История развития ДВС | Referat.ru
содержание Введение…………………………………………………………………….2 История создания……………………………………………….…..3 История автомобилестроения в России…………………………7 Поршневые двигатели внутреннего сгорания……………………8 Классификация ДВС ………………………………………….8 Основы устройства поршневых ДВС ………………………9 Принцип работы……………………………………………..10 Принцип действия четырехтактного карбюраторного двигателя………………………………………………………………10 Принцип действия четырехтактного дизеля……………11 Принцип действия двухтактного двигателя…………….12 Рабочий цикл четырехтактных карбюраторных и дизельных двигателей………………………………………….…………….13 Рабочий цикл четырехтактного двигателя………………14 Рабочие циклы двухтактных двигателей…………………15 Заключение………………………………………………………………..16 Введение. XX век — это мир техники. Могучие машины добывают из недр земли миллионы тонн угля, руды, нефти. Мощные электростанции вырабатывают миллиарды киловатт-часов электроэнергии. Тысячи фабрик и заводов изготавливают одежду, радиоприемники, телевизоры, велосипеды, автомобили, часы и другую необходимую продукцию.
Генераторы псевдослучайных чисел и методы их тестирования
Эффективность корреляционной обработки одиночных сигналов
Юридические основы провайдерской деятельности
Явление перекрытия фаз.
Выпрямители однофазной цепи переменного тока
Эффективность рекламы на примере предприятия Тойота Центр Нижний Новгород
История развития двигателя внутреннего сгорания презентация. Презентация на тему двигатель внутреннего сгорания. Тангенциальное расположение канала
Описание презентации по отдельным слайдам:
1 слайд
Описание слайда:
Двигатель автомобиля Подготовил: Тарасов Максим Юрьевич 11 класс Руководитель: мастер производственного обучения МАОУ ДО МУК «Эврика» Баракаева Фатима Курбанбиевна
2 слайд
Описание слайда:
3 слайд
Описание слайда:
Двигатель автомобиля Двигатель внутреннего сгорания (ДВС) – одно из главных устройств в конструкции автомобиля, служащее для преобразования энергии топлива в механическую энергию, которая, в свою очередь, выполняет полезную работу.
4 слайд
Описание слайда:
Типы двигателей Существуют следующие типы двигателей (ДВС): бензиновые дизельные газовые газодизельные роторно-поршневые
5 слайд
Описание слайда:
Также ДВС классифицируются: по виду топлива, по числу и расположению цилиндров, по способу формирования топливной смеси, по количеству тактов работы двигателя внутреннего сгорания и т.
д.
6 слайд
Описание слайда:
Бензиновые и дизельные двигатели. Рабочие циклы бензинового и дизельного двигателя Бензиновые двигатели внутреннего сгорания – наиболее распространенные из автомобильных двигателей. Топливом для них служит бензин. Проходя через топливную систему, бензин попадает через распыляющие форсунки в карбюратор или впускной коллектор, а затем эта воздушно-топливная смесь подается в цилиндры, сжимается под воздействием поршневой группы, поджигается искрой от свечей зажигания. Карбюраторная система считается устаревшей, поэтому сейчас повсеместно используется инжекторная система подачи топлива. Распыляющие топливо форсунки (инжекторы) осуществляют впрыск либо непосредственно в цилиндр, либо во впускной коллектор. Инжекторные системы делятся на механические и электронные. Во-первых для дозации топлива используются механические рычаговые механизмы плунжерного типа, с возможностью электронного контроля топливной смеси. Во вторых процесс составления и впрыска топлива полностью возложен на электронный блок управления (ЭБУ).
7 слайд
Описание слайда:
Газовые двигатели Газовые двигатели используют газ в качестве топлива – сжиженный, генераторный, сжатый природный. Распространение таких двигателей было обусловлено растущими требованиями к экологической безопасности транспорта. Исходное топливо хранится в баллонах под большим давлением, откуда через испаритель попадает в газовый редуктор, теряя давление. Далее процесс аналогичен инжекторным бензиновым ДВС. В некоторых случаях газовые системы питания могут не использовать в своем составе испарители.
8 слайд
Описание слайда:
Принцип работы двигателя внутреннего сгорания Современный автомобиль, чаще всего, приводится в движение двигателем внутреннего сгорания.
Таких двигателей существует огромное множество. Различаются они объемом, количеством цилиндров, мощностью, скоростью вращения, используемым топливом (дизельные, бензиновые и газовые ДВС). Но, принципиально, устройство двигателя внутреннего сгорания, похоже. Как работает двигатель и почему называется четырехтактным двигателем внутреннего сгорания? Про внутреннее сгорание понятно. Внутри двигателя сгорает топливо. А почему 4 такта двигателя, что это такое? Действительно, бывают и двухтактные двигатели. Но на автомобилях они используются крайне редко. Четырехтактным двигатель называется из-за того, что его работу можно разделить на четыре, равные по времени, части. Поршень четыре раза пройдет по цилиндру – два раза вверх и два раза вниз. Такт начинается при нахождении поршня в крайней нижней или верхней точке. У автомобилистов-механиков это называется верхняя мертвая точка (ВМТ) и нижняя мертвая точка (НМТ).
9 слайд
Описание слайда:
Первый такт — такт впуска Первый такт, он же впускной, начинается с ВМТ (верхней мертвой точки).
10 слайд
Описание слайда:
Второй такт — такт сжатия Следующий такт работы двигателя – такт сжатия. После того как поршень достиг нижней точки, он начинает подниматься вверх, тем самым, сжимая смесь, которая попала в цилиндр в такт впуска. Топливная смесь сжимается до объемов камеры сгорания. Что это за такая камера? Свободное пространство между верхней частью поршня и верхней частью цилиндра при нахождении поршня в верхней мертвой точке называется камерой сгорания.
11 слайд
Описание слайда:
Третий такт — рабочий ход Третий такт – рабочий, начинается с ВМТ. Рабочим он называется неслучайно. Ведь именно в этом такте происходит действие, заставляющее автомобиль двигаться. В этом такте в работу вступает система зажигания. Почему эта система так называется? Да потому, что она отвечает за поджигание топливной смеси, сжатой в цилиндре, в камере сгорания. Работает это очень просто – свеча системы дает искру. Справедливости ради, стоит заметить, что искра выдается на свече зажигания за несколько градусов до достижения поршнем верхней точки.
