Первые двс: Страница не найдена — Автомобильные двигатели

Содержание

Предтеча дизельпанка. Первые двигатели внутреннего сгорания

Предтеча дизельпанка. Первые двигатели внутреннего сгорания

160 лет назад, 19 октября 1860 года, было зарегистрировано первое в мире предприятие по производству двигателей внутреннего сгорания. Интересно, что произошло это не в «кузнице мира» Англии и не во Франции, занимавшей тогда второе место в Европе по уровню промышленного развития, а в итальянском городе Флоренция.

Предприятие зарегистрировали изобретатели мотора — католический священник (!) Эженио Барсанти и инженер-гидравлик граф Феличе Матеуччи. Их силовая установка представляла собой стационарный двухцилиндровый промышленный двигатель с вертикальными цилиндрами, работавший на водороде или светильном газе и развивавший мощность пять лошадиных сил, — неплохой показатель по тем временам.

Над своим мотором они работали весьма неторопливо. Первый (одноцилиндровый) образец был изготовлен еще в 1853 году, но лишь через семь лет изобретатели решили, что конструкция стала пригодной для практического применения. Однако коммерческого успеха их предприятие не достигло. Газовые моторы спросом не пользовались и не выдержали конкуренции с широко распространенными и отлаженными в производстве паровыми машинами, работавшими на более дешевом и безопасном топливе.

Поэтому в 1864 году, после ранней смерти Барсанти от брюшного тифа, «Акционерное общество новых моторов Барсанти и Матеуччи» было закрыто, а выпуск двигателей — прекращен. Как это нередко бывает, первая ласточка весну не принесла. Гораздо более успешным оказался газовый мотор другой конструкции, изобретенный бельгийским инженером Жаном Ленуаром. Но это уже другая история.

образец мотора Барсанти-Матеуччи, сохранившийся до наших дней

акция их компании

В дополнение к заметке о первом в мире работоспособном двигателе внутреннего сгорания не лишним будем вспомнить о другом подобном моторе, появившемся чуть позже, но зато гораздо более массовом и коммерчески успешном. Кто-то, наверное уже догадался, что речь пойдет о двигателе бельгийского изобретателя Жана-Этьена Ленуара, которому в нынешнем году тоже исполнилось 160 лет.

Мотор Ленуара, как и двигатель Барсанти-Матеуччи, работал на водороде или светильном газе, но он был одноцилиндровым, с горизонтальным расположением цилиндра, а по конструкции он очень сильно напоминал паровую машину двойного действия, в которой пар, распределяемый золотником, попеременно подается в цилиндр по обе стороны поршня.

Так же работал и мотор Ленуара, только вместо пара в нем использовалась газовоздушная смесь, которая воспламенялась двумя электрическими свечами. Из-за отсутствия сжатия смеси перед воспламенением мотор обладал довольно низким КПД, лишь ненамного превышавшим КПД паровой машины, а также — малой литровой мощностью. Движок с внушительным объемом цилиндра 18 литров развивал на полных оборотах всего 12 л.с.

Зато он легко и быстро запускался, был легче и компактнее паровой машины с котлом и топкой, а также мог длительное время работать в автоматическом режиме, не требуя постоянного обслуживания кочегаром и машинистом. Благодаря этому мотор Ленуара в течение нескольких лет пользовался спросом в качестве стационарной промышленной силовой установки.

В 1860-е годы изобретателю удалось продать около 500 своих двигателей, которые работали на бельгийских, французских, немецких и даже американских заводах и фабриках, приводя в действие станки, насосы и другие устройства. Но появление в 1864 году двигателя немецкого изобретателя Николауса Отто, обладавшего более высокой удельной мощностью и топливной эффективностью, помешало более широкому распространению двигателей Ленуара. Постепенно «оттомоторы» вытеснили ленуаровские силовые установки, однако, полностью заместить паровые машины им так и не удалось.

Надо упомянуть, что Ленуар в 1862 году установил портативный вариант своего мотора мощностью в полторы лошадиные силы на трехколесную самоходную повозку, которую некоторые считают первым в мире автомобилем с двигателем внутреннего сгорания. Изобретатель назвал его «иппомобилем» (от греческого ἵππος — лошадь).

Экипаж получился весьма примитивным, в нем не было ни коробки передач, ни дифференциала, ни нормального тормоза (тормозной башмак прижимался рычагом снаружи к ободу правого заднего колеса). К тому же, сжатый горючий газ оказался крайне непрактичным топливом для транспортного средства.

Баллона хватало всего на 18-20 километров, а заправить его потом было негде. Вдобавок, скорость экипажа не превышала 6-7 км/ч. Поэтому «иппомобиль» спросом не пользовался. Ленуар сумел продать лишь несколько экземпляров любителям технических курьезов. По слухам, один из них купил русский царь Александр-II.

Жан-Этьен Ленуар и один из серийных вариантов его двигателя

Гравюра XIX века с изображением двигателя Ленуара, на которой хорошо видно его устройство. Отличительной особенностью этого мотора являлся огромный маховик, прокрутка которого «съедала» изрядную часть рабочей мощности. Под станиной видна катушка зажигания и аккумуляторные банки. Над кривошипно-шатунным механизмом — центробежный ограничитель скорости, позаимствованный от паровой машины. Вверху — труба подачи газа с резиновым баллоном-ресивером

Один из двигателей Ленуара, сохранившихся до наших дней

Разрез «иппомобиля»

современный макет «иппомобиля». К сожалению, оригинальных фотографий машины не сохранилось

Наконец — самое зрелищное: двигатель Ленуара в работе:

Рассказ о ранних «добензиновых» двигателях внутреннего сгорания стоит дополнить описанием самого успешного из них — «гравитационно-атмосферного» газового мотора немецкого изобретателя Николауса Отто, запатентованного в 1864 году. Он оказался в пять раз экономичнее двигателя Ленуара, а потому впервые смог составить серьезную конкуренцию паровым машинам.

«Отто-мотор» представлял собой высокую изящную колонну, она же — цилиндр. Это было время красивых, а не просто утилитарных машин, поэтому ее нередко оформляли в «архитектурном» стиле. Поршень внутри нее двигался вверх-вниз на метр-полтора, в зависимости от размеров двигателя. Вверху крепился массивный маховик, на который движение поршня передавалось с помощью шестерни и зубчатой рейки.

Характерной особенностью мотора было то, что рабочий ход поршня осуществлялся не при его движении вверх под напором топливных газов, а при падении вниз под действием собственного веса. При «скачке» поршня вверх специальный храповой механизм расцеплял рейку с маховиком.

Двигатели Отто выпускались полтора десятилетия. Их было продано около пяти тысяч, то есть, примерно в 10 раз больше, чем двигателей Ленуара. Многие из них сохранились до сих пор, в том числе и в исправном состоянии (жаль только, что не у нас). Работа одного из них показана в видеоролике:

подборка музейных фотографий и снимок передаточного механизма крупным планом. Не правда ли, замечательная конструкция?

подборка музейных фотографий и снимок передаточного механизма крупным планом. Не правда ли, замечательная конструкция?

источники:

  1. https://vikond65.livejournal.com/1136720.html
  2. https://vikond65.livejournal.com/1137959.html
  3. https://vikond65.livejournal.com/1138454.html

Первые. История, без которой бы не было Tesla / Хабр

2016 год. Жара. Нижний Новгород. На стоянке ретро-ралли «Пекин — Париж» толпился народ, около огромной La France стоял парень и что-то бормотал, наводя смартфон на каждую деталь. Я прислушалась, он заметил моё внимание и спросил удивлённо: «Неужели оно сюда само?!» Действительно, наш город был этапом ралли протяжённостью более 14 тысяч км, и на тот момент автомобили от 1907 до 1972 г.в. прошли почти две трети пути. Многие из них были не просто ретро автомобилями — они были моделями, на которых что-то появилось впервые, которые были основой всего автомобилестроения. Они были теми, без которых не было бы жарких споров на Хабре о Tesla или BMW. Они были первыми.


Цепной привод, деревянные спицы колеса, аутентичный интерьер — La France. Да, она смогла

Двигатель внутреннего сгорания

Первые попытки создать что-то похожее на двигатель внутреннего сгорания существовали ещё в XVIII веке, когда учёные озадачились вопросом, как бы так взять и преобразовать энергию топлива в механическую. Первыми, пожалуй, были братья Ньепс (Франция), которые изобрели пиреолофор — двигатель на угольной пыли. Однако их инновацию не признали, и двигатель так и остался на чертежах.

Затем были успешные и не очень опыты Этьена Ленуара — двухтактный двигатель с карбюратором и искровым зажиганием от постороннего источника на каменноугольном газе, затем одноцилиндровый карбюраторный двигатель Зигфрида Маркуса (впервые работал от сгорания нефтепродуктов и был установлен на «машину», выжимающую 10 миль в час), в 1873 году появился буквально огромный двигатель Джорджа Брайтона… Но прорыв совершил Николас Отто.

Четырёхтактный двигатель внутреннего сгорания впервые был построен Николасом Отто в 1878 году, и это изобретение повлияло на всю автомобильную промышленность. Заслуга создания первого автомобиля с ДВС принадлежит Карлу Бенцу и датируется 1885 годом. Первый одноцилиндровый двигатель Бенца имел мощность менее одной лошадиной силы.

Однако первый серийный автомобиль с дизельным двигателем появился гораздо позже — в 1936 году, им стал Mercedes-Benz 260D.

Однако, как это нередко бывало в истории науки, право на изобретение экипажа без лошадей с двигателем внутреннего сгорания было оспорено и другими автостроителями, например, Зигфридом Маркусом в 1883 году и Готтлибом Даймлером в 1886. Даймлер разработал по сути прототип современного газового двигателя с вертикальными цилиндрами и карбюратором. Это была компактная модель, основной задачей которой было обеспечить приемлемо высокую скорость передвижения автомобиля.

Коробка передач

Итак, двигатель изобретён, но автомобили не могут взобраться в относительно крутую горку, им не хватает «сил». Дело в том. что ДВС способны развивать необходимую рабочую мощность в небольшом диапазоне оборотов, а как же тогда изменять крутящий момент, не ограничиваясь возможностями двигателя? Возникла необходимость в механизме, который будет передавать вращательный момент двигателя на колёса автомобиля. Такой механизм изобрёл Луи Рено… или нет?

На самом деле нет. Всё началось с изобретения Карла Бенца. В 1890 году жена Карла, Берта, вместе с сыном изобретателя втайне от мужа и отца отправилась в дорогу длиной 80 км, чтобы показать миру автомобиль мужа и доказать, что это не «дьявольская машина». Это был ужасный, невыносимо тяжёлый путь: изнашивались кожаные тормозные механизмы, приходилось собирать по аптекам и лавкам топливо — лигроин, средство для выведения пятен. 0,8 л.с. двигателя не хватало мощности и Берта с сыном постоянно были вынуждены толкать автомобиль. По итогам поездки мистер Бенц засел за чертежи.


Недавний ролик Mersedes о подвиге Берты. Путешествие, которое изменило всё.

Первая версия была примитивной: два шкива разного диаметра на ведущей оси, которая соединялась с валом двигателя ремнём. Всё. Работала эта конструкция на базе простой физики, изменяя крутящий момент на ведущих колёсах. Если шкив, расположенный на валу двигателя, вращал шкив оси большего диаметра, крутящий момент усиливался и машина трогалась с места. Если же вращался малый шкив, угловая скорость колёс возрастала и усилие двигателя становилось меньше. Чуть позже ремень заменили цепью, шкивы — звёздочками (помните автомобиль в начале поста? Он как раз такой).


La France

А что же Луи Рено? Ошибка в фактах? Нет.

Более современная коробка передач была изобретена в 1898 году и впервые была применена в Renault Voiturette (Рено «Автомобильчик»). 24 декабря 1898 года Луи Рено демонстративно проехал на своём автомобилей по одной из самых крутых улиц Парижа — без коробки передач это оказалось бы невозможным. А вот передний привод впервые появился только в 1929 году на автомобиле Cord L29, хотя до массового производство он дошёл уже в послевоенные годы.

Так что тогда изобрёл Луи Рено? По сути, карданный вал. Серийная модель Voiturette Type А имела мощность двигателя 1,75 л.с. и была оснащена первой в мире коробкой передач с тремя «передними» скоростями и одной задней. Прямая передача с карданным валом, изобретённая основателем Рено, используется в заднеприводных автомобилях по сей день.

Речь идёт, конечно, о механической КПП, а вот автоматическая КПП появилась в США в 1939 году в автомобилях Oldsmobile Custom 8 Cruiser.

Право руля

Первые автомобили были оснащены румпелями — рычагами управления, ни о каком круглом руле не было и речи. Управление было очевидным, но неэффективным на большой скорости: водитель тянул рычаг вправо или влево и автомобиль поворачивал в указанном направлении. Собственно, именно жажда скорости (ну по тем временам скорости) дала толчок к внедрению круглого руля. С появлением автомобилей к концу XIX века стали появляться первые гонки, на которых управление румпелем превращалось в кошмар водителя.


Автомобиль Даймлера с ДВС 1889 года с румпелями

В 1894 году Альфред Вашерон установил круглый руль на свой Panhard 4hp и достойно выступил на гонке «Париж — Руан». К 1898 году весь Panhard был оснащён рулевым колесом. Его примеру последовали остальные автопроизводители. Первые рули (да что там первые — сперва до 30-х, а потом и до 50-х годов XX века) имели жёсткую нерегулируемую рулевую колодку, что приводило к страшным травмам водителей порой даже при не очень серьёзных авариях.


Panhard с рулевым колесом

Кстати, в 1910 году появился первый электрический клаксон.


