Первый бензиновый двигатель в мире: Первый автомобиль и его создатель Карл Бенц – DW – 25.11.2014

Первый автомобиль и его создатель Карл Бенц – DW – 25.11.2014

Карл Бенц и одна из его усовершенствованных моделейФото: picture-alliance/dpa

ТехнологииГермания

Вячеслав Юрин

25.11.201425 ноября 2014 г.

170 лет назад родился Карл Бенц — выдающийся немецкий инженер, пионер автомобилестроения. История его жизни и его изобретений кажется фантастической.

https://p.dw.com/p/11XiO

Реклама

Имя это известно каждому человеку, который хоть в какой-то степени интересуется автомобилями. Карл Бенц (Carl Friedrich Michael Benz) по прову считается изобретателем автомобиля. Он получил первые в мире патенты на двухтактный бензиновый двигатель, систему зажигания, работающую от батареи, свечу зажигания, акселератор, карбюратор, сцепление, коробку передач, водяной радиатор охлаждения, — словом, на все основные узлы автомобиля.

От мастерской до мирового концерна

Талант инженера и изобретателя проявился у Карла Бенца очень рано, но его профессиональная карьера вовсе не была само собой разумеющимся делом. Он родился в небогатой семье. Отец, машинист паровоза, умер, когда Карлу было всего два года. Благодаря усилиям матери, отличным оценкам самого Карла и государственной стипендии, он окончил политехнический университет уже в возрасте 19 лет, затем, после семи лет работы на различных предриятиях, создал собственную фирму. Собственно, поначалу это была просто мастеская.

Первый автомобиль Карла БенцаФото: Public Domain

Первый автомобиль, ставший серийной моделью, был запатентован в январе 1886 года. Патент под номером 37435 был выдан на трехколесный самодвижущийся экипаж. С этого трицикла началась история мирового автомобилестроения. Свое изобретение Бенц оснастил бензиновым двигателем внутреннего сгорания.

Первый «автопробег» совершила жена изобретателя Берта. 5 августа 1888 года она вместе с детьми преодолела больше ста километров, чтобы навестить свою мать. На подъемах машину приходилось толкать, и легенда гласит, что именно после этого Берта подала идею мужу оснастить ее коробкой передач.

В 1926 году компания Бенца объединилась с компанией Daimler, также занимавшейся выпуском автомобилей. Все модели были переименованы: они стали называться «Mercedes-Benz » (это имя — Мерседес — было именем дочери одного из партнеров Даймлера).

Концерн и после смерти его основателя продолжал идти в авангарде автомобилестроения. В 1936 году началось производство легковых автомобилей с дизельным мотором. Первой моделью с дизельным двигателем стал Mercedes-Benz 260 D.

История дизельного двигателя продолжается

Дизельный двигатель назван в честь его разработчика — немецкого изобретателя Рудольфа Дизеля (Rudolf Diesel). Этот двигатель обладает довольно высоким коэффициентом полезного действия, а топливо стоит дешевле бензина. И так как экономичность была одним из основных преимуществ дизельных двигателей перед бензиновыми, первыми об их использовании задумались производители грузовых автомобилей. В 1924 году на берлинской автовыставке немецкий концерн MAN представил модель, работающую на дизеле.

Благодаря снижению массы дизельного мотора, к возможности его использования решили присмотреться и производители легковых автомобилей. Особенно активно над решением этой задачи работали именно инженеры компании Daimler-Benz.

Смотрите также:

Реклама

Пропустить раздел Еще по теме

Еще по теме

Пропустить раздел Близкие темы

Близкие темы

Дизельное топливоDaimler AGПропустить раздел Топ-тема

1 стр. из 3

Пропустить раздел Другие публикации DW

На главную страницу

Бензиновый двигатель автомобилей: типы и принцип работы

Содержание

• 1 Историческая справка
• 2 Виды бензиновых ДВС
• 3 Принцип действия и устройство

Бензиновый двигатель представляет собой силовой агрегат со встроенной камерой сгорания, в которой энергия сгорания топлива преобразуется в механическую работу. Такие моторы относятся к классу двигателей внутреннего сгорания.