12 слайд
Описание слайда:
Четвертый такт — такт выпуска Четвертый такт работы двигателя, последний – выпускной. Достигнув нижней точки, после рабочего такта, в двигателе начинает открываться выпускной клапан. Таких клапанов, как и впускных, может быть несколько. Двигаясь вверх, поршень через этот клапан удаляет отработавшие газы из цилиндра – вентилирует его. От четкой работы клапанов зависит степень сжатия в цилиндрах, полное удаление отработанных газов и необходимое количество всасываемой топливно-воздушной смеси. После четвертого такта наступает черед первого. Процесс повторяется циклически. А за счет чего происходит вращение – работа двигателя внутреннего сгорания все 4 такта, что заставляет поршень подниматься и опускаться в тактах сжатия, выпуска и впуска? Дело в том, что не вся энергия, получаемая в рабочем такте, направляется на движение автомобиля.
Часть энергии идет на раскручивание маховика. А он, под действием инерции, крутит коленчатый вал двигателя, перемещая поршень в период «нерабочих» тактов. Презентация подготовлена по материалам сайта http://autoustroistvo.ru
Cлайд 1
Cлайд 2
Принцип действия Принцип действия двигателя внутреннего сгорания базировался на изобретенном Алессандро Вольта в 1777 году пистолете. Этот принцип заключался в том, что вместо пороха подрывалась с помощью электрической искры смесь воздуха с каменноугольным газом. В 1807 году швейцарец Исаак де Ривац получил патент на использование смеси воздуха с каменноугольным газом как средства генерации механической энергии. В автомобиль был встроен его двигатель, состоящий из цилиндра, в котором за счет взрыва поршень перемещался вверх, а при движении вниз приводил в действие качающийся рычаг. В 1825 году Майкл Фарадей получил из каменного угля бензол — первое жидкое топливо для двигателя внутреннего сгорания. До 1830 года производилось множество транспортных средств, которые еще не имели настоящих двигателей внутреннего сгорания, а имели двигатели, в которых вместо пара использовалась смесь воздуха с каменноугольным газом.
Оказалось, что это решение не принесло больших преимуществ, к тому же производство таких двигателей было небезопасным. Фундамент для создания легкого, компактного двигателя был заложен лишь в 1841 году итальянцем Луиджи Кристофорисом, который построил двигатель, работающий на принципе «сжатие-воспламенение». Такой двигатель имел насос, подававший в качестве топлива воспламеняемую жидкость — керосин. До 1830 года производилось множество транспортных средств, которые еще не имели настоящих двигателей внутреннего сгорания, а имели двигатели, в которых вместо пара использовалась смесь воздуха с каменноугольным газом. Оказалось, что это решение не принесло больших преимуществ, к тому же производство таких двигателей было небезопасным.
Cлайд 3
Появление первых ДВС Фундамент для создания легкого, компактного двигателя был заложен лишь в 1841 году итальянцем Луиджи Кристофорисом, который построил двигатель, работающий на принципе «сжатие-воспламенение».
Такой двигатель имел насос, подававший в качестве топлива воспламеняемую жидкость — керосин. Еугенио Барзанти и Фетис Матточчи развили эту идею и в 1854 году представили первый настоящий двигатель внутреннего сгорания. Он работал в трехтактной последовательности (без хода сжатия) и имел водяное охлаждение. Хотя рассматривались и другие виды топлива, но все же в качестве горючего выбрали смесь воздуха с каменноугольным газом и при этом достигли мощности в 5 л.с. В 1858 году появился другой двухцилиндровый двигатель — с противоположно расположенными цилиндрами. К тому времени француз Этьен Ленуар завершил проект, начатый его соотечественником Хугоном в 1858 году. В 1860 году Ленуар запатентовал свой собственный двигатель внутреннего сгорания, который позже имел большой коммерческий успех. Двигатель работал на каменноугольном газе в трехтактном режиме. В 1863 году его пытались установить на автомобиль, но мощности в 1,5 л.с. при 100 об/мин было недостаточно для передвижения. На Всемирной выставке в Париже в 1867 году завод газовых двигателей Deutz основанный инженером Николасом Отто и промышленником Еугеном Лангеном, представил двигатель, созданный на основе принципа Барзанти-Матточчи.
Он был легче, создавал меньше вибраций и вскоре занял место двигателя Ленуара. Настоящий переворот в развитии двигателя внутреннего сгорания произошел с внедрением четырехтактного двигателя, запатентованного французом Альфонсом Беа де Роша в 1862 году и окончательно вытеснившего к 1876 году двигатель Отто из эксплуатации.
Cлайд 4
Двигатель Ванкеля Роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания (двигатель Ванкеля), конструкция которого разработана в 1957 инженером Феликсом Ванкелем (F. Wankel, ФРГ). Особенность двигателя — применение вращающегося ротора (поршня), размещенного внутри цилиндра, поверхность которого выполнена по эпитрохоиде. Установленный на валу ротор жестко соединён с зубчатым колесом, которое входит в зацепление с неподвижной шестерней. Ротор с зубчатым колесом как бы обкатывается вокруг шестерни. Его грани при этом скользят по эпитрохоидальной поверхности цилиндра и отсекают переменные объёмы камер в цилиндре. Такая конструкция позволяет осуществить 4-тактный цикл без применения специального механизма газораспределения.
Cлайд 5
Реактивный двигатель Постепенно, год за годом, возрастали скорости транспортных машин и требовались все более мощные тепловые двигатели. Чем такой двигатель мощнее, тем больше его размеры. Крупный и тяжелый двигатель можно было разместить на теплоходе или на тепловозе, но для самолета, вес которого ограничен, он уже не годился. Тогда вместо поршневых на самолетах стали устанавливать реактивные двигатели, которые при небольших размерах могли развивать огромную мощность. Еще более мощными, более сильными реактивными двигателями снабжаются ракеты, с помощью которых взлетают в небо космические корабли, искусственные спутники Земли и межпланетные космические аппараты. У реактивного двигателя струя сгорающего в нем топлива с огромной скоростью вылетает наружу из трубы (сопла) и толкает самолет или ракету. Скорость космической ракеты, на которой установлены такие двигатели, может превышать 10 км в секунду!
Cлайд 6
Итак, мы видим, что двигатели внутреннего сгорания — очень сложный механизм.
И Функция, выполняемая тепловым расширением в двигателях внутреннего сгорания не так проста, как это кажется на первый взгляд. Да и не существовало бы двигателей внутреннего сгорания без использования теплового расширения газов. И в этом мы легко убеждаемся, рассмотрев подробно принцип работы ДВС, их рабочие циклы — вся их работа основана на использовании теплового расширении газов. Но ДВС — это только одно из конкретных применений теплового расширения. И судя по тому, какую пользу приносит тепловое расширение людям через двигатель внутреннего сгорания, можно судить о пользе данного явления в других областях человеческой деятельности. И пускай проходит эра двигателя внутреннего сгорания, пусть у них есть много недостатков, пусть появляются новые двигатели, не загрязняющие внутреннюю среду и не использующие функцию теплового расширения, но первые еще долго будут приносить пользу людям, и люди через многие сотни лет будут по доброму отзываться о них, ибо они вывели человечество на новый уровень развития, а пройдя его, человечество поднялось еще выше.
