Istoria motorului cu ardere internă. Cine a inventat primul motor cu ardere internă

După părerea mea, primul motor cu combustie foarte primitiv poate fi numit tun. O sarcină (fluid de lucru) este introdusă în țeava pistolului, apoi se introduce un proiectil (piston), pulberea sarcinii este aprinsă (aprindere), arderea pulberii produce o cantitate mare de gaze pulverulente (cursă de lucru), care, extinzându-se, împing cu forță proiectilul din țeavă, adică o fac munca necesară... Mai mult, întregul ciclu, deși încet, dar repetat.

Primele dispozitive care seamănă vag cu un motor combustie interna folosit și praf de pușcă. În secolul al XVII-lea, inventatorul Christian Huygens a folosit o pompă de apă cu praf de pușcă pentru a furniza apă grădinilor Palatului Versailles, care necesita cel puțin 3.000 de metri cubi de apă pe zi. De fapt, a fost primul motor primitiv cu ardere internă, folosit practic. (Potrivit unor rapoarte, motorul nu a fost construit.)

Până la sfârșitul secolului al XVIII-lea s-au dezvoltat motoarele cu abur. Creatorii motoarelor cu abur au înțeles atunci deja că combustibil mai bun arde direct în cilindrul motorului, tocmai în acel moment nu exista combustibil convenabil pentru acest proces.

În anii 1780, inventatorul Alexandro Volta a realizat un pistol de jucărie în țeava căruia un amestec de aer și hidrogen a explodat cu o scânteie electrică. În urma exploziei, un dop a fost împins afară din butoi. La prima vedere, acest lucru nu are nimic de-a face cu motorul cu ardere internă, dar acesta a fost cel care i-a împins pe inventatori la posibilitatea de a utiliza gaz într-un motor cu ardere internă ca fluid de lucru și la posibilitatea de a aprinde gazul folosind o scânteie electrică. .

Ulterior, unii inventatori, luând ca bază experimentele lui Volta, au încercat să facă motoare cu ardere internă care funcționează pe un amestec de hidrogen cu aer.

motor Lebon

Un eveniment luminos în poveste lungă Crearea unui motor cu ardere internă a fost invenția unei metode de producere a gazului combustibil artificial. Metoda de producere a gazului combustibil prin distilare uscată din lemn sau cărbune a fost propusă de inginerul francez Philippe Le Bon în 1799. Chiar și fără a lua în considerare importanța acestui gaz în istoria dezvoltării motorului cu ardere internă, această invenție a jucat un rol important în istoria omenirii, acest gaz la începutul secolului al XIX-lea a fost utilizat pe scară largă pentru iluminat, ceea ce a făcut este posibilă înlocuirea lumânări scumpeși face viața mai strălucitoare. Prin urmare, acest gaz a fost adesea numit „gaz de lampă”, dar uneori, datorită metodei de producție, gazul a fost numit „gaz de cărbune”. Foarte curând Le Bon a stabilit că un amestec de gaz și aer explodează ușor, eliberând o cantitate mare de căldură, în urma căreia are loc o dilatare puternică a amestecului ars, adică se creează presiunea necesară, care poate fi folosită pentru obține energie mecanică. Pe baza acestei descoperiri, în 1801, Le Bon a primit un brevet pentru un motor cu gaz lampă.

Motorul propus de Le Bon nu a diferit mult în ceea ce privește designul de un motor cu abur, doar în loc de abur sub presiune, Le Bon a sugerat introducerea unui amestec de gaz de iluminat cu aer în cilindru și apoi aprinderea acestui amestec. Designul motorului a inclus două compresoare și o cameră de amestec. Unul dintre compresoare a precomprimat aerul furnizat camerei de amestec, în timp ce al doilea compresor a comprimat gazul luminos provenit de la gazeificator. Apoi amestecul aer-gaz a fost introdus în cilindrul motorului pentru aprinderea ulterioară. Trebuie remarcat faptul că motorul Lebon a fost numit motor cu două căi; în astfel de modele, gazul (fluidul de lucru) apasă alternativ pe piston din ambele părți. Pe lângă aceasta, Philippe Le Bon, pe baza unui pistol de jucărie realizat de Alexandro Volta, a inventat aprinderea electrică, care folosea o scânteie electrică. Din păcate, Philippe Le Bon a murit în 1804. Moartea sa prematură nu a permis ca visele de a crea un motor cu combustie internă pe gaz, brevetat de el, să devină realitate.

În memoria omenirii, Philippe Le Bon a rămas inventatorul lămpii cu gaz, care a fost folosit timp de câteva decenii pentru a ilumina orașele. Și pentru specialiști, el este amintit ca inventatorul motorului cu combustie internă cu gaz și al aprinderii electrice.

În prima jumătate a secolului al XIX-lea, mulți inventatori au încercat să creeze un motor cu ardere internă funcțional, doar în Anglia în această perioadă au fost obținute peste 50 (conform unor surse 100 sau chiar 200) de brevete pentru un motor cu ardere internă. Brevete similare au fost obținute de inventatori din alte țări. Unii inventatori au reușit doar să breveteze motoare, unii au reușit să creeze motoare funcționale, dar aceste motoare nu au fost dezvoltate în continuare. Lucrările unora dintre inventatori au fost foarte interesante, dar este imposibil să descrii toate modelele într-un articol. Prin urmare, în viitor, ne vom opri doar asupra celor mai izbitoare evenimente și personalități care au jucat un rol semnificativ în istoria creării și dezvoltării motorului cu ardere internă.

În 1824 a avut loc un eveniment foarte important pentru dezvoltarea motoarelor cu ardere internă. Fizicianul și inginer militar francez Carnot, bazat pe legile termodinamicii, în lucrarea sa „Reflecții asupra forței motrice a focului și a mașinilor capabile să dezvolte această forță” a descris teoretic activitatea unui motor termic ideal. Ceea ce trebuie remarcat în special în lucrarea sa, Carnot a fundamentat teoretic necesitatea comprimării amestecului combustibil înainte de aprindere.

Și în ciuda faptului că însuși Carnot nu a creat un motor cu ardere internă, acest om a jucat un rol foarte important în crearea și dezvoltarea unui motor termic. Pe baza teoriei lui Carnot au fost create motoarele cu ardere internă Otto și Diesel, care stau la baza tuturor motoare moderne.

Barsanti si motor Matechi

(Eugenio Barsanti și Felice Matteucci)

La 12 iunie 1854, inventatorii italieni Barsanti si Matechi au patentat motorul cu ardere interna la Londra. Motorul a fost brevetat la Londra, deoarece legea italiană la acea vreme nu asigura o protecție internațională de încredere.

Era un motor cu pistonul liber, gazele de expansiune, depășind presiunea atmosferei și greutatea pistonului, ridica pistonul în sus. Pentru aprindere amestec de lucru a fost folosită o scânteie electrică. După răcirea gazelor, sub piston s-a format un vid, iar pistonul, sub influența presiunii atmosferice, a coborât, producând în același timp un lucru mecanic util.

Ulterior, un motor cu un design similar a fost creat de inginerii germani Otto și Langen, care a devenit larg răspândit și un mare succes comercial.

Schema motorului

Această figură prezintă o diagramă a dispozitivului motorului Barsanti și Matechi.

Un design mai detaliat al unui astfel de motor va fi discutat în descrierea primului motor Otto.

Vedere generală a motorului Barsanti și Matechi.

Motorul Barsanti avea avantaje semnificative fata de motorul cu abur folosit pe scara larga in acea vreme, era mai alb, mai sigur, mai compact si putea fi pus rapid in functiune. Greutatea acestui motor nu a permis să fie instalat pe o mașină, dar nu a fost destinat acestui lucru. Motorul a fost destinat a fi folosit ca sursă de energie mecanică în fabrici, ateliere de artizanat sau pentru a fi instalat pe nave.

Unele surse indică faptul că motorul Barsanti și Matechi a fost primul motor cu ardere internă folosit practic. Dar brevetul pentru acest motor a fost pierdut, așa că nu este posibil să descrieți cu exactitate designul motorului. Adevărat, mai multe documente financiare au supraviețuit, confirmând producția la comandă a motorului. De asemenea, au supraviețuit câteva desene vechi ale motorului, dar ținând cont de exemplele pe care am reușit să le găsesc, putem spune că au existat mai multe modele de motoare și că a fost fabricat câte un motor pentru fiecare comandă. design nou... Există dovezi că motoarele construite la comandă au fost instalate pe nave sau utilizate ca sursă de energie mecanică în fabrici.

În 1856 Bărsanti și Mateci au construit un motor cu doi cilindri de 5 CP. în fiecare cilindru din care erau doi pistoane care se deplasau unul către celălalt.

Model de motor

Fotografia de muzeu a motorului monocilindric Barsanti si Matechi

Un mecanism de transmisie care convertește mișcarea alternativă a pistonului în rotația arborelui motorului.

Roțile de viteză mari montate pe arbore aveau aparent un mecanism de clichet încorporat, iar angrenajul montat de-a lungul axei arborelui a fost conceput pentru a sincroniza mișcarea pistoanelor. Când unul dintre pistoane a urcat, al doilea piston a coborât.

Motor Barsanti cu doi pistoane

Motor Barsanti si Matechi cu doua pistoane opuse

Aceste trei figuri arată motorul Barsanti și Matechi, care are un design complet diferit. Două pistoane au fost instalate în cilindrul acestui motor, deplasându-se unul către celălalt. Cu ajutorul unei cremaliere, forța de la pistoane a fost transmisă către roți dințate, în interiorul cărora a fost construit un mecanism cu clichet. Pentru a sincroniza mișcarea pistoanelor, pe ambii arbori transversali au fost instalate roți dințate conice, care transmiteau rotația unui arbore longitudinal comun, la ambele capete ale căruia au fost instalate și roți dințate conice.

