Судьба талантливого изобретателя Николауса Отто
Николаус Отто — великий изобретатель, подаривший человечеству возможность быстро и комфортно передвигаться. Это именно, он в 76 году девятнадцатого века создал компактный, четырёхтактный двигатель, который развивал приличную мощность, и мог без труда, быть приводом для автомобиля. Если кратко говорить о важности изобретения, то можно сказать, что произошла транспортная революция благодаря Николаусу Отто.
Детские и юношеские годы Отто
Родился талантливый изобретатель в 32 году девятнадцатого века в Германии. Отца мальчик совсем не помнил. Он умер, когда ребёнок был ещё очень маленьким. В школе Отто хорошо учился, но семья терпела нужду, и будущий изобретатель был вынужден искать способы прокормить семью. Он работал на разных работах совершенно несвязанных одна с другой.
На таких, как:
• работа коммивояжером;
• работа служащим в бакалейной лавке;
• работа клерком.
Но где бы Отто не работал, всё время пытался что-то изобрести сконструировать. И эта страсть к изобретениям вскоре сделает его известным на всю жизнь.
Первые самостоятельные шаги изобретателя
Когда Николаусу было 28 лет он услышал об изобретении Этьена Ленуара. Речь шла о двигателе внутреннего сгорания, который работал на газу. Это был элементарный двухтактный двигатель, но тем не мнение он работал. И тогда Отто понял, что если изобрести подобный двигатель на жидком топливе, который будит развивать большую мощность, можно будит их применять для разных механических машин. А учитывая его способности к изобретательности, было ясно, что у него всё получиться.
В текущее время, многие конструкторы пытались изобрести автономный автомобиль. Многие модели самостоятельно передвигались. Но им не хватало двигателя, имеющего небольшой вес и большую мощность. Отто решил исправить ошибки многих автомобильных инженеров. Вскоре он сконструирует карбюратор, позволивший использовать жидкое топливо.
Но в то время подобные изобретения уже были. Поэтому Николаусу в регистрации изобретения отказали. К тому же, данное изобретение не позволяло добиться необходимой мощности. Отто не расстроился, а взялся за изобретение мощного двигателя с ещё большим энтузиазмом.
Идея создания четырёхтактного двигателя
Через год составления проектов и чертежей, Николаусу пришла мысль, изобретения двигателя с четырьмя тактами. Отто понимал, что за таким двигателем будущее. Именно такая схема на его взгляд, сможет дать большую мощность, при малом весе и объёме силового агрегата. Но схемы и чертежи это одно, а реальный двигатель, совсем другое. Не всё сразу получалось. Не получалось сконструировать систему зажигания.
Поэтому идею создания четырёхтактного двигателя пришлось отложить, для дальнейшего осмысления и доработки. Будущий известный изобретатель занялся доработкой двухтактного силового агрегата. В 1863 году ему удалось оформить права, на усовершенствованный двухтактный двигатель.
Вскоре Отто нашёл спонсора, ставшего партнёром изобретателя. Это был Еуген Ланген, благодаря его финансовой поддержки была построена фабрика, где собирались двухтактные, усовершенствованные силовые агрегаты. В 67 г. на Парижской ярмарке, двухтактный двигатель Отто был отмечен высокой наградой. После этого события, продажи двигателей значительно увеличились. Партнёры начали зарабатывать солидные деньги, большую часть которых вкладывали в развитие производства.
Исполнение замыслов изобретателя
Теперь партнёры могли себе позволить нанимать талантливых изобретателей. Таким инженером был Готлиб Даймлер. Он был не только талантливым инженером, но и отличным управленцем. Когда на производстве появился такой помощник, у Отто стало больше времени, для усовершенствования четырёхтактного двигателя. В 76 году девятнадцатого века изобретателю удалось спроектировать систему зажигания для четырёхтактного силового агрегата. И уже в мае мечта Отто исполнилось. Новый двигатель превзошёл все ожидания.