А таким был клаксон одного из Rolls-Royce ралли 2016 года

Мелочей не бывает

Угадайте, кто изобрёл трёхточечные ремни безопасности? Если вы увлечены автомобилями, то наверняка угадали по слову «безопасность», — конечно, Volvo. Впервые они появились в модели Volvo PV 544. До этого, конечно, они существовали даже более, чем сотню лет, но не были надёжными и эффективными — обычный крепёж двумя точками.


Volvo PV 544

Изобретения одной строкой


  • Подушки безопасности появились поздно — в 1972 году. Впервые они были установлены на Ford Taunus 20М P7B и Oldsmobile Toronado, но широкую популярность обрели более чем через десятилетие.
  • Кондиционер появился в 1939 году на Packard Twelve Sedan. Он был очень дорогим и крайне неудобным в использовании.
  • Первая аудиосистема появилась в 1930 году, это были радиоустановки Motorola, в 1932 на немецких Studebaker появились знаменитые Blaupunkt.
  • А вот дворники изобрела женщина, американка Мэри Андерсон, которая придумала и запатентовала механический привод для щёток, которыми водители чистили лобовые стёкла. Дворники с электроприводом изобрела Шарлотта Бриджвуд спустя 14 лет, в 1917-м. Но массовое «навешивание» дворников заслуга компании Bosch.
  • Поворотники в том виде, в каком мы их знаем, появились на Buick Roadmaster в 1939-м, они пришли на смену механическим стрелочкам и неудобным фонарикам.
  • Первый гидроусилитель руля появился на роскошном Chrysler Crown Imperial в 1951 году, сменив пневмосистемы и силу человеческих мышц. Через три года ГУР дошёл и до Европы — на французском Citroen DS 19. К слову, именно Citroen DS 19 стал первым обладателем дисковых тормозов. Да и вообще, это был удивительно продвинутый по своим временам автомобиль.
  • Барабанные тормоза на всех колёсах впервые появились на Lancia Lambda в 1922 году.

Среди первых автомобилей есть свои супергерои, которые оказались «первоносителями» сразу нескольких устройств. Одним из таких был Cadillac Model 30 Self Starter 1912 года: представленная публике модель имела стартер, зажигание и первые фары с вольфрамовой нитью (а не непрочной угольной). Что касается стартера, он пришёл на смену кривому стартеру (той самой ручке, которой заводили первые двигатели. Впрочем, до сих пор эта ручка актуальна для некоторых автомобилей, например, для некоторых УАЗов). Кстати, именно изобретение стартера отчасти откинуло существование электромобилей на много лет назад: использование ДВС стало простым и мотивация к развитию электродвигателей пропала, предстояло развивать двигатели внутреннего сгорания.


Cadillac Model 30 Self Starter

Стоп, каких ещё электродвигателей?

За два столетия до Tesla

Первым серийным электромобилем считается Mitsubishi i-MiEV 2009 года… Стоп! Нас не интересует 2009 год, нас интересует 1828 год, когда венгерский физик Аньош Иштван Йедлик изобрёл электрическую карету. На этом опыты с предками Tesla не закончились: в 1834 году кузнец Томас Давенпорт создал свою версию автомобиля на электроприводе, за ним последовал голландец Сибранд Стратингх и его помощник Кристофер Беккер, которые оснастили своё изобретение аккумулятором для подзарядки. Но самый продвинутый и более-менее «живучий» автомобиль получился в 1890 году у Уильяма Моррисона — он развивал скорость до 22 км/ч. Это были не разовые эксперименты — к началу XX века 30% всех автомобилей в США были электрическими.


Электромобиль Уильяма Моррисона, 1890 год


Электромобиль La Jamais Contente 1899 года, достигший скорости 100 км/ч. Обратите внимание на эргономику и по тем временам сверх футуристичный дизайн

Мы уже упомянули стартер, который, вероятно, стал убийцей электромобиля, но на самом деле был более очевидный убийца — автомобиль Ford T. Генри Форд использовал для сборки автомобилей конвейер, тем самым значительно снизив стоимость транспортного средства. А потом дело было за гениальной коммерцией: великий миллионер отказался от маржи и заработал на товарообороте, сделав первый в истории народный автомобиль. Ford T оказался втрое дешевле электромобиля — победитель конкурентной гонки был определён.


Ford T — «убийца» электромобилей

Автомобили прошлого продолжают будоражить мысли как инженеров, так и фанатов — представьте себе, они готовы подготовить свой автомобиль и заплатить взнос 65 000$, чтобы стартовать из Пекина, проехать степи Монголии и Казахстана, пересечь Алтай, проехать по России и добраться до Парижа в ралли, где каждый уже победитель. В этом году мы ждём ралли «Пекин — Париж» в Нижнем Новгороде 24 июня и готовимся к профессиональной и тёплой встрече. Потому что ничто не сравнить с этими автомобилями, благодаря которым состоялась история.

Если вы из Нижнего Новгорода, то время и место — здесь. Конечно же, посещение чек-пойнта и стоянки полностью бесплатно.

P.S. На официальном сайте ралли можно посмотреть маршрут и узнать, в каких городах будут промежуточные этапы — не пропустите в своём городе!

Автомобиль или автосервис? — Сеть станций СТО-1

a{color:inherit;font-size:inherit;line-height:inherit}.elementor-widget-heading .elementor-heading-title.elementor-size-small{font-size:15px}.elementor-widget-heading .elementor-heading-title.elementor-size-medium{font-size:19px}.elementor-widget-heading .elementor-heading-title.elementor-size-large{font-size:29px}.elementor-widget-heading .elementor-heading-title.elementor-size-xl{font-size:39px}.elementor-widget-heading .elementor-heading-title.elementor-size-xxl{font-size:59px}]]>

Что появилось раньше, курица или яйцо? Все мы знаем этот вопрос, и до сих пор из за него вспыхивают споры, хотя лично для меня ответ очевиден,но вот что появилось раньше, автосервис или автомобиль?

Сперва мелькает мысль, что тут то точно с ответом не возникнет трудностей, но если начать в голове прокручивать эту мысль, то возникает другой вопрос — почему? Давайте попробуем разобраться, для этого нам придется погрузиться в историю, конечно не до паровых двигателей и паросиловых машин, а ближе к нашему времени и двигателю внутреннего сгорания.

Если быть точнее то в 1806 год ознаменовавшегося первыми появлениями машин оснащенными ДВС, к месту сказать что первый велосипед, а точнее самокат (самокат Дреза), был изобретен спустя 11 лет после появления «железных коней», правда в те времена большая часть конструкции автомобиля была сделана из дерева, я не имею ввиду техническую составляющую, да и коней было мало не ровня нынешним Vazam (шутка про российский автопром, должна зайти, думал я при написании, да простят меня владельцы «Ласточек» и «Пацанских Приор»).


Почему так далеко? Ведь создание первого автомобиля присваивается Карлу Бенцу, человеку показавшему свету в 1885 году первый автомобиль с двигателем внутреннего сгорания.

Именно Карл Бенц признан человеком, сотворившим первый автомобиль. Ответ очень прост, и если вы еще читаете то наверное понимаете о юмористической составляющей данного эпоса, ведь логикой самого колоритного персонажа из повести Эдуарда Успенского я буду пользоваться в дальнейшем. Кот говорил, что бы что-то купить, нужно что-то продать.

Вот и что бы что-то сконструировать и собрать, нужно что-то сломать. Я никогда не поверю, что машину Бенц собрал с первого раза, соответственно была череда проб и ошибок, узлы автомобиля требовали доработок изношенные детали требовали ремонта. Конечно автослесарем прародителя современных S-class назвать язык не повернется, но с момента как появились первые траспортные средства с ДВС и до того как Бецн запатентовал свое детище прошло почти 80 лет. И я с полной уверенностью заявляю, что те первые коляски без лошадей ломались, а если они ломались то не выкидывать же, та-та-та-там! РЕМОНТ!

А кто как не предприимчивый кузнец, который как говорится «в струе» шагающий в ногу со временем, вместо подковы ступицу подкует, или столяр, поправит каркас данной повозки, а главное не бесплатно. Сервисом это назвать или нет в сравнении с нынешними реалиями, когда ты пригоняя свой автомобиль на замену масла, можешь кофе попить да в телик по залипать, решать вам. Но ремонт однозначно и что самое главное, ремонт авто. Да многие конструкторы чинили сами, ведь и сейчас часто встречаются люди, у которых и руки есть и время и нравится им этим заниматься. А на вопрос который я задавал в начале статьи, ответил Чарльз Дарвин, хотя и просто теория.

В добавок ко всему выше сказанному, было интересно поразмышлять на эту тему самому. Надеюсь и вам понравилось.

ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ ДВС судовой

тепловой поршневой двигатель, в котором сгорание топлива, образование рабочего тела (газа) и совершение им работы осуществляются в одном устройстве — цилиндре. Первый ДВС, работавший на светильном газе, был построен в 1860 г. французским инженером Э. Ленуаром. Жидкое топливо для ДВС впервые использовалось
в двигателе, сконструированным русским инженером М. С. Костовичем в 1879 г. В 1897 г. немецкий инженер Р. Дизель создал первый керосиновый двигатель с воспламенением от сжатия. Применение сырой нефти в качестве топлива для ДВС и установка их на судах впервые осуществлены в России в 1898 и 1903 гг. соответственно. По способу воспламенения топлива различают ДВС с принудительным зажиганием (от электрической искры или запального шара) и ДВС с воспламенением топлива от сжатия. Первые используют на судах редко из-за низкой экономичности и повышенной пожаро- и взрывоопасности. Вторые, называемые дизелями по имени их изобретателя Р. Дизеля, имеют преимущественно распространение на судах морского флота. Современные судовые ДВС отличаются большим разнообразием конструктивного исполнения. Они могут быть тронковыми и крейцкопфными (в тронковых шатун крепится непосредственно к поршню, в крейцкопфных между ними располагается крейцкопфный механизм), а по расположению цилиндров — рядными, двухрядными, V-образными, звездообразными и т. д. В одном цилиндре могут располагаться 2 поршня, образующих одну камеру сгорания (двигатели с противоположно движущимися поршнями), и один поршень, образующий 2 камеры сгорания (двигатель двойного действия). Основные достоинства ДВС — высокий КПД (до 48%), обусловливающий высокую топливную экономичность, возможность работы на жидком (легком и тяжелом) газообразном и пылевидном топливе, ограниченный расход воздуха, малая чувствительность к загрязнениям (засолениям) проточной части, высокая готовность к действию. Характерным для ДВС является низкий удельный расход топлива в широком диапазоне нагрузок. К недостаткам ДВС относятся: значительные шум и вибрации, повышенный расход смазочного масла (по сравнению с др. типами тепловых двигателей). Агрегатные мощности судовых ДВС достигают: малооборотных — 35 тыс. кВт, среднеоборотных — 24 тыс. кВт, высокооборотных — 5900 кВт.
ССЫЛКИ ПО ТЕМЕ:
  1. Определение «Двигатель внутреннего сгорания» в свободной энциклопедии Википедия
По данным
«МОРСКОЙ ЭНЦИКЛОПЕДИЧЕСКИЙ СЛОВАРЬ» в двух томах, том 1. Под редакцией академика Н.Н.Исанина

История газовых и бензиновых двигателей

Несмотря на изобретение парового двигателя, многие небольшие предприятия и мастерские XIX века не могли его использовать, т.к. это было хлопотно, связано с большими затратами, а КПД небольшого парового двигателя был невысок (меньше 10%). Появилась острая необходимость в двигателе небольшой мощности, занимающего немного места, не требующего долгой подготовки к работе и который можно включать и выключать в любое время. Филипп Лебон в 1799 году открыл светильный газ и получил патент на способ получения и использования этого газа методом сухой перегонки угля или древесины, что значительно повлияло на развитие техники освещения.

Газовый двигатель Лебона

В 1801 году Лебон, основываясь на свойстве открытого газа, создал и запатентовал конструкцию газового двигателя. При воспламенении смесь газа с воздухом взрывалась, выделяя при этом большое количество теплоты. При расширении продукты горения оказывали давление на окружающую среду. При соответствующих условиях выделяемую энергию можно использовать в интересах человека. Двигатель Лебона включал 2 компрессора и камеру смешения. Один компрессор накачивал в камеру сжатый светильный газ, другой — сжатый воздух. Полученная в результате газовоздушная смесь направлялась в рабочий цилиндр, в котором воспламенялась. Это был двигатель двойного действия — действовавшие попеременно рабочие камеры были по обе стороны поршня. По сути, Лебон был близок к созданию двигателя внутреннего сгорания.

Двигатель Ленуара

После гибели изобретателя в 1804 году было несколько попыток создать двигатель на светильном газе. В 1860 году бельгийский изобретатель Хан Этьен Ленуар создал газовый двигатель, где горючая смесь воспламеняется, как и сейчас, при помощи электрической искры. Вначале из-за нагрева поршень расширялся и мешал нормальной работе мотора. Кроме того, у поршня был плохой ход. Для устранения этих недостатков изобретатель дополнил конструкцию системой охлаждения и системой смазки. Так появился двухтактный ДВС. В 1876 году Н. Отто создал новый четырехтактный двигатель, который и сегодня является основой работы большей части бензиновых и газовых двигателей.

Двигатель Брайтона

В 1872 году Брайтон решил использовать для двигателя в качестве горючего вначале керосин, но тот плохо испарялся и он перешел к бензину. Чтобы двигатель, работающий на жидком топливе, успешно конкурировал с газовым, потребовалось создать специальное устройство (карбюратор) для получения горючей смеси паров бензина и воздуха. Так появился первый «испарительный» карбюратор. Правда, работал он неудовлетворительно, еще 10 лет почти все двигатели работали на газу.