Историческая справка

Первый двигатель внутреннего сгорания (ДВС) построил в 1807 году изобретатель из Швейцарии François Isaac de Rivaz. Правда, работал этот двигатель не на бензине, а на газообразном водороде, однако был оснащен шатунно-поршневой группой и устройством искрового зажигания.

В дальнейшем этот ДВС усовершенствовали француз Jean Joseph Etienne Lenoir (1860) и немецкий инженер Nicolaus August Otto, который в 1863 году создал атмосферный двухтактный, а в 1876 году и четырехтактный ДВС.

Первый бензиновый карбюраторный двигатель внутреннего сгорания разработали немецкие инженеры Gottlieb Wilhelm Daimler и August Wilhelm Maybach, которые использовали его при создании первых мотоциклов (1885) и автомобилей (1886). Примерно в эти же годы первый карбюраторный ДВС был создан и в России. Построил его Огнеслав Костович (1851-1916).

В дальнейшем никаких принципиальных отличий в схему построения ДВС внесено не было, а усилия большого количества инженеров со всего мира были направлены на создание высокотехнологичных бензиновых двигателей достаточно большой мощности с малым потребления топлива.

Виды бензиновых ДВС

В настоящее время на автомобилях можно встретить бензиновые двигатели, оснащенные:

1. карбюратором, где происходит смешивание топлива с воздухом. Затем подготовленная смесь подается в цилиндры, где поджигается искрой, которая проскакивает между электродами свечей зажигания.
2. инжекторной системой смесеобразования, которая осуществляется путем впрыска топливно-воздушной смеси во впускной коллектор или непосредственно в цилиндры двигателя. Для этого используются специальные форсунки. При этом существуют системы:

• моновпрыска топлива (одноточечные).
• распределенного впрыска топлива (многоточечные).

Управление форсунками и дозирование топлива может осуществляться при помощи:

1. Рычажно-плунжерного механизма – в механических системах впрыска.
2. Специального блока управления ЭБУ – в электронных системах впрыска.
3. Системой наддува, когда впуск горючей смеси или воздуха происходит под давлением, нагнетаемым турбокомпрессором. При этом значительно увеличивается мощность и коэффициент полезного действия силового агрегата.

Особое место среди бензиновых двигателей занимает роторно-поршневой двигатель (двигатель Ванкеля). Он отличается от остальных ДВС отсутствием отдельного механизма газораспределения, что значительно упрощает конструкцию мотора.

Принцип действия роторно-поршневого силового агрегата заключается в том, что за один оборот он выполняет три полных рабочих цикла. Происходит это за счет того, что в основе двигателя лежит оригинальный треугольный ротор, который, вращаясь в камере особой формы, выполняет функции поршня, коленчатого вала и механизма газораспределения. По ряду причин конструктивного и технологического характера этот бензиновый мотор широкого распространения не получил.

В автомобилестроении чаще всего используются рядные четырехцилиндровые четырехтактные бензиновые силовые агрегаты, отличающиеся от остальных:

• большим ресурсом;
• экологичным выхлопом;
• экономичностью;
• низким уровнем шума.

Принцип действия и устройство

Принцип действия любого бензинового двигателя заключается в том, что при воспламенении небольшого количества предварительно сжатой смеси высокоэнергетического топлива и воздуха в замкнутом пространстве камеры сгорания происходит выделение большого количества энергии, которого достаточно для перемещения поршня.

При этом прямолинейное, поступательно-возвратное движение поршня при помощи кривошипно-шатунного механизма преобразуется во вращательное движение коленчатого вала, который и приводит в движение транспортное средство.

К основным элементам бензиновых ДВС, которые принимают непосредственное участие в процессе преобразования тепловой энергии в механическую, относятся:

• впускные и выпускные клапаны газораспределительного механизма;
• поршни;
• шатуны;
• коленчатый вал;
• свечи зажигания.