Găsiți o mai precisă și informaţii de încredere Nu am reușit la motorul Barsanti și Matechi, deși acest motor este menționat constant în articole despre istoria motorului cu ardere internă. Mai mult, este adesea menționat ca fiind primul motor găsit uz practic, dar nu produse în masă. Poate că confuzia provine din faptul că alți ingineri care lucrează la crearea motorului cu ardere internă au lucrat în Italia. De exemplu, în 1856, inginerul italian Petro Venini a creat un prototip funcțional al unui motor de 5 CP, iar în anii următori a creat mai multe motoare puternice, care au fost folosite ca surse staționare de energie mecanică în întreprinderile industriale din Italia.

motor Lenoir

(Jean Etienne Lenoir)

Până la mijlocul secolului al XIX-lea, ideea unui motor cu ardere internă era în aer. Mulți inventatori în tari diferite ah a creat modele experimentale de motoare care funcționează pe un amestec de hidrogen și aer, pe gaz de lampă, pe praf de cărbune și chiar pe combustibil lichid, folosind diferite lichide inflamabile pentru aceasta.

Dar a fost doar inginerul belgian Etienne Lenoir (1822-1900) ( Jean Iosif Etienne Lenoir) în 1860.

Lucrând la o fabrică belgiană de galvanizare, Lenoir s-a familiarizat cu principiile ingineriei electrice. Experimentele lui Lenoir cu electricitatea din 1859 l-au condus la ideea de a folosi o scânteie electrică pentru a aprinde un amestec aer-gaz. Acest lucru l-a condus la decizia de a crea un motor folosind acest principiu. Poate că Lenoir era familiarizat cu opera lui Le Bon.

În 1860, Lenoir a primit un brevet pentru motorul său. Și în același an, Lenoir a construit un motor bazat pe brevetul obținut.

Mulți ingineri, contemporani lui Lenoir, nu au considerat motorul său ca fiind o invenție independentă, deoarece Lenoir a reunit unități și piese care au fost utilizate pe scară largă înainte. Dar motorul Lenoir s-a dovedit a fi primul motor cu ardere internă care funcționează practic, care a fost produs în serie și a primit o continuare comercială.

Principiile de funcționare ale motorului Lenoir.

În aspectul și designul său, motorul Lenoir avea toate caracteristicile unui motor cu abur, prin aceasta nu se deosebea cu greu de motorul Le Bon.

Ca și în cazul motorului cu abur, baza motorului era un cilindru în centrul căruia se afla un piston care se mișca dintr-o poziție extremă în alta. În esență, două camere de ardere erau amplasate într-un singur cilindru.

Doar cilindrul motorului nu a fost alimentat cu abur sub presiune, ci un amestec de aer cu gaz de iluminat. Când pistonul a depășit jumătate din cursa sa din poziția extremă, gaz luminos și aer au fost furnizate către volumul cilindrului eliberat în spatele pistonului, amestecând, au format un amestec combustibil aer-gaz. Amestecul aer-gaz, situat în cilindru sub presiune atmosferică, a fost aprins cu o scânteie electrică, amestecul a fost ars rapid cu expansiunea sa, iar în a doua jumătate a cursei pistonul a trecut sub influența presiunii gazelor în expansiune. , care asigura funcționarea utilă a motorului. În același timp, partea superioară valvă glisantă a asigurat ieșirea gazelor de eșapament din cealaltă parte a pistonului.

Mașina era dublă acţiune cu distribuția pe bobină a fluidului de lucru: bobina inferioară asigura alimentarea alternativă cu aer și gaz către cavitățile cilindrului situate pe părțile opuse ale pistonului, în timp ce bobina superioară asigura eliberarea alternativă a produselor de ardere de evacuare din cavitățile cilindrului opuse.

Mecanismul manivelei motorului a transformat mișcarea alternativă a pistonului în mișcare de rotație a volantului. În timpul unei rotații a arborelui motorului, au avut loc două aprinderi ale amestecului aer-gaz, alternativ pe fiecare parte a pistonului, în timp ce amestecul nu a fost compresat. Pe această bază, motorul Lenoir intră în grup motoare atmosferice .

Dispozitiv cu motor Lenoir

1 - Bobina Rumkorf; 2 - Baterii galvanice; 3 - Rulmentul arbore cotit; 4 – Arbore cotit; 5 - manivelă arbore cotit; 6 - Volant; 7 - Excentric al supapei de intrare a bobinei; 8 - Stoc supapa de admisie; 9 - Excentric al supapei glisante de evacuare; 10 - tija supapei de evacuare; 11 - biela; 12 - tija pistonului; 13 - Distribuitor de aprindere cu glisare; 14 - pistonul; 15 - bujia camera din spate; 16 - bujia camerei frontale; 17 - camera frontală a cilindrului; 18 - Clapet de admisie; 19 - Clapet de refulare; 20 - Cilindru; 20 - Jachetă de răcire.

În lucrarea sa, Beau de Roche a remarcat importanța comprimării preliminare a amestecului de lucru înainte de aprindere. Această broșură a fost publicată cu 16 ani înainte de înregistrarea brevetului inginerului german Nikolaus Otto, care este considerat la nivel mondial inventatorul motorului cu combustie în patru timpi cu compresie preliminară a amestecului de lucru.

Beau de Roche însuși nu a construit motorul.

Termeni

„Motor atmosferic”

La acea vreme, acest termen era folosit pentru a desemna motoarele cu ardere internă în care nu exista comprimarea amestecului de lucru înainte de aprindere.

În prezent, acest termen are un sens complet diferit. Motoarele moderne pot fi supraalimentate sau aspirate natural. Motoarele care nu au supraalimentare (injecție forțată de aer în sistemul de admisie al motorului) se numesc atmosferice.

Bobina Rumkorf

Bobina Rumkorf, foarte asemănător cu bobina de aprindere a unui motor modern cu ardere internă. Construcția bobinei este destul de simplă, două înfășurări sunt înfășurate pe un miez metalic. Primarul este un număr mic de rotații ale unui fir gros, iar cel secundar este un număr mare de rotații ale unui fir subțire. La conectarea și deconectarea înfășurării primare la celulele galvanice (baterii), se generează pentru scurt timp un curent de înaltă tensiune în înfășurarea secundară.

Un motor pentru o mașină, ca și mașina în sine, trebuia să apară în ultimul sfert al secolului trecut. Și a apărut motorul, iar apoi cutia de pilule a domnit suprem în mașini de 100 de ani. Conversația este despre motor cu piston combustie internă (ICE), care funcționează pe benzină într-un ciclu în patru timpi. O Structuri ICE alte tipuri vor fi discutate mai jos.

Creatorii primelor ICE-uri de transport s-au bazat pe designul motorului cu abur. Cum să-l faci mai compact și mai eficient? Cele mai voluminoase, de altfel, elementele sale periculoase sunt focarul și cazanul. Aceasta înseamnă că trebuie înlocuite, credeau inventatorii. Cum? Răspunsul la această întrebare părea simplu: aveți nevoie de un rezervor cu un gaz combustibil, de exemplu, o lampă. Gazul trebuie amestecat cu aer, introdus în cilindrul mașinii și aprins acolo. Arderea și extinderea amestecului va produce o forță care va înlocui aburul. Focul și boilerul nu mai sunt necesare.

motor pe gaz Lenoir

În 1860, mecanicul francez Etienne Lenoir (1822-1900) a construit un motor pe gaz care semăna cu mașină cu aburi... Cu toate acestea, amestecul de gaz de iluminat și aer în sine, spre deosebire de abur, nu apasă pe piston. Trebuie să-i dăm foc. Pentru aprindere au servit două lumânări electrice înșurubate în capacele cilindrilor. Motorul Lenoir este bidirecțional (sau, așa cum se spune, cu acțiune dublă; procesul de lucru are loc pe ambele părți ale pistonului) și în doi timpi, adică ciclul complet al pistonului durează două timpi. În prima cursă are loc admisia, aprinderea și dilatarea amestecului în cilindru (cursa), iar în a doua cursă se eliberează gazele de eșapament. Admisia și evacuarea sunt controlate de o supapă cu bobină, iar bobina este controlată de un excentric montat pe arborele motorului.

Avantajele noului motor față de motorul cu abur nu s-au limitat la eliminarea cazanului și a cuptorului. Motoarele pe gaz nu necesitau abur și erau ușor de întreținut. Din păcate, masa noului motor a rămas aproape aceeași cu cea a motorului cu abur. O unitate de putere generată a motorului (CP sau kW) era de 7 ori mai scumpă decât cea a unui motor cu abur. Doar 1/25 din căldura gazului ars a făcut muncă utilă, adică coeficientul acțiune utilă(Eficiența) motorului a fost 0,04. Restul a mers cu gaze de eșapament, a fost cheltuit pentru încălzirea carcasei și a fost evacuat în atmosferă. Când viteza arborelui a atins 100 rpm, aprinderea era nesigură, motorul funcționa intermitent. Răcirea consumă până la 120 m3 de apă pe oră (!). Temperatura gazului a atins 800 ° C. Supraîncălzirea a făcut ca bobina să se blocheze. Particulele nearse ale amestecului au înfundat canalele de intrare-ieșire.

Motivul performanței scăzute a motorului constă în însuși principiul funcționării acestuia. Presiunea amestecului aprins nu a depășit 5 kg / cm2, iar la sfârșitul cursei de lucru a scăzut de trei ori. Un calcul simplu arată că un motor cu un singur cilindru cu un volum de lucru de 2 litri la această presiune, o turație a arborelui de 100 rpm și o eficiență de 0,04 dezvoltă o putere de cel mult 0,1 kW. Cu alte cuvinte, motorul Lenoir este de o mie de ori mai puțin eficient decât motorul mașinii actuale.

Crearea unui echipaj autopropulsat de mare viteză a devenit posibilă după inventarea unui motor cu ardere internă, în special unul în patru timpi. Fluxul său de lucru – „ciclul Otto” – a supraviețuit până în zilele noastre. Diagrama arată cât de mult este mai eficientă decât cea originală propusă de E. Lenoir. Stânga - dispozitivul motorului Lenoir

Un angajat comercial Nikolai-August Otto (1832-1891) din Köln (Germania), împreună cu Eugene Langen (1833-1895), au reușit să eficientizeze motorul pe gaz în 1876.

A reușit... Este ușor să lăudați sau să criticați faptele inventatorilor 100 de ani mai târziu. Pentru rarele lor succese - ani de muncă, eșecuri, greutăți, au lucrat în condiții de lipsă informații tehnice, lipsa aparatelor, sculelor și materialelor, cu neîncrederea orășenilor... De exemplu, brevetul obținut de Otto a fost anulat în 1889, întrucât ciclul în patru timpi ar fi fost fondat mai devreme de francezul L. Beau-de- Roche.

