных покрытиях. Возможно, тогда ремонтные мастерские превратятся в центры переоборудования ДВС / электромобилей. Хотя, вероятно, для крупного бизнеса это не очень выгодно; для малого и / или внештатного бизнеса это интересная перспектива, которая может спасти многие предприятия от банкротства.

На самом деле будущее, безусловно, будет представлять собой смесь использования и энергии. Через 20 лет некоторые люди будут водить автомобили на бензине, некоторые люди будут водить электромобили, некоторые электромобили будут водить людей, а некоторые люди по-прежнему будут ездить на лошадях. Наследие Брайтона, Отто, Даймлера, Maybach, Benz и Дизеля, что, возможно, и справедливо, будет жить еще некоторое время.

Зигфрид Маркус — ASME

Кто на самом деле изобрел первый автомобиль? Все зависит от того, как вы определяете такие слова, как «автомобиль», «первый» и «изобретать».«Но если вопрос в том, кто первым установил двигатель внутреннего сгорания на комплект из четырех колес, чтобы заставить его работать, то ответ должен быть австрийский изобретатель Зигфрид Маркус.

Маркус закончил свою первую машину где-то между 1864 и 1870 годами — примерно за 15 лет до хорошо запоминающихся усилий Карла Бенца и Готлиба Даймлера. Его первозданному дизайну не хватало множества теперь стандартных функций, таких как тормоза, рулевое управление и сиденья, и это лишь некоторые из них. Но то, что у него было — двигатель внутреннего сгорания, карбюратор и четыре колеса — должно было стать основой ДНК автомобилей с бензиновым двигателем на следующие 140 лет и их количество.

Маркус оставил свой след как изобретатель электрических систем, телеграфного оборудования и научных инструментов. Он родился в Германии в 1831 году и уже к 12 годам начал карьеру инженера. Стажировка в механическом цехе открыла путь к позиции в телеграфной промышленности, а его идеи по усовершенствованию телеграфных ретрансляционных систем получили широкое международное признание. Он также был известен тем, что изобрел знакомый плунжерный аппарат с Т-образной рукояткой, используемый для взрыва взрывчатых веществ в горнодобывающей промышленности и других областях.Эти открытия дали ему финансовые средства для создания собственной исследовательской лаборатории в 1860-х годах.

Самоходный транспорт был для Маркуса скорее интеллектуальным, чем коммерческим предприятием. Он преследовал свои многочисленные технологические интересы, включая использование жидкого топлива для освещения. Когда он осознал взрывную силу, которая возникла, когда он использовал искры для воспламенения распыленной смеси нефти и воздуха, он быстро осознал потенциал использования этой силы для выполнения работы.Так родился его двухтактный двигатель внутреннего сгорания.

Зигфрид Маркус закончил свою первую машину примерно за 15 лет до хорошо запоминающихся усилий Карла Бенца и Готлиба Даймлера.

Большинство изобретателей, работавших в те дни над альтернативными конструкциями двигателей и источников топлива, были сосредоточены на крупных устоявшихся рынках паровой энергии, таких как лодочные моторы, насосы, заводское оборудование и т. Д. Но Маркус обратил внимание на первые паровые машины и увидел возможность для своего двигателя. В своей первой попытке он установил двигатель на четырехколесную тележку и соединил его с двумя задними колесами.У него была совершенная механическая трансмиссия — буквально здоровенный помощник, который поднимал заднюю часть, чтобы завести машину вручную, вращая заднее колесо. Когда все было готово, помощник опустил машину, и она поехала — 500 футов.

Следующее десятилетие или даже больше Маркус в свободное время возился с двигателем. В этот период он запатентовал свои идеи системы зажигания от магнето, реостата и другие изобретения. Следующая машина Маркуса, дебютировавшая примерно в 1888 году, была значительным улучшением по сравнению с его первой грубой попыткой.

Революционные особенности включали четырехтактный бензиновый двигатель, новую конструкцию карбюратора Маркуса и его зажигание от магнето. Сообщается, что автомобиль развивает максимальную скорость 10 миль в час.

