2. Istoria creării și dezvoltării motoarelor cu ardere internă

De aproximativ 120 de ani, o persoană nu își poate imagina viața fără o mașină. Să încercăm să analizăm trecutul, până la apariția chiar a temeliilor bazelor industriei auto moderne.

Primele încercări de creare a unui motor cu combustie internă datează din secolul al XVII-lea. Experimentele lui E. Toricelli, B. Pascal și O. Guericke i-au încurajat pe inventatori să folosească presiunea aerului ca forță motrice în mașinile atmosferice. Unul dintre primii care a oferit utilaje similare a fost starețul Ottefel (1678-1682) și H. Huygens (1681). Pentru a muta pistonul în cilindru, ei au propus să folosească explozii de praf de pușcă. Prin urmare, Ottefel și Huygens pot fi considerate pionieri în domeniul motoarelor cu ardere internă.

Omul de știință francez Denis Papin, inventatorul unei pompe centrifuge, un cazan cu aburi cu supapă de siguranță și prima mașină cu piston care lucrează pe aburi, a fost implicat și în îmbunătățirea mașinii cu pulbere Huygens. Primul care a încercat să pună în aplicare principiul ICE a fost englezul Robert Street (brevetul nr. 1983,1794). Motorul era format dintr-un cilindru și un piston mobil. La începutul deplasării pistonului, un amestec de lichid volatil (alcool) și aer a intrat în cilindru, lichidul și lichidul se amestecă cu aer. În mijlocul cursei pistonului, amestecul s-a aprins și a aruncat pistonul.

În 1799, inginerul francez Philippe Lebon a descoperit gazul carcasă și a primit un brevet pentru utilizarea și metoda de producere a gazului de întărire prin distilarea uscată a lemnului sau a cărbunelui. Această descoperire a avut o importanță deosebită, în primul rând pentru dezvoltarea tehnologiei de iluminat, care în curând a început să concureze cu succes cu lumânările scumpe. Cu toate acestea, gazul ușor era potrivit nu numai pentru iluminat. În 1801, Lebon a luat un brevet pentru construcția unui motor pe gaz. Principiul de funcționare al acestei mașini s-a bazat pe proprietatea binecunoscută a gazului pe care l-a descoperit: amestecul său cu aer a explodat la aprindere cu eliberarea unei cantități mari de căldură. Produsele de ardere s-au extins rapid, exercitând o presiune puternică asupra mediului. Prin crearea condițiilor corespunzătoare, puteți utiliza energia eliberată în interesul omului. În motorul Lebon au fost prevăzute două compresoare și o cameră de amestecare. Un compresor trebuia să pompeze aer comprimat în cameră, iar celălalt - gaz ușor comprimat din generatorul de gaz. Amestecul gaz-aer a intrat apoi în cilindrul de lucru, unde s-a aprins. Motorul a fost cu dublă acțiune, adică au fost amplasate camere de lucru cu acțiune alternativă pe ambele părți ale pistonului. În esență, Lebon a împiedicat ideea unui motor cu ardere internă, dar R. Street și F. Lebon nu au încercat să își dea seama de ideile lor.

În anii următori (până în 1860), câteva încercări de creare a unui motor cu ardere internă nu au reușit. Principalele dificultăți în crearea unui motor cu ardere internă s-au datorat lipsei de combustibil adecvat, dificultăților în organizarea schimbului de gaze, a alimentării cu combustibil și a proceselor de aprindere a combustibilului. Robert Stirling, care a creat în 1816-1840, a fost în mare măsură capabil să ocolească aceste dificultăți. motor cu combustie externă și regenerator. În motorul Stirling, mișcarea alternativă a pistonului a fost transformată în mișcare de rotație folosind mecanismul rombic și aerul a fost folosit ca fluid de lucru.

Unul dintre primii care a atras atenția asupra posibilității reale de creare a unui motor cu ardere internă, inginerul francez Sadi Carnot (1796-1832), a fost implicat în teoria căldurii, teoria motoarelor termice. În eseul „Reflecția asupra forței motrice a focului și asupra mașinilor capabile să dezvolte această forță” (1824), el a scris: „Ne-ar părea mai profitabil să comprimăm mai întâi aerul cu o pompă, apoi să-l trecem printr-o căsuță de foc complet închisă, introducând combustibil în porții mici, folosind accesorii ușor realizabile; apoi forțați aerul să funcționeze într-un cilindru cu un piston sau în orice alt vas în expansiune și, în final, eliberați-l în atmosferă sau forțați-l să meargă la un cazan de abur pentru a utiliza temperatura rămasă. Principalele dificultăți întâmpinate în acest tip de operație: închideți cuptorul într-o încăpere cu o rezistență suficientă și mențineți combustia în stare bună, mențineți diverse părți ale aparatului la o temperatură moderată și interfera cu deteriorarea rapidă a cilindrului și a pistonului; nu credem că aceste dificultăți ar fi insurmontabile. " Carno Sadi. Reflexie asupra forței motrice a focului și asupra mașinilor capabile să dezvolte această forță / S. Carnot. - M. - Peter: Editura de stat, 1953. - 76 p. Cu toate acestea, ideile lui S. Carnot nu au fost apreciate de contemporanii săi. Numai 20 de ani mai târziu, inginerul francez E. Clapeyron (1799-1864), autorul celebrei ecuații de stat, le-a observat pentru prima dată. Datorită Clapeyron folosind metoda Carnot, popularitatea lui Carnot crește rapid. În prezent, Sadi Carnot este recunoscut universal ca fiind fondatorul ingineriei termice.