Двигатель для автомобиля Даймлера, разработанный Майбахом

Наконец, в 1882 году Ю. Даймлер и В. Майбах изобрели полноценный бензиновый двигатель с воспламенением бензина от трубки накаливания. В 1893 году венгерский изобретатель Донат Банки запатентовал карбюратор с форсункой (жиклером), ставший прообразом современных карбюраторов. Вместо испарения бензина Банки предлагал его мелко распылять в воздухе через дозирующий жиклер. Это позволило равномерно распределить бензин по цилиндру, испарение происходило под действием тепла сжатия в цилиндре.

Первые двигатели были одноцилиндровыми, для увеличения мощности двигателя приходилось увеличивать объем цилиндра. Позже эта проблема стала решаться путем увеличения числа цилиндров. В конце XIX столетия уже были двухцилиндровые двигатели внутреннего сгорания, с начала XX века большое распространение получили четырехцилиндровые. Двигатель внутреннего сгорания является наиболее важной деталью любого автомобиля. С каждым годом совершенствуется конструкция автомобилей, улучшаются технические характеристики двигателя, повышается его эффективность.

Как на самом деле был устроен первый автомобиль

Первым в мире автомобилем официально признан Benz Patent-Motorwagen немецкого конструктора Карла Бенца. Несмотря на почетный титул, устройство первенца мирового автопрома лишь местами перекликается с современными авто.

Субтильного вида сооружение на трех колесах, по-немецки тяжеловесно наименованное Benz Patent-Motorwagen, появилось в далеком 1885 году. Работая над машиной, Карл Бенц целенаправленно создавал коммерческий проект — имелось в виду, что она должна стать популярным товаром. Прошедшие с той поры 130 лет подтвердили, что великий немецкий механик имел и недюжинное предпринимательское чутье. Но чтобы утлая самобеглая коляска превратилась в пригодный для всеобщего использования транспорт, конструкторам предстояло сделать еще немало — пользоваться первым автомобилем было нелегко.

Предыстория

Свой бизнес Карл Бенц начинал с небольшой велосипедной мастерской Benz & Company Rheinische Gasmotoren-Fabrik (позже переименована в Benz & Cie), которая в 1883 году принялась за серийное производство ДВС для сельского хозяйства и промышленности. А в 1885 году немецкий изобретатель получил самый важный в его жизни патент № 37435 на автомобиль, который получил имя Benz Patent-Motorwagen (чаще встречается сокращенное название — Motorwagen).

А начался первый автомобиль с мотора. По воспоминаниям самого конструктора, создание его первого автомобильного двигателя — четырехтактного одноцилиндрового агрегата — велось шесть лет. Поначалу Карл Бенц не имел право официально использовать свою разработку, так как подобная конструкция всё еще была защищена патентом Николауса Отто, изобретателя двигателя внутреннего сгорания. В 1878 году, в предновогодний день 31 декабря, по истечении срока патента Отто, Бенц сумел запатентовать бензиновый мотор с зажиганием от искры на свое имя.


От создания первого бенцевского мотора до работоспособного автомобиля прошло около семи лет. За это время конструктор запатентовал систему зажигания с батареей в качестве источника энергии и искровую свечу зажигания, также были запатентованы сцепление и коробка передач, которые нашли применение на следующих моделях Бенца.

Как оно работало

Первый Benz представлял собой трехколесное транспортное средство со стальной трубчатой рамой. На нее крепилось деревянное подобие открытого кузова, где размещался водитель и один пассажир. Общий диван, обитый натуральной кожей, имел спинку и собственную подвеску в виде цилиндрических пружин и эластичных рычагов, выполняющих роль рессор.



Как мы уже сказали, на Motorwagen устанавливался одноцилиндровый четырехтактный бензиновый двигатель мощностью 0,85 л. с. Охлаждение у мотора было водяное, но весьма специфичное. Циркуляции воды не было, она, подаваемая в рубашку цилиндра из специальной емкости, лишь орошала горячие внешние стенки цилиндра и затем испарялась. Естественно, воду приходилось доливать едва ли не чаще, чем бензин, — каждые несколько километров.

Система смазки также была до неприличия простой — масло с нескольких масленок элементарно капало на трущиеся детали силового агрегата.

Топливная система состояла из небольшого бензобака и карбюратора испарительного типа. Последний представлял собой цилиндрическую емкость с волокнами ветоши на дне. На нее самотеком подавался бензин, который тут же испарялся. Поднимающиеся вверх пары подхватывались потоком воздуха, засасываемого в цилиндр, и образовавшаяся таким образом топливная смесь уносилась в камеру сгорания. Роль дроссельной заслонки исполнял расположенный спереди под сиденьем водителя кран, регулирующий подачу воздуха во впускной трубопровод.



Воспламенялась рабочая смесь искровой свечой с платиновыми электродами, внешне, кстати, очень похожей на современные свечи. Высокое напряжение на свечу подавалось индукционной катушкой Румкорфа, которая в модернизированном виде является основной частью системы зажигания и теперешних карбюраторных ДВС. Тогдашний аналог трамблера, который определял момент зажигания, приводился в движение специальным кулачком на промежуточном валу. Генератора не было — источником тока служила только аккумуляторная батарея, которую перед поездкой нужно было зарядить.



Крутящий момент от двигателя передавался на ведущие задние колеса через ременную и шестеренчатые передачи. Сначала с вертикального коленвала поток мощности через открытый конический редуктор направлялся на горизонтальный промежуточный вал, несший на себе шкив ременной главной передачи (и попутно — кулачки привода клапанов ГРМ и трамблера). На расположенный под полом кузова ведомый шкив ременной передачи (он же корпус дифференциала и тормозной барабан) момент передавался кожаным ремнем, закрученным по принципу ленты Мебиуса — работали одновременно две его поверхности. От спрятанного в шкиве дифференциала момент уходил на две колесные полуоси, с которых к колесам мощность передавалась парой «индивидуальных» цепей. Бенц отмечал, что ресурса тогдашних цепей ему хватало немногим больше чем на 100 км пробега.



Коробки передач у Motorwagen, как видите, еще не было. За размыкание колес и двигателя отвечало нехитрое устройство, управляемое рычагом, можно сказать, «предок» сцепления.

Руль в современном понимании слова у Motorwagen отсутствовал. Его роль выполнял рычаг с деревянной рукояткой на конце. Рулевой механизм, действующий по схеме шестерня-зубчатая рейка (практически так же, как сегодня!), управлял единственным передним колесом. Подвеска была только на задней оси в виде двух эллиптических рессор, установленных продольно по отношению к кузову. Спицованные колеса оборачивались в резиновые обода из цельнолитого каучука.

Долго заправляли и медленно ехали

Как же выглядел процесс управления этим конструктивно простым аппаратом? Перед поездкой шофер наливал воду в бачок для охлаждения, бензин в емкость возле карбюратора, масло в масленки. Чтобы завести авто, нужно было раскрутить рукой горизонтальный маховик, предварительно уменьшив вышеупомянутым краником под сиденьем водителя подачу воздуха в карбюратор (аналог педали акселератора). Когда двигатель завелся, шофер усаживался на диван и возвращал краник подачи воздуха в нормальное положение. Длинным рычагом возле сидения драйвер снимался с тормоза, освобождая заторможенный специальной лентой ведомый барабан. Подвинув дальше тот же рычаг, водитель переходил с «нейтрали» на единственную переднюю передачу, смещая приводной кожаный ремень со свободно вращающейся части ведомого шкива на часть, связанную с корпусом дифференциала. Автомобиль приходил в движение.



Когда водитель самодвижущегося экипажа хотел притормозить, он тянул за тот же рычаг, смещая приводной ремень назад на свободно вращающуюся часть шкива, переводя трансмиссию в «нейтраль». Если шофер желал полной остановки, то он тянул рычаг еще дальше и приводил в действие ленточный тормоз, который замедлял барабан, а с ним и всю машину.

Наследники

Вторым автомобилем конструктора стал Benz Patent Motor-Wagen Nummer 2, отличавшийся от первенца доработанным силовым агрегатом. Объем двигателя вырос с 0,95 до 1,5 литра, а мощность увеличилась с 0,85 до 1,5 л.с. Третий экземпляр получил складную крышу, полноценный отдельный бензобак, эжекционный карбюратор привычного для нас типа (с диффузором и поплавковой камерой), двухступенчатую коробку передач, увеличенную на 12 см колесную базу.

В 1893 году появился первый четырехколесный Benz, а еще через год продукция немецкой фабрики впервые приняла участие в гонках. В 1895 году появились первые грузовик и автобус.



Развитие марки в неспокойном ХХ веке — это уже совсем другая история, а с третьим по счету Motorwagen связывают историю, ставшую хрестоматийной. О ней Карл Бенц поведал в своих мемуарах.

Как пишет автор, в 1888 году жена конструктора Берта Бенц, прихватив с собой сыновей, отважилась на самостоятельный пробег, да еще и втайне от мужа. Первая женщина-водитель запланировала и совершила поездку от города Мангейм в Пфорцхайм, расстояние между которыми составляло 106 км. Первый в автомобильной истории пробег не обошелся без неприятностей. Так, около городка Брухзаль на машине истерся и лопнул кожаный приводной ремень. Берта не растерялась и обратилась к местному сапожнику, который наложил латку и установил на место вышедшую из строя деталь (тогда ремни еще не перешли в разряд одноразовых «расходников», это случилось два десятилетия спустя). По пути путешественникам попался подъем, который автомобиль с тремя пассажирами на борту преодолеть не мог. Тогда за руль посадили младшего Бенца, а старший сын с мамой вытолкали повозку на холм. Надо сказать, что Берта Бенц отличилась недюжинной технической смекалкой. В дороге пробило изоляцию электрического провода зажигания. Для ее замены послужила обычная женская подвязка. Из-за низкого качества топлива на маршруте забивалась топливная магистраль, ее женщина якобы прочищала булавкой со шляпы. В качестве топливных заправок супруга изобретателя использовала аптеки, в которых лигроин продавался как лекарство от кожных хворей.

Как видите, привычный на сегодняшний день 100-километровый автопробег оборачивался для шофера целым приключением. На протяжении последующего столетия инженеры неустанно работали над упрощением обслуживания машины. О том, как эволюционировало ТО в течение ХХ века, читайте в нашей недавней публикации.


<a href=»http://polldaddy.com/poll/8627116/»>Приходилось ли вам из подручных средств ремонтировать машину в пути?</a>


Читайте также:


с чего все началось. D модель работы ДВС

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

Леонардо и здесь руку приложил

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

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

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

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

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

Инженерия и теория

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Руль принимают легендарные немцы

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

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

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

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

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

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

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

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

Отец основатель автоиндустрии

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

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

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

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

Вывод

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

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

Поршневой двигатель внутреннего сгорания известен более века, и почти cтолько же, а точнее с 1886 года он используется на автомобилях. Принципиальное решение такого вида двигателей было найдено немецкими инженерами Э. Лангеном и Н. Отто в 1867 году. Оно оказалось довольно удачным, для того чтобы обеспечить данному типу двигателей лидирующее положение, сохранившееся в автомобилестроении и в наши дни. Однако изобретатели многих стран неустанно стремились построить иной двигатель, способный по важнейшим техническим показателям превзойти поршневой двигатель внутреннего сгорания. Какие же это показатели? Прежде всего, это так называемый эффективный коэффициент полезного действия (КПД), который характеризует, какое количество теплоты, находившееся в израсходованном топливе, преобразовано в механическую работу. КПД для дизельного двигателя внутреннего сгорания равен 0,39, а для карбюраторного — 0,31. Другими словами, эффективный кпд характеризует экономичность двигателя. Не менее существенны удельные показатели: удельный занимаемый объем (л.с./м3) и удельная масса (кг/л.с.), которые свидетельствуют о компактности и легкости конструкции. Не менее важное значение имеет способность двигателя приспособляться к различным нагрузкам, а также трудоемкость изготовления, простота устройства, уровень шумов, содержание в продуктах сгорания токсичных веществ. При всех положительных сторонах той или иной концепции силовой установки период от начала теоретических разработок до внедрения ее в серийное производство занимает подчас очень много времени. Так, создателю роторно-nоршневого двигателя немецкому изобретателю Ф. Ванкелю потребовалось 30 лет, несмотря на его непрерывную работу, для того чтобы довести свой агрегат до промышленного образца. К месту будет сказано, что почти 30 лет ушло на то, чтобы внедрить дизельный двигатель на серийном автомобиле («Бенц», 1923 г.). Но не технический консерватизм стал причиной столь длительной задержки, а в необходимости исчерпывающе отработать новую конструкцию, то есть создать необходимые материалы и технологию для возможности ее массового производства. Данная страница содержит описание некоторых типов нетрадиционных двигателей, но которые на практике доказали свою жизнеспособность. Поршневой двигатель внутреннего сгорания обладает одним из самых существенных своих недостатков — это достаточно массивный кривошипно-шатунный механизм, ведь с его работой связаны основные потери на трение. Уже в начале нашего века делались попытки избавиться от такого механизма. С того времени было предложено множествo хитроумных конструкций, преобразующих возвратно-поступательное движение поршня во вращательное движение вала такой конструкции.

Бесшатунный двигатель С. Баландина

Преобразование возвратно-поступательного движения поршневой группы во вращательное движение осуществляет механизм, который основан на кинематике «точного прямила». То есть, два поршня соединены жестко штоком, воздействующим на коленчатый вал, вращающийся с зубчатыми венцами в кривошипах. Удачное решение задачи нашел советский инженер С. Баландин. В 40 — 50-х годах он спроектировал и построил несколько образцов авиамоторов, где шток, который соединял поршни с преобразующим механизмом, не делал угловых качаний. Такая бесшатунная конструкция, хотя и была в некоторой степени сложнее механизма, занимала меньший объем и на трение обеспечивала меньшие потери. Надо отметить, что аналогичный по конструкции двигатель испытывался в Англии в конце двадцатых годов. Но заслуга С. Баландина состоит в том, что он рассмотрел новые возможности преобразующего механизма без шатуна. Поскольку шток в таком двигателе не качается относительно поршня, тогда можно с другой стороны поршня тоже пристроить камеру сгорания с конструктивно несложным уплотнением штока проходящего через ее крышку.

