История создания двигателей внутреннего сгорания
Содержание
|
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 двигателей внутреннего сгорания
Содержание
|
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
Изобретение двигателя внутреннего сгорания и его влияние на развитие вертолетов (1850-е годы
Главная > История вертолета > Разработка двигателей внутреннего сгорания и вертолетов
Эпоха паровых двигателей
Изобретение двигателя внутреннего сгорания в 19 веке сыграло жизненно важную роль в истории развития вертолетов. В эту эпоху паровой двигатель был самым важным типом двигателя. Эта машина использует источник тепла для нагрева воды для производства пара. Создаваемое давление пара затем используется для привода поршня в цилиндре, прямолинейное движение которого может быть преобразовано во вращение с помощью коленчатого вала. Паровой двигатель претерпел множество усовершенствований за десятилетия, но, тем не менее, имел очень плохое соотношение мощности и веса. На самом деле, он не смог успешно привести в действие ни один самолет.
Изобретение двигателя внутреннего сгорания
Все должно было измениться с появлением двигателя внутреннего сгорания, который оказался гораздо более эффективным.
В этой машине,
сгорание происходит внутри цилиндра, который приводит в движение поршень. Многие считают отправной точкой создание двухтактного двигателя внутреннего сгорания Этьеном Ленуаром в 1859 году.
В машине Ленуара использовалась смесь газа и воздуха, которая воспламенялась от искры, генерируемой индукционной катушкой.
Все эти основные компоненты заложили основы современного поршневого двигателя (так часто называют двигатель внутреннего сгорания), который мы знаем сегодня.
Газовоздушная смесь в машине Ленуара не сжималась, поэтому двигатель страдал от недостатка мощности.
В 1876 году Николаус Отто создал двигатель внутреннего сгорания, в котором смесь газа и воздуха сжималась в цилиндре перед воспламенением в так называемом четырехтактном двигателе.
Сжатие смеси улучшает выходную мощность, поскольку в цилиндр может поступать больше топлива и воздуха. Это оказалось очень успешной концепцией, которая используется до сих пор.
В 1900-х годах двигатель внутреннего сгорания достиг уровня зрелости, который сделал его пригодным для двигателей самолетов.
Двухтактный двигатель внутреннего сгорания Этьена Ленуара
Четырехтактный двигатель Отто
Первые вертолеты с поршневыми двигателями первого поколения
Между 1900 и 1920 годами многие прототипы вертолетов оснащались поршневыми двигателями. Все эти машины могли совершать только несколько прыжков (хопперов). Одной из причин этого было использование маломощных поршневых двигателей, таких как V8 Antoinette (использовался Полом Корню и братьями Бреке). или двигатель Anzani (например, модель мощностью 25 л.с., используемая Sikorsky в моделях S1/S2). Другой причиной были очень нестабильные летные характеристики и плохие аэродинамические характеристики используемых лопастей несущего винта. Обе проблемы были решены в течение 1930-е и 1940-е годы: были доступны поршневые двигатели, которые были достаточно легкими и мощными, а проблемы со стабильностью постепенно осознавались и исправлялись.
Антуанетта Двигатель V8 Двигатель Anzani мощностью 25 л.
с., используемый в прототипах Sikorsky S1 и S2.
До 1920-х годов в большинстве поршневых двигателей использовалась какая-либо система водяного охлаждения. Однако это добавило двигателю слишком большой вес, чтобы его можно было успешно использовать в самолетах. Как следствие, появилось новое поколение двигателей с воздушным охлаждением. В течение 1910-х были популярны так называемые роторные двигатели, в которых поршни расположены радиально и сами вращаются. Однако в итоге из-за ограничений мощности этой конструкции она не смогла конкурировать с системой воздушного охлаждения, использующей статические цилиндры. В наши дни большинство двигателей самолетов и вертолетов имеют воздушное охлаждение; они используют вентилятор для производства охлаждающего воздуха, который подается к поршням.
Современные вертолетные поршневые двигатели
Поршневые двигатели, используемые в самолетах и вертолетах, отличаются от используемых в автомобилях. Существуют также некоторые важные различия между двигателями, используемыми в самолетах и вертолетах.
В следующем разделе представлен обзор основных отличий.
- В двигателях самолетов система зажигания основана на двух идентичных, но механически и электрически независимых системах зажигания. Это делает систему гораздо более надежной, чем те, которые используются в автомобилях.
- Для поддержания достаточной мощности двигателя на больших высотах иногда используются поршневые двигатели с турбонаддувом. Этот тип двигателя способен поддерживать давление в коллекторе на больших высотах (высоты с низкой плотностью) за счет использования выхлопных газов, которые приводят в действие компрессор, который сжимает окружающий воздух и подает его (при смешивании с топливом) в камеру сгорания двигателя. Двигатели с турбонаддувом также используются в автомобилях. Однако цель дорожных транспортных средств состоит в том, чтобы производить больше энергии, а не компенсировать проблему большой высоты.
- В вертолетах ориентация двигателя часто бывает вертикальной, а не горизонтальной.
Это влияет на конструкцию системы смазки. - Вертолеты эксплуатируются в режиме высокой мощности (например, во время зависания), что означает, что двигатель должен быть спроектирован так, чтобы генерировать высокую мощность в течение длительного периода времени.