При компактности и малом весе агрегат развивал достаточную мощность для создания автомобиля. В 77 году партнёры получили патент на выпуск силовых агрегатов нового поколения. В последующие годы было выпущено десятки тысяч силовых агрегатов. Торговля востребованными двигателями приносила большие барыши. Но не всё было так безоблачно. В 86 году разразился большой скандал. Как оказалось, похожий двигатель более двадцати лет назад был изобретён во Франции. Хотя проект был запатентован, не было собрано реального, рабочего двигателя. Поэтому, этот факт не стоит воспринимать всерьёз. Лишение патента, не помешало партнёрам выпускать и продавать двигатель по всему свету. Отто прожил 59 лет и умер известным и уважаемым человеком.
Несмотря на давность событий, изобретения того времени, создали современный мир. Так как все современные силовые агрегаты, спроектированы по принципу тех времён. Всё это стало возможным благодаря изобретательности и веры в свои силы известному самоучке Николаусу Отто.
Добавить комментарий
Двигатель внутреннего сгорания Отто. История техники и изобретений
В первом тепловом двигателе — паровой машине — тепло производилось в топке и в паровом котле, вне цилиндра — рабочего органа машины. Топка и котёл делали двигатель громоздким и тяжёлым, годным только для стационарного использования или для установки на большие пароходы и паровозы. В поисках идеи компактного и лёгкого двигателя конструкторы пришли к мысли сжигать топливо внутри рабочего цилиндра — так появились прототипы двигателя внутреннего сгорания (ДВС). Первый ДВС, схожий с современным, создал в 1876 г. немецкий конструктор Николаус Отто.
Двигатель де Риваса на самодвижущейся тележке.
Сдавливая баллон (1), в рабочий цилиндр (2) впрыскивали сжатый водород. Одновременно через открывавшийся рычагом (3) клапан (4) в цилиндр впускали воздух. Водородно — воздушную смесь (5) поджигала электрическая искра от батареи Вольта (6). Взорванная смесь расширялась, и её давление поднимало поршень (7).
Пробный вариант
Первый двигатель внутреннего сгорания (ДВС) создал французский изобретатель Ф.И. де Ривас в 1807 г. Смесь воздуха и водорода в рабочем цилиндре зажигалась электрической искрой от батареи Вольта, после подрыва смесь расширялась, создавая высокое давление в цилиндре и подбрасывая поршень. Отработанные газы выпускались, образуя под поршнем вакуум. Под воздействием давления атмосферы и своего веса поршень падал, возвращаясь в исходное положение, чтобы повторить цикл. Де Ривас использовал свой ДВС как привод передних колёс повозки.
Но из-за низкой эффективности его двигатель не нашёл спроса. Впоследствии идеи де Риваса легли в основу дальнейших разработок ДВС.
Двигатель Ленуара
В 1860 г. другой француз, механик Э. Ленуар, сделал ДВС, похожий на горизонтальную паровую машину, но работающий на смеси воздуха со светильным газом (содержащим углеводороды). ДВС Ленуара был двойного действия — рабочий ход поршень совершал при движении в обе стороны. Это обеспечивалось тем, что смесь поджигалась искрой от двух электрических свечей по обе стороны от поршня, и впуск и выпуск газов проводился также с двух концов цилиндра с помощью золотников (таких же, как в паровых машинах).
Цикл работы ДВС Ленуара состоял из двух тактов (из двух ходов поршня — вперёд и назад). Оба хода обеспечивались расширением газовой смеси при сжигании, что требовало большого расхода топлива. Работа ДВС Ленуара обходилась в 7 раз дороже работы паровой машины той же мощности.
Зато из-за отсутствия котла и топки ДВС был компактнее, и его, например, ставили на лодки, где не было места для паровой машины.Цикл двухтактного ДВС Ленуара. 1864 г.