1 — поршневой шток 2 — коленчатый вал 3 — подшипник кривошипа 4 — кривошип 5 — вал отбора мощности 6 — поршень 7 — ползун штока 8 — цилиндр Подобное решение дает возможность почти в 2 раза увеличить мощность агрегата при неизменном габарите. В свою очередь, такой двусторонний рабочий процесс тpебует необходимость по обе стороны поршня (для 2 камер сгорания) устройства газораспределительного механизма с должным усложнением, а, стало быть, и удорожанием конструкции. Видимо, такой двигатель более перспективен для машин, где основное значение имеют высокая мощность, малая масса и небольшой габарит, а себестоимость и трудоемкость имеют второстепенное значение. Последний из бесшатунных авиамоторов С. Баландина, который был построен в 50-х годах (двойного действия с впрыском топлива и турбонаддувом, двигатель ОМ-127РН), имел очень высокие для того времени показатели. Двигатель имел эффективный КПД около 0,34, удельную мощность — 146 л. с./л и удельную массу — 0,6 кг/л. с. По таким характеристикам он был близок к лучшим двигателям гоночных автомобилей.

В начале прошлого века, Чарльз Йел Найт решил, что пора внести в конструкцию двигателей что-то новенькое, и придумал бесклапанный двигатель с гильзовым распределением. К всеобщему удивлению, технология оказалась рабочей. Такие двигатели были весьма эффективными, тихими и надежными. Среди минусов можно отметить потребление масла. Двигатель был запатентован в 1908 году, а позднее появлялся во многих автомобилях, в том числе Mercedes-Benz, Panhard и Peugeot. Технология отошла на задний план, когда двигатели стали быстрее крутиться, с чем традиционная клапанная система справлялась гораздо лучше.

Роторно-поршневой двигатель Ф. Ванкеля

Имеет трехгранный ротор, который совершает планетарное движение округ эксцентрикового вала. Изменяющийся объем трех полостей, образованных стенками ротора и внутренней полости картера, позволяет осуществить рабочий цикл теплового двигателя с расширением газов. С 1964 года на серийных автомобилях, в которых устанавливаются роторно-поршневые двигатели, поршневую функцию выполняет трехгранный ротор. Требуемое в корпусе перемещение ротора относительно эксцентрикового вала обеспечивается планетарно-шестеренчатым согласующим механизмом (см. рисунок). Такой двигатель, при равной мощности с поршневым двигателем, компактнее (имеет меньший на 30 % объем), легче на 10-15%, имеет меньше деталей и лучше уравновешен. Но уступал при этом поршневому двигателю по долговечности, надежности уплотнений рабочих полостей, больше расходовал топлива, а отработавшие газы его содержали больше токсичных веществ. Но, после многолетних доводок, эти недостатки были устранены. Однако производство автомобилей с роторно-поршневыми двигателями серийно, сегодня ограничено. Помимо конструкции Ф. Ванкеля, известны ногочисленные конструкции роторно-поршневых двигателей других изобретателей (Э. Кауэртца, Г. Брэдшоу, Р. Сейрича, Г. Ружицкого и др.). Тем не менее, объективные причины не дали им возможность выйти из стадии экспериментов — зачастую из-за недостаточного технического достоинства.

Газовая двухвальная турбина

Из камеры сгорания газы устремляются на два рабочих колеса турбины, связанных каждое с самостоятельными валами. От правого колеса в действие приводится центробежный компрессор, с левого — отбирается мощность направляемая к колесам автомобиля. Воздух, нагнетаемый им, попадает в камеру сгорания проходя через теплообменник, где подогревается отработавшими газами. Газотурбинная силовая установка при той же мощности компактней и легче двигателя внутреннего сгорания поршневого, а также хорошо уравновешена. Менее токсичны и отработавшие газы. В силу особенностей ее тяговых характеристик, газовая турбина может использоваться на автомобиле без КПП. Технология производства газовых турбин давно освоена в авиационной промышленности. По какой же причине, учитывая ведущиеся уже свыше 30 лет эксперименты с газотурбинными машинами, не идут они в серийное производство? Главная основание — маленький в сравнении с поршневыми двигателями внутреннего сгорания эффективный КПД и низкая экономичность. Также, газотурбинные двигатели достаточно дороги в производстве, так что в настоящее время встречаются они только лишь на экспериментальных автомобилях.

Паровой поршневой двигатель

Пар поочередно подается то две противоположные стороны поршня. Подача его регулируется золотником, который скользит над цилиндром в парораспределительной коробке. В цилиндре шток поршня уплотнен втулкой и соединен с достаточно массивным крейцкопфным механизмом, который преобразует его возвратно-поступательное движение во вращательное.

Двигатель Р.Стирлинга. Двигатель внешнего сгорания

Два поршня (нижний — рабочий, верхний — вытеснительный) соединены с кривошипным механизмом концентричными штоками. Газ, находящийся в полостях над и под вытеснительным поршнем, нагреваясь попеременно от горелки в головке цилиндра, проходит через теплообменник, охладитель и обратно. Циклическое изменение температурыгаза сопровождается изменением объема и соответственно действием на перемещение поршней. Подобные двигателя работали на мазуте, дровах, угле. К их достоинствам относятся долговечность, плавность работы, отличные тяговые характеристики, что позволяет обойтись вообще без коробки передач. Основные недостатки: внушительная масса силового агрегата и низкий КПД. Опытные разработки недавних лет (например, американца Б. Лира и др.) позволили сконструировать агрегаты замкнутого цикла (с полной конденсацией воды), подобрать составы парообразующих жидкостей с показателями более выгодными, чем вода. Тем не менее, на серийное производство автомобилей с паровыми двигателями не осмелился ни один завод за последние годы. Тепловоздушный двигатель, идею которого предложил Р.Стирлинг еще в 1816 году относится к двигателям внешнего сгорания. В нем рабочим телом служат гелий или водород, находящийся под давлением, попеременно охлаждаемые и нагреваемые. Такой двигатель (см. рисунок) в принципе прост, имеет меньший расход топлива, чем внутреннего сгорания поршневые двигатели, при работе не выделяет газов, которые имеют вредные вещества, а также имеет высокий эффективный КПД, равный 0,38. Однако внедрению двигателя Р. Стирлинга в серийное производство мешают серьезные трудности. Он тяжел и очень громоздок, медленно набирает обороты по сравнению с поршневым двигателем внутреннего сгорания. Более того, в нем сложно технически обеспечить надежное уплотнение рабочих полостей. Среди нетрадиционных двигателей особняком стоит керамический, который конструктивно не отличается от традиционного четырехтактного поршневого двигателя внутреннего сгорания. Только его важнейшие детали изготавливаются из керамического материала, способного выдерживать температуры в 1,5 раз более высокие, нежели металл. Соответственно керамическому двигателю не требуется система охлаждения и таким образом, нет потерь в тепле, которые связаны с его работой. Это дает возможность сконструировать двигатель, который будет работать по так именуемому адиабатическому циклу, что обещает существенное сокращение расхода топлива. Тем временем подобные работы ведутся американскими и японскими специалистами, но пока не выходят из стадии поиска решений. Хотя в опытах с разнообразными нетрадиционными двигателями по-прежнему недостатка нет, доминирующее положение на автомобилях, как уже отмечалось выше, сохраняют и, возможно еще долго будут сохранять поршневые четырехтактные двигателя внутреннего сгорания.

Двигатель внутреннего сгорания работает на основе расширения газов, которые нагреваются при движении поршня от верхней мертвой точки к нижней мертвой точке. Газы нагреваются от того, что в цилиндре сгорает топливо, которое перемешано с воздухом. Таким образом, температура давления и газа стремительно растет.

Известно, что поршневое давление является аналогичным атмосферному. В цилиндре, наоборот, давление является более высоким. Как раз из-за этого давления поршня понижается, что приводит к расширению газов, таким образом, совершается полезная работа.В соответствующем разделе нашего сайта вы сможете найти статью . Для выработки механической энергии цилиндр двигателя нужно постоянно снабжать воздухом, в который будет поступать через форсунку топливо и воздух через впускной клапан. Конечно, воздух может поступать вместе с топливом, например, через впускной клапан. Через него же выходят все продукты, получившиеся при сгорании. Все это происходит на основе газораспределения, ведь именно газ отвечает за открытие и закрытие клапанов.

Рабочий цикл двигателя

Нужно особенно выделить рабочий цикл двигателя, который представляет собой последовательные повторяющиеся процессы. Они происходят в каждом цилиндре. Кроме того, именно от них зависит переход тепловой энергии в механическую работу. Стоит отметить, что каждый тип транспорта работает по своему определенному типу. Например, рабочий цикл может совершаться за 2 хода поршня. В этом случае двигатель называют двухтактным. Что касается автомобилей, то большинство из них имеют четырехтактные двигатели, так как их цикл состоит из впуска, сжатия газа, расширения газа, или рабочего хода, и выпуска. Все эти четыре этапа играют большую роль в работе двигателя.

Впуск

На этом этапе выпускной клапан закрыт, а впускной, наоборот, открыт. На начальном этапе первый полуоборот делается коленчатым валом двигателя, что приводит к перемещению от верхней мертвой точки к нижней мертвой точке. После в цилиндре происходит разряжение, и в него попадает через впускной газопровод воздух вместе с бензином, что представляет собой горючую смесь, которая затем перемешивается с газами. Таким образом, двигатель начинает работать.

Сжатие

После того, как цилиндр полностью заполнился горючей смесью, поршень начинает постепенно перемещаться от верхней мертвой точки к нижней мертвой точке. Клапаны в этот момент еще закрыты. На этом этапе давление и температура рабочей смеси становится выше.

Рабочий ход, или расширение

В то время, как поршень продолжает перемещаться от верхней мертвой точки к нижней мертвой точке, после этапа сжатия электрическая искра воспламеняет рабочую смесь, которая в свою очередь моментально тухнет. Так, температура и давление газов, находящихся в цилиндре сразу повышается. При рабочем ходе совершается полезная работа. На этом этапе происходит открытие выпускного клапана, что приводит к понижению температуры и давления.

Выпуск

На четвертом полуобороте в поршне происходит перемещение от верхней мертвой точки к нижней мертвой точке. Так, через открытый выпускной клапан из цилиндра выходят все продукты сгорания, которые после поступают в атмосферный воздух.

Принцип работы 4-тактного дизеля

Впуск

Воздух поступает в цилиндр через впускной клапан, который открыт. Что касается движения от верхней мертвой точки к нижней мертвой точке, то оно образуется при помощи разряжения, которое идет вместе с воздухом из воздухоочистителя в цилиндр. На данном этапе давление и температура понижены.

Сжатие

На втором полуобороте впускной и выпускной клапаны являются закрытыми. От НМТ к ВМТ поршень продолжает двигаться и постепенно сжимать воздух, который недавно поступил в полость цилиндра. В соответствующем разделе нашего сайта вы сможете найти статью про . У дизельного варианта двигателя топливо воспламеняет в том случае, когда температура сжатого воздуха выше температуры топлива, которое может самовоспламениться. Дизельное топливо поступает при помощи топливного насоса и проходит форсунку.

Рабочий ход, или расширение

После процесса сжатия топливо начинает смешиваться с нагретым воздухом, таким образом, происходит воспламенение. На третьем полуобороте повышается давление и температура, в результате чего происходит сгорание. Затем после приближения поршня от верхней мертвой точки к нижней мертвой точке давление и температура значительно понижаются.

Выпуск

На данном заключительном этапе происходит выталкивание отработавших газов из цилиндра, которые через открытую выпускную трубу попадают в атмосферу. Температура и давление заметно понижаются. После этого рабочий цикл делает все то же самое.

Как работает двухтактный двигатель?

Двухтакный двигатель имеет другой принцип работы в отличие от четырехтактного. В этом случае горючая смесь и воздух попадают в цилиндр в начале хода сжатия. Кроме того, отработавшие газы выходят из цилиндра в конце хода расширения. Стоит отметить, что все процессы происходят без движения поршней, как это делается у четырехтактного двигателя. Для двухтактного двигателя характерен процесс, называющийся продувкой. То есть, в этом случае все продукты сгорания удаляются из цилиндра при помощи потока воздуха или горючей смеси. Двигатель такого типа обязательно оснащен продувочным насосом, компрессором.

Двухтактный карбюраторный двигатель с кривошипно-камерной продувкой отличается от предыдущего типа своеобразной работой. Стоит отметить, что двухтактный двигатель не имеет клапанов, так как их в этом плане заменяют поршни. Так, при движении поршень закрывает впуск и выпуск, а также продувочные окна. При помощи продувочных окон цилиндр взаимодействует с картером, или кривошипной камерой, а также впускным и выпускным трубопроводами. Что касается рабочего цикла, то двигателей этого типа выделяют два такта, как можно было догадаться уже из названия.

Сжатие

На этом этапе поршень двигается от нижней мертвой точки к верхней мертвой точке. При этом он частично закрывает продувочное и выпускное окна. Таким образом, в момент закрытия в цилиндре происходит сжатие бензина и воздуха. В этот момент происходит разряжение, которое приводит к поступлению горючей смеси из карбюратора в кривошипную камеру.