Doar postum meritele lui Otto au fost recunoscute de comunitatea tehnică mondială, ciclul a fost numit după el. În lucrarea sa „Noi motoare cu gaz și ulei”, savantul francez (subliniez, francez) G. Richard scria în 1892: „Fără fluidul de lucru propus de Otto – un amestec combustibil – un motor modern nu ar exista” și „Beau de Roche nu ar fi inventat un ciclu în patru timpi efectuat înaintea lui (cu comprimare externă a amestecului) de Le Bon în 1801 și (cu compresie în interiorul cilindrului) în 1861 - de Otto”.

Principiul de funcționare al motorului Otto

Să ne întoarcem acum la esența invenției. Observând funcționarea motorului pe benzină construit, similar cu cel Lenoir, Otto a ajuns la concluzia că ar putea realiza munca sa mai productivă dacă ar aprinde amestecul nu în mijlocul cursei pistonului, ci la începutul acestuia. Apoi presiunea gazului în timpul arderii amestecului ar acționa asupra pistonului pe toată cursa sa. Dar cum să umpleți cilindrul cu amestec înainte de începerea cursei? Otto a încercat următoarele: rotind volantul cu mâna, a umplut cilindrul, a continuat să rotească volantul și a pus contactul numai în momentul în care pistonul a revenit în poziția inițială. Volanta „a luat” brusc viteza și, înainte de aceasta, arderea amestecului i-a dat doar un impuls slab. Otto a ignorat faptul că amestecul a fost comprimat înainte de aprindere; el a considerat că îmbunătățirea procesului este rezultatul expansiunii prelungite a amestecului în timpul arderii.

I-au trebuit lui Otto 15 ani să dezvolte un motor economic cu o eficiență de până la 0,15. Motorul a fost numit în patru timpi, deoarece procesul din el a fost efectuat în timpul a patru curse de piston și, în consecință, la două rotații ale arborelui cotit. Bobina la momentul potrivit a deschis accesul la cilindru din camera de aprindere, unde gazul ardea constant. Amestecul s-a aprins. Distribuția bobinei și aprinderea arzătorului nu sunt folosite la motoarele moderne, dar ciclul Otto s-a păstrat complet până în prezent. Marea majoritate a motoarelor auto funcționează pe acest ciclu. Voi da cel mai mult scurta descriere a lui.

La prima cursă, pistonul se îndepărtează de „punctul mort” inițial - chiulasa, creând un vid în ea, în timp ce amestecul combustibil preparat de un dispozitiv special (carburator) este aspirat. Priza este închisă. Când pistonul ajunge la punctul mort inferior, admisia se închide și ea. În al doilea ciclu, ambele găuri sunt închise. Pistonul, împins de biela, urcă și comprimă amestecul. Care este semnificația contracției sale, subliniată în special de Richard? Particulele de combustibil se apropie, amestecul este mai ușor de aprins. Dacă volumul cilindrului deasupra pistonului (adică în camera de ardere) este egal cu volumul său de lucru (între " centru mort"), Atunci raportul de compresie este 2, ca la motoarele cu ardere internă timpurie (adică de două ori presiunea atmosferică), iar presiunea gazului în timpul exploziei lor este de patru ori mai mare decât atmosferica (în motoarele moderne este de 40-50 de ori mai mare decât cea a motorului Otto) ... Al treilea ciclu este o cursă de lucru. La începutul acesteia, are loc aprinderea amestecului comprimat. Mișcarea pistonului prin biela este transformată în rotație a arborelui cotit. Ambele găuri sunt acoperite. Presiunea cilindrului scade treptat până la presiunea atmosferică. La a patra cursă, volantul, după ce a primit un impuls de mișcare, continuă să se rotească, biela împinge pistonul și deplasează gazele de eșapament în atmosferă prin orificiul de evacuare deschis, admisia este închisă.

Inerția volantului este suficientă pentru ca pistonul să mai facă trei curse, repetând a patra, prima și a doua cursă. După ele, arborele și volantul primesc din nou impuls. Când motorul este pornit, primele două curse au loc sub acțiunea unei forțe externe. Pe vremea lui Otto și timp de o jumătate de secol, volantul era rotit manual, iar acum este rotit de un motor electric - un demaror. După primele câteva curse, demarorul este decuplat automat și motorul funcționează independent.

Intrarea și ieșirea deschid și închid mecanismul de distribuție. Aprinderea în timp util a amestecului este asigurată de sistemul de aprindere. Cilindrul poate fi amplasat orizontal, vertical sau oblic, procesul de funcționare a motorului nu se schimbă față de acesta.

Dezavantajele motorului Otto includ turația redusă și masa mare. O creștere a numărului de rotații ale arborelui cu până la 180 pe minut a dus la întreruperi în funcționare și la uzura rapidă a bobinei. Presiunea ridicată în cilindru a cerut puternică mecanism manivelăși pereții cilindrilor, astfel încât masa motorului a ajuns la 500 kg la 1 kW / h. Era nevoie de un rezervor imens pentru a adăposti întreaga aprovizionare cu gaz. Toate aceste defecțiuni prestabilite: motorul pe gaz al lui Otto, la fel ca prima sa versiune, nu era adecvat pentru instalarea pe o mașină, dar a devenit răspândit în condiții staționare.

Motor cu ardere internă Daimler

Motorul cu ardere internă a devenit potrivit pentru utilizarea în transport, după ce a început să lucreze pe combustibil lichid, a dobândit viteză, compactitate și ușurință.

Cea mai mare contribuție la crearea sa a fost adusă de inginerii mecanici ai secolului al XIX-lea - directorul tehnic al fabricii Otto din Deutz G. Daimler (1834-1900) și cel mai apropiat angajat W. Maybach (1846-1929), care mai târziu și-au fondat propria companie.

Despre inventatorii de mașini se scrie adesea că, din copilărie, au fost pasionați de tehnologie, au făcut dispozitive, au dezasamblat și au asamblat ceasuri, că ideea viitorului mașină nouă le cărau aproape din leagăn. Și mai scriu că inventatorii, spun ei, erau conștienți de semnificația sa socială și economică probabilă. În realitate, de obicei nu era cazul. Am văzut deja acest lucru în exemplele lui Kulibin, Cugno și Bolle. Dar Gottlieb Daimler și Wilhelm Maybach au biografii ale inventatorilor „exemplari”. Daimler s-a dedicat mașinilor încă de la o vârstă fragedă, acumulând constant cunoștințe despre locomotive. A absolvit cu succes Școala Politehnică Superioară din Stuttgart. În timpul lungului său serviciu în Alsacia și la fabricile britanice de construcție de mașini, Daimler a studiat bine tehnologia avansată din acea vreme și, mai mult, vorbind franceză și engleză, a obținut acces la o vastă literatură de specialitate. La început, a fost pur și simplu fascinat de designul mașinii. Apoi, la fel ca mulți designeri, a apărut ideea de a construi o a doua, a treia versiune a mașinii, îmbunătățită din experiența de a lucra la cea anterioară și... despre vânzarea acesteia. Aici se descoperă cererea, se nasc considerentele comerciale. Acesta este cel mai mult schema tipica... În acest caz, vărul lui Daimler, matematician și politician, om lat la minte și chiar cu mijloace, l-a ajutat pe meșter, nefiind el însuși capabil să proiecteze. Iar „geniul” (cum îl numeau biografii) autodidact Maybach a fost ajutat de însuși Daimler.

Dar înainte de a proiecta și construi un vehicul autopropulsat, a fost necesar să se creeze un motor pentru acesta.

Biografia corporativă oficială a lui Daimler (1935) spune: „În 1881, Daimler a călătorit în Rusia pentru a se familiariza cu petrolul la fața locului, chiar și atunci produsele petroliere i se păreau a fi combustibil pentru un motor de transport... 1882 a fost un punct de cotitură în Daimler. viaţă. Acest an poate fi considerat anul nașterii motorul mașinii deși motorul în sine nu era gata până la anul.”

De ce a avut Daimler nevoie de o călătorie în Rusia pentru a-și pune în aplicare planurile? O instalație pentru distilarea țițeiului în kerosen a funcționat deja în Rusia. Chimistul A.A. Letniy a efectuat experimente și a dovedit că distilarea uleiului și a reziduurilor acestuia prin conducte fierbinți de fier dă diverse produse, în special un combustibil precum benzina. Păcura ușoară a fost exact ceea ce căuta Daimler pentru un motor de echipaj: se evaporă bine, arde rapid și complet și este ușor de transportat.

Unul dintre primele motoare ale lui G. Daimler a fost un bicilindru, așa-numitul în formă de Y.

Primul motor Daimler a fost potrivit atât pentru transport, cât și pentru aplicații staționare. A lucrat la benzină și la benzină. Toate modelele ulterioare ale Daimler sunt concepute exclusiv pentru combustibili lichizi. Daimler a considerat pe bună dreptate turația mare a motorului, oferită, în special, de aprinderea intensă a amestecului, ca fiind principalul indicator al funcționării motorului la vehicul de transport... Viteza de rotație a arborelui motorului Daimler a fost de 4-5 ori mai mare decât cea a motoarelor pe gaz și a ajuns la 450-900 rpm, iar puterea pe 1 litru de volum de lucru a fost de două ori mai mare. În consecință, masa ar putea fi redusă. La aceste curse „specifice de transport” adăugăm un carter (carcasa) închis al motorului, umplut cu Ulei lubrifiantși protejarea pieselor în mișcare de praf și murdărie. Apa de racire in motorul din jur„Cămaşa” a fost promovată de un radiator cu plăci. Manivela a fost folosită pentru a porni motorul ... Acum era tot ce era necesar pentru a crea o trăsură ușoară autopropulsată - o mașină.

Mașina a moștenit multe de la strămoșii săi. „Mașina... trebuie considerată fiul unei locomotive cu abur care i-a dat suflet și al unei biciclete care i-a furnizat un corp”, scria la figurat una dintre revistele rusești în 1902. Vagon mecanic pentru munca sa nu a necesitat niciun dispozitiv de sol, cu excepția drumului. Spre deosebire de trăsurile trase de cai, o trăsură mecanică nu necesită aplicarea forței de muncă pentru deplasarea sa, cu excepția micilor eforturi, după cum părea, ale șoferului de a o controla. Subliniem că ideea mașinii a fost inițial în mod clar vizată de a înlocui doar un echipaj ușor pentru uz personal. Posibilitatea utilizării sale pentru traficul de marfă și de pasageri în masă a fost luată în considerare mai târziu.