În anii care au urmat, mai mulți inventatori din diferite țări au încercat să creeze un motor funcțional pe gaz. Totuși, toate aceste încercări nu au dus la apariția pe piața motoarelor care ar putea concura cu succes cu motorul cu aburi. Onoarea creării unui motor cu combustie internă de succes comercial aparține inventatorului francez (de origine belgiană) Jean Etienne Lenoir. Lucrând la o fabrică galvanică, Lenoir a ajuns la concluzia că amestecul aer-combustibil dintr-un motor cu gaz poate fi aprins folosind o scânteie electrică. La 24 ianuarie 1860, Lenoir a primit un brevet pentru un motor cu ardere internă, iar până la sfârșitul anului 1860 motorul a fost construit. Motorul era alimentat cu gaz fără compresie prealabilă. Din partea cursei pistonului de la TDC la BDC, un amestec de aer și gaz a intrat în cilindru, iar apoi amestecul a fost aprins de o scânteie electrică (apendicele 2).

Lenoir nu a reușit imediat. După ce a fost posibil să realizeze toate piesele și să asambleze mașina, aceasta a funcționat destul de puțin și s-a oprit, deoarece pistonul s-a extins și s-a blocat în cilindru din cauza încălzirii. Lenoir și-a îmbunătățit motorul gândindu-se printr-un sistem de răcire cu apă. Cu toate acestea, a doua tentativă de lansare a eșuat și din cauza cursei slabe a pistonului. Lenoir și-a completat designul cu un sistem de ungere. Abia atunci motorul a început să funcționeze. Deja primele proiecte imperfecte au demonstrat avantajele semnificative ale unui motor cu ardere internă comparativ cu un motor cu aburi. Cererea de motoare a crescut rapid, iar în câțiva ani, J. Lenoir a construit peste 300 de motoare. El a fost primul care a folosit un motor cu ardere internă ca centrală pentru diferite scopuri. Cu toate acestea, acest model a fost imperfect, eficiența nu a depășit 4%.

În 1862, inginerul francez A.Yu. Bo de Rocha a depus o cerere de brevet la Oficiul Francez de Brevete (data prioritară 1 ianuarie 1862), în care a lămurit ideea exprimată de Sadi Carnot în ceea ce privește proiectarea motorului și procesele sale de lucru. (Această solicitare a fost amintită doar în litigiile privind brevetele referitoare la prioritatea invenției lui N. Otto). Bo de Rocha a propus introducerea unui amestec combustibil în prima cursă a pistonului, comprimarea amestecului în timpul celui de-al doilea curs al pistonului, arderea amestecului cu pistonul în poziția cea mai înaltă și extinderea produselor de ardere în timpul celei de-a treia cursă a pistonului; produsele de ardere se eliberează - în timpul celei de-a patra cursă a pistonului. Cu toate acestea, din lipsă de fonduri, nu am putut să le îndeplinesc.

Acest ciclu, după 18 ani, a fost realizat de inventatorul german Otto Nikolaus August într-un motor cu ardere internă, care a lucrat la un circuit în patru timpi: intrare, compresie, cursă, gaze de evacuare. Modificările acestui motor sunt cele mai utilizate pe scară largă. De mai bine de un secol, denumit pe bună dreptate „era automobilelor”, totul s-a schimbat - forme, tehnologii, soluții. Unele mărci au dispărut, iar altele au venit în schimb. Câteva viraje ale dezvoltării au fost moda auto. Un lucru rămâne neschimbat - numărul de cicluri de ceas la care motorul funcționează. Și în istoria industriei auto, acest număr este asociat pentru totdeauna cu numele inventatorului german autodidact Otto. Împreună cu proeminentul industrial Eugen Langen, inventatorul a fondat compania Otto & Co. la Köln și s-a concentrat pe găsirea celei mai bune soluții. La 21 aprilie 1876, a primit un brevet pentru următoarea versiune a motorului, care un an mai târziu a fost prezentat la Expoziția de la Paris din 1867, unde i-a fost acordată medalia de aur mare. La sfârșitul anului 1875, Otto a finalizat dezvoltarea proiectului unui motor primar, în patru timpi, în primul rând. Avantajele motorului în patru timpi au fost evidente, iar la 13 martie 1878 N. Otto a primit brevetul german nr. 532 pentru un motor cu combustie internă în patru timpi (apendicele 3). În primii 20 de ani, N. Otto a construit 6.000 de motoare.

Experimentele privind crearea unui astfel de agregat au fost efectuate mai devreme, dar autorii s-au confruntat cu o serie de probleme, în primul rând faptul că sclipirile amestecului combustibil în butelii s-au produs în secvențe atât de neașteptate încât nu era posibil să se asigure un transfer de putere neted și constant. Dar el a reușit să găsească singura soluție potrivită. În mod empiric, el a descoperit că eșecurile tuturor încercărilor anterioare erau legate atât de compoziția incorectă a amestecului (proporția de combustibil și oxidant), cât și de falsul algoritm de sincronizare a sistemului de injecție de combustibil și de ardere a acestuia.