Первый такт. Поршень (1) двигается вперёд. Тяга (2) впускного золотника (3), связанная через эксцентрик (4) вала (5), открывает заднее отверстие (6) в цилиндре (7) для впуска смеси светильного газа и воздуха. Поршень немного продвигается, впускной золотник перекрывает задний впуск, а выпускной золотник (8) открывает переднее отверстие выпуска (9), через которое поршень выталкивает газы, отработанные в прошлом такте. На заднюю свечу зажигания (10) подаётся высоковольтный разряд от электрической батареи (11). Смесь зажигается, расширяется и толкает поршень дальше вперёд до крайнего положения. Шток (12) поршня через кривошипно — шатунный механизм (13) раскручивает вал и маховик (14).
Второй такт. Инерция крутящегося маховика тянет поршень назад. Впускной золотник открывает переднее отверстие впуска газов (15), поршень продолжает двигаться, впуск закрывается, смесь в цилиндре поджигается передней свечой зажигания (16), давление газов толкает поршень назад, золотник выпуска открывает заднее отверстие (17), и отработанные в первом такте газы выходят.
Первая победа Отто
Недостатки ДВС Ленуара учёл немецкий конструктор Н.А. Отто при создании своего двухтактного двигателя. Сделанный им в 1864 г. ДВС тоже работал на смеси воздуха со светильным газом. Отто поджигал смесь не электрической искрой, а пламенем газовой горелки, что было надёжнее при тогдашнем уровне развития электротехники. ДВС Отто совершал один рабочий ход. Сделав цилиндр вертикальным, Отто заставил поршень двигаться вниз без помощи давления газов, только под воздействием своего веса и давления атмосферы. Это позволило его ДВС при вдвое меньшем расходе топлива развивать мощность как у ДВС двойного действия. ДВС Отто оказался в 4-5 раз экономичнее двигателя Ленуара. Первые ДВС Отто широко использовались как приводы для типографских машин, грузовых лифтов-подъёмников, токарных и ткацких станков, прядильных машин и прочего оборудования.
Двухтактные ДВС, работающие по принципу ДВС Отто 1864 г.
, и сейчас используются как приводы сенокосилок и бензопил, в лодочных и мотоциклетных моторах.
Николаус Аугуст Отто
Четыре такта успеха
Настоящий прорыв в создании ДВС Отто совершил в 1876 г. В новом двигателе Отто вернулся к горизонтальной конструкции. Для увеличения мощности ДВС Отто решил перед воспламенением сжать топливную смесь, а для этого цикл работы ДВС пришлось увеличить до 4 тактов — 4 ходов поршня, и этот двигатель стал называться четырёхтактным ДВС.
Мощный четырёхтактный ДВС Отто вытеснил все предыдущие модели ДВС — его схема стала образцом для создания всех последующих ДВС вплоть до нашего времени и открыла возможность применения ДВС на транспорте.
Четырёхтактный цикл работы ДВС Отто 1876 г.
I такт. Впуск топлива: поршень (1) идёт вперёд (первый ход), создавая низкое давление в цилиндре. Вращение главного вала (2) через червячную передачу (3) передаётся вспомогательному валу (4), управляющему газораспределительными клапанами.
В I такте вал открывает впускной клапан (5), и горючая смесь из топливного бака (6) поступает в цилиндр (7). Клапан закрывается.
II такт. Сжатие смеси: поршень идёт назад (второй ход) и сжимает топливную смесь. При запуске ДВС первый и второй ходы поршня осуществлялись вручную, затем это происходило автоматически — инерция маховика (8) поддерживала вращение главного вала.
III такт. Расширение смеси (рабочий ход): вспомогательный вал кратковременно открывает клапан (9), подающий порцию смеси в газовую горелку (10), где она воспламеняется (11) и, поступая в цилиндр, воспламеняет в нём основную порцию горючего. Газы в цилиндре расширяются и выталкивают поршень вперёд (третий ход). На этом такте поршень производит полезную работу: через шток (12) передаёт толчок кривошипно — шатунному механизму (13), раскручивающему маховик.
IV такт. Выпуск отработанных газов: через выпускной клапан (14) отработавшие газы, быстро сжимающиеся благодаря рубашке охлаждения (15) в корпусе цилиндра, удаляются из цилиндра.