Inițial, trebuie remarcat faptul că este imposibil să atribuiți autoritatea deplină în acest domeniu nimănui în special.

De exemplu, deja în manuscrisele lui Heron din Alexandria (150 î.Hr.) s-a sugerat că este posibil să se folosească puterea aburului pentru a antrena mecanisme și a crea un dispozitiv de propulsie. Mai târziu, lui Leonardo da Vinci i-a venit un gând similar. În 1643, Evangelista Torricelli a descris efectul puternic al presiunii aerului. Dar au rămas doar autorii ideilor. Autorii (creatorii) motorului cu ardere internă au fost alții.

În 1680, olandezul Christian Huygens a proiectat primul mașină de putere, care s-a bazat pe fenomenul de expansiune a gazelor din cilindru în timpul exploziei prafului de pușcă. De fapt, a fost primul motor cu ardere internă!

Fizicianul Denis Papin a studiat lucrul unui piston într-un cilindru. În 1690, la Marburg, a creat o mașină cu abur care făcea lucrări utile prin încălzirea și condensarea aburului. A fost unul dintre primele cazane cu abur. Designul motorului cu abur (cilindru și piston) i-a fost sugerat lui Denis Papen de Leibniz. De-a lungul secolelor, mulți ingineri au perfecționat mașina cu abur, printre care James Watt, care a folosit pentru prima dată termenul „cai putere” pentru a desemna puterea.

Atelierele mici nu au putut întotdeauna să folosească motorul cu abur. Cert este că un astfel de motor avea foarte slab Eficiență ridicată(Mai putin decât 10%). În plus, utilizarea sa a fost asociată cu costuri și bătăi de cap mari: pentru a-l lansa în curs, a fost necesar să se aprindă focul și să aducă fum. Chiar dacă mașina era necesară doar ocazional, ea trebuia să fie ținută constant sub aburi. A fost incomod. Industriile la scară mică necesitau un motor de putere redusă, care economisește spațiu, care putea fi pornit și oprit în orice moment și fără prea multă pregătire.

Alessandro Volta (1777): un amestec de aer și gaz de cărbune a fost detonat într-o capsulă cu o scânteie electrică. În 1807, elvețianul Isaac de Rivaz a primit un brevet pentru utilizarea unui amestec de aer cu gaz de cărbune ca mijloc de generare a energiei mecanice.

1801 Philippe Le Bon

V Anul trecut Inginer francez din secolul al XVIII-lea Philippe Le Bon(1769-1804) a descoperit un gaz luminos. Tradiția îi atribuie succesul întâmplării: Le Bon a văzut că gazul emanat dintr-un borcan cu rumeguș incendiat aprinse și și-a dat seama cât de multe beneficii ar putea fi obținute din acest fenomen. În 1799 a primit un brevet pentru utilizarea și metoda de producere a gazului de lampă prin distilarea uscată a lemnului sau a cărbunelui. Această descoperire a avut de mare valoareîn primul rând pentru dezvoltarea tehnologiei de iluminat. În Franța, și apoi în alte țări europene, lămpile cu gaz au început să concureze cu succes cu lumânările. Cu toate acestea, gazul luminos nu era potrivit doar pentru iluminat. În 1801, Le Bon a încheiat un brevet pentru proiectarea unui motor pe gaz. Principiul de funcționare al acestei mașini se baza pe binecunoscuta proprietate a gazului pe care a descoperit-o: amestecul său cu aer a explodat la aprindere cu degajarea unei cantități mari de căldură. Produsele de ardere s-au extins rapid, exercitând o presiune puternică asupra mediu inconjurator... Prin crearea condițiilor adecvate, puteți folosi energia eliberată în interesul omului.

Motorul Lebon avea două compresoare și o cameră de amestecare. Un compresor trebuia să pompeze aer comprimat în cameră, iar celălalt să pompeze gaz luminos comprimat de la un generator de gaz. Amestecul aer-gaz a intrat apoi în cilindrul de lucru, unde s-a aprins. Motorul avea efect dublu, adică camere de lucru cu acțiune alternativă erau amplasate pe ambele părți ale pistonului. De fapt, Le Bon a creat ideea unui motor cu ardere internă, dar în 1804 a murit, neavând timp să-și aducă invenția la viață.

Dar ideea lui a continuat să trăiască! Într-adevăr, principiul de funcționare al unui motor pe gaz este mult mai simplu decât cel al unui motor cu abur, deoarece aici combustibilul în sine produce direct presiune asupra pistonului, în timp ce într-un motor cu abur, energia termică este mai întâi transferată către purtător - vaporii de apă, care face o muncă utilă. În anii următori, mai mulți inventatori din diferite țări au încercat să creeze un motor pe gaz pentru lampă funcțional. Cu toate acestea, toate aceste încercări nu au dus la apariția pe piață a motoarelor care ar putea concura cu succes cu cele cu abur.

Următorul pas major a fost făcut în 1825, când Michael Faraday a obținut benzen din cărbune, primul combustibil lichid pentru un motor cu ardere internă.

1862 Etienne Lenoir

Etienne Lenoir(1822-1900) a fost nevoit să-și abandoneze visul de a deveni inginer și a început să lucreze ca ospătar în restaurantul destul de modest „Bachelor Parisian”. Proprietarii de ateliere și mecanici se întâlneau adesea printre obișnuiții instituției. Deci, servind gustări și servind alcool, tânărul a trăit cu problemele mecanicilor și inginerilor și un plan îndrăzneț pentru îmbunătățirea fundamentală a unei astfel de curiozități ca un motor începea deja să-i apară în cap. Curând, părăsind locul garconului, Lenoir a plecat să lucreze într-unul dintre ateliere, unde responsabilitatea lui era să compună emailuri noi. Aproximativ un an mai târziu, după ce s-a certat cu proprietarul, Lenoir a devenit un mecanic singuratic care repara totul, de la trăsuri la latrine și ustensile de bucătărie. După ce a lucrat ceva timp și nu a avut nici recunoștință, nici bani, a intrat în mecanica și turnătoria italianului Marinoni, care, cu ajutorul lui Lenoir, a fost transformată într-un atelier de electroformare. În cele din urmă, Lenoir a dus o viață confortabilă și a avut ocazia pentru invenție experimentală. În acel moment, și-a creat propriile variante ale unui motor electric de putere redusă, un regulator dinam, un apometru. Lenoir și-a brevetat toate invențiile și și-a continuat experimentele.

Primul prototip al motorului i-a surprins plăcut pe Lenoir și pe sponsorul său Marinoni cu zgomotul său. Au existat și dezavantaje - s-a încălzit prea repede în timpul funcționării și a necesitat o răcire fundamental diferită. Din cauza unei gafe legale, mașina lui Lenoir a fost sigilată, totuși (există o căptușeală de argint), acesta este ceea ce l-a determinat să-și creeze propria companie. Și foarte curând compania pentru producția de motoare cu gaz "Lenoir and Co" a început să funcționeze. Motor Lenoir, putere 4 cai putere, produs de firmele franceze „Marinoni”, „Lefebvre”, „Gaultier” și firma germană „Kuhn”.

În 1860, Lenoir a primit un brevet pentru invenția sa și, în același an, inginerul german Otto a cunoscut motorul, care mai târziu, împreună cu Langen, a creat o companie pentru producerea unor astfel de motoare. Această companie a fost cea care la început a glorificat opera lui Lenoir, iar mai târziu îi va lua laurii.

Mașina lui Lenoir a fost demonstrată cu succes la Expoziția de la Paris din 1862. Revista franceză „Illusion” a oferit publicului un desen și o descriere a omnibusului lui Lenoir - un echipaj cu trei roți și opt locuri cu acest motor. A fost o perioadă interesantă - o perioadă de îndrăzneală inginerească și de idei și oportunități inepuizabile. Cele mai îndrăznețe și revoluționare decizii i-au bântuit pe „techienți” străluciți din întreaga lume - urma o eră a progresului. În decembrie 1872, motorul pe gaz al lui Lenoir a fost instalat pe dirijabil, testele au avut succes. Cu toate acestea, faima lui Lenoir a fost de scurtă durată - deja în 1878 nemții l-au ocolit - mașina zgomotoasă și voluminoasă în 4 timpi a fostului său coleg Otto, cu o roată verticală mare cu volantă, funcționa cu o eficiență de 16%, în timp ce în cea a lui Lenoir în doi- motor cu cursă a ajuns doar la 5%... Desigur, recordul a fost doborât.

anul 1878. August Otto și barurile lui

În 1864 August Otto a primit un brevet pentru modelul său de motor pe gaz și în același an a încheiat un contract cu bogatul inginer Langen pentru a opera această invenție. Otto & Company a fost înființată în curând. La prima vedere, motorul Otto reprezenta un pas înapoi față de motorul Lenoir. Cilindrul era vertical. Arborele rotativ a fost plasat peste cilindru din lateral. Un suport conectat la arbore a fost atașat de acesta de-a lungul axei pistonului. Motorul a funcționat după cum urmează. Arborele de rotație a ridicat pistonul, în urma căruia s-a format un spațiu rarefiat sub piston și a fost aspirat un amestec de aer și gaz. Amestecul s-a aprins apoi.

Nici Otto, nici Langen nu posedau cunoștințe suficiente în domeniul ingineriei electrice și au abandonat aprinderea electrică. Au fost aprinse cu flacără deschisă printr-un tub. În timpul exploziei, presiunea de sub piston a crescut la aproximativ 4 atm. Sub acțiunea acestei presiuni, pistonul s-a ridicat până când s-a creat un vid sub el. Astfel, energia combustibilului ars a fost folosită în motor cu randament maxim. Aceasta a fost principala descoperire originală a lui Otto. Cursa de lucru în jos a pistonului a început sub influența presiunii atmosferice, supapa de evacuare a fost deschisă și pistonul a deplasat gazele de evacuare cu masa sa. Datorită extinderii mai complete a produselor randamentul arderii acest motor a fost semnificativ mai mare decât eficiența motorului Lenoir și a ajuns la 16%, adică a depășit eficiența celor mai bune motoare cu aburi din acea vreme.