O contribuție semnificativă la dezvoltarea motoarelor cu ardere internă a avut-o și inginerul american Brighton, care a propus un motor compresor cu presiune constantă de combustie, un carburator.

Deci, prioritatea lui J. Lenoir și N. Otto în crearea primelor motoare eficiente de ardere internă este de necontestat.

Producția motoarelor cu ardere internă a crescut constant, designul acestora fiind îmbunătățit. În 1878-1880 începe producția de motoare în doi timpi, propusă de inventatorii germani Wittig și Hess, un om de afaceri și inginer englez D. Clerk, iar din 1890 - motoare în doi timpi cu purjare cu cameră cu manivelă (brevetul Angliei nr. 6410, 1890). Utilizarea camerei manivele ca pompă de purjare a fost propusă anterior de către inventatorul și antreprenorul german G. Daimler. În 1878, Karl Benz a echipat un triciclu cu un motor de 3 CP, care dezvolta o viteză de peste 11 km / h. De asemenea, a creat primele mașini cu motoare cu un și doi cilindri. Cilindrii au fost așezați pe orizontală, cuplul de pe roți a fost transmis folosind o transmisie cu curea. În 1886, K. Benz a primit un brevet german nr. 37435 pentru o mașină cu prioritate la 29 ianuarie 1886. La Expoziția Mondială de la Paris din 1889, o mașină Benz a fost singura. Cu această mașină începe dezvoltarea intensă a industriei auto.

Un alt eveniment de excepție din istoria motoarelor cu ardere internă a fost crearea unui motor cu ardere internă cu combustibil cu aprindere prin compresie. În 1892, un inginer german Rudolf Diesel (1858-1913) a brevetat, iar în 1893, a descris în broșura „Teoria și proiectarea unui motor rațional de căldură pentru înlocuirea motoarelor cu abur și motoarele de căldură în prezent celebre”, un motor cu ciclu Carnot. În brevetul german nr. 67207 cu prioritate din 28 februarie 1892, „Procesul de lucru și metoda de realizare a unui motor cu un singur cilindru și multicilindru”, principiul funcționării motorului a fost enunțat după cum urmează: Ibid.

1. Procesul de lucru al motoarelor cu ardere internă este caracterizat prin aceea că pistonul din cilindru comprimă aerul sau un fel de gaz indiferent (abur) atât de puternic încât temperatura de compresie rezultată este mult mai mare decât temperatura de aprindere a combustibilului. În acest caz, arderea combustibilului introdusă treptat după punctul mort are loc astfel încât o creștere semnificativă a presiunii și a temperaturii să nu se producă în cilindrul motorului. După aceasta, după încetarea alimentării cu combustibil, în cilindru are loc o extindere suplimentară a amestecului de gaz.

2. Pentru punerea în aplicare a procesului de lucru descris la alineatul (1), un compresor cu mai multe etape cu un receptor este conectat la cilindrul de lucru. În mod similar, este posibil să conectați mai mulți cilindri de lucru între ei sau la cilindri pentru precompresie și expansiune ulterioară.

R. Diesel a construit primul motor până în iulie 1893. Se presupunea că compresia va fi efectuată la o presiune de 3 MPa, temperatura aerului la sfârșitul compresiei va ajunge la 800 C, iar combustibilul (pulbere de cărbune) va fi injectat direct în cilindru. O explozie a avut loc la pornirea primului motor (benzina a fost utilizată ca combustibil). În 1893, au fost construite trei motoare. Eșecurile primelor motoare au obligat R. Diesel să renunțe la combustia izotermă și să continue ciclul cu combustie la presiune constantă.

La începutul anului 1895, a fost testat cu succes primul compresor cu aprindere cu combustibil lichid (kerosen), iar în 1897 a început o perioadă de testare extinsă a noului motor. Eficiența eficientă a motorului a fost de 0,25, eficiența mecanică de 0,75. Primul motor cu ardere internă cu aprindere prin compresie în scopuri industriale a fost construit în 1897 de Uzina de Inginerie Augsburg. La expoziția de la Munchen din 1899, 5 motoare ale lui R. Diesel au fost deja prezentate de fabricile Otto-Deitz, Krupp și Augsburg Engineering. Motoarele lui R. Diesel au fost, de asemenea, demonstrate cu succes la Expoziția Mondială de la Paris (1900). În viitor, au găsit o aplicație largă și au fost numiți „motoare diesel” sau pur și simplu „motorine” cu numele inventatorului.