- Система ротора работает с постоянными и контролируемыми оборотами, поэтому двигатель также будет работать с постоянными оборотами. Нет необходимости в том, чтобы двигатель работал в широком диапазоне оборотов.
- Дроссель управляется устройством, называемым коррелятором, который устанавливает дроссель в соответствии с общим положением рычага. Поворотная рукоятка используется для окончательной регулировки, чтобы компенсировать атмосферные условия. Другим решением является использование регулятора, который регулирует все параметры мощности двигателя.
Это влияет на конструкцию системы смазки.Как Николаус Август Отто создал 4-тактный двигатель внутреннего сгорания
Во время своих путешествий Отто познакомился с первым двигателем внутреннего сгорания, построенным Ленуаром, и то, что Отто разработал, по-прежнему остается актуальным в современных двигателях внутреннего сгорания.
Опубликовано 5 ноября 2020 г., Жан-Франсуа Тиссо
Как мы уже обсуждали ранее, Этьен Ленуар внес огромный вклад в разработку двигателя внутреннего сгорания , и его работа напрямую повлияла на один из них 90us Молодой немецкий продавец. Во время своих путешествий Отто познакомился с первым двигателем внутреннего сгорания, построенным Ленуаром, и разработка Отто по-прежнему актуальна для современных двигателей внутреннего сгорания.
Отто и его брат построили копию газового двигателя Ленуара и в январе 1861 года подали заявку на патент двигателя на жидком топливе в министерство 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 топливно-воздушной смеси перед воспламенением.
Взял ли он этот пункт из термодинамики или же он общался с самим Ленуаром, которого в этот момент консультировал Бо де Роша? Или он уже знал о Рейтманне? Как бы то ни было, Отто начал испытания своего первого четырехтактного двигателя, основанного на двигателе Ленуара, в начале 1860-х годов. Через несколько минут работы двигатель сломался вместе с Отто и его братом.
Отто искал инвесторов для финансирования своих исследований и нашел Евгения Лангена, чей отец был промышленником.
Ланген был молодым немецким предпринимателем, инженером и изобретателем. Его собственные научные знания позволили ему признать большие способности Отто, и он решил объединить усилия с ним для создания первого завода по производству двигателей в континентальной Европе, N. A. Otto & Cie. Помимо своего участия в разработке двигателя внутреннего сгорания, Ланген разработал метод для производил кубики сахара на предприятии своего отца (1857 г.)0 с.
Вместе Отто и Ланген построили свой первый атмосферный двигатель в 1864 году, который был очень похож на тот, который был построен и запатентован Эудженио Барсанти и Феличе Маттеуччи несколькими годами ранее.
N. A. Otto & Cie в конце концов обанкротилась, но Ланген собрал достаточно капитала, чтобы воссоздать новую компанию в Дойце, недалеко от Кельна, по производству газовых двигателей. Эта компания, Gasmotorenfabrik Deutz, позже стала промышленной группой Klöckner-Humboldt-Deutz (KHD) и, наконец, Deutz AG. Ойген Ланген также нанял двух инженеров, чьи имена до сих пор можно встретить в 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. Отметим, что, помимо Лангена, Отто, Даймлера и Майбаха, на Deutz впоследствии работали и некоторые другие очень известные люди, в том числе Проспер Л’Оранж (с 1904 до октября 1908 г.
Разработка цикла Отто
В 1876 году Отто разработал четырехтактный цикл на газообразном топливе со сжатым зарядом, который 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 ходами поршня (впуск, сжатие, расширение-сила и выпуск) при двух оборотах двигателя.
Во Франции Этьен Ленуар также работал над 4-тактной версией газового двигателя во время выхода на пенсию, которую он запатентовал в начале 1880-х годов. Этот двигатель производился компаниями Mignon & Rouart и Compagnie Parisienne du Gaz с 1894 года. Ленуар признал работу Отто, но ему уже ранее посоветовал двигаться в этом направлении его партнер Бо де Роша (который никогда не строил никаких двигателей сам).
Переход от внутреннего сгорания без предварительного сжатия к 4-тактному циклу с предварительным сжатием позволил увеличить КПД с чуть менее 5% до 15% между 1880 и 189 годами.
0 с.
Однако не все было гладко, и через некоторое время между Даймлером и Отто возникли серьезные личные разногласия. После нескольких патентных баталий Daimler и Maybach приступили к разработке двигателей для автомобилей на основе 4-тактного двигателя Отто, увеличив при этом рабочую скорость до 650 об/мин, что позволило добиться идеальной удельной мощности для таких применений. Несколько автомобилей были построены в 1880-х и 90-х годах.
В конце 1890-х годов дуэт разработал автомобиль для австрийского бизнесмена Эмиля Еллинека, кузов которого представлял собой значительный отход от прежнего принципа перевозки, а двигатель мощностью 35 л.0 км/ч. Автомобиль был назван в честь дочери Еллинека по имени Мерседес. Но это уже другая история…
Цикл Отто
Часто в литературе четырехтактный цикл с искровым зажиганием, который до сих пор широко используется в большинстве автомобилей, называют «циклом Отто», главным образом благодаря тому факту, что Н.