Развитие идеи
Производством всех ДВС Отто занималась компания «Ланген, Отто и Розен», созданная в 1869 г. Отто совместно с немецкими предпринимателями Э. Лангеном и Л. Розеном. Современные четырёхтактные ДВС сохранили принципиальную схему Отто, но топливо в них поджигается искрой от электрической свечи. Для увеличения мощности ДВС повышали объём его цилиндра, чтобы большим объёмом топлива усилить мощь его расширения. Но увеличение цилиндра не могло быть бесконечным, и тогда придумали усиливать двигатель путём увеличения числа цилиндров, поршни которых крутили один рабочий вал двигателя. Первые двухцилиндровые ДВС появились в конце XIX в., а четырёхцилиндровые — в начале XX в. Сейчас встречаются шести — , восьми — и 20 — цилиндровые ДВС. Светильный газ был довольно дорогим топливом, и в Европе, и в России его производили не так много. В поисках нового вида топлива для ДВС обратили внимание на другие вещества, содержащие углеводороды — продукты нефтепереработки.
Сотрудники компании Отто Г. Даймлер и В. Майбах в 1883 г. создали первый бензиновый ДВС, который в 1885 г. установили на первом мотоцикле, а в 1886 г. — на первом автомобиле.
Четырёхтактный цикл работы современного одноцилиндрового ДВС. Такт — это один ход поршня (1), т. е. прохождение поршня от крайнего верхнего положения, верхней мёртвой точки (ВМТ), до крайнего нижнего положения, нижней мёртвой точки (НМТ).
I такт. Впуск. Поршень идёт вниз, создавая в цилиндре (2) разряжение. Открывается впускной клапан (3), и под воздействием атмосферного давления из впускного трубопровода (4) в цилиндр засасывается горючая смесь — распылённый в воздухе бензин (5).
II такт. Сжатие. Впускной клапан закрывается. Поршень идёт вверх, сжимая горючую смесь (6).
III такт. Рабочий ход (расширение). Между электродами свечи зажигания (7) проскакивает электрическая искра, поджигающая смесь. Газы расширяются (8), под их давлением поршень идёт вниз и передаёт усилие через кривошипно — шатунный механизм (9) на коленчатый вал (10), проворачивая его.
Однако бензин при испарении плохо смешивался с воздухом, реакция при возгорании протекала неравномерно, и бензиновые ДВС, работая ненадёжно, не могли вытеснить газовые ДВС. Выход нашёл венгерский инженер Д. Банки — в 1893 г. он придумал устройство для распыления бензина в воздухе — карбюратор с жиклёром. Бензиновая взвесь, равномерно смешанная с воздухом, поступала в цилиндр, где при зажигании быстро превращалась в газовую смесь, обеспечивая хорошее протекание реакции и мощное расширение при взрыве. В России первый бензиновый двигатель с карбюратором сконструировал в 1880-х гг. О. С. Костович. В 1897 г. немецкий инженер Р Дизель придумал дизельный двигатель, в котором топливо воспламенялось не от огня или электрической искры, а от высокой температуры, которая возникает при сильном сжатии воздуха. В России производство дизельных двигателей, усовершенствованных российским инженером Г.
Поделиться ссылкой
Николаус Отто | YourDictionary
Несмотря на отсутствие технической подготовки, Николаусу Августу Отто (1832-1891) хватило изобретательности, чтобы создать первый практический двигатель внутреннего сгорания. Позже он разработал четырехтактный двигатель, известный как цикл Отто, который широко использовался в автомобильных и других двигателях.
Николаус Отто родился в Хольцхаузен-ауф-дер-Хайде, небольшой деревне на реке Рейн в Германии. Хотя его отец, деревенский почтмейстер, умер вскоре после рождения Отто, мать хорошо воспитала его. Молодой Отто преуспевал в школе, и его мать планировала, что он продолжит получать техническое образование, но неудавшаяся немецкая революция 1848 года и ухудшение экономических условий заставили его мать поверить, что ему будет лучше стать торговцем.