În Rusia, primele motoare cu kerosen au început să fie construite în 1890 la E.Ya. Bromley (calorizer în patru timpi) și din 1892 la fabrica mecanică a lui E. Nobel. În 1899, Nobel a primit dreptul de a fabrica motoarele R. Diesel și, în același an, fabrica a început să le producă. Proiectarea motorului a fost dezvoltată de specialiștii uzinei. Motorul a dezvoltat o putere de 20-26 CP, lucrat pe petrol brut, ulei solar, kerosen. Specialiștii instalației au desfășurat, de asemenea, dezvoltarea de motoare cu aprindere prin compresie. Au construit primele motoare fără cruce, primele motoare cu un aranjament în formă de V a cilindrilor, motoare în doi timpi cu scheme de purjare directă și cu buclă, motoare în doi timpi în care purjarea a fost efectuată datorită fenomenelor dinamice cu gaz în canalul de evacuare. Producția de motoare cu aprindere prin compresie a început în 1903-1911. la uzinele de locomotive Kolomenskoye, Sormovskoye, Kharkov, la uzinele Felser din Riga și Nobel la St. Petersburg, la uzina de construcții navale Nikolaev. În 1903-1908 Inventatorul și antreprenorul rus Ya.V. Mama a creat mai multe motoare eficiente de mare viteză, cu injecție mecanică de combustibil în cilindru și aprindere prin compresie, a cărei putere în 1911 era deja de 25 CP. Combustibilul a fost injectat în camera prealabilă fabricată din fontă cu o inserție de cupru, ceea ce a făcut posibilă obținerea unei temperaturi ridicate a suprafeței camerei anterioare și autoaprindere fiabilă. A fost primul motor diesel necomprimat din lume.Sepelev A.N. Eseu despre viața și opera inventatorului Ya.V. Mama lui / A.N. Șepelev, A. A. Derevyanchenko, Y. Mamin. - Chelyabinsk: Uralul de Sud. Voi. editura, 1988. În 1906, profesor de MVTU V.I. Grinevetsky a propus un design al motorului cu dublă compresie și expansiune - un prototip al unui motor combinat. De asemenea, el a dezvoltat o metodă de calcul termic a proceselor de lucru, care a fost ulterior dezvoltată de N.R. Brilling și E.K. Masingul nu și-a pierdut semnificația astăzi. După cum vedeți, specialiștii Rusiei prerevoluționare au desfășurat, fără îndoială, mari dezvoltări independente în domeniul motoarelor cu combustibil cu aprindere prin compresie. Dezvoltarea cu succes a ingineriei diesel în Rusia se explică prin faptul că Rusia avea propriul său petrol, iar motoarele diesel erau cele mai potrivite pentru nevoile întreprinderilor mici, astfel încât producția de motoare diesel în Rusia a început aproape simultan cu țările din Europa de Vest.

Construirea cu succes a motorului autohton în perioada postrevoluționară. Până în 1928, peste 45 de tipuri de motoare cu o capacitate totală de aproximativ 110 mii kW erau deja produse în țară. În anii din primele planuri de cinci ani, a fost stăpânită producția de motoare auto și tractoare, motoare marine și staționare cu o putere de până la 1500 kW, s-a creat un motor diesel de aviație, un motor diesel cu rezervor V-2, care a determinat în mare măsură caracteristicile tactice și tehnice ridicate ale vehiculelor blindate ale țării. O contribuție semnificativă la dezvoltarea construcției de motoare autohtone a avut-o oamenii de știință sovietici de excepție: N.R. Briling, E.K. Masing, V.T. Tsvetkov, A.S. Orlin, V.A. Vansheydt, N.M. Glagolev, M.G. Kruglov și colab.

Dintre evoluțiile din domeniul motoarelor de căldură din ultimele decenii ale secolului XX, trei dintre cele mai importante trebuie menționate: crearea de către inginerul german Felix Wankel a unui design funcțional al unui motor cu piston rotativ, un motor combinat cu impulsuri ridicate și un design al unui motor de ardere externă care este competitiv cu motorul de mare viteză. Aspectul motorului Wankel a fost întâmpinat cu entuziasm. Având o greutate și dimensiuni specifice mici, fiabilitate ridicată, RPD a devenit rapid răspândită în principal în mașinile de pasageri, aviație, nave și instalații fixe. Peste 20 de firme, inclusiv General Motors, Ford, au achiziționat licența pentru producția motorului F. Wankel. Până în 2000, au fost fabricate mai mult de două milioane de mașini cu RPD. Pyatov I. Felix Wankel - inventatorul motorului cu piston rotativ / I. Pyatov // Motor. - 2001. - Nr. 4.

În ultimii ani, procesul de îmbunătățire și îmbunătățire a performanțelor motoarelor pe benzină și motoarelor diesel a fost continuu. Dezvoltarea motoarelor pe benzină urmărește calea de îmbunătățire a performanței lor de mediu, eficiență și performanță a puterii prin utilizarea mai largă și îmbunătățirea sistemului de injecție de benzină în cilindri; utilizarea sistemelor de control electronic al injecției, separarea încărcăturii în camera de ardere cu epuizarea amestecului la sarcini parțiale; creșterea energiei unei scântei electrice în timpul aprinderii etc. În consecință, eficiența ciclului de lucru al motoarelor pe benzină devine aproape de eficiența motoarelor diesel.

Pentru a crește indicatorii tehnici și economici ai motoarelor diesel, se utilizează o creștere a presiunii de injecție a combustibilului, se utilizează duze controlate, care se intensifică cu o presiune eficientă medie prin creșterea și răcirea aerului de încărcare și se iau măsuri pentru reducerea toxicității gazelor de evacuare.

Astfel, îmbunătățirea continuă a motoarelor cu ardere internă le-a oferit o poziție dominantă și numai în aviație, motorul cu ardere internă a cedat loc unui motor cu turbină cu gaz. Pentru alte sectoare ale economiei, centralele alternative cu putere redusă, la fel de versatile și economice ca un motor cu ardere internă, nu au fost încă propuse. Prin urmare, pe termen lung, motorul cu ardere internă este considerat principalul tip de centrală de putere medie și mică pentru transport și alte sectoare ale economiei.