Исследовательская работа на тему «История развития двигателей внутреннего сгорания»
Подготовил учащийся
11 класса
Попов Павел
Цели проекта:
- изучить историю создания и развития двигателей внутреннего сгорания;
- рассмотреть различные типы ДВС;
- изучить сферы применения различных ДВС
ДВС
Двигатель внутреннего сгорания (ДВС) – тепловой двигатель, в котором химическая энергия топлива, сгорающего в рабочей полости, преобразуется в механическую работу.
Внутренней энергией обладают все тела – земля, камни, облака. Однако извлечь их внутреннюю энергию довольно трудно, а порой и невозможно.
Наиболее легко на нужды человека может быть использована внутренняя энергия лишь некоторых, образно говоря, «горючих» и «горячих» тел.
К ним относятся: нефть, уголь, горячие источники вблизи вулканов, теплые морские течения и т.
п. Применение двигателей внутреннего сгорания чрезвычайно разнообразно: они приводят в движение
самолеты, теплоходы, автомобили, тракторы, тепловозы. Мощные двигатели внутреннего сгорания устанавливают на речных и морских судах.
По роду топлива двигатели внутреннего сгорания разделяются на двигатели жидкого топлива и газовые.
По способу заполнения цилиндра свежим зарядом — на 4-тактные и 2-тактные.
По способу приготовления горючей смеси из топлива и воздуха — на двигатели с внешним и внутренним смесеобразованием.
Мощность, экономичность и другие характеристики двигателей постоянно улучшаются, но основной принцип действия остаётся неизменным.
В двигателе внутреннего сгорания топливо сгорает внутри цилиндров и тепловая энергия, выделяющаяся при этом, преобразуется в механическую работу.
Первый двигатель, изобрёл в 1860 году французский механик Этьен Ленуар (1822-1900).
Рабочим топливом в его двигателе служила смесь светильного газа (горючие газы в основном метан и водород) и воздуха. Конструкция имела все основные черты будущих автомобильных двигателей: две свечи зажигания, цилиндром с поршнем двустороннего действия, двухтактный рабочий цикл. Её коэффициент полезного действия составлял всего 4 % т.е. лишь 4% теплоты сгоревшего газа тратилось на полезную работу, а остальные 96% уходили с отработанными газами.
Двигатель Ленуара
Жан Жозеф Этьен Ленуар
2-х тактный двигатель
В этом двигателе рабочий ход происходит в два раза чаще.
1 такт впуск и сжатие
2 такт рабочий ход и выпуск
Двигатели такого типа применяются на скутерах, моторных лодках, мотоциклах
4-тактный двигатель Отто
Николаус Август Отто
4-х тактный двигатель
Схема работы четырехтактного двигателя, цикл Отто 1.
впуск 2. сжатие 3. рабочий ход 4. выпуск
Двигатели такого типа применяются в машиностроении.
Карбюраторный двигатель
Этот двигатель – одна из разновидностей двигателей внутреннего сгорания. Сгорание топлива происходит внутри двигателя и существенной его деталью является карбюратор – устройство для смешивания бензина с воздухом в нужных пропорциях. Создателем этого двигателя был Готлиб Даймлер.
В течение нескольких лет Даймлеру пришлось заниматься усовершенствованием двигателя. В поисках более эффективных, чем светильный газ, автомобильного топлива Готлиб Даймлер совершив 1881году поездку на юг России, где ознакомился с процессами переработки нефти. Один из её продуктов, лёгкий бензин, оказался как раз таким источником энергии, который искал изобретатель: бензин хорошо испаряется, быстро и полностью сгорает, удобен для транспортировки.
В 1886году Даймлер предложил конструкцию двигателя, который мог работать и на газе, и на бензине; все последующие автомобильные двигатели Даймлера были рассчитаны только на жидкое топливо.
Карбюраторный двигатель
Готлиб Вильгельм Даймлер
Первый вариант инжекторного двигателя появился в конце 1970-х годов.
В этой системе датчик кислорода в выпускном коллекторе определяет полноту сгорания, а электронная схема устанавливает оптимальное соотношение топливо/воздух. В топливной системе с обратной связью состав топливно-воздушной смеси контролируется и регулируется несколько раз в секунду. Эта система очень похожа на систему карбюраторного двигателя.
Современный инжекторный двигатель
Первый инжекторный двигатель
Основные типы двигателей
Поршневой ДВС
Двигатели такого типа устанавливаются на автомобилях разного класса, морских и речных судах.
Основные типы двигателей
Роторный ДВС
Двигатели этого типа устанавливаются на автомобилях различного типа.
Основные типы двигателей
Газотурбинный ДВС
Двигатели такого типа устанавливаются на вертолетах, самолетах и другой военной технике.
Дизельный двигатель
Одним из видов ДВС является дизельный двигатель.
В отличии от бензиновых ДВС сжигание топлива в нем происходит благодаря сильному сжатию.
В момент сжатия происходит вспрыск топлива, которое благодаря высокому давлению сгорает.
В 1890 году Рудольф Дизель развил теорию «экономичного термического двигателя», который благодаря сильному сжатию в цилиндрах значительно улучшает свою эффективность. Он получил патент на свой двигатель
Двигатель Дизеля
Хотя Дизель и был первым, который запатентовал такой двигатель с воспламенением от сжатия, инженер по имени Экройд Стюарт высказывал ранее похожие идеи. Но он не обратил внимания на самое большое преимущество — топливную эффективность.
В 20-е годы XX века немецкий инженер Роберт Бош усовершенствовал встроенный топливный насос высокого давления, устройство, которое широко применяется и в наше время.
Востребованный в таком виде высокооборотистый дизель стал пользоваться все большей популярностью как силовой агрегат для вспомогательного и общественного транспорта
В 50 — 60-е годы дизель 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.
Самый мощный в мире дизель, который устанавливается на морские лайнеры.
Бензиновый двигатель является довольно неэффективным и способен преобразовывать всего лишь около 20-30 % энергии топлива в полезную работу. Стандартный дизельный двигатель, однако, обычно имеет коэффициент полезного действия в 30-40 %,
дизели с турбонаддувом и промежуточным охлаждением до 50 %.