Cea mai dificilă problemă cu un astfel de design al motorului a fost crearea unui mecanism pentru transmiterea mișcării rack-ului către arbore. În acest scop, a fost inventat un dispozitiv special de transmisie cu bile și crutoane. Când pistonul cu rack a zburat în sus, biscuiții, care au acoperit arborele cu suprafețele lor înclinate, au interacționat cu bilele, astfel încât să nu interfereze cu mișcarea rackului, dar de îndată ce cremalierul a început să se miște în jos, bile se rostogoleau de-a lungul suprafață înclinată biscuiți și le-a apăsat strâns pe arbore, forțând-o să se rotească. Acest design a asigurat viabilitatea motorului.

Din moment ce motoarele Otto au fost de aproape 5 ori mai economice decât motoarele Lenoir, au început imediat să fie la mare căutare. În anii următori, au fost produse aproximativ cinci mii dintre ele. Otto a muncit din greu pentru a le îmbunătăți designul.

Curând cremalieră a fost înlocuit cu o manivelă (mulți au fost stânjeniți de vederea în sus într-o fracțiune de secundă, în plus, mișcarea sa a fost însoțită de un vuiet neplăcut).

Dar cea mai semnificativă dintre invențiile sale a venit în 1877, când Otto a obținut un brevet pentru un nou motor cu ciclu în patru timpi. Acest ciclu este încă baza pentru funcționarea majorității gazelor și motoare pe benzină... Și în 1878, noi motoare au fost deja puse în producție.

În toate motoarele cu gaz anterioare, un amestec de gaz și aer a fost aprins în cilindrul de lucru la presiunea atmosferică. Cu toate acestea, cu cât presiunea este mai mare, cu atât efectul exploziei este mai puternic. În consecință, atunci când amestecul a fost comprimat, explozia ar fi trebuit să fie mai puternică. În nou motor pe gaz Otto, gazul a fost comprimat la 3 atm., Ca urmare, motorul a devenit mai mic, dar puterea sa a crescut.

Pentru a uniformiza rotirea arborelui, acesta a fost echipat cu un volant masiv. Într-adevăr, din patru curse de piston, doar una a corespuns lucru util, iar volanta trebuia să furnizeze energie pentru trei curse ulterioare (sau, în mod echivalent, pe durata a 1,5 rotații). Amestecul a fost aprins, ca înainte, cu o flacără deschisă. Datorită conexiunii manivelei cu arborele, nu a fost posibil să se obțină expansiunea gazului la atmosferă și, prin urmare, eficiența motorului nu a fost mult mai mare decât cea a modelele anterioare... Dar sa dovedit a fi cea mai mare pentru motoarele termice din acea vreme.

Ciclul în patru timpi a fost cea mai mare realizare tehnică a lui Otto. Dar s-a descoperit curând că cu câțiva ani înainte de invenția sa, exact același principiu de funcționare al motorului fusese descris de inginerul francez Vaux de Roche. Un grup de industriași francezi a contestat brevetul lui Otto în instanță. Instanța a găsit argumentele lor convingătoare. Drepturile lui Otto în temeiul brevetului său au fost reduse semnificativ, inclusiv revocarea monopolului său în ciclul în patru timpi. Otto a fost dureros supărat de acest eșec, în timp ce afacerile companiei sale nu mergeau deloc rău. Deși concurenții au lansat producția de motoare în patru timpi, modelul Otto, elaborat în mulți ani de producție, a fost încă cel mai bun, iar cererea pentru acesta nu a încetat. Până în 1897, au fost produse aproximativ 42 de mii dintre aceste motoare de diferite capacități.

Cu toate acestea, faptul că gazul luminiscent a fost folosit ca combustibil a restrâns foarte mult domeniul de aplicare al primelor motoare cu ardere internă. Numărul fabricilor de iluminat și gaz a fost nesemnificativ chiar și în Europa, în timp ce în Rusia erau doar două dintre ele - la Moscova și Sankt Petersburg. Prin urmare, căutarea unui nou combustibil pentru motorul cu ardere internă nu s-a oprit. Unii inventatori au încercat să folosească vaporii de combustibil lichid ca gaz. În 1872, americanul Brighton a încercat să folosească kerosenul în această calitate. Cu toate acestea, kerosenul s-a evaporat prost, iar Brighton a trecut la un produs petrolier mai ușor - benzina. Dar pentru ca un motor cu combustibil lichid să concureze cu succes cu unul pe gaz, a fost necesar să se creeze un dispozitiv special (mai târziu a devenit cunoscut sub numele de carburator) pentru a evapora benzina și a obține un amestec combustibil al acesteia cu aerul. Brighton în același an 1872 a inventat unul dintre primii carburatori așa-numiți "evaporativi", dar a funcționat nesatisfăcător.

limba germana Maybach a sugerat nu evaporarea benzinei, ci pulverizarea ei fină în aer. Aceasta a asigurat o distribuție uniformă a amestecului peste cilindru, iar evaporarea însăși a avut loc în cilindru sub acțiunea căldurii de comprimare. Pentru a asigura atomizarea, benzina a fost aspirată de un flux de aer printr-o duză de dozare. Jetul a fost realizat sub forma uneia sau mai multor orificii într-un tub situat perpendicular pe fluxul de aer. Pentru menținerea presiunii a fost prevăzut un mic rezervor cu flotor, care menținea nivelul la o înălțime dată, astfel încât cantitatea de benzină aspirată să fie proporțională cu cantitatea de aer furnizată. Carburatorul a fost astfel format din două părți: o cameră de plutire și o cameră de amestecare. Combustibilul curgea liber în cameră din rezervor printr-un tub și era menținut la același nivel de un flotor, care se ridica odată cu nivelul combustibilului și, la umplere, cobora acul cu ajutorul unei pârghii și astfel închidea accesul la combustibilul. Cantitatea de amestec livrată în cilindru a fost reglată prin rotirea amortizorului (accelerării).

inginer german Julius Daimler... a lucrat pentru Otto mulți ani și a fost membru al consiliului său. La începutul anilor 80, el i-a propus șefului său un proiect pentru un motor compact pe benzină care ar putea fi folosit în transport. Otto (ca Watt la vremea lui într-o situație similară) a reacționat rece la propunerea lui Daimler. Apoi, Daimler, împreună cu prietenul său Wilhelm Maybach, au luat decizie îndrăzneață- În 1882 au părăsit firma Otto și au achiziționat un mic atelier lângă Stuttgart. În 1883, primul motor pe benzină a fost creat cu aprindere dintr-un tub gol în roșu deschis într-un cilindru.

Între timp, un alt german, Karl Benz, proprietarul Benz & K din Mannheim, și-a dezvoltat motorul electric cu aprindere. În 1886, a produs o mașină cu trei roți, care poate fi considerată prima mașină adevărată. În același an, Daimler a construit motorul în caroserie.

Primele motoare cu ardere internă au fost cu un singur cilindru, iar pentru a crește puterea motorului, de obicei creșteau volumul cilindrului. Apoi au început să realizeze acest lucru prin creșterea numărului de cilindri. La sfârșitul secolului al XIX-lea au apărut motoarele cu doi cilindri, iar de la începutul secolului al XX-lea au început să se răspândească motoarele cu patru cilindri. Acestea din urmă au fost dispuse în așa fel încât în ​​fiecare dintre cilindri ciclu în patru timpi a fost mutat cu o lovitură. Datorită acestui fapt, s-a obținut o bună uniformitate a rotației arborelui cotit.

Istoria creării motorului diesel.

În zilele noastre, majoritatea oamenilor asociază cuvântul „diesel” doar cu motorul cu ardere internă cu aprindere prin compresie, care funcționează cu combustibil lichid. Și puțini oameni știu că acest motor poartă numele inventatorului german - Rudolf Christian Karl Diesel (1858-1913).

Părinții lui Rudolph erau legatori de cărți și vânzători de cărți. Familia își are urmașii din orașul turingian Pösnek (Germania). Cu toate acestea, Rudolph s-a născut la Paris pe 18 martie 1858.

Familia tatălui său, Theodor Diesel, a locuit mulți ani în acest oraș și nimeni nu și-a amintit că erau germani. Dar, în 1870, a început războiul franco-prusac, iar motorina a trebuit să se mute în Anglia. Ulterior, băiatul a fost trimis la rudele sale din orașul Augsburg (Germania). Acolo Rudolph a absolvit cu onoare Școala Politehnică Superioară din München. Muzica, poezia și artele vizuale l-au atras pe Rudolph la fel de mult ca și matematica. Performanța tânărului a fost fenomenală, iar perseverența în atingerea obiectivului i-a copleșit pe cunoscuții.

Curând, profesorul Karl von Linde ia oferit un post de director în filiala din Paris a firmei sale. Inventatorul „frigiderului Linde” a interesat Diesel de problemele motoarelor termice - motoare cu abur și motoare cu ardere internă, care tocmai apăruseră datorită invențiilor lui Nikolaus August Otto.

Timp de 10 ani, Diesel a dezvoltat sute de desene și calcule pentru un motor de tip cu absorbție care funcționa cu amoniac. Fantezia unui tânăr inginer nu a cunoscut limite - de la motoare în miniatură la mașini de cusut la unități staționare gigant folosind energie solara! Și totuși Diesel nu a reușit să creeze un motor eficient, nici măcar pe hârtie.

După ce și-a propus să construiască un motor economic, propus în 1824 de ofițerul francez Nicolas Leonard Sadi Carnot (1796-1832), Diesel a studiat cu atenție singurul său tratat nemuritor „Reflecții asupra forței motrice a focului și asupra mașinilor capabile să folosească această forță ." Potrivit lui Carnot, maximul motor economic este necesar să se încălzească fluidul de lucru la temperatura de ardere a combustibilului numai prin „schimbarea volumului”, adică. compresie rapidă. Când combustibilul se aprinde, trebuie să reușiți să mențineți temperatura constantă. Și acest lucru este posibil numai cu arderea simultană a combustibilului și expansiunea gazului încălzit.