Analiza activităților companiei petroliere OAO Samotlorneftegaz

TNK-BP este una dintre cele mai importante companii petroliere din Rusia și una dintre cele mai mari zece companii petroliere private din lume în ceea ce privește producția de petrol ...

Analiza activităților întreprinderii municipale unitare „brutărie Nizhneudinsky”

Întreprinderea municipală unitară "Nizhneudinsky BREADERY" și predecesorii acesteia. Fondul comun arhivistic. În 1931, în orașul Nizhneudinsk, între râul Uda și canalul său Zastryanka, a fost construită o brutărie improvizată ...

Analiza activităților Centrului Ural pentru standardizare, metrologie și certificare (FGU „Uraltest”)

În 1899, marele om de știință rus Dmitri Ivanovici Mendeleev (1834-1907) a vizitat Uralele și Siberia, a ajuns în Urali în funcția de șef al unei expediții a cărei sarcină era studierea mineritului ...

Analiza eficienței motorului cu ardere internă

Un motor cu combustie internă se numește motor cu căldură cu piston, în care procesele de ardere a combustibilului, generarea căldurii și transformarea lui în lucru mecanic se produc direct în cilindrul motorului ...

Investigarea efectului concentrației de alcali asupra structurii pulberilor dispersate și a proprietăților materialelor ceramice sinterizate din acestea

Post-oxidarea gazelor de eșapament ale motoarelor cu ardere internă (ICE) este una dintre cele mai complexe și urgente probleme de protejare a mediului împotriva poluării de substanțe toxice ...

Istoria apariției buldozerelor moderne

Cuvântul „buldozer” a apărut la sfârșitul secolului XIX - se referă la orice forță care poate muta o masă mare. În 1929, a fost primul buldozer care a apărut - o mașină imensă și zgomotoasă ...

Istoria creării și dezvoltării motoarelor cu ardere internă

În prezent, motoarele cu combustie internă (ICE) - tipul motorului, motorului termic, în care energia chimică a combustibilului (utilizată de obicei combustibili lichizi sau gazoși) este cea mai larg utilizată ...

Uzura mecanică prin coroziune a echipamentelor

Inelele cu piston și garniturile cilindrilor (mânecile) motoarelor din fontă, în prezența unui electrolit, formează cupluri galvanice atât între ele, cât și între componentele structurale ale fontelor - perlit, grafit ...

Proiectul de reconstrucție a secțiunii motoare în condițiile SRL "Autoexpress"

Autoexpress LLC a fost înființată în 1997 cu scopul de a promova brandul Subaru pe piața ucraineană. Situat la: Donetsk, 65 Ilyich Ave.

Proiectarea instrumentului racletă

Primele vehicule care se deplasează pe pământ au fost efectuate pe patinoare, mai târziu pe roți din lemn și metal. Pe măsură ce puterea și masa mașinilor au crescut, presiunea pe sol a crescut ...

Crearea celui mai ușor și mai puternic motor este prima prioritate pentru inginerii tuturor companiilor de automobile, pe care încearcă să le rezolve cu un sau alt succes de mai bine de o sută de ani. Căptușeala de cilindri este o parte importantă a blocului de cilindri ...

Dezvoltarea și cercetarea unui dispozitiv automat pentru întărirea termică cu laser a garniturilor de cilindri bazate pe motoare cu rotor gol

Blocul cilindrului sau carterul reprezintă baza motorului. Pe ea și în interiorul său sunt amplasate principalele mecanisme și detalii ale sistemelor motorului. Majoritatea motoarelor moderne cu răcire cu lichid au un cilindru în care se deplasează pistonul ...

Un motor cu combustie internă cu piston se numește un astfel de motor de căldură, în care conversia energiei chimice a combustibilului în căldură, iar apoi în energie mecanică, are loc în interiorul cilindrului de lucru ...

Calcul termic al motorului cu ardere internă D-240

Tehnologia de prelucrare a materiilor prime din carne în LLC KMP „Basmul cărnii” din Tyumen

Fabrica de prelucrare a cărnii și cărnii „Myasnaya skazka” este înregistrată la adresa Tyumen, strada Babarynka 20a / 2. Locația de producție este situată în oraș, ceea ce asigură vânzarea efectivă a produselor finite ...

Aceasta este partea de deschidere a unei serii de articole pe Motor cu ardere internă, care este o scurtă digresiune în istorie, care povestește despre evoluția ICE. De asemenea, primele mașini vor fi afectate în articol.

În următoarele părți, diverse ICE vor fi descrise în detaliu:

Bara de conectare
   rotativ
   turboreactoare
   reactiv

Motorul era montat pe o barcă care putea să urce pe râul Sauna. Un an mai târziu, după teste, frații au primit un brevet pentru invenția lor, semnată de Napoleon Bonoparte, pentru o perioadă de 10 ani.

Cel mai corect ar fi să apelezi acest jet de motor, deoarece munca sa era să împingă apa din conducta situată sub fundul bărcii ...