Кроме того, любой бензиновый двигатель оснащается вспомогательными системами, которые обеспечивают его эффективную работу. К ним относятся:

1. Система зажигания – обеспечивает поджигание топливно-воздушной смеси. Бывает контактной, бесконтактной, микропроцессорной.
2. Система запуска ДВС – включает в себя стартер и аккумулятор. Используется для того, чтобы принудительно провернуть коленчатый вал при запуске первого рабочего цикла двигателя. Для запуска бензиновых двигателей малой мощности часто используют мускульную силу человека (кик-стартер).
3. Система приготовления горючей смеси – обеспечивает приготовление и подачу топливно-воздушной смеси в камеры сгорания цилиндров мотора.
4. Система выпуска выхлопных газов – отвечает за своевременное удаление продуктов сгорания горючей смеси из цилиндров двигателя.
5. Система охлаждения – служит для отвода тепла от нагревающихся элементов мотора и обеспечивает заданный температурный режим его работы. Охлаждение может осуществляться при помощи воздуха, специальной охлаждающей жидкости, комбинированного способа.
6. Система смазки – предназначена для подачи моторного масла к трущимся поверхностям ДВС. Также используется для удаления нагара и продуктов износа трущихся поверхностей. Моторное масло может подаваться к местам смазки как методом разбрызгивания, так и под давлением.

Существуют также комбинированные системы смазки, в которых моторное масло смешивается в определенных пропорциях с горючей смесью. Оснащаются ими двигатели бензиновые малой мощности для моторных лодок, средств малой механизации и пр.

Автор статьи:

Николаев Сергей

Автомеханик

Читать автора

Оценка статьи:

↑ 1 ↓

Поделиться с друзьями:

Хронология развития двигателей и двигателей

Если вы похожи на многих американцев, то привыкли полагаться на свой автомобиль. Он безопасно и эффективно доставит вас на работу, в школу или в продуктовый магазин. Вы, вероятно, не задумываетесь о двигателе своего автомобиля, если только он не перестанет работать или не начнет издавать необычный шум.

Тем не менее, история технологии двигателей — увлекательная тема, и она уходит своими корнями в более далекое прошлое, чем вы можете себе представить. Фактически, простая паровая турбина, называемая эолипилом, была изобретена в 1 году нашей эры!

Продолжайте читать, чтобы узнать больше интересных фактов об истории двигателей и моторов.

Первые дни двигателей

1698: Английский инженер Томас Савери изобретает паровой насос для откачки воды из шахт. Всего 14 лет спустя его знакомый Томас Ньюкомен усовершенствовал насос Savery, добавив поршни и цилиндры.

1807: Дебют первого в мире двигателя внутреннего сгорания. В следующем году изобретатель Франсуа Исаак де Риваз установил водородный двигатель на примитивный автомобиль.

1821: Майкл Фарадей открывает и экспериментирует с принципами электромагнитной индукции. В результате появился первый электродвигатель, работающий от электричества.

1877: Николас Отто регистрирует патент на четырехтактный двигатель внутреннего сгорания.

1886: Готлиб Даймер разрабатывает двигатель, работающий на бензине.

1889: Фердинанд Порше представляет первый в мире гибридный автомобиль. Позже его имя стало синонимом роскошных автомобилей.

Достижения 20-го века

1905: Впервые появились турбокомпрессоры, повышающие мощность и эффективность двигателей внутреннего сгорания.

1926: Роберт Хатчингс Годдард закладывает основу для космических полетов, разрабатывая ракету на жидком топливе. В течение следующих 15 лет Годдард и его соратники запустят 34 таких ракеты. Некоторые из них достигли скорости 550 миль в час.

1939 и 1941: Два ученых, Ганс фон Охайн и Франк Уиттл, первыми изобрели газотурбинные двигатели для авиационных двигателей, которые позволяют совершать полеты с турбореактивными двигателями в Германии и Англии соответственно.

1957: Феликс Ванкель строит рабочий прототип своего роторного двигателя, который он запатентовал около 30 лет назад. Двигатели Ванкеля легче и компактнее других двигателей внутреннего сгорания. Это делает их полезными для гидроциклов, картингов, снегоходов и бензопил.

Современная эра

1975: В ответ на более строгие правила EPA, касающиеся выхлопных газов автомобилей, автопроизводители начинают использовать каталитические нейтрализаторы. Технология двигателей начинает решать экологические проблемы.

1980-е годы: Впрыск топлива начинает заменять карбюраторы. Благодаря этому двигатели работают более плавно и эффективно.

1997: Toyota выпускает свой культовый гибридный автомобиль Prius в Японии. В Европе в том же году Audi выпускает гибридный автомобиль под названием Duo.