Его более поздние модели были усовершенствованы рулевым управлением, тормозами, сцеплением и другими функциями, которые просто не были задуманы, когда Маркус впервые прицепил свой двигатель к багги. Ни одна из этих более поздних моделей до сих пор не существует, но его знаковый второй автомобиль сохранился и сегодня и принадлежит Австрийскому автомобильному клубу — самому старому автомобилю внутреннего сгорания на планете с бензиновым двигателем, насколько всем известно.

Маркус умер в 1898 году. При жизни он считался (и официально удостоился чести) создателем автомобиля. Но его место в истории было почти стерто во время немецкой аннексии Австрии в 1938 году. Поскольку Маркус был евреем, нацистское пропагандистское управление приказало уничтожить его труд, его имя исключить из будущих учебников, а его общественные памятники — удалены.

Им во многом удалось вычеркнуть его из истории. Точные даты его ключевых нововведений все еще сложно определить.Но нетрудно скрыть тот факт, что этот опередивший свое время инженер и изобретатель построил четыре автомобиля с двигателем внутреннего сгорания за 10-15 лет, и многие из его изобретений нашли свое отражение в автомобилях. сегодня.

Майкл МакРэй — независимый писатель.

При жизни Зигфрид Маркус считался создателем автомобиля. Но его место в истории было практически стерто во времена нацизма, потому что Маркус был евреем.

История двигателя внутреннего сгорания

Примерно до середины XIX века промышленная революция была вызвана в основном внешними двигателями внутреннего сгорания, такими, как паровые. Люди возились с двигателями внутреннего сгорания в течение очень долгого времени, но просто не было источника топлива, которое было бы доступно и подходило для использования в этих двигателях. В некоторых ранних экспериментах использовались такие виды топлива, как водород и целевой газ, но двигатель внутреннего сгорания действительно смог взлететь только после того, как на сцене появилась нефть и стала широко доступной в 1950-х годах.

Коммерциализация двигателя внутреннего сгорания

Двигатель Ленуара был первым коммерчески успешным двигателем внутреннего сгорания.

Эксперименты с некоторыми из первых двигателей внутреннего сгорания проводились в первом десятилетии XIX века, поэтому не существует единой точки воспламенения, на которую можно было бы указать и сказать: «Именно тогда был изобретен двигатель внутреннего сгорания». Например, первым коммерчески успешным агрегатом была машина, работающая на угольном газе, которая имела более чем мимолетное сходство с горизонтальными паровыми двигателями двойного действия с внешним сгоранием того времени.Эта конструкция была запатентована в 1860 году бельгийским инженером Жаном Ж. Ленуаром. Впервые он был использован в автомобилях в 1863 году, но современные двигатели внутреннего сгорания мало похожи на этого пионера.

Появление цикла Отто

Отто хотел разработать двигатель для тяжелой промышленности.

Примерно в то же время немецкий изобретатель Николаус Отто разработал собственный двигатель внутреннего сгорания. В двигателе Отто использовалась такая же четырехтактная конструкция, которая была запатентована ранее французским инженером Альфонсом Бо де Роша, но конструкция Отто была более практичной.Он разработал два двигателя (бесшумный двигатель Отто и двигатель Отто-Лангена), и современные четырехтактные двигатели продолжают использовать цикл Отто.

Дальнейшие разработки двигателя внутреннего сгорания

Позже, в 19 веке, были заложены основы современного двигателя внутреннего сгорания. Например, британский инженер Эдвард Батлер изобрел такие компоненты, как карбюратор с распылителем, свеча зажигания, катушка зажигания и магнето в 1884 году, а нагнетатель был запатентован немецким инженером Готлибом Даймлером в 1885 году.Карл Бенц, другой немецкий инженер, разработал двухтактный бензиновый двигатель (1879 г.) и оппозитный двигатель (1896 г.). Цикл Аткинсона, который используется в некоторых современных бензиновых / электрических гибридах, также был разработан в 19 веке Джеймсом Аткинсоном, а дизельный двигатель был запатентован Рудольфом Дизелем в 1893 году.

Современные бензиновые и дизельные двигатели работают на тех же основных принципах, что и первые пионеры в этой области, хотя с годами произошел ряд постепенных улучшений.Современные двигатели внутреннего сгорания более экономичны благодаря таким инновациям, как впрыск топлива и компьютерное управление, и они создают меньше загрязнения благодаря системам контроля выбросов.

.