Motorul era format dintr-o cameră de aprindere și o cameră de ardere, un burduf pentru pomparea aerului, un distribuitor de combustibil și un dispozitiv de aprindere. Praful de cărbune a servit drept combustibil pentru motor.

Clopotul a injectat un flux de aer amestecat cu praf de cărbune în camera de aprindere în care un fitil înfocat a aprins amestecul. După aceea, amestecul parțial aprins (praful de cărbune arde relativ lent) a căzut în camera de ardere unde s-a ars complet și s-a extins.
  Mai departe, presiunea gazului a împins apa din conducta de evacuare, ceea ce a făcut ca barca să se miște, după care ciclul a fost repetat.
  Motorul funcționa în regim pulsat cu o frecvență de ~ 12 și / min.

După ceva timp, frații și-au îmbunătățit combustibilul prin adăugarea gudronului, iar ulterior l-au înlocuit cu ulei și au construit un sistem simplu de injecție.
  În următorii zece ani, proiectul nu a primit nicio dezvoltare. Claude a plecat în Anglia pentru a promova ideea unui motor, dar a risipit toți banii și nu a obținut nimic, iar Joseph a preluat fotografia și a devenit autorul primei fotografii din lume, „View from the Window”.

În Franța, la Muzeul Casei Nieppes, este afișată o replică a „Pyreolophore”.

Puțin mai târziu, de Riva și-a pus motorul pe un vagon cu patru roți, care, potrivit istoricilor, a fost prima mașină cu un motor cu ardere internă.

Despre Alessandro Volta

Volta a plasat pentru prima dată plăci de zinc și cupru în acid pentru a produce un curent electric continuu, creând prima sursă de curent chimic din lume („Volt Pole”).

În 1776, Volta a inventat un pistol cu \u200b\u200bgaz - „pistolul Volta”, în care gazul exploda dintr-o scânteie electrică.

În 1800, a construit o baterie chimică, care a permis să primească electricitate prin reacții chimice.

Unitatea de măsură a tensiunii electrice - Volt - poartă numele Volta.

A   - cilindru B   - „bujie”, C   - piston D   - „balon” cu hidrogen, E   - clichet, F - supapa de evacuare a gazelor de evacuare; G   - mâner pentru controlul supapei.

Hidrogenul era depozitat într-un „balon” conectat de o conductă la un cilindru. Alimentarea cu combustibil și aer, precum și aprinderea amestecului și emisia de gaze de evacuare au fost efectuate manual, cu ajutorul unor pârghii.

Principiul de lucru:

Aerul a fost introdus în camera de ardere printr-o supapă de evacuare a gazelor de evacuare.
   Robinetul se închidea.
   Robinetul pentru furnizarea de hidrogen din bilă deschisă.
   Macaraua se închidea.
   Prin apăsarea unui buton, pe „lumânare” s-a aplicat o descărcare electrică.
   Amestecul s-a aprins și a ridicat pistonul în sus.
   Valva de evacuare s-a deschis.
   Pistonul a căzut sub propria greutate (era greu) și a tras frânghia, care a întors roțile prin bloc.

După aceea, ciclul a fost repetat.

În 1813, de Riva a construit o altă mașină. Era o căruță lungă de aproximativ șase metri, cu roți de doi metri cu diametru și cântărea aproape o tonă.
  Mașina a putut conduce 26 de metri cu o încărcătură de pietre (aproximativ 700 de kilograme)   și patru bărbați cu o viteză de 3 km / h.
  La fiecare ciclu, mașina s-a deplasat 4-6 metri.

Puțini dintre contemporanii săi au luat această invenție în serios, iar Academia Franceză de Științe a susținut că un motor cu ardere internă nu va concura niciodată în performanță cu un motor cu aburi.

În 1833, Inventatorul american Lemuel Wellman Wright, a depus un brevet pentru un motor cu combustie internă în doi timpi răcit cu apă.
(vezi mai jos)   în cartea sa Motoarele de gaz și ulei, el a scris următoarele despre motorul lui Wright:

„Desenul motorului este foarte funcțional, iar detaliile sunt proiectate cu atenție. Explozia amestecului acționează direct asupra pistonului, care rotește arborele cotit prin tija de legătură. În aparență, motorul seamănă cu un motor cu abur de înaltă presiune, în care gazul și aerul sunt pompate din rezervoare separate. Amestecul din containerele sferice a fost aprins în timp ce ridica pistonul în centrul mortului superior și îl împingea în sus / în jos. La sfârșitul ceasului, supapa s-a deschis și a emis fumuri de evacuare în atmosferă. ”

Nu se știe dacă acest motor a fost construit vreodată, dar există un desen al acestuia:

În 1838, Inginerul englez William Barnett a primit un brevet pentru trei motoare cu ardere internă.

Primul motor - împingere cu acțiune unică (combustibil ars doar pe o parte a pistonului) cu pompe separate pentru gaz și aer. Amestecul a fost aprins într-un cilindru separat, iar apoi amestecul arzător a curs în cilindrul de lucru. Intrarea și ieșirea s-au efectuat prin supape mecanice.

Cel de-al doilea motor a repetat primul, dar a avut o dublă acțiune, adică combustia s-a produs alternativ pe ambele părți ale pistonului.