Преимущества дизельных двигателей
Дизельный двигатель из-за использования впрыска высокого давления не предъявляет требований к летучести топлива, что позволяет использовать в нём низкосортные тяжелые масла.
Другим важным аспектом, касающимся безопасности, является то, что дизельное топливо нелетучее (то есть легко не испаряется) и, таким образом, вероятность возгорания у дизельных двигателей намного меньше, тем более что в них не используется система зажигания.
Основные этапы развития ДВС
- 1860 год Э.Ленуар первый ДВС;
- 1878 год Н.
Отто первый 4х тактный двигатель; - 1886 год В.Даймлер первый карбюраторный двигатель;
- 1890 год Р. Дизель создал дизельный двигатель;
- 70-е годы 20 века создание инжекторного двигателя.
Отто первый 4х тактный двигатель;Основные типы ДВС
- 2-х и 4-х тактные ДВС;
- бензиновые и дизельные ДВС;
- поршневые, роторные и газотурбинные ДВС.
Сферы применения ДВС
- автомобилестроение;
- машиностроение;
- кораблестроение;
- авиационная техника;
- военная техника.
Слайд 2
План
История создания ДВС Типы и принцип работы ДВС 2-х,4-х тактные ДВС Использование ДВС
Слайд 3
История создания ДВС
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.
Слайд 4
Жан Этьен Ленуар
Двигатель Ленуара – двусторонний и двухтактный, т.е. полный цикл работы поршня длится в течение двух его ходов. Но этот двигатель оказался малоэффективен. Хотя в 1862 году Ленуар установил двигатель на карету, использовал рулевое колесо и даже совершал пробные поездки вблизи Парижа. В 1863 году уверял, что его двигатель начал работать на бензине
Слайд 5
Август Отто
В 1864 году Август Отто 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».
Слайд 6
Типы ДВС
Двигатель внутреннего сгорания (сокращённо ДВС) — это тип двигателя, тепловая машина, в которой химическая энергия топлива (обычно применяется жидкое или газообразное углеводородное топливо), сгорающего в рабочей зоне, преобразуется в механическую работу.
Несмотря на то, что ДВС являются относительно несовершенным типом тепловых машин (сильный шум, токсичные выбросы, меньший ресурс), благодаря своей автономности (необходимое топливо содержит гораздо больше энергии, чем лучшие электрические аккумуляторы) ДВС очень широко распространены, например в транспорте.
Слайд 7
Поршневые двигатели
Поршневой двигатель — двигател внутреннего сгорания, в котором тепловая энергия, образовавшаяся в результате сгорания топлива в замкнутом объёме, преобразуется в механическую работу поступательного движения поршня за счёт расширения рабочего тела (газообразных продуктов сгорания топлива) в цилиндре, в который вставлен поршень.
Слайд 8
Бензиновый
Бензиновые — смесь топлива с воздухом готовится в карбюраторе и далее во впускном коллекторе, или во впускном коллекторе при помощи распыляющих форсунок (механических или электрических), далее смесь подаётся в цилиндр, сжимается, а затем поджигается при помощи искры, проскакивающей между электродами свечи.
Основная характерная особенность топливо-воздушно смеси в этом случае — её гомогенизированность.
Слайд 9
Дизельный
Дизельные — специальное дизельное топливо впрыскивается в цилиндр под высоким давлением. Горючая смесь образуется (и сразу же сгорает) непосредственно в цилиндре по мере впрыска порции топлива. Воспламенение смеси происходит под действием высокой температуры воздуха, подвергшегося сжатию в цилиндре.
Слайд 10
Газовый
Газовые — двигатель, сжигающий в качестве топлива углеводороды, находящиеся в газообразном состоянии при нормальных условиях.
Слайд 11
Газодизельный
Газодизельные — основная порция топлива приготавливается, как в одной из разновидностей газовых двигателей, но зажигается не электрической свечой, а запальной порцией дизтоплива, впрыскиваемого в цилиндр аналогично дизельному двигателю.
Слайд 12
2-х тактный
Двухтактный цикл.Такты:1. При движении поршня вверх — сжатие топливной смеси в текущем цикле и всасывание смеси для следующего цикла в полость под поршнем.
2. При движеннии поршня вниз — Рабочий ход, выхлоп и вытеснение топливной смеси из-под поршня в рабочую зону цилиндра.
Слайд 13
4-х тактный
4-тактный цикл двигателя внутреннего сгоранияТакты:1.Всасывание горючей смеси.2.Сжатие.3.Рабочий ход.4.Выхлоп.
Слайд 14
Использование ДВС
ДВС часто используется в транспорте, и для каждого вида транспорта нужен свой тип ДВС. Так для общественного транспорта необходим ДВС имеющий хорошую тягу на низких оборотах, в общественном транспорте применяется ДВС большого объёма развивающий максимальную мощность на малых оборотах. В гоночных болидах формулы-1 используется ДВС,который достигает максимальной мощности на высоких оборотах, но он имеет относительно малый объём.
Посмотреть все слайды
Двигатель внутреннего сгорания: историческая ошибка?
Двигатель внутреннего сгорания зародился в конце 18 века, и это явилось неоспоримым толчком к развитию. Сила, которую он предложил человечеству, позволила нам двигаться вперед как обществу и повышать качество нашей жизни.
Однако двигатель внутреннего сгорания имеет темную сторону и бесконечные побочные эффекты. Было ли сжигание исторической ошибкой?
Хотя верно то, что двигатель внутреннего сгорания, по крайней мере его широкое распространение, считается технологией, которая была превзойдена другими более чистыми формами (например, электрическими или водородными), не так уж очевидно, что он не был историческим ошибиться. А может просто — фаза «технологической юности человечества», — двигатель безудержных изменений и взрывных революций, которые вскоре могут быть вытеснены другими, более чистыми технологиями.
Двигатели внутреннего сгорания будут ограничены в истории
У каждой технологии есть срок годности , когда появится следующая разработка и заменит ее . Двигатели внутреннего сгорания не являются исключением, но они представляют собой странный исторический объект, как мы увидим в следующем разделе. Поскольку используемое сырье является невозобновляемым, в какой-то момент эра ископаемого топлива закончится, либо потому, что его больше нет, либо потому, что этот ресурс был заброшен.
Однако пик добычи (пик Хабберта или пик нефти) уже превышен в большинстве нефтедобывающих стран. Это было несколько десятилетий назад в таких странах, как Австрия (1955 г.) и США (1970 г.). Даже Кувейт (2013 г.), Саудовская Аравия (2014 г.) и Ирак (2018 г.) превзошли этот пик.