În 1890, Rudolph s-a mutat la Berlin și... a înlocuit amoniacul cu aer comprimat foarte încălzit. „În urmărirea necruțătoare a obiectivului, ca urmare a calculelor nesfârșite, s-a născut în sfârșit o idee care m-a umplut de mare bucurie”, a scris inventatorul. În loc de amoniac, trebuie să luați aer cald comprimat, să introduceți combustibil atomizat în el. și, simultan cu arderea, extindeți amestecul de ardere, astfel încât să folosiți cât mai multă căldură pentru muncă utilă.”

În 1892, Diesel a primit un brevet care s-a dovedit a fi unul dintre cele mai scumpe din lume. Și apoi a publicat o descriere a motorului. „Ideea mea, a scris el familiei, este atât de înaintea a tot ceea ce a fost creat în acest domeniu până acum încât putem spune în siguranță - Sunt primul din această nouă și cea mai importantă secțiune de tehnologie de pe mica noastră minge de pământ! merg înaintea celor mai bune minți ale omenirii de pe ambele părți ale oceanului!”

Construcțiile teoretice nu au trezit niciodată un interes atât de mare în rândul specialiștilor. Cu toate acestea, majoritatea a considerat ideea ca fiind practic impracticabilă. Dar au existat și alte exemple. „Am citit lucrarea ta cu mare interes: nimeni care a prezis motor cu aburi apus de soare, nu a performat. Și victoria va aparține unui astfel de curaj! "- a scris profesorul M. Schratter. Diesel a crezut în mașina lui ...

anul 1893. Motor diesel. Etapa 1.

Primul motor prototip a fost construit deja în 1893 în Augsburg. Construcția a fost supravegheată chiar de Diesel. Testele au început imediat, dar primul prototip a explodat, iar inventatorul și asistentul său aproape au murit. Motorul folosea praf de lignit drept combustibil și nu avea răcirea cu apă a pereților cilindrilor.

Nereușind să obțină un rezultat pozitiv asupra prafului de cărbune, Rudolf Diesel, după ce a încercat să folosească gaz luminos, a optat în cele din urmă pentru combustibil lichid.

anul 1894. Motor diesel. Etapa 2.

În februarie 1894, au început testele pe cel de-al doilea prototip al motorului, în care kerosenul era deja folosit ca combustibil.

1895 Motor diesel. Etapa 3.

După primele două eșecuri, a construit un al treilea model. "Primul motor nu funcționează, al doilea nu funcționează perfect, al treilea va fi bun!" – i-a spus Diesel colegului său Vogel. În 1895, a fost finalizat ansamblul celui de-al treilea eșantion, care conține deja toate elementele principale ale viitorului motor diesel. Chiar s-a dovedit a fi bun! Dar când a creat-o, Diesel a trebuit să abandoneze multe dintre planurile sale inițiale. De exemplu, nu a reușit complet să obțină rezultatele așteptate de la funcționarea motorului fără răcire cu apă. Deși posibilitatea unei astfel de lucrări, prezisă teoretic de Diesel, a fost dovedită în timpul testelor, dar experimentele l-au convins că nu era practic de realizat în practică. Rezultate pozitive au apărut abia după ce motorul a fost echipat cu răcire cu apă, iar alimentarea cu combustibil lichid a cilindrului și atomizarea acestuia a început să fie efectuată cu aer comprimat. În ceea ce privește introducerea răcirii cu apă, Diesel, explicând lucrările și rezultatele testelor primului prototip de motor în raportul său la congresul Uniunii Inginerilor Germani, va spune următoarele: fără răcire cu apă, așa cum se prevede teoretic.Din motive practice, la execuția ulterioară a mașinii, a fost utilizată o manta de răcire cu apă, care face posibilă, în principal, obținerea unei lucrări mari cu aceleași dimensiuni de cilindru."

1896 Motor diesel. Etapa 4.

La sfârșitul anului 1896, a fost construită cea de-a patra versiune finală a motorului experimental de 20 CP.

În timpul testelor oficiale din februarie 1897, efectuate sub conducerea profesorului M. Schroeter, acest motor consuma 240 g de kerosen la 1 CP. pe oră, eficiența sa efectivă a fost de 26%. Niciunul dintre motoarele care existau la acea vreme nu avea asemenea indicatori. Motorul era acționat în patru timpi. În timpul primei curse a pistonului, aerul a fost aspirat în cilindru, în timpul celui de-al doilea a fost comprimat la aproximativ 4 MPa, în timp ce se încălzește până la aproximativ 600 ° C. Și combustibil lichid (kerosen) a început să fie introdus în mediul aer încălzit prin compresie printr-o duză (aer comprimat sub o presiune de 5-6 MPa). Intrând în aerul fierbinte, combustibilul s-a aprins spontan și a ars la presiune aproape constantă (dar nu la temperatura constanta așa cum se aștepta Diesel la brevetarea ciclului). Alimentarea cu kerosen a cilindrului a continuat pentru aproximativ 1/5 din cursa a treia a pistonului. Pentru restul cursei, produsele de ardere s-au extins. În timpul celei de-a patra curse a pistonului, combustibilul ars a fost eliberat în atmosferă. Ciclul de lucru al motorului creat a fost foarte diferit de cel al celui patentat.

Expoziția de mașini cu abur din 1898 de la München culminează succes incredibil Motorină. Companiile germane și străine făceau comenzi pentru motor. O ploaie de aur a căzut asupra inginerului în vârstă de 39 de ani !!!

Abandonând cercetările, Diesel a intrat în comerț. Având deja o avere de șase milioane, a înființat o întreprindere de construcție de trenuri electrice, a finanțat loterii catolice, a cumpărat și a vândut tot felul de firme. Dar este uimitor - nici măcar un singur motor din „sistemul Diesel” nu fusese vândut până atunci!

Scandalul a izbucnit când primele dieseluri nu au funcționat. Acordurile sunt anulate, plățile către Diesel sunt suspendate. Fabrica din Augsburg, deținută de inventator, a dat faliment. Datorită abundenței de probleme minore, motorul diesel și-a subminat reputația. Precizia necesară în fabricarea unui număr de piese a depășit semnificativ nivelul capacităților majorității fabricilor. Pe lângă dificultățile tehnologice, s-a pus problema creării de noi materiale rezistente la căldură. Unele firme au declarat că motoarele diesel sunt „nepotrivite” pentru producția de masă...

Confruntat cu un zid de ostilitate în Germania, Diesel a creat relații cu industriașii străini. În Franța, Elveția, Austria, Belgia, Rusia și America.

1903 an. O aventură diesel în Rusia.

De îndată ce vestea noului motor s-a răspândit în lumea industrială, Emmanuel Nobel, proprietarul unei fabrici de mașini din Sankt Petersburg, și-a dat seama imediat că un mare viitor este pregătit pentru motorinele în Rusia. Pentru că în Rusia există rezerve inepuizabile de petrol, care, chiar și în forma sa pură, fără prelucrare, pot deveni combustibil pentru un nou motor. Și, desigur, a existat un beneficiu nu numai pentru întreaga Rusie Mare, ci și în special pentru familia Nobel, care deține parteneriatul de rafinare a petrolului Nobel Brothers. Și în 1897, Emmanuel Nobel a încercat să obțină un brevet pentru fabricarea unui motor în Rusia. Cu toate acestea, Diesel, care a fost atunci scăldat în razele faimei mondiale, a cerut un preț exorbitant - jumătate de milion de ruble în aur. Zelosul suedez a decis să aștepte un moment mai potrivit pentru înțelegere. Un an mai târziu, designerul, care a primit o idee realistă a legilor afacerilor, a redus prețul la 800 de mii de mărci.

Prin obținerea brevetului, Nobel a comis un act de altruism nemaiauzit: a invitat toate fabricile rusești de profil corespunzător, folosind planurile brevetului, să înceapă producția de motoare diesel. Cu toate acestea, din cauza faptului că până atunci autoritatea motorului în Occident fusese foarte zdruncinat, nu existau voluntari. Și inginerii fabricii Nobel au început să dezvolte independent o modificare a motorului care funcționează pe ulei. În noiembrie 1899, motorina „ulei” cu o capacitate de 20 CP. a fost gata. În 1900, la expoziția de la Paris, proiectantul său șef, profesorul Georgy Filippovici Depp, a demonstrat că motorul diesel rusesc este superior analogilor străini. Principala sarcină pentru Nobel a fost să obțină o comandă de la departamentul militar pentru instalarea motoarelor diesel pe navele de război. În 1903, la Sankt Petersburg, precum și la fabrica de mașini Kolomna, au început să fie produse motoare cu o capacitate de 150 CP. La început, motoarele diesel au fost instalate pe două nave ale parteneriatului Nobel - „Vandal” și „Sarmat”. Avantajele motorului cu ulei față de motorul cu abur erau atât de evidente, încât proprietarii companiilor de transport maritim au început să alerge pentru a-și echipa navele cu motoare diesel.

În timp ce puterile europene se certau cine să preia producția de motoare a la Diesel, lor productie in masa Rusia a stabilit mai multe tipuri deodată: staționare, de mare viteză, marine, reversibile etc. Motoarele diesel erau produse de fabricile din Kolomna, Riga, Nikolaev, Harkov și, bineînțeles, uzina Ludwig Nobel din Sankt Petersburg. (Ulei Nobel în motoare Nobel pentru bani Nobel)... În Europa, motorul diesel a început chiar să fie numit „motor rusesc”. Diesel a colaborat cu bucurie cu industriașii ruși - ei sunt singurii care i-au plătit în mod regulat inventatorului dividendele care i se cuveneau.

Continuare

„O invenție... nu a fost niciodată doar un produs al imaginației creatoare: este rezultatul relației dintre gândirea abstractă și lumea materială... Istoria consideră că inventatorul nu este cel care, cu diferite grade de certitudine, a exprimat primele astfel de idei, dar cel care și-a realizat ideea, care a fulgerat, poate, în mintea multor alte persoane..."

Apariția unui motor ieftin a însemnat victoria petrolului asupra cărbunelui, prin urmare proprietarilor cărbunelui Ruhr nu le-a plăcut. În ciuda succesului noului tip de motor, atacurile răi asupra lui Rudolf Diesel și a motorului său nu s-au slăbit: „Dieselul nu a inventat nimic... doar a strâns invenții...”