Al treilea motor, de asemenea, avea o dublă acțiune, dar avea ferestrele de intrare și ieșire în pereții cilindrilor care se deschid atunci când pistonul a atins punctul său extrem (ca în motoarele moderne în doi timpi). Acest lucru a făcut posibilă evacuarea automată a gazelor de evacuare și lăsarea unei noi încărcări a amestecului.

O caracteristică distinctivă a motorului Barnett a fost că amestecul proaspăt a fost comprimat de piston înainte de aprindere.

Desenul unuia dintre motoarele Barnett:

În anii 1853-57, Inventatorii italieni Eugenio Barzanti și Felice Matteucci au dezvoltat și brevetat un motor de 5 litri cu doi cilindri cu combustie internă.
  Brevetul a fost acordat de Biroul de la Londra deoarece legea italiană nu putea garanta o protecție suficientă.

Construcția prototipului a fost încredințată Bauer & Co. din Milano » (Helvetica), și finalizată la începutul anului 1863. Succesul motorului, care a fost mult mai eficient decât motorul cu aburi, a fost atât de mare încât compania a început să primească comenzi din întreaga lume.

Motor timpuriu, monocilindru Barzanti-Matteucci:

Model de motor cu două cilindri Barzanti-Matteucci:

Matteucci și Barzanti au încheiat un acord de fabricație de motoare cu una dintre companiile belgiene. Barzanti a plecat în Belgia pentru a observa personal lucrarea și a murit brusc de tifos. Odată cu moartea lui Barzanti, toate lucrările motorului au fost întrerupte, iar Matteucci a revenit la munca anterioară ca inginer hidraulic.

În 1877, Matteucci susținea că el și Barzanti erau principalii creatori ai motorului cu ardere internă, iar motorul construit de August Otto era foarte similar cu motorul Barzanti-Matteucci.

Documentele referitoare la brevetele Barzanti și Matteucci se găsesc în arhivele bibliotecii Museo Galileo din Florența.

Cea mai importantă invenție a lui Nikolaus Otto a fost un motor cu patru cicluri   - Ciclul Otto. Acest ciclu până în zilele noastre stă la baza funcționării majorității motoarelor pe benzină și benzină.

Ciclul în patru timpi a fost cea mai mare realizare tehnică a lui Otto, dar a devenit curând clar că, cu câțiva ani înainte de invenția sa, exact același principiu al funcționării motorului a fost descris de inginerul francez Bo de Rocha (vezi mai sus). Un grup de industriași francezi au contestat brevetul lui Otto în instanță, instanța a găsit argumentele convingătoare. Drepturile lui Otto care rezultă din brevetul său au fost semnificativ reduse, inclusiv monopolul său asupra ciclului cu patru cicluri a fost anulat.

În ciuda faptului că concurenții au început să producă motoare în patru timpi, modelul Otto funcționat de mulți ani de experiență a fost în continuare cel mai bun, iar cererea pentru acesta nu s-a oprit. Până în 1897, au fost produse aproximativ 42 de mii de astfel de motoare de diferite puteri. Cu toate acestea, faptul că a fost utilizat gaz mai ușor ca combustibil a redus mult scopul aplicării lor.
Numărul de instalații de gaz și gaze a fost nesemnificativ chiar și în Europa, iar în Rusia au fost doar două - la Moscova și Sankt Petersburg.

În 1865, Inventatorul francez Pierre Hugo a primit un brevet pentru o mașină care era un motor monocilindric cu două acțiuni verticale în care erau folosite două pompe de cauciuc acționate de un arbore cotit pentru a furniza amestecul.

Ulterior, Hugo a proiectat un motor orizontal similar cu motorul Lenoir.

Muzeul Științei, Londra.

În 1870, Inventatorul austro-ungar Samuel Marcus Siegfried a proiectat un motor cu combustie internă cu combustibil lichid și l-a montat pe un cărucior pe patru roți.

Astăzi, această mașină este bine cunoscută sub numele de The First Marcus Car.

În 1887, în colaborare cu Bromovsky & Schulz, Marcus a construit oa doua mașină, a doua mașină Marcus.

În 1872, un inventator american a brevetat un motor cu combustie internă cu două cilindri cu presiune constantă care funcționează pe kerosen.
  Brighton și-a numit motorul Ready Motor.

Primul cilindru a servit ca compresor, forțând aerul în camera de ardere, în care a fost furnizat continuu kerosenul. În camera de ardere, amestecul a fost aprins și, prin mecanismul bobinei, a intrat în cel de-al doilea cilindru de lucru. O diferență semnificativă față de alte motoare a fost că amestecul aer-combustibil a ars treptat și la presiune constantă.

Cei interesați de aspectele termodinamice ale motorului pot citi despre ciclul Brighton.

În 1878Inginer scoțian Sir (cavaler în 1917)   a dezvoltat primul motor în doi timpi cu aprinderea unui amestec comprimat. El a brevetat-o \u200b\u200bîn Anglia în 1881.

Motorul a funcționat într-un mod interesant: aerul și combustibilul au fost furnizate cilindrului drept, acolo a fost amestecat și acest amestec a fost împins în cilindrul stâng, unde amestecul a fost aprins de o lumânare. A avut loc o expansiune, ambii pistoane coborau din cilindrul stâng (prin conducta de ramură stângă)   gazele de evacuare au fost evacuate și o nouă porțiune de aer și combustibil a fost aspirată în cilindrul drept. În urma inerției, pistoanele s-au ridicat și ciclul s-a repetat.