Если переход на энергию будет осуществлен в соответствии с графиком глобального календаря (Европейская комиссия одобрила прекращение продажи автомобилей внутреннего сгорания к 2035 году), вполне вероятно, что двигатели внутреннего сгорания прекратят свое существование через несколько десятилетий. «Каменный век закончился не из-за отсутствия камней», — сказал Ахмед Заки Ямани, министр нефти Саудовской Аравии с 19 века.62 to 1986.
Несколько видов топлива, которые могут быть использованы в «зеленом» будущем, будут поступать из источников овощей или отходов; их совокупные выбросы будут намного ниже того, что может поглотить Земля, а вся их промышленность должна быть такого размера, чтобы для производства биотоплива не требовались большие площади возделывания.
Хотя синтетическое топливо в настоящее время получают из сельскохозяйственных культур, весьма вероятно, что топливо, полученное из отходов, будет использоваться в будущем, чтобы не затрагивать охраняемые зеленые зоны. Их можно даже получить из современных проблематичных микропластиков с помощью процессов пиролиза. Но это будущее. А как насчет прошлого?
Двигатели внутреннего сгорания: историческая ошибка?
Нет никаких сомнений в том, что наиболее часто используемые двигатели в будущем будут электрическими и что в некоторых случаях они будут работать на экологически чистых топливных элементах, таких как зеленый водород. Но самое интересное в истории моторной мобильности то, что первые моторы тоже были электрическими . Такими были первые компании, которые их использовали.
В 1740 году, более чем за пять десятилетий до того, как Джон Барбер запатентовал свою газовую турбину, шотландец Эндрю Гордон и американец Бенджамин Франклин (да, , что Бен Франклин) экспериментировали с электростатическими двигателями.
К тому времени, когда в 1908 году Ford начал массовое производство модели T, электромобили ездили по Нидерландам уже почти столетие. После этого горение уничтожило все.
Однако к 1910 году электрификация значительно продвинулась вперед. Фактически, первые компании по производству электромобилей появились в некоторых европейских городах. Так было с электрическим такси компании Walter Bersey в 1897 в Лондоне , как известно. Правда в том, что этот режим не был достаточно развит, чтобы конкурировать с богатой энергией силой нефти.
Легкий доступ к маслу в сочетании с очень высокой энергией, выделяемой при его сжигании, быстро вытеснили любые электрические инновации. Это также заморозило любой сбор средств на его будущее развитие. За почти столетие электромоторизация превратилась в то, что в отрасли называют зимой : абсолютная нехватка средств на исследования и разработки.
Если будущее двигателей за обезуглероживанием, можно ли считать 19 век исторической ошибкой? Тупик? Правда в том, что это очень трудно узнать, и очень маловероятно, что это можно рассматривать как что-то одно.
На пути к электрификации мобильности
Одним из способов взглянуть на сжигание топлива с точки зрения будущего может быть уровень зрелости человечества . Например, доисторическое приготовление пищи на огне не считается исторической ошибкой, хотя оно крайне неэффективно и почти повсеместно заброшено; скорее, это считается незрелой, примитивной фазой, которая позволила добиться важных успехов.
Двигатель внутреннего сгорания со всеми проблемами, которые его внедрение породило и продолжает создавать сегодня, также позволил развить все виды отраслей, без которых человечеству было бы трудно достичь такого уровня всеобщего процветания. Сейчас мы знаем, что можем выбирать и другие маршруты, но в начале 19 века это было совсем не ясно. У нас не было тех знаний, которыми мы обладаем сейчас.
В настоящее время очевидно, что нет смысла выпускать какие-либо выбросы в городских условиях. Если город компактный, вы можете ходить пешком, ездить на велосипеде или использовать доступные решения для общественного транспорта, а если он рассредоточен, одним из вариантов является электрическая мобильность.
Но это не всегда было очевидно. Было время, когда буквально лошадиная сила была единственной альтернативой мобильности.
По мере взросления человечества и накопления научных знаний мы все больше осознаем свое влияние. Когда были запатентованы первые двигатели внутреннего сгорания, общество было более наивным, неграмотным и невежественным. Просто не хватало инструментов для исключения ископаемого топлива из-за его побочных эффектов.
Через несколько тысячелетий мы, возможно, оглянемся назад с теми же мыслями, что и сейчас. Население, привыкшее к тому времени заботиться о планете, могло рассматривать этот настоящий момент как фазу взросления. Тот, где мы многому научились.
Хронология двигателя: история и изобретение
Это хронология двигателя — развитие его истории. Двигатели сжигают топливо для производства горячего газа. Этот газ, в свою очередь, сильно расширяется, создавая силу, которая заставляет детали двигаться. Двигатели развивались на протяжении веков, принимая разные формы, от паровых двигателей до роторных двигателей и газовых турбин.
Роль двигателя в развитии промышленной революции и создании современного мира неразрывно связана с развитием человеческого общества.
Изобретение и эволюция двигателя
Древнегреческие мыслители 2400 лет назад поняли, что тепло может перемещать объекты. В I веке нашей эры они изобрели эолипил. С помощью этого устройства пар выбрасывался из металлической сферы, заставляя ее вращаться на валу. Прошло еще 1600 лет, прежде чем был изобретен еще один пригодный для использования паровой двигатель. Большой прорыв произошел в 1670-х годах с открытием энергии вакуума. Французский изобретатель Дени Папен понял, что пар конденсируется и сжимается в объеме, когда он заключен в цилиндр, и что это сжатие создает частичный вакуум, достаточный для перемещения объектов. В 1698 английский изобретатель Томас Савери построил первую полноразмерную паровую машину, используя этот принцип.
Реплика эолипила, первого двигателя в истории. В течение 150 лет двигатели работали на паровой тяге.
Эти двигатели привели к промышленной революции, приводя в действие все, от машин до кораблей и локомотивов. Инженеры создали двигатель внутреннего сгорания примерно в середине 19 века. Они сделали это, используя внезапный взрыв горящих газов в цилиндре. Эти двигатели были более компактными и использовали в качестве топлива нефть, а не уголь.
В отличие от угля, который подавался вручную, нефть была более концентрированным топливом, которое доставлялось автоматически. Двигатель внутреннего сгорания позволил создать автомобиль, совершивший революцию в транспорте 20 века. Реактивные и ракетные двигатели позволяли самолетам летать со скоростью, о которой раньше и не думали. Это позволило отправлять космические аппараты на Луну и дальше.
1 век нашей эры – Эолипил
Эолипил – первая машина в истории. Александрийский ученый Герой сконструировал устройство, в котором шар вращался под действием струй пара. Он назвал его эолипилом, и это первый двигатель в истории. Его конструкция не имела никакой практической цели, кроме научного любопытства, но могла непрерывно вращаться, используя энергию пара.