Рабочий ход

Что касается работы двухтактного дизельного двигателя, то здесь чуть иной принцип работы. В этом случае в цилиндр сначала попадает не горючая смесь, а воздух. После этого туда слегка распыляется топливо. Если частота вращения вала и размер цилиндра дизельного агрегата одинаковы, то, с одной стороны, мощность такого мотора будет превышать мощность четырехтактного. Однако такой результат не всегда прослеживается. Так, из-за плохого освобождения цилиндра от оставшихся газов и неполного использования поршня мощность двигателя не превышает 65% в лучшем случае.

Двигатель — одно из основных составляющих автомобиля. Без изобретения двигателя автомобилестроение, скорее всего, остановилось в развитии сразу же после изобретения колеса. Рывок в истории создания автомобилей, произошел благодаря изобретению двигателя внутреннего сгорания. Это устройство стало реальной движущей силой, дающей скорость.

Попытки создать устройство, подобное двигателю внутреннего сгорания, начались с 18 века. Созданием устройства, которое могло бы преобразовывать энергию топлива в механическую, занимались многие изобретатели.

Первыми в этой области были братья Ньепс из Франции. Они придумали прибор, который сами назвали «пирэолофор». В качестве топлива для данного двигателя должна была использоваться угольная пыль. Однако, данное изобретение так и не получило научного признания, и существовала, по сути, только в чертежах.

Первым успешным двигателем, который начал продаваться, был двигатель внутреннего сгорания бельгийского инженера Ж.Ж. Этьена Ленуара. Год рождения этого изобретения — 1858. Это был двухтактовый электрический двигатель с карбюратором и искровым зажиганием. Топливом для устройства служил каменноугольный газ. Однако изобретатель не учел потребность в смазке и охлаждении своего двигателя, поэтому он работал очень недолго. В 1863 году Ленуар переделал свой двигатель — добавил недостающие системы и в качестве топлива ввел в использование керосин.


Ж.Ж.Этьен Ленуар

Устройство было крайне несовершенным — сильно нагревался, неэффективно использовал смазку и топливо. Однако с помощью него ездили трехколесные автомобили, которые так же были далеки от совершенства.

В 1864 году был изобретен одноцилиндровый карбюраторный двигатель, работающий от сгорания нефтепродуктов. Автором изобретения стал Зигфрид Маркус, он же представил общественности транспортное средство, развивающее скорость 10 миль в час.

В 1873 году еще один инженер — Джордж Брайтон — смог сконструировать 2-х цилиндровый двигатель. Изначально он работал на керосине, а позже на бензине. Недостатком этого двигателя была излишняя массивность.

В 1876 году произошел рывок в индустрии создания двигателей внутреннего сгорания. Николас Отто впервые создал технически сложное устройство, которое эффективно преобразовывало энергию топлива в механическую энергию.


Николас Отто

В 1883 году француз Эдуард Деламар разрабатывает чертеж двигателя, топливом для которого служит газ. Однако его изобретение существовало только на бумаге.

1185 году в истории автомобилестроения появляется громкое имя — . Он смог не только изобрести, но и запустить в производство прототип современного газового двигателя — с вертикально расположенными цилиндрами и карбюратором. Это был первый компактный двигатель, который к тому же способствовал развитию приличной скорости перемещения.

Параллельно с Даймлером над созданием двигателей и автомобилей работал .

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

Вечный двигатель (или Perpetuum mobile) — воображаемая машина, которая, будучи единажды приведенной в движение, сама по себе удерживается в этом состоянии сколь угодно долго, совершая при этом полезную работу (КПД больше 100 %). На протяжении всей истории лучшие умы человечества пытаются сгенерировать такое устройство однако в даже в начале 21 века вечный двигатель — это всего лишь научный проект.

Начало истории интереса к понятию вечный двигатель можно просдедить уже в греческой философии. Древние греки были буквально очарованы кругом и считали, что по круговым траекториям движутся как небесные тела так и человеческие души. Однако небесные тела движутся по идеальным окружностям и потому движение их вечно, а человек не способен «проследить начало и конец своей дороги» и тем самым осужден на смерть. О небесных телах, движение которых было бы действительно круговым, Аристотель (384 — 322 до н.э., величайший философ античной Греции, ученик Платона, воспитатель Александра Македонского) говорил, что они не могут быть ни тяжелыми, ни легкими, так как эти тела «не способны приближаться к центру или удаляться от него естественным или вынужденным образом». Это заключение привело философа к главному выводу, что движение космоса — это мера всех других движений, так как оно одно является постоянным, неизменным, вечным.

Августин Блаженный Аврелий (354 — 430) христианский теолог и церковный деятель также описывал в своих трудах необычную лампу в храме Венеры, испускающую вечный свет. Пламя ее было мощным и сильным и его не могли загасить дождь и ветер, несмотря на то, что лампу эту никогда не заправляли маслом. Данное устройство по описанию можно также считать своего рода вечным двигателем, так как действие — вечный свет — обладало неограниченными во времени постоянными характеристиками. В летаписях также есть информацию о том, что в 1345 г. на могиле дочери Цицерона (известного древнеримского правителя, философа) Туллии был найден похожий светильник и дегенды утверждают, что он испускал свет без перерыва около полторы тысячи лет.

Однако самое первое упоминание о вечном двигателе датируется примерно 1150 г.. Индийский поэт, математик и астроном Бхаскара описывает в своем стихотворении необычное колесо с прикрепленными наискось по ободу длинными, узкими сосудами, наполовину заполненными ртутью. Ученый обосновывает принцип действия устройства на различии различии моментов сил тяжести, создаваемых жидкостью, перемещавшейся в сосудах, помещенных на окружности колеса.

Уже примерно с 1200 г. проекты вечных двигателей появляются в арабских летаписях. Несмотря на то, что арабские инженеры использовали собственные комбинациями основных конструктивных элементов, главной частью их устройств оставалось большое колесо, вращавшееся вокруг горизонтальной оси и принцип действия был сходен с работой индийского ученого.

В Европе первые чертежи вечных двигателей появляются одновременно с введением в обиход арабских (по своему происхождению индийских) цифр, т.е. в начале XIII века. Первым европейским автором идеи вечного двигателя считается средневековый французский архитектор и инженер Вийяр д»Оннекур, известный как строитель кафедральных соборов и создатель целого ряда интересных машин и механизмов. Несмотря на то, что по принципу действия машина Вийяра сходна со схемами, предложенными арабскими учеными ранее, отличие заключается в том, что вместо сосудов со ртутью или сочлененных деревянных рычагов Вийяр размещает по периметру своего колеса 7 небольших молоточков. Как строитель соборов, он не мог не отметить на их башнях конструкцию из барабанов с прикрепленными к ним молоточками, которая постепенно заменяла в Европе колокола. Именно принцип действия таких молоточков и колебания барабанов при откидывании грузов навели Вийяра на мысль об использовании аналогичных железных молоточков, установив их по окружности колеса своего вечного двигателя.

Французский ученый Пьер де Марикур, занимавшийся в то время опытами с магнетизмом и исследованием свойств магнитов,через четверть века после появления проекта Вийяра, предложил иную схему вечного двигателя, основанную на использованиив то время практически не известных магнитных сил. Принципиальная схема его вечного двигателя напоминала скорее схему вечного космического движения. Возникновение магнитных сил Пьер де Марикур объяснял божественным вмешательством и потому источниками этих сил считал «небесные полюса». Однако он не отрицал того обстоятельства, что магнитные силы всегда проявляют себя там, где поблизости присутствует магнитный железняк, поэтому эту взаимосвязь Пьер де Марикур объяснял тем, что данный минерал управляется тайными небесными силами и воплощает в себе все те мистические силы и возможности, которые помогают ему осуществлять в наших земных условиях непрерывное круговое движение.

Знаменитые инженеры эпохи возраждения, среди которых были знаменитые Мариано ди Жакопо, Франческо ди Мартини и Леонардо да Винчи, также проявляли интерес к проблеме вечного двигателя, однако не один проект не был подтвержден на практике. В 17 веке некий Иоганн Эрнст Элиас Бесслер утверждал, что изобрел вечный двигатель и готов продать идею за 2 000 000 талеров. Свои слова он подтверждал публичными демонстрациями работающих прототипов. Самая впечатляющая демонстрация изобретения Бесслера произошла 17 ноября 1717 года. Вечный двигатель с диаметром вала больше 3,5 м был приведен в действие. В этот же день комната, в которой он находился, была заперта, и открыли ее только 4 января 1718 года. Двигатель все еще работал: колесо крутилось с той же скоростью, что и полтора месяца назад. Репутацию изобретателя подмочила служанка, заявив, чтоб ученый обманывает обывателей. после этого скандала интерес к изобретениям Бесслера утратили абсолютно все и ученый умер в нищите, но все чертежи и прототипы он перед этим уничтожил. На данный момент принципы действия двигателей Бесслера точно не известны.

И в 1775 г. Парижская академия наук — наивысший в ту пору научный трибунал Западной Европы — выступила против безосновательной веры в возможность создания вечного двигателя и приняла решение не рассматривать больше заявки на патентование данного устройства.

Таким образом, не смотря на появление все новых и новых невероятных, но не подтвержающих себя в реальной жизни, проектов вечного двигателя, он пока остается в человеческих представлениях лишь бесплодной идеей и свидетельством как тщетных усилий многочисленных ученых и инженеров разных эпох, так и их невероятной изобретательности…

Краткая история двигателя внутреннего сгорания

Колеса продолжают вращаться

Первый — или был?

Сколько других добились успеха, но потерпели неудачу? Кажется, что в истории больше дыр, чем в колесе швейцарского сыра. Я обнаружил бензиновый цикл на первой странице журнала Scientific American от 14 февраля 1891 года. Изобретенный Эдвардом Батлером из Гринвича, Англия, этот трехколесный передний автомобиль имел элегантный двухцилиндровый четырехтактный двигатель с водяным охлаждением и электрическим зажиганием объемом 650 куб.На годы раньше ДеДиона и Боултона бензиновый цикл сделал Reitwagen Готлиба Даймлера похожим на средневековый период. В любом случае, возьмите любой справочник по истории мотоциклов, и вы не найдете упоминания об этом.

Построенный в 1888 году компанией Merryweather Fire Engine Company в Гринвиче, Англия, бензиновый цикл приводился в движение двигателем мощностью 5/8 л.с. с зажиганием от магнето (позже замененным катушкой и аккумулятором) и мог развивать скорость до 10 миль в час. У него было рулевое управление Аккермана, поворотные клапаны и поплавковый карбюратор — за пять лет до того, как Вильгельм Майбах изобрел свой карбюратор с распылителем в 1893 году.Двигатель с жидкостным охлаждением имел резервуар для воды, который также использовался как заднее крыло (идея, принятая Hilderbrand & Wolfmuller в 1894 году), и двигатель запускался с помощью сжатого воздуха.

Быть впереди своего времени не всегда хорошо. Проблема с созданием Балтера была не механической, а политической. Закон об английском красном флаге (Закон о локомотивах на автомагистралях) 1865 года ограничивал скорость всех самоходных транспортных средств до 2 миль в час в городах и 4 миль в час в сельской местности. Кроме того, для обслуживания транспортного средства требовалось три человека, один из которых должен был идти впереди транспортного средства, размахивая красным флагом, чтобы предупредить людей о его приближении.В выпуске «Английского механика» за 1890 год он писал: «Власти не одобряют его использование на дорогах, и вследствие этого я отказался от его дальнейшего развития». В 1896 году он разобрал бензиновый цикл на металлолом и продал свои патенты Гарри Лоусону, который изготовил двигатель для морского использования. По иронии судьбы, в том же году Закон о красном флаге был отменен.

Если не считать паровых велосипедов Сильвестра Роупера, история мотоциклов начинается только после того, как появился двигатель внутреннего сгорания.Граф Альберт ДеДион и Джордж Боултон производили паровые машины с 1883 года, но когда они разработали свои экспериментальные двигатели внутреннего сгорания, все изменилось. Четырехтактный двигатель DeDion мощностью 1/2 л.с. объемом 138 куб. см приводил в действие их первую линейку трехколесных велосипедов в 1895 году, и именно франшиза этого двигателя породила современный мотоцикл.

Сильвестр Ропер был известным изобретателем, у которого были финансы, доступ к современным производственным мощностям и обширные маркетинговые связи, чтобы развить свою страсть к мотоциклам.По крайней мере, двое его деловых партнеров строили паровые фургоны и ездили на них, как и Ропер до 1867 года, и он активно продвигал свои паровые велосипеды вплоть до своей смерти. Однако, прежде чем мотоциклы стали жизнеспособными, необходимо было разработать ряд разнообразных элементов. Одним из них был двигатель внутреннего сгорания.

История признает, что Готлиб Даймлер и Вильгельм Майбах построили первый мотоцикл с двигателем внутреннего сгорания (ВС) в 1885 году, а Карл Бенц построил свой двухтактный двигатель в 1879 году, чтобы привести в движение свой трехколесный Motowagen.И Диамлер, и Майбах работали с Николаусом Отто, который разработал первый успешный газовый двигатель. Фактически, компания N.A. Otto & Cie все еще работает. История двигателя внутреннего сгорания началась не в 1876 году, когда Николаус Отто разработал свой четырехтактный газовый двигатель, а сэр Дугалд Клерк построил первый успешный двухтактный двигатель. Зигфрид Маркус построил четыре действующих автомобиля — Strassenwagen — между 1868 и 1873 годами, но именно Этьен Ленуар разработал первый практичный газовый двигатель в 1860 году.Работая на бензине и используя электроискровое зажигание, двигатель Ленуара приводил в движение автомобиль, на котором он проехал из Парижа в Жуанвиль в 1862 году.

Чарльз и Фрэнк Дьюри получили признание за производство первых автомобилей с бензиновым двигателем в Америке (1893 г.). Чарльз благодарит Сэмюэля Мори за изобретение двигателя внутреннего сгорания, и в 1930-х годах он профинансировал строительство двух двигателей на основе патента Мори. Один находится в Смитсоновском институте, а другой принадлежит Дину Кеймену.