Отто бросил школу и устроился продавцом в продуктовый магазин.
Вскоре он работал клерком в соседнем городе Франкфурте. Его старший брат Вильгельм владел текстильным бизнесом в Кёльне и помог Отто устроиться торговым представителем. Отто продавал чай, сахар и посуду в продуктовые магазины вдоль западной границы Германии.
Реклама
Первый паровоз Отто
Несмотря на то, что он провел много времени в поездках между своим домом в Кельне и многочисленными маленькими городками, которые он обслуживал, у него все же было время встретиться и начать долгие ухаживания с Анной Госси. Их ухаживания длились девять лет из-за его путешествий и нового интереса Отто к двигателям. То немногое, что мы знаем о его раннем интересе и экспериментах с двигателями, приходит к нам из любовных писем, которые Анна получила и сохранила после того, как они поженились.
Во время своего путешествия Отто впервые узнал о новом газовом двигателе, изобретенном Этьеном Ленуаром. Это был первый работающий двигатель внутреннего сгорания. До этого энергия для работы двигателя обычно исходила от внешнего сгорания, например, в паровом двигателе.
В паровой машине огонь использовался для нагрева воды. Образовавшийся пар сжимался и, расширяясь, толкал поршень, прикрепленный к цилиндру, который передал мощность на коленчатый вал. Затем пар направлялся на другую сторону поршня, заставляя его двигаться назад. Таким образом, каждый ход поршня вносил свой вклад в мощность.
Несмотря на то, что двигатель Ленуара был большим достижением, он никогда не был эффективным и практичным изобретением. В нем использовался тот же принцип, что и в паровой машине, за исключением того, что поршень приводился в движение не давлением пара, а воспламенением смеси воздуха и газа. Когда смесь воспламенялась, взрыв и быстрое расширение толкали поршень назад. Но он был шумным, использовал слишком много дорогого топлива, которое нужно было хранить или транспортировать в газообразном состоянии, и производил слишком много тепла. Первоначально он был популярен как замена паровым двигателям, но вскоре потерял популярность.
Отто был уверен, что двигатель Ленуара будет более универсальным, если он будет работать на жидком топливе.
Хотя он был лишен
технического образования, Отто изобрел карбюратор для этого двигателя и работал над его улучшением другими способами. Он пытался запатентовать карбюратор в Пруссии в 1861 году, но ему отказали в патенте. В 1861 году Отто построил свой первый бензиновый двигатель.
Реклама
Партнерство с Лангеном
В 1864 году Отто посчастливилось встретить Ойгена Лангена. Ланген интересовался производством и производством сахара и спроектировал большую часть оборудования, которым владели его предприятия. Он искал новые интересы, и двигатель Отто заинтриговал его. Ланген увидел, что у двигателя, хотя и несовершенного, есть возможности, и согласился инвестировать в Отто и его двигатель. Вместе они сформировали NA Otto и Cie. Ланген привнес деньги в отношения, Отто привнес свой опыт. Компания начала работы по совершенствованию двигателя и строительству завода по его производству.
Три года спустя они разработали значительно улучшенный двигатель. Он мало походил ни на двигатель Ленуара, ни на ранние прототипы Отто.
Когда решили выставить двигатель на парижской выставке 1867 года, это было чуть ли не катастрофой. Французские судьи сначала проигнорировали двигатель в пользу более привычных стилей. В судейскую коллегию входил старый школьный друг Лангена, и он убедил остальных, что эффективность должна быть частью решения. Когда испытания показали, что двигатель Отто-Лангена потреблял менее половины энергии по сравнению с другими двигателями, машина была награждена золотой медалью.