В первом веке нашей эры термин «эолипил» использовался греческим математиком и изобретателем Героем Александрийским для обозначения старейшего известного двигателя в истории. Когда Герой изобрел эолипил, он описал это изобретение в «Пневматике».
В его «воздушном шаре», или эолипиле, вода поддерживалась горячей в герметичном котле, состоящем из полой сферы, которую затем помещали на источник тепла. Сфера приводилась во вращение, когда пар выбрасывался из ее экватора через изогнутые трубы. Машина преобразовывала пар в механическую энергию для вращения шарика. Эолипил — первый известный пример преобразователя тепловой энергии в механическую.
Из-за своей высокой стоимости и отсутствия дополнительных технологий эолипил не смог вызвать промышленную революцию в первом веке нашей эры.
1679 – Паровой варочный котел Папена
Схема парового варочного котла Папена 1679 года. Французский изобретатель Дени Папен изобрел паровой котел, в котором пар удерживался внутри цилиндра.
В котле Папена сосуд с плотно закрывающейся крышкой препятствовал выходу пара и резко повышал температуру кипения воды. По мере того как пар конденсировался, охлаждался и уменьшался в размерах, этот паровой варочный котел создавал сильный вакуум.
Изобретение Папена, паровое устройство высокого давления для извлечения жира из костей, придания им ломкости и превращения их в костную муку, заложило основу для современного автоклава, отсюда и другое название изобретения — «варщик костей».
Дени Папен также изобрел предохранительный клапан, который выпускал пар во избежание взрыва. Папен представил поршневой и цилиндровый двигатель, наблюдая за движением клапана вверх и вниз, но не стал развивать эту конструкцию. Позже Томас Савери самостоятельно создал первый паровой двигатель в 1697 году, а Томас Ньюкомен усовершенствовал конструкцию с концепцией Папена в 1712 году.
1698 — Первый паровой двигатель — двигатель Савери », или «Двигатель для подъема воды с помощью огня».
Томас Савери построил первую паровую машину. Этот двигатель использовался для откачки воды из шахт. Но устройство могло запросто взорваться. Двигатель Savery был первым широко используемым паровым устройством, насосом, который сделал общественное водоснабжение более доступным. Это было новое изобретение для подъема воды и приведения в действие мельниц с помощью силы огня. Пар от кипящей воды собирался в резервуаре, а вакуум создавался путем удаления резервуара от источника пара и возможности конденсации пара. Так работал насос Савери. Этот вакуум засосет только мелководье.
В процессе работы вода нагревалась в котле для создания пара, который затем направлялся в рабочий сосуд. Пар выбрасывался по водосточной трубе, поднимая воду из шахты. Кран между котлом и сосудом был закрыт и охлажден, чтобы сконденсировать пар и создать вакуум, позволяющий атмосферному давлению заполнить сосуд водой. Затем был открыт кран между сосудом и верхней трубой, и было введено больше пара, подталкивая воду к вершине шахты.
У насоса было четыре основных проблемы: тепло терялось впустую в процессе перекачки, соединения насоса не выдерживали пара высокого давления и нуждались в частом ремонте, он мог перекачивать воду только на ограниченную высоту, и его нужно было размещать глубоко в мой.
В отличие от более поздней паровой машины Ньюкомена, насос Савери не имел движущихся частей и был более доступным, его стоимость составляла от 150 до 200 фунтов стерлингов за насос мощностью от 2 до 4 лошадиных сил. Несмотря на достижения и большие размеры поршневых паровых машин, насосы типа Савери все еще производились в конце 18 века из-за их практичности.
1712 – Первый двигатель с поршнем и цилиндром – Двигатель Ньюкомена
Двигатель Ньюкомена, построенный в 1712 году, был первым двигателем, в котором использовались поршень и цилиндр. Двигатель Ньюкомена был первым двигателем, в котором использовались поршень и цилиндр. Томас Ньюкомен, британский изобретатель, в 1712 году изобрел паровую машину, взрыв которой он предотвратил кипячением воды в отдельной части машины.
Затем он использовал полученный пар для питания поршневого цилиндра при низком давлении. Двигатель Ньюкомена — первый в истории атмосферный двигатель.
Конструкция паровой машины Томаса Ньюкомена включала подвижный поршень, помещенный в открытый цилиндр. Поршневые цепи вели к качающейся балке, которая, в свою очередь, шла к штоку, приводившему в действие водяной насос шахты. Двигатель работал за счет подачи в цилиндр сначала пара из котла, который конденсировался под воздействием холодной воды. Плунжер водяного насоса был поднят, потому что качающаяся балка всасывалась в образовавшийся вакуум, образованный опускающимся поршнем. Вакуум создается, когда вода, превратившаяся в пар, снова конденсируется в воду, поскольку ее объем уменьшается в 1500 раз, создавая пустой вакуум внутри области.
Несмотря на более низкую топливную экономичность по сравнению с более новым двигателем Уатта, двигатели типа Ньюкомена все еще использовались в 19 веке, вплоть до 1923 года. Возможные факторы, влияющие на это, включают доступность топлива и удобство изготовления куска — сумма платежа Newcomen, а не регулярный платеж за двигатель Watt для получения лицензии и использования их технологии.
Единственный двигатель Ньюкомена 1811 года был высотой 31 фут (9,5 м), длиной 31 фут (9,5 м), шириной 148 футов (45 м) и весил 20 тонн. Он был построен из чугуна и дерева.
1777 – Двигатель Ватта
Паровой двигатель Джеймса Ватта был в два раза быстрее своих предшественников.Шотландский инженер Джеймс Уатт построил усовершенствованный паровой двигатель. Этот двигатель имел отдельную конденсационную камеру и был более экономичным. Таким образом, процессы конденсации были изолированы в постоянно холодной области. В результате быстрая конденсация пара поддерживала в цилиндре постоянную высокую температуру. По сравнению с двигателем Ньюкомена и его предшественниками двигатель Уатта был в два раза быстрее.
В 1763 году англичанин поручил Уатту отремонтировать модель паровой машины. Он был основан на двигателе Томаса Ньюкомена, который впервые построил его в 1712 году. Предназначенный для удаления воды из шахт, он был слишком неэффективен для этой цели. Ватт сразу понял проблему: пар охлаждался в цилиндре, что приводило к большим потерям энергии.
Уатт представил себе более эффективную машину, которая потребляла бы меньше угля и производила больше энергии.