Как и Эдвард Батлер, капитан Сэмюэл Мори был человеком, опередившим свое время.Он построил и успешно эксплуатировал пароходы за много лет до Роберта Фултона и первым использовал боковые весла для движения. Он запатентовал роторную паровую машину, разработал новый способ получения «лампового газа», запатентовал удачный водонагреватель, работающий по тому же принципу, что и современные, а затем обратил внимание на горючие газы. Он не только построил «паровой двигатель», но и установил его на лодку и повозку в 1829 году. Мало что известно об успешной демонстрации лодки на реке Шуйлкилл в сентябре, но он вошел в историю на Маркет-стрит в Филадельфии, будучи первый человек в Соединенных Штатах, управлявший транспортным средством, работающим на газе, и второй в мире человек, попавший в автомобильную аварию.

К сожалению, патент Сэмюэля Мори был утерян во время большого пожара в Патентном доме в 1836 году, и хотя Чарльз Дьюри, очевидно, имел доступ к этим документам, они снова были «утеряны», пока не были вновь обнаружены в архивах Дартмутского колледжа в 2004 году. , карбюратор и два цилиндра, он удивительно похож на двигатели внутреннего сгорания, появившиеся полвека спустя. Он работал на легковоспламеняющемся скипидарном спирте и даже имел проволочную сетку для предотвращения попадания искр из камеры сгорания в карбюратор — деталь, которая была заново изобретена в 1872 году.Сэмюэл Мори получил широкое признание за свои достижения при жизни, но он не смог продать один из своих самых передовых патентов, и он был потерян для истории не один раз, а дважды!

Двигатель

Сэмюэля Мори предшествует первому коммерческому паровозу в Америке, но он не был первым, кто экспериментировал с внутренним сгоранием. За несколько месяцев до того, как Мори начал проектировать свой паровой двигатель, Сэмюэл Браун 4 декабря 1823 года запатентовал двигатель внутреннего сгорания и построил два рабочих образца, которые были продемонстрированы в его доме в Игл-Лодж в Бромптоне, Англия.В 1826 году он разработал еще один двигатель, в котором использовались водород и кислород. Подобно паровой машине Ньюкомена, он имел отдельные цилиндры сгорания и рабочий цилиндр, но вода циркулировала вокруг цилиндра с помощью насоса, и эта вода охлаждалась при контакте с наружным воздухом, как в современном двигателе с водяным охлаждением. Этот массивный двигатель имел рабочий объем 8800 куб. Другой источник утверждает, что три цилиндра имели диаметр цилиндра 12 дюймов и ход поршня 24 дюйма, но выдавали всего 4 л.с. Он установил его на четырехколесном транспортном средстве и утром 27 мая 1826 года перед небольшой толпой проехал вверх по Шутерс-Хилл в Гринвиче.

Двигатель

Сэмюэля Мори был намного меньше и намного сложнее двигателя Брауна, но оба они, как и атмосферный паровой двигатель Ньюкомена, были разработаны для создания вакуума в качестве движущей силы. Тем не менее, ни один из этих людей не был первым, кто построил действующие двигатели внутреннего сгорания, и они не были первыми, кто управлял транспортным средством, приводимым в действие такими двигателями.

На основании доклада, прочитанного перед Кембриджским философским обществом в 1820 году, становится очевидным, что преподобный В. Сесил построил экспериментальный двигатель с внутренним двигателем. Название этой статьи «О применении газообразного водорода для создания движущей силы в машинах с описанием двигателя, который приводится в движение давлением атмосферы на вакуум, вызванный взрывами газообразного водорода и атмосферного воздуха». вроде бы все сказано.Преподобный Сесил утверждал, что его двигатель работал со стабильной скоростью 60 об/мин и потреблял 17,6 кубических футов водорода в час. Взрыв произошел в цилиндре, и двигатель, по-видимому, был довольно шумным, как он утверждает: «Чтобы устранить шум, вызванный взрывом, нижний конец цилиндра A, B, C, D можно закопать в колодец или его можно поместить в большой воздухонепроницаемый сосуд». Он также упомянул двигатель, который продемонстрировал профессор Фариш, преподаватель механики в Кембридже. Двигатель Фариша работал на газе и воздухе, которые смешивались в цилиндре и взрывались при атмосферном давлении, но он, по-видимому, построил более ранний двигатель, работавший на порохе.Это самые ранние двигатели внутреннего сгорания — или были?

Просматривая названия патентов США, поданных до пожара 1836 года в патентном бюро, я заметил несколько перечисленных атмосферных двигателей. К сожалению, невозможно определить, были ли это паровые или газовые двигатели, если только они не включают слово «взрывоопасные». Также нет способа определить, были ли построены работающие двигатели по этим патентам.

Один такой экземпляр в 1811 году был подарен Августу Дэю из Бордентауна, штат Нью-Джерси, за его двигатель внутреннего сгорания и взрыва.Он внес улучшения и 8 апреля 1812 года подал еще один патент под названием «Двигатель взрывной силы». Считается, что есть опубликованные отчеты о том, что этот двигатель действительно был построен. Конечно, не все изобретения были запатентованы, и не все попытки опубликованы. Утверждается, что Джон Салливан поручил Марку Брюнелю построить газовый двигатель, который использовался для приведения в движение лодки в Хобокене, штат Нью-Джерси, в 1798 или 1799 году. Учитывая достижения обоих мужчин, это утверждение правдоподобно и может быть одним из те забытые события в истории автомобильного транспорта.

Эксперименты с внутренним сгоранием проводились в Европе как раз тогда, когда новый паровой двигатель Джеймса Уатта только начинал коммерциализироваться. Патент Джона Барбера 1791 года был на двигатель, работающий на сгорании углеводородов и воздуха. Углеводороды будут создаваться путем внешнего сжигания дерева, угля, нефти или других горючих материалов, а затем смешиваться с воздухом во втором контейнере, который он назвал «взрывателем». Вспышка воспламененного газа вращала крыльчатку или вентилятор. Роберт Стрит разработал поршневой двигатель без сжатия в 1794 году.В его предложении каменноугольная смола, спирт или скипидар превращались в газ, а затем воспламенялись пламенем, горящим снаружи цилиндра. Сгорание заставило поршень подняться вверх и переместить вес. Филипп Лебон д’Амберсен запатентовал, но так и не построил машину, приводимую в действие осветительным (угольным) газом в 1801 году. Два насоса сжатого воздуха и газа по отдельности подавались в сосуд, где смесь должна была воспламениться. Расширение этих газов перетекало в цилиндр двойного действия и обеспечивало рабочую мощность на обоих концах цилиндра.Он даже предложил использовать электричество для воспламенения, и чтобы как производство этого электричества, так и два компрессорных насоса приводились в действие самим двигателем.

Реклама

Франсуа Исаак де Риваз, швейцарский изобретатель, запатентовал двигатель внутреннего сгорания в 1807 году. Двигатель работал на водороде и кислороде, хранящихся в воздушном шаре, который электрически воспламенялся с помощью ручного курка. Первый испытательный пробег на 100 метров, установленный на грубом четырехколесном фургоне, состоялся в 1813 году, что вошло в историю как первое известное транспортное средство с двигателем внутреннего сгорания.

Подобно слоям луковицы, история внутреннего сгорания счищается слой за слоем. Уильям МакГрегор в своей работе 1885 года о газовых двигателях отдает должное их изобретению известному изобретателю и философу аббату Отфейлю в 1678 году. Большинство историков сходятся во мнении, что в 1673 году Христиан Гюйгенс был первым, кто описал цилиндр и поршень в «пороховой» машине. , но нет никаких сведений о том, что эта машина была чем-то большим, чем концепция на бумаге. 16 января 1206 года известный художник/ученый/астроном/инженер-механик аль-Джазири опубликовал свою «Книгу знаний об изобретательных устройствах».Среди 50 иллюстрированных механических устройств он представляет оригинальный водяной насос. Схема выглядит как старинный рядный шестицилиндровый двигатель 1950-х годов и на самом деле является самой ранней известной документацией распределительного вала, возвратно-поступательных поршней и последовательной системы клапанов. Хотя водяной насос аль-Джазири не имел ничего общего с внутренним сгоранием, это была форма, которая в конечном итоге будет функционировать семь столетий спустя.

Нравится:

Нравится Загрузка…

Когда был изготовлен первый двигатель внутреннего сгорания?

Вопрос задан: Кармело Уорд
Оценка: 4.1/5 (21 голос)

Первый бензиновый четырехтактный двигатель был построен в Германии в 1876 году. В 1886 году Карл Бенц начал первое коммерческое производство автомобилей с двигателями внутреннего сгорания.

Кто создал первый двигатель внутреннего сгорания?

В 1872 году американец Джордж Брайтон изобрел первый коммерческий двигатель внутреннего сгорания, работающий на жидком топливе. В 1876 году Николаус Отто вместе с Готлибом Даймлером и Вильгельмом Майбахом запатентовал четырехтактный двигатель со сжатым зарядом.В 1879 году Карл Бенц запатентовал надежный двухтактный бензиновый двигатель.

Кто изобрел четырехтактный двигатель внутреннего сгорания?

Николаус Отто, полностью Николаус Август Отто (родился 10 июня 1832, Хольцхаузен, Нассау, Германия — умер 26 января 1891, Кёльн), немецкий инженер, разработавший четырёхтактный двигатель внутреннего сгорания, предложивший первая практическая альтернатива паровому двигателю в качестве источника энергии.

Где был изготовлен первый двигатель внутреннего сгорания?

В 1798 году Джон Стивенс сконструировал первый американский двигатель внутреннего сгорания.В 1807 году французские инженеры Нисефор (который впоследствии изобрел фотографию) и Клод Ньепс запустили прототип двигателя внутреннего сгорания с контролируемым взрывом пыли, пиролофор. Этот двигатель приводил в движение лодку на реке Сона , Франция .

Что использовалось до двигателя внутреннего сгорания?

Бензин существовал до изобретения двигателя внутреннего сгорания, но в течение многих лет считался бесполезным побочным продуктом переработки сырой нефти для производства керосина, стандартного топлива для ламп на протяжении большей части 19 века.

Найдено 45 связанных вопросов

На каком топливе работали первые автомобили?

Как работали первые автомобили? Паровоз сжигал топливо, которое нагревало воду в котле. Этот процесс создавал пар, который расширялся и толкал поршни, которые вращали коленчатый вал.

Кто создал первый двигатель?

Первый стационарный бензиновый двигатель, разработанный Carl Benz , представлял собой одноцилиндровый двухтактный агрегат, который впервые заработал в канун Нового 1879 года.

Как классифицируются двигатели внутреннего сгорания?

Мы можем классифицировать поршневые двигатели внутреннего сгорания по количеству ходов поршня за один полный рабочий цикл . … Существует еще одна классификация по процессу сгорания: взрывные двигатели или двигатели внутреннего сгорания постоянного объема и двигатели внутреннего сгорания постоянного давления или дизельные двигатели.

Кто построил первый автомобиль в Америке?

В 1893 году первый работающий американский автомобиль с бензиновым двигателем был построен и прошел дорожные испытания братьями Дуриа из Спрингфилда, штат Массачусетс.

Что появилось раньше газ или электричество?

Электрические автомобили существуют как минимум с 1834 года, задолго до того, как были изобретены бензиновые автомобили.

Почему четырехтактный двигатель более эффективен?

Четырехтактные двигатели имеют цикл впуска, сжатия, мощности и выпуска, что является более эффективным процессом, что приводит к уменьшению количества топлива, используемого для питания двигателя, и потерь топлива с выхлопом .

Какое масло заливать в 4-тактный двигатель?

Стандартное масло, используемое для 4-тактных двигателей бензиновых газонокосилок, имеет марку SAE 30 . Синтетические варианты включают SAE 5W-30 и SAE 10W-30. Они предлагают повышенную производительность и более высокий уровень защиты, но стоят дороже.

Где был изобретен первый автомобиль?

Первое производство автомобилей было произведено Карлом Бенцем в 1888 году в Германии и, по лицензии Бенца, во Франции Эмилем Роже.Были и многие другие, в том числе строители трехколесных велосипедов Рудольф Эгг, Эдвард Батлер и Леон Болле.

Генри Форд изобрел автомобиль?

Распространен миф о том, что Генри Форд изобрел автомобиль. Это неправда. Хотя он, возможно, и не изобрел автомобиль , он предложил новый способ производства большого количества транспортных средств. Этот метод производства представлял собой движущуюся сборочную линию.

Как называлась первая машина?

Карл Бенц запатентовал трехколесный автомобиль, известный как Motorwagen , в 1886 году. Это был первый настоящий современный автомобиль.

Какова была максимальная скорость первой машины?

3 июля 1886 года инженер-механик Карл Бенц проехал первый автомобиль в Мангейме, Германия, разогнавшись до максимальной скорости 16 км/ч (10 миль в час).Автомобиль оснащался одноцилиндровым четырехтактным бензиновым двигателем мощностью 0,75 л.с.

Какие существуют два основных типа двигателей внутреннего сгорания?

В настоящее время производятся два типа двигателей внутреннего сгорания: бензиновый двигатель с искровым зажиганием и дизельный двигатель с воспламенением от сжатия .

Какие существуют два основных типа поршневых двигателей?

Существует два основных типа поршневых двигателей: двигатель с искровым зажиганием и дизельный двигатель .Дизельный двигатель более эффективен, но и больше загрязняет окружающую среду. Есть также два общих цикла двигателя: двухтактный цикл и четырехтактный цикл.

Что такое полная форма двигателя СИ?