Получившаяся огласка создала спрос на двигатель, который партнеры не смогли удовлетворить. В поисках капитала они вступили в партнерство с Людвигом Августом Роозен-Рунге, бизнесменом из Гамбурга. В марте 1869 года компания стала Langen, Otto и Roosen, а ее фабрика переехала в пригород Кельна Дойц. Деньги Розен-Рунге помогли, но спрос по-прежнему превышал предложение. Ланген убедил своих братьев и их партнеров по сахарному бизнесу инвестировать. Их совокупные инвестиции более чем в 13 раз превышали инвестиции Роозен-Рунге, и это позволило в январе 1872 года зарегистрировать новую компанию Gasmotoren-Frabrik Deutz AG.
Отто, который никогда не вкладывал деньги в бизнес, не получил акций новую компанию и вместо этого подписал долгосрочный трудовой договор.
Ланген принял одно очень важное решение о приеме на работу в Deutz. Готлиб Даймлер выучился на оружейника, прежде чем стать инженером. У него был многолетний опыт работы на фабриках по всей Европе, и Ланген видел в нем человека, который мог бы управлять новой, более крупной фабрикой. Даймлер был назначен техническим директором завода Deutz. Даймлер привел с собой своего протеже, молодого инженера по имени Вильгельм Майбах. В течение следующих десяти лет Майбах, ставший впоследствии одним из величайших конструкторов двигателей, тесно сотрудничал с Отто во многих проектах, включая разработку двигателя внутреннего сгорания для использования в дорожных транспортных средствах.
Реклама
Четырехтактный двигатель
Компания Deutz стала ведущим производителем двигателей в мире и вскоре начала лицензировать свою конструкцию в Европе.
В 1876 году было построено новейшее изобретение Отто, и двигатель внутреннего сгорания никогда не был прежним. Отто знал, что двигатели, основанные на базовой конструкции Ленуара, достигли своих пределов. Они были шумными, сильно вибрировали и имели ограниченную мощность, которую могли производить. Он знал, что можно было бы достичь большей мощности и эффективности, если бы можно было лучше контролировать и сжимать топливную смесь. Он увидел, что для этого нужно использовать только один поршень на камеру и распределить цикл сгорания на четыре такта.
В четырехтактном цикле Отто первый ход поршня наружу втягивает смесь воздуха и топлива в поршень через клапан в цилиндр. Второй такт сжимает смесь, подготавливая ее к воспламенению. Воспламенение топливно-воздушной смеси вызывает взрыв, а быстрое расширение образующихся газов обеспечивает мощность для третьего такта. При четвертом ходе внутрь поршень вытесняет выхлопные газы из цилиндра через другой клапан.
Этот дизайн противоречил тому, что в то время считалось благоразумным.
Большинство инженеров считали, что каждый ход должен обеспечивать мощность, как в паровой машине. Они думали, что конструкция Отто будет неэффективной, если только один удар из четырех будет обеспечивать мощность. Но большее значение для Отто имела концепция стратифицированного заряда. Наблюдая, как дым густо выходит из трубы, а затем рассеивается в воздухе, он понял, что может использовать тот же принцип внутри цилиндра, чтобы двигатель работал чище и ровнее. Хотя четырехтактный двигатель имел немедленный успех, теория расслоения заряда была оспорена и дискредитирована. В этом Отто на столетие опередил свое время, поскольку японская компания «Хонда Мотор Компани» добилась большого успеха с двигателем с послойным зарядом в своих автомобилях, начиная с 19-го века.70-е годы.
Четырехтактный двигатель стал известен как двигатель Отто, а концепция получила название цикла Отто. Это был еще один большой успех завода Deutz, и заводу снова не хватило мощностей, необходимых для удовлетворения спроса.
Это был пик всемирной промышленной революции, и в период с 1876 по 1889 год компания Deutz смогла продать 8300 двигателей Otto, в среднем более одиннадцати в неделю.