Между 1786 и 1885 годами Джеймс Ватт построил много паровых двигателей Уатта из 20 тонн древесины в Саутварке, Лондон, Англия. Сегодня мощность измеряется в ваттах, которые были названы в честь Джеймса Ватта. Первый двигатель Boulton & Watt был изобретен в 1786 году для перекачивания воды. К 1796, он был модифицирован так, чтобы не только перекачивать воду, но и одновременно измельчать ячмень. Это делало его уникальным, так как ни один другой паровой двигатель того времени не мог выполнять обе функции.
1791 – Газовая турбина Барбера
Газовая турбина Джона Барбера на эскизе из его патента.Английский изобретатель Джон Барбер запатентовал газовую турбину. Целью этой газовой турбины было создание «безлошадной повозки». В этом устройстве топливо смешивается с воздухом и воспламеняется, образуя горячий газ, приводящий в движение турбину.
Между 1766 и 1792 годами Джон Барбер получил множество патентов, один из которых был на первую действующую газовую турбину.
В конце концов, был построен функциональный прототип, основанный на концепции Барбера. Барбер был первым, кто полностью описал идею газовой турбины, и его нововведение предшествовало современным газовым турбинам на многие десятилетия. Предложение Барбера проложило путь к современной газовой турбине, даже несмотря на то, что существующие в то время технологии не позволяли ей производить достаточную мощность.
Газ сначала нагревали, а затем охлаждали в ресивере перед использованием в турбине Барбера; газ мог поступать из любого количества различных источников, включая древесину, уголь или нефть. Затем смесь сжатого воздуха и газа подавалась в камеру сгорания, называемую «детонатор», и поджигалась. Затем лопасти гребного колеса подвергались воздействию обжигающего газа. Камера охлаждалась водой, а для движения заряда использовался пар.
Аналогичная идея реактивного движения была предложена сэром Фрэнком Уиттлом в 1930 году, а ее первое практическое применение состоялось в 1937 году.
Как и другие первопроходцы в этой области, он основывался на фундаменте, заложенном такими людьми, как Джон Барбер.
1799 – Первый паровой двигатель высокого давления – двигатель Тревитика
Ричард Тревитик изобрел паровой двигатель высокого давления и работающий паровоз.Первоначально названный «медленным», Ричард Тревитик (1771–1833) стал известен своей способностью решать сложные механические задачи и начал работать инженером на рудниках в 179 г.0, в возрасте 19 лет. Вакуумные двигатели низкого давления были большими и тяжелыми. Так, британский инженер создал компактную и мощную паровую машину высокого давления. К началу 19 века Ричард Тревитик изобрел как паровую машину высокого давления, так и работающий паровоз.
В то время широко использовался паровой двигатель низкого давления Джеймса Уатта, но Тревитик полагал, что сможет создать меньший и более эффективный двигатель, используя пар высокого давления и позволяя ему расширяться внутри цилиндра. Тревитик добился этого в 179 г.
9 со своим «двигателем Тревитика». Он строил рабочие копии стационарных и локомотивных машин высокого давления, а в 1801 году даже построил и привел в движение первое паровое транспортное средство. В 1803 году Тревитик сконструировал первый в мире паровоз, а в 1808 году он продемонстрировал свой знаменитый локомотив «Поймай-меня-кто-может» с максимальной скоростью 20 миль в час (32 км/ч) и запасом хода 240 миль (390 км).
Впоследствии он использовал свой двигатель высокого давления по-разному, в том числе для приведения в движение баржи с гребными колесами и работы на прокатном стане. Его прорывы в проектировании и строительстве котлов позволили создать хорошо известный котел корнуоллского типа, который использовался в сочетании с не менее известным и эффективным насосным двигателем корнуолльского типа.
1816 – Первый двигатель с закрытой системой – Двигатель Стирлинга
Двигатель Стирлинга был первым двигателем с закрытой системой без воздухозаборника и отвода выхлопных газов.
В 1816 году шотландский инженер Роберт Стирлинг изобрел паровую машину, в которой газ оставался внутри системы. Двигатель Стирлинга представляет собой тип тепловой машины, которая преобразует тепловую энергию в механическую работу за счет многократного сжатия и расширения рабочей жидкости, часто воздуха или другого газа. Отсутствие воздухозаборника и отвода выхлопных газов означало, что газ не выбрасывался и было меньше шума от взрывов. Итак, это была паровая машина без пара.
Регенератор в этом двигателе с замкнутым циклом мгновенно накапливает тепло, повышая эффективность двигателя. В двигателе Стирлинга газ нагревается и расширяется за счет внешнего источника энергии, а затем толкается поршнем. Сначала газ переносится в положение, где его можно охладить и сжать, а затем поршень перемещает его обратно в область, где он будет нагреваться. Естественная склонность газа к колебаниям температуры и давления используется для выработки механической энергии.
Первоначальным замыслом Роберта Стирлинга было создание альтернативы паровому двигателю, но его практическое применение ограничивалось маломощными жилыми помещениями.
По сравнению с обычными двигателями внутреннего сгорания, такими как бензиновые или дизельные, двигатель Стирлинга может быть гораздо более эффективным. В наши дни он в основном используется на подводных лодках или лодках со вспомогательными генераторами энергии.
1860 — Первый газовый двигатель — Газовый двигатель Ленуара
Газовый двигатель Этьена Ленуара.Бельгийско-французский инженер Жан Жозеф Этьен Ленуар изобрел первый успешный двигатель внутреннего сгорания, газовый двигатель. Газовый двигатель вырабатывает энергию за счет сжигания газа и воздуха в цилиндре. Весь двигатель был около 6,9 футов или 2,1 метра в длину. В 1860 году Этьен Ленуар получил патент на газовый двигатель с одним цилиндром, который мог совершать два такта одновременно.
При каждом такте двигатель всасывал топливо и воздух с помощью золотниковых клапанов и поджигал их электрической искрой, подобно паровой машине двойного действия. На ходу вверх выпускался выпуск отработавших газов. 18-литровый двигатель Ленуара едва мог выдать 2 лошадиные силы.
Эти двигатели продавались сотнями. Паровая машина потребляла 4% топлива, но работала плавно и долговечно. К 1865 году он широко использовался для задач с низким энергопотреблением, таких как перекачка и печать, сотни из них использовались во Франции и 1000 в Великобритании, а в некоторых случаях даже длились два десятилетия.
1876 – Первый четырехтактный двигатель – двигатель Отто
9 мая 1876 года немецкий изобретатель Николаус Отто после более чем десятилетнего труда сконструировал первый двигатель внутреннего сгорания со сжатым воздухом. Двигатель Отто имел один цилиндр, четырехтактный двигатель внутреннего сгорания, и он запускал каждый второй такт.