Двигатель с искровым зажиганием (двигатель SI) представляет собой двигатель внутреннего сгорания, как правило, бензиновый двигатель, в котором процесс сгорания воздушно-топливной смеси зажигается искрой от свечи зажигания.

Кто изобрел школу?

Наша современная версия школьной системы обычно принадлежит Горацию Манну . Когда он стал министром образования штата Массачусетс в 1837 году, он изложил свое видение системы профессиональных учителей, которые будут обучать студентов организованному учебному плану базового содержания.

Кто изобрел ходьбу?

Интересно, кто изобрел ходьбу? Безусловно, это было одно из первых изобретений, сделанных нашими самыми глубокими и старейшими кузенами — ходьбой.И, вероятно, был изобретен в Африке . Эта мысль приходит на ум, глядя на эту замечательную фотографию Дня авиации Империи, отмечаемого в Англии в мае 1938 года.

Зигфрид Маркус — ASME

Кто на самом деле изобрел первый автомобиль? Все зависит от того, как вы определяете такие слова, как «автомобиль», «первый» и «изобретать». Но если вопрос заключается в том, кто первым приспособил двигатель внутреннего сгорания к четырем колесам, чтобы заставить его двигаться, ответом должен быть австрийский изобретатель Зигфрид Маркус.

Маркус закончил свой первый автомобиль где-то между 1864 и 1870 годами — примерно за 15 лет до более известных усилий Карла Бенца и Готлиба Даймлера. В его первоначальном дизайне отсутствовали многие ставшие стандартными функции, такие как тормоза, рулевое управление и сиденья, и это лишь некоторые из них. Но то, что у него было — двигатель внутреннего сгорания, карбюратор и четыре колеса — обеспечило основу бензиновых автомобилей на следующие 140 лет.

Маркус оставил свой след как изобретатель электрических систем, телеграфного оборудования и научных инструментов.Родившийся в Германии в 1831 году, он уже к 12 годам работал над инженерной карьерой. Ученичество в механическом цехе проложило путь к положению в телеграфной промышленности, а его идеи по улучшению телеграфных релейных систем получили широкое международное признание. Он также был известен тем, что изобрел знакомый плунжерный аппарат с Т-образной рукояткой, используемый для детонации взрывчатых веществ в горнодобывающей промышленности и других областях. Эти открытия дали ему финансовые средства для создания собственной исследовательской лаборатории в 1860-х годах.

Самоходный транспорт был для Маркуса скорее интеллектуальным, чем коммерческим предприятием. Он занимался многими областями своих технологических интересов, включая использование жидкого топлива для освещения. Когда он осознал взрывную силу, возникающую, когда он использовал искры для воспламенения распыленной смеси нефти и воздуха, он быстро осознал потенциал использования этой силы для выполнения работы. Так родился его двухтактный двигатель внутреннего сгорания.

Зигфрид Маркус закончил свой первый автомобиль примерно за 15 лет до более известных усилий Карла Бенца и Готлиба Даймлера.

Большинство изобретателей, работавших в те дни над альтернативными конструкциями двигателей и источниками топлива, были сосредоточены на крупных устоявшихся рынках паровой энергии, таких как лодочные моторы, насосы, заводское оборудование и так далее. Но Маркус обратил внимание на ранние паровые автомобили и увидел возможность для своего двигателя. Для своей первой попытки он установил двигатель на четырехколесную тележку и соединил ее с двумя задними колесами. У него была идеальная механическая коробка передач — буквально здоровенный помощник, который поднимал заднюю часть, чтобы вручную завести машину, вращая заднее колесо.Когда все было готово, ассистент опустил машину, и она поехала — на исторические 500 футов.

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

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

Его более поздние модели были усовершенствованы рулевым управлением, тормозами, сцеплением и другими функциями, о которых просто не догадывались, когда Маркус впервые прицепил свой двигатель к багги. Ни одна из этих более поздних моделей до сих пор не существует, но его знаменательная вторая машина сохранилась до наших дней и принадлежит Австрийскому автомобильному клубу — старейшему бензиновому автомобилю внутреннего сгорания на планете, насколько всем известно.

Маркус умер в 1898 году.При жизни он широко считался (и официально почитался) создателем автомобиля. Но его место в истории было практически стерто во время немецкой аннексии Австрии в 1938 году. Поскольку Маркус был евреем, нацистская служба пропаганды приказала уничтожить его работу, вычеркнуть его имя из будущих учебников и убрать его публичные мемориалы.

Им в значительной степени удалось вычеркнуть его из истории. Точные даты его ключевых нововведений до сих пор трудно определить.Но нельзя скрывать тот факт, что этот опередивший свое время инженер и изобретатель за 10-15 лет построил четыре прогрессивно совершенствующихся автомобиля с двигателями внутреннего сгорания, и многие из его изобретений нашли свое применение в автомобилях. сегодня.

Майкл Макрей — независимый писатель.

При жизни Зигфрида Маркуса многие считали создателем автомобиля. Но его место в истории было почти стерто в эпоху нацизма, потому что Маркус был евреем.

Эволюция двигателей внутреннего сгорания

Опубликовано 12 января 2011 г., 11:02 Морской исполнитель

Автор Louis Lemos

Кристиан Гюйгенс. Вдохновленный пушкой Dulle Griete, крупнокалиберной пушкой, способной стрелять 700-фунтовыми снарядами и использовавшейся во время битвы при Генте в 1411 году, голландец Кристиан Гюйгенс подозревал, что такая огневая мощь может быть используются в неразрушающих целях.Служа советником короля Людовика XIV в Париже (1666–1681), Гюйгенс сконструировал вертикальный цилиндр, похожий на ствол пушки, снабженный двумя буферными упорами и двумя выпускными отверстиями на верхнем конце, а также отверстием для касания на конце. нижний конец и плотно прилегающий поршень. Веревка, прикрепленная к головке поршня, протянулась вертикально к системе приподнятых шкивов, а затем спустилась на уровень земли, где была прикреплена к утяжеленной платформе. При выстреле небольшим зарядом пороха взрыв привел поршень в верхнюю часть цилиндра к буферным упорам и обнажил выпускные отверстия, позволив отработанным газам выйти.Когда давление внутри цилиндра упало, сочетание атмосферного давления и силы тяжести толкнуло поршень вниз. На самом деле это был рабочий ход, при котором натяжение веревки вниз поднимало платформу с грузом над землей. Этот эксперимент, проведенный в 1673 г., произошел за 32 года до появления паровой машины Томаса Ньюкомена в 1705 г. См. рис. 1.

Роберт Стрит — В 1794 году Роберт Стрит спроектировал единый вертикальный цилиндр, окруженный печью предварительного нагрева на угле на нижнем конце и рубашкой водяного охлаждения на верхнем конце.Вертикальное движение поршня передавалось через шатун и шарнирную качающуюся балку для привода водоотливных насосов в угольных шахтах. Перед каждым рабочим тактом небольшое количество жидкого спирта заливалось в топливный бункер, соединенный подающей трубкой с нижним концом цилиндра. Затем для наполнения цилиндра воздухом использовался ручной воздушный насос, в результате чего поршень поднимался примерно на 25% своего хода. После этого тепло из топки испаряло топливно-воздушную смесь и вызывало воспламенение, перемещая поршень к верхнему концу цилиндра, чтобы завершить рабочий ход и толкнуть вверх качающуюся балку.По мере того как давление и температура в цилиндре падали, ускоряемые охлаждающей рубашкой, сила тяжести тянула поршень обратно в исходное положение, оказывая давление на качающуюся балку, которая, в свою очередь, приводила в действие насос плунжерного типа на другом конце.

Жан Ж. Этьен Ленуар — Газовый двигатель, основанный на широко использовавшейся в то время конфигурации горизонтального парового поршневого двигателя двойного действия, был запатентован в Париже, Франция, в 1860 году Ленуаром и предназначен для сжигания смеси воздуха и угольного газа, воспламеняемого электрической искрой.Этот двигатель потреблял примерно 100 кубических футов газа на одну тормозную мощность, достигая термического КПД около четырех процентов и мощностью 2,0 кВт. См. рис. 2.

Отто-Ланген — атмосферный газовый двигатель, построенный двумя немецкими инженерами, Николаусом Августом Отто и Ойгеном Лангеном, получил золотую медаль на Парижской выставке 1867 года. Он представлял собой перевернутый вертикальный цилиндр со свободным поршневой с зубчато-реечным приводом храпового типа между поршнем и коленчатым валом, развивающий тепловой КПД 12% при расходе газа 45 кубических футов на тормозную лошадиную силу.

Альфонс Бо де Роша. Несмотря на то, что Бо де Роша запатентовал первоначальную концепцию работы четырехтактного двигателя в Париже, Франция, в 1862 году, он не смог создать никаких чертежей или продвинуть свою теорию дальше этого этапа.

Зигфрид Маркос. Этот австрийский инженер спроектировал и построил одноцилиндровый керосиновый двигатель в 1864 году и установил его на модифицированный лафет.

Джордж Б. Брайтон — Первый бензиновый двигатель с наддувом, построенный в Соединенных Штатах, был разработан Джорджем Р. Брайтоном из Род-Айленда и продемонстрирован на выставке Centennial Exposition 1876 года в Филадельфии.

Dugald Clerk — британский патент № 1089 был выдан шотландскому инженеру Dugald Clerk за его конструкцию двухтактного двигателя с наддувом, продемонстрированного в Килберне, Англия, в 1878 году. выдающийся инженер, ему также приписывают перевод оригинального французского патентного описания четырехтактного цикла Бо де Роша на английский язык.

Карл Бенц. В июле 1886 года Бенц продемонстрировал свою трехколесную тележку Dogcart на улицах Манхейна, Германия.Этот автомобиль был оснащен его собственной версией четырехтактного двигателя с системой зажигания от магнето, разработанной Робертом Бошем. Впоследствии его трехколесный «Патент Моторваген» был представлен на Парижской выставке 1893 года. двигатель в сентябре 1886 года. В 1893 году они представили новый вертикальный двигатель, который вскоре стал популярным тягачом для автомобилей.

Daimler и Maybach представили первый в мире грузовик с бензиновым двигателем В 1896 ГОДУ. чугунная «горячая лампа», встроенная в головку блока цилиндров, которую необходимо было предварительно нагреть паяльной лампой для запуска, а последующие тактовые импульсы поддерживали температуру лампы, достаточно высокую для поддержания непрерывного воспламенения распыляемого в нее топлива.

Рудольф Кристиан Карл Дизель. После окончания бакалавриата в Мюнхенском политехникуме в 1879 году Рудольф Дизель стал учеником слесаря-двигателя на заводе Sulzer Brothers Engine Works (в конечном итоге приобретенном Wartsila) в Винтертуре, Швейцария, где он научился создавать паровые двигатели. поршневые двигатели и холодильные компрессоры. Три года спустя он получил свой патент № 7241 на свой «Двигатель с воспламенением от сжатия» из библиотеки патентного бюро в Лондоне в 1892 году, основанный на следующей концепции:«Сжатие в цилиндре чистого воздуха или другого нейтрального газа до такой степени, чтобы создаваемая при этом температура была намного выше температуры горения или воспламенения используемого топлива, после чего подается топливо». Первоначально его попытка убедить Генриха Буца, управляющего директора Machinen Fabrik Augsburg, построить свой новый двигатель не увенчалась успехом, в основном из-за противодействия Йозефа Крумпера, M.F.A. Главный инженер, только что завершивший сооружение паровой машины тройного расширения, считавшееся весьма успешным.На этот негативизм, вероятно, повлиял тот факт, что Дизель недавно опубликовал рукопись под названием «Теория и конструкция рационального ударного двигателя для замены паровых двигателей и современных двигателей внутреннего сгорания». После того, как Дизель снизил первоначально расчетное рабочее давление для нового двигателя с воспламенением от сжатия до более умеренного уровня, Генрих Буз согласился построить новый двигатель, чтобы определить осуществимость теории воспламенения от сжатия, и в феврале 1893 года был подписан контракт.

Вскоре после этого Фридрих Крупп Верке решил инвестировать в проект, за чем последовало предложение от Sulzer Brothers платить ему 20 000 марок в год в обмен на эксклюзивное использование его патентов в Швейцарии. За этим последовала аналогичная договоренность с верфью Burmeister & Wain в Копенгагене, Дания. После нескольких переделок, во время пробных запусков нового двигателя в 1897 году, сжигая керосин, было достигнуто давление сжатия 31,64 кг/кв.см при тепловом КПД 26%, и Diesel Dream стал реальностью.


На рис. 4 представлены морские двигатели для малых судов 1920-х годов.
На рис. 5 представлены судовые двигатели большого диаметра (720 мм) 1940-х годов.

С Луи Лемосом можно связаться по телефону [email protected]

.

Великие изобретения – Первый двигатель внутреннего сгорания

Наша современная автомобилестроительная промышленность не существовала бы без изобретения двигателя внутреннего сгорания . Возможно, немногие из вас знают, кто является автором одного из величайших изобретений в современной технологической истории.

Узнайте, кто был изобретателем двигателя внутреннего сгорания. Как это работает и какие типы двигателей используют люди.

Как работает двигатель внутреннего сгорания?

Стандартный двигатель внутреннего сгорания вырабатывает мощность за счет впрыска смеси воздуха и топлива. Звучит просто, да? В своей камере сгорания и цилиндре двигатель сжимает топливно-воздушную жидкость, которая сгорает от искры.

Мой любимый V8 только на Amazon

Концентрированные газы увеличиваются, создавая высокое давление. Они прикладывают напряжение к поршню или ротору. Этот компонент, приводимый в действие химической энергией, далее передает ее посредством движения механической энергии.e

Варианты и прототипы

Наиболее распространенным топливным двигателем является четырехтактный двигатель. Его также называют четырехтактным двигателем из-за четырех циклов, которые поршень совершает внутри цилиндра для производства механической энергии.Этот тип двигателя считается первым двигателем с полной функциональностью, позволяющей быстро двигаться, но при этом не будучи слишком тяжелым.