Реклама
Патентные бои
Концепция двигателя Отто была настолько продвинутой, что конкурирующие производители мало что могли сделать. Deutz защитила свою позицию единственного в мире поставщика и лицензиара двигателей Otto, обращаясь в суд за любым нарушением патента Otto и защищая патент от ложных претензий. В 1884 году конкурентам Deutz повезло. Старая французская брошюра с подробным описанием концепции цикла Отто, но опубликованная до того, как Отто построил свой двигатель, была обнаружена юристом К. Вигандом, другом пары производителей двигателей из Ганновера, Эрнст и Бертольд Кортинг. Брошюра была основана на патенте 1862 года, поданном французским инженером Альфонсом Бо де Роша. Не имело значения, что Бо де Роша не построил двигатель или что он допустил аннулирование своего патента, не уплатив ежегодный патентный налог.
(Во многих странах для поддержания патента в силе требуется ежегодная пошлина.) И Бо де Роша никогда не пытался защитить свой патент, хотя двигатель Отто был известен, продавался в больших количествах и завоевал золотую медаль в 1878 году. Парижская экспозиция. Тем не менее, с помощью Виганда, Кортинг передал дело в суд.
Хотя дело было слабым, атмосфера в Германии была не в пользу Отто. Не существовало национального реестра патентов, и патенты могли находиться в любой или во всех провинциях. Часто одна провинция выдавала патент, а другая отказывала в нем. Таким образом, Виганд мог бороться за патент в самой сотрудничающей провинции. Некоторые историки предполагают, что правительство Германии не хотело ограничивать тех, кто может владеть патентами, потому что оно хотело уменьшить монополии и распространить богатство. Какой бы ни была причина, Отто проиграл дело. Хотя до 1886 года было построено более 30 000 четырехтактных двигателей, и Deutz продавал их под широко распространенным названием «двигатель Отто», немецкий патент Отто был аннулирован.
Кортинги могли свободно производить двигатели с циклом Отто. Отто смог сохранить свой патент в Англии.
Поскольку они не сходились во взглядах с Отто, в 1882 году Даймлер и Майбах покинули Deutz, чтобы основать собственную компанию. Daimler и Maybach добились успеха в своем автомобилестроении в 1889 году. Они поместили свой двигатель, четырехтактный двигатель с циклом Отто, в конную повозку, создав первый четырехколесный автомобиль. Они приступили к работе по усовершенствованию автомобиля, чтобы его можно было выставить на продажу. Первые Даймлеры были проданы в 1890 году.
Отто умер 26 января 1891 года в Кельне, разбогатев благодаря лицензиям, которыми он делился, и патентам, которыми он владел. Компания, которую он и Ланген основали, стала одной из крупнейших компании-производители двигателей внутреннего сгорания: Klockner-Humboldt-Deutz AG. Мемориал в честь Отто стоит во дворе железнодорожного вокзала Deutz в стиле необарокко в Кельне.
Часто говорят, что тот или иной человек «поставил мир на колеса».
Возможно, больше, чем кто-либо другой, это относится к Николаусу Отто. Хотя в большинстве стран мира известно только имя Даймлера как производителя первого автомобиля, историки и представители автомобильной промышленности узнают человека, ответственного за изобретательность, которая подарила нам двигатель, работающий по циклу Отто.
Реклама
Книги
Cummins, C. Lyle, Internal Fire, Carnot Press, 1976.
Suzuki, Takahashi, The Romance of Engines, Society of Automotive Engineers, 1997.
Николаус Отто и четырехтактный двигатель
Николаус Отто (1832 – 1891) 7 мая, немецкий изобретатель Николаус Отто в сотрудничестве с Готлибом Даймлером и Вильгельмом Майбахом создал первый в мире двигатель внутреннего сгорания, который эффективно сжигал топливо непосредственно в поршневой камере.[1] Однако немецкие суды не получили его патент на все двигатели с компрессией в цилиндре или даже на четырехтактный цикл, и после этого решения компрессия в цилиндре стала универсальной, и принцип двигателя Отто по-прежнему является общим принципом для двигателей сегодня.
.