În 1912, Rudolph Diesel vine în America. Comunitatea de ingineri din lume este obișnuită să-l vadă ca un specialist major, de succes, la apogeul faimei - nu degeaba ziarele din New York și-au informat cititorii despre sosirea lui „Dr. Diesel, un celebru inginer certificat din Munchen. ." În sălile de curs, unde ținea prelegeri, în holurile hotelurilor și în foaierele teatrelor, corespondenți îl asediau peste tot. Edison însuși - vrăjitorul invenției americane - a declarat apoi public că motorul Rudolph Diesel a fost o piatră de hotar în istoria omenirii.

Corect, reținut, îmbrăcat într-un frac negru strict, Diesel a suportat în mod stoic spectacole lungi și pompoase pentru publicul său. Și niciunul dintre inginerii americani care i-au ascultat discursul nu a putut bănui nici măcar că genialul vorbitor, vorbind într-o engleză excelentă despre perspectivele motorului său, se afla într-o situație disperată, aproape de prăbușirea completă și nu a spus niciun cuvânt despre acele dificultăți, greșeli, eșecuri, atacuri și neîncredere cu care invenția sa a intrat în viață.

Și în același timp, prevăzând sau anticipând inevitabilitatea prăbușirii sale, imediat după întoarcerea la München, Diesel cu bani împrumutați cumpără acțiuni ale unei companii de mașini electrice, care în scurt timp a intrat în faliment. Drept urmare, a trebuit să calculeze aproape toți servitorii și să ipotecheze casa pentru a-și realiza ultimul plan, de care nimeni nu era la curent. Diesel a început anul următor cu călătorii: mai întâi, a călătorit singur la Paris, Berlin, Amsterdam, apoi, împreună cu soția sa, a vizitat Sicilia, Napoli, Capri, Roma. "Ne putem lua rămas bun de la aceste locuri. Nu le vom mai vedea niciodată." A scăpat odată o frază atât de ciudată, dar atunci soția lui nu i-a dat atenție, ci și-a amintit și a înțeles-o abia mai târziu, când totul se întâmplase deja. Apoi Diesel călătorește în Alpii Bavarezi la Sulzer, la fabrica căreia a avut odată o practică de inginerie. Prietenii vechi au fost uimiți de schimbările recente din Rudolph. Mereu reținut și precaut, părea că și-a pierdut aceste calități fără urmă și, cu o plăcere vizibilă, s-a străduit pentru călătorii periculoase pe munte, dedat la activități riscante.

Până la sfârșitul verii 1913, a izbucnit o criză financiară. Diesel a dat faliment. Și în acest moment, care tocmai renunțase la posturi bine plătite în firme americane, a acceptat brusc să ofere o nouă fabrică de motoare în Anglia pentru a-și ocupa poziția de doar inginer consultant. Aflând acest lucru, British Royal Auto Club i-a cerut să facă un raport la o întâlnire a clubului, la care și Diesel a fost de acord și a început să se pregătească pentru o călătorie în Anglia. În această scurtă perioadă de timp, el comite câteva acțiuni, analizând care mai târziu, rudele lui Rudolf Diesel vor ajunge la concluzia că acesta a luat deja o decizie tragică.

După ce și-a luat soția în vizită la mama sa, el a rămas singur până la începutul lunii septembrie în casa sa din München. Primul lucru pe care l-a făcut imediat a fost să-i elibereze pe câțiva servitori rămași din casă până dimineață și i-a cerut fiului său cel mare (tot Rudolf) să vină urgent la el. Potrivit amintirilor fiului său, a fost o întâlnire ciudată și tristă. Tatăl său i-a arătat ce și unde în casă, în care dulapuri erau depozitate hârtii importante, i-a dat cheile corespunzătoare și l-a rugat să încerce încuietorile. După ce fiul său a plecat, a început să caute prin documente de afaceri, iar servitorul care s-a întors a doua zi dimineață a constatat că șemineul era plin de cenuşă de hârtii arse, iar proprietarul însuși era într-o stare mohorâtă, deprimată.

Câteva zile mai târziu, Diesel a plecat la Frankfurt la fiica sa, unde deja îl aștepta soția. După ce a petrecut câteva zile cu ei, a plecat singur pe 26 septembrie la Gent, de unde a trimis o scrisoare soției și câteva cărți poștale prietenilor. Scrisoarea a fost ciudată, confuză și a mărturisit marea supărare a autorului ei.

Pe 29 septembrie 1913, la Anvers, Diesel se pregătea să navigheze cu feribotul Dresda... Pe puntea superioară, cina a fost destul de lejeră. Diesel le-a povestit colegilor săi de călătorie despre soția sa, despre invențiile sale. Dar ei erau interesați de politică. Winston Churchill, numit Domn al Amiralității, a început reconstrucția flotei engleze și acest lucru i-a îngrijorat foarte mult pe doi dintre noii cunoscuți ai lui Diesel. Erau germani, iar războiul din Balcani a fost văzut ca prima scânteie a unui viitor război între Germania și Anglia. Churchill urma să reconstruiască flota engleză. Politician subtil, a avut un presentiment al unui război cu Germania. Prin urmare, am intrat în contact cu talentatul inginer Diesel, pentru că știam că în Germania lui Kaiser, navele de luptă, în special Prince Regent, fuseseră deja furnizate cu un motor marin multicilindru proiectat de Diesel, care dădea o superioritate semnificativă în viteză. . În plus, motoarele diesel au fost adaptate în grabă pentru submarine. Deci, poate, nu a fost atât de întâmplător că tovarășii lui Diesel la bordul vaporului german erau doi nemți, care erau gata să facă orice de dragul Germaniei.

Pe la zece seara, Rudolph Diesel s-a înclinat în fața cunoscuților și a coborât în ​​cabină. Înainte de a deschide ușa, l-a oprit pe steward și a cerut să-l trezească dimineața exact la 6:15 dimineața. În cabină, și-a scos pijamalele din valiză și le-a întins pe pat. A scos un ceas din buzunar, l-a înfășurat și l-a atârnat pe perete lângă pernă... Și nimeni nu l-a mai văzut.

Inspecția cabinei a arătat că dana pregătită de steward pentru dormit nu era nici măcar mototolită; bagajul nu este deschis, deși cheia este introdusă în încuietoarea valizei; Ceasul de buzunar al lui Diesel a fost așezat astfel încât mâinile să poată fi văzute în timp ce zăceau pe pat; caietul era deschis pe masă și data de 29 septembrie era marcată cu o cruce. S-a dovedit imediat că în timpul rundei de dimineață a navei, ofițerul de serviciu a găsit pălăria cuiva și haina suflată ascunse sub șine. S-a dovedit că aparțineau lui Diesel.

Zece zile mai târziu, echipajul unei bărci pilot belgiene a scos un cadavru din valurile Mării Nordului. Marinarii au scos inelele de pe degetele umflate ale defunctului, în buzunarele lor au găsit un portofel, o husă pentru ochelari și o trusă de prim ajutor de buzunar. Trupul, urmând obiceiul nautic, a fost dat mării. Fiul lui Rudolf Diesel, care a sosit în Belgia la apel, a confirmat că toate aceste lucruri aparțin tatălui său.

Rudele lui Diesel erau convinse că acesta s-a sinucis. Această versiune a fost susținută nu doar de comportamentul ciudat și de neînțeles al lui Diesel în ultimul an de viață, ci și de unele împrejurări care au devenit clare ulterior. Așa că, înainte de plecare, i-a oferit soției sale o valiză și a cerut să nu o deschidă câteva zile. În valiză erau 20 de mii de mărci. Acesta a fost tot ce a mai rămas din enorma avere a lui Diesel. Și încă ceva: plecând în Anglia, Diesel a luat cu el nu un ceas de aur, ca de obicei, ci un ceas de buzunar din oțel...

Concluzie.

Lumea i-a oferit lui Rudolf Diesel o onoare destul de rară în istoria tehnologiei: a început să-și scrie numele cu o literă mică. Acesta este un pas în eternitate...

Feribotul „Dresda”

Primele idei pentru crearea motoarelor cu ardere internă datează din secolul al XVII-lea, în 1680 Huygens a propus să construiască un motor care să funcționeze prin explozia unei încărcături de praf de pușcă într-un cilindru. Până la sfârșitul secolului al XVIII-lea - începutul secolului al XIX-lea, o serie de brevete legate de conversia căldurii aparțin combustibil organic să lucreze în cilindrul motorului.

Motor diesel

Cu toate acestea, primul motor de acest tip, potrivit pentru utilizare practică, a fost construit și brevetat de Lenoir (Franța) în 1860. Motorul funcționa pe gaz de iluminat, fără compresie preliminară și avea o eficiență de aproximativ 3%.

În anii 70-80 ai secolului al XIX-lea, a început utilizarea practică pe scară largă a motoarelor pe benzină cu aprindere prin scânteie, care funcționează pe un ciclu de ardere rapidă. Din 1885, construcția de mașini a început cu motoare cu combustie internă pe benzină... Karl Benz, Robert Bosch (Germania), Daimler (Austria) au adus o mare contribuție la dezvoltarea acestui tip de motor. Aceste motoare au fost dezvoltate și în Rusia - căpitanul flotei ruse I.S. Kostovich a construit în 1879 cel mai ușor motor de 80 CP de la acea vreme. cu o greutate specifică de 3 kg/c.p., cu mult înaintea inginerilor germani.

Următoarea etapă în dezvoltarea motoarelor cu ardere internă a fost crearea așa-numitelor motoare „calorizante”, în care combustibilul a fost aprins nu de o scânteie electrică, ci de o parte roșie în cilindru. Astfel de motoare au început să fie construite la începutul anilor 90 ai secolului al XIX-lea.

În 1892, Rudolf Diesel, inginer la MAN (Germania), a primit un brevet pentru un nou motor cu ardere internă (brevet nr. 67207 din 28 februarie 1892). În 1893 a publicat o broșură „Teoria și proiectarea unui motor termic rațional conceput pentru a înlocui motorul cu abur și alte motoare existente”. La motorul „rațional”, presiunea de compresie a fost presupusă a fi de 250 atm, randamentul a fost de 75%, lucrul s-a efectuat conform ciclului Carnot (furnizare de căldură la T = const), fără răcirea cilindrilor, combustibil-cărbune praf.

Testele oficiale din februarie 1897 au fost prezentate doar motorului al 4-lea, care avea o putere de aproximativ 20 CP, o presiune de compresie de 30 atm și un randament de 26-30%. O astfel de eficiență ridicată nu a fost atinsă până acum în niciun motor termic.