Мощный четырехтактный двигатель немецкого инженера Николауса Отто (1832–1891) запускал цилиндр четыре раза за цикл, так что топливо воспламенялось внутри каждого из них и толкало поршень каждые четыре такта. Смесь выдавливали в горизонтальный цилиндр с помощью поршня, а затем воспламеняли непосредственно перед тем, как поршень достигал вершины.
Благодаря использованию слоев топливной смеси и предотвращению взрывов Отто удалось добиться управляемого сгорания и увеличить давление поршня в цилиндре. Чтобы двигатель не взорвался, Отто разработал метод наслоения топливной смеси в цилиндр, в результате чего топливо сгорает с прогрессивной, а не со взрывной скоростью.
Максимальная мощность двигателя никогда не превышала 3 до изобретения двигателя Отто в 1876 году. И только в 1920 году мощность двигателя увеличилась до 1000 лошадиных сил с помощью авиадвигателя Napier Cub. В то время как двигатель Отто по-прежнему ограничивался более легким топливом, последующие инновации, такие как дизельный двигатель, могли сжигать более тяжелые виды топлива и смазочных материалов.
1897 – Первый высокоэффективный двигатель – Дизельный двигатель
Первый дизельный двигатель был разработан Рудольфом Дизелем в 1897. Первый дизельный двигатель был построен франко-немецким инженером Рудольфом Дизелем (1858–1913) в 1897 году.
Несмотря на то, что изобретение было тяжелее бензиновых двигателей, оно было более эффективным, а топливо воспламенялось за счет тепла сжатого газа. горячий воздух вместо электрической искры, как в бензиновых двигателях Отто. Его двигатель внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия должен был стать лучшей альтернативой обычным паровым двигателям.
Паровые двигатели были стандартом в конце 1800-х годов, несмотря на то, что они были дорогими и неэффективными. Дизель, благодаря своим исследованиям в области термодинамики, нашел способ создать двигатель внутреннего сгорания, который бы использовал все производимое тепло.
После некоторых первых трудностей его двигатель был наконец показан в 1897 году после доработки и испытаний до КПД около 26%. По сравнению с лучшим паровым двигателем того времени, он был почти в три раза эффективнее. После более чем десяти лет исследований и испытаний 9 августа 1898 года Рудольфу Дизелю был выдан патент США № 608 845A на «Двигатель внутреннего сгорания».
Дизельный двигатель стал огромным скачком вперед на временной шкале эволюции двигателей. .
Дизельные двигатели со временем стали популярными в вооруженных силах, особенно на подводных лодках, поскольку дизельное топливо менее взрывоопасно, чем обычный бензин. Однако у Дизеля по-прежнему были проблемы с деньгами из-за жалоб клиентов на низкую надежность его двигателей. Считается, что он был убит, когда путешествовал на борту корабля, чтобы договориться о сделке с британским флотом.
1926 — Первая жидкостная ракета
Роберт Годдард во время первого полета ракеты 16 марта 1926 года.Когда 16 марта 1926 года произошел первый в истории полет ракеты, она пролетела за 2 секунды со средней скоростью примерно 60 миль. в час и достигла высоты 41 фут.
Американский инженер Роберт Годдард (1882–1945) изобрел ракетный двигатель. В этом двигателе необходимая для полета тяга создается за счет сжигания жидкого топлива. Годдард экспериментировал с ракетой, работающей на порохе, будучи студентом Вустерского политехнического института в Массачусетсе в 1919 году.
07. Производимые им клубы дыма привлекли внимание инструкторов, которые решили поддержать его работу, а не пинать.
Ракетные двигатели сегодня являются областью исследований, в которой ученый из Университета Кларка и профессор Роберт Годдард внесли первый существенный вклад. Годдард определил потенциальную энергию и тягу различных видов топлива, впервые установив возможность использования ракет в условиях невесомости. Он получил патенты за свои новаторские идеи о многоступенчатых ракетах и ракетах на жидком топливе. В 1926 декабря он успешно запустил первую ракету на жидком топливе, опираясь на наработки, созданные им в 1920-х годах. Некоторые ученые сомневались и высмеивали Годдарда, несмотря на его новаторские исследования.
1937 – Первый реактивный двигатель
1937 реактивный двигатель Whittle W.1X Engine. (Национальный музей авиации и космонавтики) Британский инженер Фрэнк Уиттл (1907–1996) и немецкий инженер Ганс фон Охайн (1911–1998) независимо друг от друга изобрели и испытали реактивный двигатель.
Это устройство сжигало топливо, чтобы продвигать самолет вперед, и непрерывно выпускало горячий воздух через вентилятор.
Хотя первый патент на газовую турбину для двигателя самолета был представлен в 1921 году французом Максимом Гийомом, проект так и не был реализован. Сэр Фрэнк Уиттл, британский инженер, получил патент на свой новаторский реактивный двигатель в 1932 году. Реактивный двигатель Уиттла впервые был запущен 12 апреля 1937 года и, таким образом, это был первый реактивный двигатель, работающий на жидком топливе.
Тем временем реактивный двигатель с осевой конструкцией был изобретен в 1935 году немецким изобретателем Гансом фон Охайном. Первый реактивный самолет, немецкий турбированный Heinkel He 178, поднялся в небо в августе 1919 г.39. В 1950-х годах реактивные двигатели с осевым потоком получили широкое распространение в обрабатывающей промышленности.
1956 – Первый роторный двигатель – двигатель Ванкеля
Немецкий инженер Феликс Ванкель (1902–1988) создал роторный двигатель.
Этот двигатель отличался прямоугольным цилиндром вместо треугольного ротора и поршня. В 1954 году Ванкель закончил проектирование роторно-поршневого двигателя, а к 1957 году прошел испытания первый прототип. Его роторный двигатель чаще всего используется в гоночных автомобилях. В спортивном автомобиле Mazda RX-8 использовался двигатель Ванкеля, пока автомобиль не был снят с производства в 2012 году.0005
В 1924 году Ванкель основал лабораторию для исследования и создания усовершенствованного бензинового двигателя внутреннего сгорания, который он придумал еще подростком. Поршни в стандартных двигателях внутреннего сгорания двигаются вверх и вниз в цилиндрах, но двигатель Ванкеля имеет совершенно другую архитектуру.
Двигатель Ванкеля имеет треугольный ротор, который вращается внутри герметичной камеры и выполняет четыре действия двигателя внутреннего сгорания — впуск, сжатие, расширение и выпуск — за один цикл. У этой компоновки есть много плюсов, таких как простота перемещения, дешевизна, необходимость минимального обслуживания, легкость и небольшая занимаемая площадь.