Странствующий торговец
Отто был сыном фермера и трактирщика. Его отец также владел деревенской почтой. Несмотря на то, что отец Николауса Отто довольно рано умер, он смог получить достойное школьное образование. Его мать предпочла бы отправить его в техникум через несколько лет, но из-за неудавшейся немецкой революции 1848 года она решила, чтобы ее сын стал купцом. Вскоре он начал свою работу продавцом в продуктовом магазине, а позже работал у своего брата торговым представителем в его текстильном бизнесе. Отто много путешествовал во время своей торговой карьеры и узнал о газовом двигателе Этьена Ленуара во время одной из своих поездок. Это был первый двигатель внутреннего сгорания и большое усилие Отто, который уже очень интересовался всеми типами двигателей.[5]
Улучшение двигателя Ленуара
Однако изобретение Ленуара было не очень эффективным из-за громкого шума, большого количества потребляемого топлива и выделяемого тепла. Отто начал работать над усовершенствованием двигателя Ленуара, убежденный, что он будет лучше работать на жидком топливе.
Он изобрел карбюратор, который пытался запатентовать в 1861 году, но безуспешно. Его самый первый двигатель, работающий на бензине.
Цикл Отто
Двигатель Отто был спроектирован как стационарный двигатель, и в действии двигателя ход представляет собой движение поршня в цилиндре вверх или вниз. Используемый позже в адаптированной форме в качестве автомобильного двигателя, задействованы четыре такта:
- ход впуска вниз — уголь и воздух поступают в поршневую камеру сгорания,
- такт сжатия вверх — поршень сжимает смесь,
- рабочий ход вниз — воспламеняет топливную смесь от пламени, а затем от электрической искры,
- выпускной ход вверх — выпускает выхлопные газы из поршневой камеры.
Схема четырехтактного двигателя Отто 1876 года
Эффективный двигатель внутреннего сгорания
Три года спустя Николаус Отто встретил Ойгена Лангена. Ланген обладал большими техническими знаниями и позже участвовал в строительстве монорельсовой дороги Вупперталя.
Он поддержал проект Отто и вложил в него средства, в результате чего была создана новая компания, в которую Ланген привнес деньги и свой опыт и знания. Их недавно разработанный двигатель работал намного лучше и был выставлен на Парижской выставке 1867 года. Поначалу это событие стало катастрофой для двигателя Отто-Лангена, потому что судьи в значительной степени проигнорировали его. Когда они решили также учитывать эффективность, они обнаружили, что двигатель потреблял вдвое меньше энергии по сравнению с другими, и выиграл золотую медаль.
Присоединение к Daimler
Их двигатель пользовался большим спросом на рынке, и, найдя новых инвесторов, в 1872 году они основали Gasmotoren-Fabrik Deutz AG. Затем Ланген нанял Готлиба Даймлера для управления большим заводом, и он также протеже Вильгельма Майбаха. Успех компании рос, и Отто увидел дальнейшие пути улучшения своего двигателя. Он заметил, что использование только одного поршня на камеру и распределение цикла сгорания на четыре такта было бы более эффективным, менее шумным и могло бы производить еще большую мощность.
Новый двигатель Otto имел большой успех, и работы Deutz помогли в дальнейших разработках во время промышленной революции. За 17 лет после появления на рынке было произведено более 50 000 двигателей.
Патентные бои
Еще до изобретения Отто четырехтактного двигателя в 1860 году Кристиан Рейтманн и Альфонс Бо де Роша независимо друг от друга получили патенты на четырехтактный двигатель в 1862 году, что впоследствии привело к судебному разбирательству. 30 января 1886 и 1889 годов «патенты Отто», принадлежащие Gasmotorenfabrik Deutz, были объявлены недействительными в Германии, за которой последовали и другие страны. Чтобы Николаус Отто мог и дальше считаться изобретателем четырехтактного двигателя в Германском рейхе, Дойц предложил победителю процесса Райтманну 25 000 марок и пожизненную пенсию. Кристиан Райтманн подписал декларацию, которая позволила Deutz AG и Otto продолжать называть себя немецкими изобретателями четырехтактного двигателя. Deutz смогла сохранить контракт в секрете до 19 лет.