1999: Американцы теперь могут покупать гибридные автомобили, начиная с Honda Insight. В следующем году дебютирует Prius. Несмотря на увеличение пробега и уменьшение выбросов, водители не спешили переходить на новый автомобиль.

2003: На рынок выходит полностью переработанный Prius, и на этот раз он завоевал популярность. Продажи гибрида удвоились в 2004 г. и снова в 2005 г. Нетерпеливым покупателям иногда приходилось ждать несколько месяцев, потому что производство не могло удовлетворить спрос.

2008: Tesla Motors предлагает первый электромобиль, разрешенный для использования на дорогах, — Roadster.

2010: Nissan Leaf представлен в Японии и США. Он считается первым полностью электрическим автомобилем, созданным крупным производителем автомобилей для массового рынка.

2017: Consumer Reports называет Tesla ведущим автомобильным брендом США.

Что будет дальше с технологиями двигателей?

Разумеется, это лишь основные моменты длинной и богатой историей технологии двигателей. В будущем, несомненно, будет много новых достижений, особенно в области гибридных и электрических автомобильных технологий.

Хотите быть в курсе событий? Хотите узнать больше о том, как движки влияют на то, как мы работаем и играем? Добавьте наш блог в закладки и регулярно проверяйте!

Что нужно знать об истории автомобилей – комиксы, машины, физика

Posted on 16 октября 2020

Многие знают, что первый в мире четырехколесный автомобиль с бензиновым двигателем был изобретен компанией Mercedes Benz в 1886 году. На самом деле, еще 100 лет назад существовали паровые двигатели, которые не полагались на людей и животных.

Еще в 1712 году британец Томас Ньюкомен изобрел автомобиль с паровым двигателем, который не зависит от силы человека и животных, известный как паровой двигатель Ньюкомена. В 1774 году Уатт работал с Болтоном над созданием паровой машины в ее истинном смысле. Это способствовало развитию машиностроения и заложило основу для разработки двигателей внутреннего сгорания.

В 1794 году британский Стюарт впервые выдвинул идею смешивания топлива и воздуха для образования горючей смеси для горения. В 1866 году немецкий инженер Николас Отто успешно разработал эпохальный четырехтактный двигатель внутреннего сгорания, а в 1876 году был испытан первый практичный четырехтактный газовый двигатель внутреннего сгорания поршневого типа. Этот двигатель внутреннего сгорания известен как двигатель внутреннего сгорания Отто, известен во всем мире и получил патенты. По этой причине мы всегда заменяли четырехтактный цикл циклом Отто.

В 1879 году немецкий инженер Карл Бенц впервые успешно испытал двухтактный экспериментальный двигатель. В 1883 году Бенц основал компанию Benz и завод по производству двигателей Benz в Рейне. В 1885 году он построил в Мангейме первый автомобиль с патентованным двигателем Benz. Это трехколесная машина с двухтактным одноцилиндровым бензиновым двигателем мощностью 0,9 л.с. Он имеет некоторые черты современных автомобилей, такие как искровое зажигание, цикл водяного охлаждения, рама из стальных труб, подвеска на листовых рессорах, задний привод, рулевое управление передними колесами и рукоятка тормоза.

Тем не менее, характеристики автомобиля не очень совершенны, скорость, грузоподъемность и способность преодолевать подъемы не очень удовлетворительны, и он часто ломается во время вождения. Однако, поскольку автомобиль может ходить сам по себе, люди используют греческое слово «авто» и латинское слово «мобильный», чтобы объяснить этот тип автомобиля. Это происхождение слова автомобиль. Поскольку трехколесный автомобиль, названный Бенцем, является самым ранним прототипом в мире, он хранится в Автомобильном музее Бенца в Германии.

Позднее, 29 января 1886 года, Карл Бенц подал заявку в Немецкое патентное ведомство на получение патента на автомобильное изобретение, которое было официально одобрено и выдано патентным ведомством 2 ноября того же года. Поэтому 29 января 1886 года также признано всемирным днем ​​рождения автомобиля.

Одним из пионеров современной автомобильной промышленности был Готлиб Даймлер, немецкий инженер и изобретатель. В 1883 году он вместе с Вильгельмом Майбахом, хорошим другом и известным изобретателем, разработал бензиновый двигатель.