Ciclul noului motor a fost semnificativ diferit de cel descris în brevet și în broșură. A implementat principiile cunoscute și testate anterior în alte motoare experimentale - compresia preliminară a aerului din cilindru, alimentarea directă cu combustibil la sfârșitul cursei de compresie, autoaprinderea combustibilului etc. Diferențele dintre motorul construit și primul brevet și utilizarea ideilor de la alți inventatori au provocat numeroase atacuri împotriva lui R. Diesel, numeroasele sale litigii și dificultăți financiare.

Probabil, aceasta a dat naștere la moartea tragică a lui R. Diesel înainte de începerea primului război mondial. Cu toate acestea, în onoarea recunoașterii meritelor lui R. Diesel în crearea unui nou motor și introducerea lui pe scară largă în industrie și transport, motorul cu aprindere prin compresie a fost numit „diesel”.

Inginerii ruși au rezolvat multe probleme de proiectare ale construcției motoarelor diesel, au dat detalii despre designul care mai târziu a devenit general acceptat. În țara noastră au fost rezolvate și problemele legate de utilizarea motoarelor diesel pe nave. În 1903, a fost pusă în funcțiune prima navă cu motor din lume „Vandal”, o cisternă de tip lac cu o capacitate de transport de 820 de tone cu trei motoare ireversibile în 4 timpi, cu o capacitate totală de 360 ​​CP. În 1908, a fost construită prima navă cu motor maritim din lume - tancul „Delo” (mai târziu „V. Chkalov”) pentru navigarea în Marea Caspică cu o deplasare de 6.000 de tone cu două motoare diesel de 500 CP fiecare. În urma plantei „L. Nobel”, fabricile Kolomensky și Sormovsky au început să producă motoare diesel.

În 1893, la fabrica MAN din Augsburg s-a încercat construirea unui astfel de motor. Lucrarea a fost supravegheată chiar de autor. În același timp, a devenit clară imposibilitatea implementării ideii - motorul nu putea funcționa pe praf de cărbune, arderea la T = const nu putea fi efectuată. În 1894, a fost construit al doilea motor, capabil să funcționeze fără sarcină pentru o perioadă scurtă de timp. Al treilea motor, construit în 1895, s-a dovedit a avea mai mult succes. S-a respins principalele propuneri ale lui R. Diesel - motorul mergea pe kerosen, combustibilul era pulverizat cu aer comprimat, arderea - la P = const, s-a avut în vedere racirea apei cilindrii.

Datorită succesului construcției motoarelor diesel în Rusia, motoarele diesel au început să fie numite la un moment dat „motoare rusești”. Rusia și-a păstrat o poziție de lider în construcția de motoare diesel pentru nave până în primul război mondial. Așadar, până în 1912, în întreaga lume au fost construite 16 nave cu motor cu o putere diesel principală de peste 600 CP; 14 dintre ele au fost construite în Rusia. Chiar și în anii 20, în ciuda distrugerii mari a economiei naționale în timpul Primului Război Mondial și Războaie civile, în țara noastră au fost create și produse motoare marine cu cruce de viteză redusă ale mărcilor 6 DKRN 38/50, 4DKRN 41/50 și 6DKRN 65/86 cu putere totală de 750, 500 și respectiv 2400 CP.

Motoarele diesel cu compresor, în care combustibilul era furnizat cilindrului folosind aer comprimat la presiune înaltă, au avut distribuția predominantă în practica mondială de la începutul utilizării până la mijlocul anilor '30. De regulă, motoarele diesel în 2 sau 4 timpi cu cap de viteză redusă, adesea cu dublă acțiune, au fost folosite ca principale. Motorul cu ardere internă în 2 timpi a fost purjat de o pompă de purjare cu piston, antrenată de la arborele cotit.

Ideea unui motor diesel fără compresor, brevetat în 1898 de un student al Institutului Tehnologic din Sankt Petersburg G.V. Trinkler (mai târziu profesor la Institutul Gorki de Ingineri de Transport pe apă), a fost dezvoltat pe scară largă abia în anii 30, când au fost create echipamente de combustibil suficient de fiabile pentru injecția directă a combustibilului folosind pompe de înaltă presiune.

În 1898, uzina mecanică din Sankt Petersburg a companiei Ludwig Nobel (acum uzina
Russian Diesel) a cumpărat o licență pentru fabricarea de noi motoare. Scopul a fost stabilit pentru a se asigura că motorul funcționează cu combustibil ieftin - țiței (în loc de kerosenul scump folosit în Occident). Această problemă a fost rezolvată cu succes - în ianuarie 1899, a fost testat primul motor diesel construit în Rusia, cu o capacitate de 20 CP. la o viteza de 200 rpm.

O dezvoltare deosebit de rapidă a construcției motoarelor diesel a fost observată după al Doilea Război Mondial. Distribuția predominantă ca motor principal pe navele flotei de transport a fost primită de un motor diesel cu o singură acțiune, reversibil, fără compresor, în 2 timpi, cu turație redusă, care funcționează direct pe elice. La fel de motoare auxiliare folosite și sunt încă folosite până în zilele noastre motoarele diesel în 4 timpi cu portbagaj cu viteză medie.

În anii 50, companiile de top în construcții diesel au lansat lucrări de forțare a motoarelor care utilizează presurizarea turbinelor cu gaz, testate și brevetate de Ing. Buchi (Elveția) în 1925. La motoarele cu viteză mică în 2 timpi, datorită boost-ului, presiunea medie efectivă în cilindrul Pe a fost crescută de la 4-6 kg/cm2 (începutul anilor 50) la 7-5-8,3 kg/cm2 în anii 60 cu valoarea de cel eficient Eficiența motoarelor până la 38-40%. În anii 70, odată cu creșterea în continuare a motoarelor cu supraalimentare, presiunea medie efectivă în cilindru a fost crescută la 11-12 kg / cm2; diametrele maxime ale cilindrilor au ajuns la 1050-1060 mm cu o cursă a pistonului de 1900-2900 mm și o putere a cilindrului de 5000-6000 el.

În prezent, industria furnizează pe piața mondială motoare marine cu viteză redusă, cu o presiune medie efectivă în cilindru de 18-19,1 kg/cm2, cu un diametru al cilindrului de până la 960-980 mm și o cursă a pistonului de până la 3150-3420 mm. . Capacitățile agregate ajung la 82000-93000 el. cu o eficiență eficientă de până la 48-52%. Astfel de indicatori de eficiență nu au fost atinși în niciun motor termic.

Pentru motoarele cu turație medie în 4 timpi în anii 50, presiunea medie efectivă Pe a fost în intervalul 6,75-8,5 kg / cm2. În anii 60, Fe a fost crescut la 14-15 kg / cm2. În anii 70-80, toate cele mai importante companii de construcții de motorină au atins nivelul Pe de 17-20 kg / cm2; în motoarele experimentale s-a obţinut Re 25-30 kg/cm2. Diametrul maxim al cilindrului a fost Dc = 600-650 mm, cursa pistonului a fost S = 600-650 mm, puterea maximă a cilindrului a fost Nec = 1500-1650 el., Eficiența efectivă a fost de 42-45%. Aproximativ astfel de cifre sunt oferite astăzi pe piața motoarelor cu turație medie în 4 timpi.

Tendința către utilizarea mai largă a motoarelor de viteză medie ca principale pe navele flotei maritime a apărut în anii 60. Într-o oarecare măsură, a fost asociat cu succesul companiei Pilstick (Franța), care a creat un motor RS-2 extrem de competitiv, precum și cu nevoile de dezvoltare ale navelor specializate care propun o limită de înălțime. camera motoarelor... Ulterior, motoarele de acest tip au fost create de alte companii - V 65/65 Sulzer-MAN, 60M Mitsui, TM-620 Stork, Vyartsilya 46 etc. Îmbunătățirea ulterioară a navei cu viteză medie motoarele merg de-a lungul căii de creștere a cursei pistonului, boost boost, creșterea eficienței ciclurilor de funcționare și a economiei de funcționare prin utilizarea de combustibili reziduali din ce în ce mai grei, reducerea emisii nocive cu gaze de eșapament în mediu.

Motorul diesel în 2 timpi cu viteză mică rămâne cel mai comun motor principal în navele marine moderne. În același timp, ca urmare a concurenței intense pe piață pentru această clasă de motoare, au rămas doar 2 modele - Burmeister și Wein (Danemarca) și Sulzer (Elveția). Producția de motoare cu turație redusă cu un design similar a fost oprită de MAN (Germania), Doxford (Anglia), Fiat (Italia), Getaverken (Suedia), Stork (Olanda).

Compania Sulzer, care a creat o gamă destul de eficientă de motoare de tip RTA la începutul anilor 80, și-a redus totuși producția de la an la an. În 1996 și 1997. firma nu a primit deloc comenzi pentru motoarele RTA. Ca urmare, o participație de control în New Sulzer Diesel a fost achiziționată de Wärtsilä (Finlanda).

Burmeister & Vine a dezvoltat în 1981 o gamă de motoare MS cu cursă lungă extrem de eficiente. Cu toate acestea, firma nu a putut depăși dificultățile financiare și a cedat un pachet de control către MAN. Grupul MAN-B & W continuă să îmbunătățească motoarele din gama MC, oferind clienților motoare cu cap în cruce cu un diametru al cilindrului de 280 până la 980 mm și un raport cursă-alezaj al pistonului de S / D = 2,8; 3.2 și 3.8.

În Rusia, motoarele diesel moderne de viteză mică au fost produse din 1959 la uzina de construcții de mașini din Bryansk sub o licență de la Burmeister și Vine. Motoarele sunt instalate atât pe nave interne, cât și pe nave construite în străinătate.

Îmbunătățirea ulterioară a motoarelor cu traverse de viteză redusă merge pe calea creșterii lor cu supraalimentare, reducerea greutății lor specifice, creșterea fiabilității, creșterea duratei de viață între deschideri, utilizarea celor mai grei combustibili reziduali și reducerea emisiilor nocive în mediu. Având în vedere rezervele limitate de păcură lichidă la sol, muncă de cercetare privind utilizarea prafului de cărbune ca combustibil în cilindrul unui motor diesel cu turație redusă.