На протяжении многих лет испытывались и использовались другие варианты топливного двигателя, такие как двухтактный двигатель. Двухтактные двигатели были легче и меньше из-за меньшего количества механических частей. Двухтактные двигатели все еще используются для мотоциклов, скутеров и в качестве двигателей для инструментов, но больше не являются частью автомобильной промышленности.

Существуют также шеститактные двигатели с множеством вариаций количества поршней внутри.Некоторые из их преимуществ могут заключаться в повышении эффективности использования топлива, снижении механической сложности и снижении выбросов.

Кто был первым?
«Официальным» изобретателем атмосферного газового двигателя считается немец Николаус Отто, запатентовавший свой двухтактный двигатель в 1863 году. Однако, несмотря на его патент, многие ученые внесли свой вклад в изобретение современного двигателя система.

 

До Отто, в 1794 году Роберт Стрит создал первый двигатель внутреннего сгорания, который работал на жидком топливе, а позднее, в 1807 году, швейцарский изобретатель Франсуа де Риваз сконструировал двигатель, работающий от электрической искры.Хотя все эти изобретения проложили путь будущему атмосферному двигателю, ни один из этих двигателей не был использован в автомобилестроении.

По сравнению с этим двигателем этот высокотехнологичный

За несколько лет до того, как Отто сделал свое открытие, бельгийский инженер Жан Ж. Ленуар запатентовал двигатель, работавший на угольном газе и воздухе – паровой двигатель. Его двигатель был прототипом современных двигателей внутреннего сгорания, но, несмотря на то, что автомобили, которые он построил, были способны двигаться, его двигатели были громоздкими и неэффективными.

Отто продолжил дело Ленуара, применив его давнюю идею создания четырехтактного двигателя.

Развил изобретение Ленуара газовый двигатель для создания нового на жидком топливе, но все равно это был двухтактный двигатель. Только в 1874 году Отто удалось построить надлежащую систему зажигания, чтобы заставить работать его полнотактный двигатель. В следующие несколько лет его успех был огромен, было продано более 30 000 штук, и вскоре все более ранние открытия предались забвению.

 

Дальнейшее развитие

Тем временем преуспевающий инженер Готлиб Даймлер , который раньше работал на заводе двигателей Отто, решил пойти своим путем, пытаясь усовершенствовать детище Отто. Его убедили поставить двигатель в машину. В 1883 году он создал модифицированную систему зажигания, производившую 900 циклов в минуту.

В последующие годы Daimler сконструировал первый в истории мотоцикл и, наконец, сумел создать легкий двигатель, подходящий для автомобилестроения.

В то время как Даймлер, наконец, запатентовал свое открытие, Карл Бенц был в нескольких шагах и на несколько месяцев впереди со своим автомобилем на трех колесах. Daimler и Benz выпустили свои автомобили на рынок почти одновременно, всего через пару лет. Все их автомобили имели двигатели, основанные на изобретении Отто .

4-дверный семейный автомобиль. Что такое семейный автомобиль?

Amazon Auto Links: товары не найдены.

Двигатель внутреннего сгорания

Двигатель внутреннего сгорания

Внутренний Двигатель внутреннего сгорания

 

Автор Рошель Форрестер

 

Все права защищены

 

Публикация Дата 2006

 

Вернуться на главную страницу

 

Пар Двигатель был двигателем внешнего сгорания, так как топливо сжигалось вне двигателя.Первый двигатель внутреннего сгорания, в котором топливо сжигается внутри цилиндра для заставить поршень двигаться было изобретено в 1856 году итальянцами Барсанти и Маттеуччи. Принцип работы двигателя внутреннего сгорания был тот же, что и что позади паровой машины, а именно поршень, приводимый в движение альтернативным фазы расширяющегося газа и вакуума. Первый двигатель внутреннего сгорания производился в значительных количествах газовый двигатель, построенный бельгийцем Ленуаром в 1860. Мотору не хватало мощности, и он потреблял значительное количество топлива. потому что топливно-воздушная смесь не была сжата до воспламенения.В В 1862 году французский инженер Рокас запатентовал четырехтактный двигатель внутреннего сгорания. в котором происходило сжатие топливно-воздушной смеси. Однако двигатель был никогда не строился, а в 1876 году четырехтактный двигатель был независимо изобретен Отто. Двигатель Отто производил больше мощности и потреблял значительно меньше топлива. чем двигатель Ленуара.

Четырехтактный двигатель работал за счет первого хода поршня вниз, всасывающего топливо и воздушной смеси в цилиндр через открытый впускной клапан.Нисходящий поршень создает частичный вакуум в цилиндре и клапан в цилиндре закрывается, и поршень поднимается, сжимая топливно-воздушную смесь. Микстура затем воспламеняется, вызывая третий такт, когда поршень толкается вниз. Это это третий такт, который дает двигателю его мощность. Происходит четвертый инсульт когда выпускной клапан открыт и поднимающийся поршень выталкивает выхлопные газы из цилиндра.

В 1883 г. Готлиб Даймлер, ранее работавший с Отто, разработал четырехтактный двигатель. двигатель внутреннего сгорания, работающий на бензине или бензине.Двигатель работал быстрее, чем Оттос, так что он производил больше мощности для веса двигателя. Карбюратор использовался для подачи воздуха поверх бензина для смешивания паров бензина. и воздух, который воспламенился, чтобы заставить поршень опуститься в третьем такте. Дальше усовершенствования Карла Бенца включали электрическую индукционную катушку для зажигания топливная смесь.

Эффект двигатель внутреннего сгорания на общество был огромен. Основное его преимущество перед паровой двигатель был отношением веса к мощности.В 1880 году Отто газовый внутренний двигатель внутреннего сгорания весил 440 фунтов на единицу производимой лошадиной силы; к 1900 г. Бензиновый двигатель внутреннего сгорания весил всего 9 фунтов на единицу Лошадиные силы. Соотношение веса и мощности позволяло использовать двигатель для привода автомобили, самолеты, тракторы, подводные лодки и танки. В течение 20-го автомобили должны были заменить железные дороги в качестве основного средства передвижения по суше. транспорт. Городская и сельская среда стран первого мира должна была быть пересекаются дорогами, автомагистралями и автомагистралями, построенными специально для автотранспорта. транспортных средств с двигателем внутреннего сгорания.Обычные граждане г. Страны первого мира наслаждались новой свободой передвижения, которой раньше не было. обладал. Самолет значительно улучшил характеристики и безопасность. в течение 20 века. Они стали новым оружием войны, но они также помогли ускорить огромный рост международного туризма, который должен был произойти в вторая половина 20 века. Производительность сельского хозяйства значительно улучшилась с развитием трактора и другой сельскохозяйственной техники, приводимой в движение двигатель внутреннего сгорания.Развитие двигателя дало и масло производящие страны богатство и влияние в мировых делах, которые они имели ранее не обладал. Эти социальные и культурные последствия двигатель внутреннего сгорания были неизбежным результатом изобретения двигатель, а двигатель был изобретен только после того, как некоторые более ранние открытия были сделаны.

Задействованные шаги в изобретении двигателя внутреннего сгорания следовал логично и необходимый порядок. Первым шагом было первоначальное изобретение двигателя Барсанти и Матуччи и его разработка Ленуаром.Только после того, как двигатель изобретения, можно ли было разработать наилучший способ работы двигателя, который это система четырехтактного цикла, изобретенная Рошасом и Отто. То использование бензина в двигателе зависело от более ранних разработок бурение на нефть, начавшееся в США в 1850-х годах, и методами переработки сырой нефти путем дистилляции или термического крекинга, которая была разработана в 1860-е годы.

Внутренний двигатель внутреннего сгорания можно было изобрести только из-за определенных свойств газов и пылесосы.Газы расширяются при нагревании, и поршень будет двигаться, чтобы уменьшить вакуум – это свойства газов и вакуумов, позволившие изобрести двигатель внутреннего сгорания. Если бы газы и вакуум не обладали этими свойствами, двигатель внутреннего сгорания не мог быть изобретен. Еще одно требование для двигателя внутреннего сгорания является подходящим топливом, которое существует в природе в в виде нефтяных отложений. Это показывает, как свойства материалов в Природа оказала большое влияние на социальную и культурную историю человечества.

 

Вернуться на главную страницу

Изобретение двигателя внутреннего сгорания и его влияние на развитие вертолетов (1850-е гг.

Эпоха парового двигателя

Изобретение двигателя внутреннего сгорания в 19 веке сыграло жизненно важную роль в истории развития вертолетов. В эту эпоху паровой двигатель был самым важным типом двигателя. Эта машина использует источник тепла для нагрева воды для производства пара. Создаваемое давление пара затем используется для привода поршня в цилиндре, прямолинейное движение которого может быть преобразовано во вращение с помощью коленчатого вала.Паровой двигатель претерпел множество усовершенствований за десятилетия, но, тем не менее, имел очень плохое соотношение мощности и веса. На самом деле, он не смог успешно привести в действие ни один самолет.

Изобретение двигателя внутреннего сгорания

Все должно было измениться с появлением двигателя внутреннего сгорания, который оказался гораздо более эффективным. В этой машине, сгорание происходит внутри цилиндра, который приводит в движение поршень.Многие считают отправной точкой создание двухтактного двигателя внутреннего сгорания Этьеном Ленуаром в 1859 году. В машине Ленуара использовалась смесь газа и воздуха, которая воспламенялась от искры, генерируемой индукционной катушкой. Все эти основные компоненты заложили основы современного поршневого двигателя (так часто называют двигатель внутреннего сгорания), который мы знаем сегодня. Газовоздушная смесь в машине Ленуара не сжималась, поэтому двигатель страдал от недостатка мощности.

В 1876 году Николаус Отто создал двигатель внутреннего сгорания, в котором смесь газа и воздуха сжималась в цилиндре перед воспламенением в так называемом четырехтактном двигателе. Сжатие смеси улучшает выходную мощность, поскольку в цилиндр может поступать больше топлива и воздуха. Это оказалось очень успешной концепцией, которая используется до сих пор. В 1900-х годах двигатель внутреннего сгорания достиг уровня зрелости, который сделал его пригодным для двигателей самолетов.


Двухтактный двигатель внутреннего сгорания Этьена Ленуара
Четырехтактный двигатель Отто

Первые вертолеты с поршневыми двигателями первого поколения

Между 1900 и 1920 годами многие прототипы вертолетов оснащались поршневыми двигателями.Все эти машины могли совершать только несколько прыжков (хопперов). Одной из причин этого было использование маломощных поршневых двигателей, таких как V8 Antoinette (использовался Полом Корню и братьями Бреке). или двигатель Anzani (например, модель мощностью 25 л.с., используемая Sikorsky в моделях S1/S2). Другой причиной были очень нестабильные летные характеристики и плохие аэродинамические характеристики используемых лопастей несущего винта. Обе проблемы были решены в 1930-х и 1940-х годах: были доступны легкие и достаточно мощные поршневые двигатели, а проблемы со стабильностью были постепенно поняты и исправлены.


Антуанетта Двигатель V8 Двигатель
Anzani мощностью 25 л.с., используемый в прототипах Sikorsky S1 и S2.

До 1920-х годов в большинстве поршневых двигателей использовалась какая-либо система водяного охлаждения. Однако это добавило двигателю слишком большой вес, чтобы его можно было успешно использовать в самолетах. Как следствие, появилось новое поколение двигателей с воздушным охлаждением. В 1910-х годах были популярны так называемые роторные двигатели, в которых поршни расположены радиально и вращаются сами по себе. Однако в итоге из-за ограничений мощности этой конструкции она не смогла конкурировать с системой воздушного охлаждения, использующей статические цилиндры.В наши дни большинство двигателей самолетов и вертолетов имеют воздушное охлаждение; они используют вентилятор для производства охлаждающего воздуха, который подается к поршням.

Современные вертолетные поршневые двигатели

Поршневые двигатели, используемые в самолетах и ​​вертолетах, отличаются от используемых в автомобилях. Существуют также некоторые важные различия между двигателями, используемыми в самолетах и ​​вертолетах. В следующем разделе представлен обзор основных отличий.

  • В двигателях самолетов система зажигания основана на двух идентичных, но механически и электрически независимых системах зажигания.Это делает систему гораздо более надежной, чем те, которые используются в автомобилях.
  • Для поддержания достаточной мощности двигателя на больших высотах иногда используются поршневые двигатели с турбонаддувом. Этот тип двигателя способен поддерживать давление в коллекторе на больших высотах (высоты с низкой плотностью) за счет использования выхлопных газов, которые приводят в действие компрессор, который сжимает окружающий воздух и подает его (при смешивании с топливом) в камеру сгорания двигателя. Двигатели с турбонаддувом также используются в автомобилях. Однако цель дорожных транспортных средств состоит в том, чтобы производить больше энергии, а не компенсировать проблему большой высоты.
  • В вертолетах ориентация двигателя часто бывает вертикальной, а не горизонтальной. Это влияет на конструкцию системы смазки.
  • Вертолеты эксплуатируются в режиме высокой мощности (например, во время зависания), что означает, что двигатель должен быть спроектирован так, чтобы генерировать высокую мощность в течение длительного периода времени.
  • Система ротора работает с постоянными и контролируемыми оборотами, поэтому двигатель также будет работать с постоянными оборотами.Нет необходимости в том, чтобы двигатель работал в широком диапазоне оборотов.
  • Дроссель управляется устройством, называемым коррелятором, который устанавливает дроссель в соответствии с общим положением рычага. Поворотная рукоятка используется для окончательной регулировки, чтобы компенсировать атмосферные условия.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.