În 1879a construit o benzină complet fiabilă împinge trage   motor și a primit un brevet pentru el.

Cu toate acestea, adevăratul geniu al Benzului s-a manifestat prin faptul că în proiectele ulterioare a reușit să combine diverse dispozitive (clapeta de accelerație, aprinderea scântei de la o baterie, bujie, carburator, ambreiaj, cutie de viteze și radiator)   la produsele lor, care la rândul său a devenit standardul pentru toate ingineriile mecanice.

În 1883, Benz a fondat compania de motoare pe gaz Benz & Cie, iar în 1886 a fost brevetată patru lovituri   motorul pe care l-a folosit pe mașinile sale.

Datorită succesului Benz & Cie, Benz a fost capabil să proiecteze căruțe fără cai. Combinând experiența producției de motoare și un hobby de lungă durată - proiectarea bicicletelor, în 1886 și-a construit prima mașină și a numit-o „Benz Patent Motorwagen”.

Designul seamănă puternic cu un triciclu.

Motor cu un cilindru în patru timpi cu combustie internă cu o deplasare de 954 cm3., Setat la " Benz Patent Motorwagen".

Motorul era echipat cu o volantă mare (folosită nu numai pentru rotație uniformă, ci și pentru pornire), un rezervor de gaz de 4,5 litri, un carburator de tip evaporator și o supapă de glisare prin care a intrat combustibil în camera de ardere. Aprinderea a fost realizată de o bujie Benz de design propriu, a cărei tensiune a fost furnizată de la bobina Rumkorf.

Răcirea a fost apă, dar nu un ciclu închis, ci evaporat. Aburul a scăpat în atmosferă, astfel încât mașina a trebuit să fie alimentată nu numai cu benzină, ci și cu apă.

Motorul a dezvoltat o putere de 0,9 CP. la 400 rpm și a accelerat mașina până la 16 km / h.

Karl Benz conducându-și mașina.

Puțin mai târziu, în 1896, Karl Benz a inventat motorul boxerului (sau motor plat)   , în care pistoanele ajung în centrul mortului în același timp, echilibrându-se astfel.

Muzeul Mercedes-Benz din Stuttgart.

În 1882, Inginerul englez James Atkinson a inventat ciclul Atkinson și motorul Atkinson.

Motorul Atkinson este în esență un motor în patru timpi ciclul Ottodar cu un mecanism de manivelă modificat. Diferența a fost că în motorul Atkinson toate cele patru cicluri au avut loc într-o singură revoluție a arborelui cotit.

Utilizarea ciclului Atkinson în motor a făcut posibilă reducerea consumului de combustibil și reducerea nivelului de zgomot în timpul funcționării, datorită presiunii mai mici în timpul epuizării. În plus, acest motor nu a necesitat o cutie de viteze pentru a conduce mecanismul de distribuție a gazului, deoarece deschiderea supapelor a pus arborele cotit în mișcare.

În ciuda mai multor avantaje (inclusiv eludarea brevetelor lui Otto)   motorul nu este răspândit din cauza complexității de fabricație și a altor deficiențe.
  Ciclul Atkinson vă permite să obțineți cele mai bune performanțe și eficiență de mediu, dar necesită o viteză mare. La viteze mici produce un moment relativ mic și se poate bloca.

Motorul lui Atkinson este folosit acum pe vehiculele hibride Toyota Prius și Lexus HS 250 h.

În 1884, Inginer britanic Edward Butler, la spectacolul de biciclete de la London Stanley Cycle Show cu care a arătat desene cu un triciclu motor cu combustie internă pe benzină, iar în 1885 a construit-o și a arătat-o \u200b\u200bla aceeași expoziție, numind-o „Velocycle”. Butler a fost și primul care a folosit cuvântul benzină.

Un brevet pentru Velocycle a fost acordat în 1887.

Pe Velocycle a fost instalat un ICE cu benzină monocilindru, în patru timpi, echipat cu o bobină de aprindere, carburator, clapeta de accelerație și răcire lichidă. Motorul a dezvoltat o putere de aproximativ 5 CP. cu un volum de 600 cm3 și a accelerat mașina până la 16 km / h.

De-a lungul anilor, Butler a îmbunătățit performanța vehiculului său, dar i s-a refuzat posibilitatea de a-l testa din cauza „Actului steagului roșu” (publicat în 1865)   conform căruia vehiculele nu trebuie să depășească o viteză care să depășească 3 km / h. În plus, trei persoane urmau să fie prezente în mașină, dintre care una urma să meargă în fața mașinii cu steagul roșu (sunt măsuri de securitate) .

În revista English Mechanic din 1890, Butler scria: „Autoritățile interzic folosirea mașinii pe șosele, în urma căreia refuz dezvoltarea ulterioară.”

Din cauza lipsei de interes public față de mașină, Butler a luat-o deoparte pentru resturi și a vândut drepturile de brevet lui Harry J. Lawson. (producător de biciclete) care a continuat să fabrice motorul pentru utilizare pe bărci.

Butler însuși a procedat la crearea motoarelor staționare și marine.

În 1891, Herbert Aykroyd Stewart, în colaborare cu Richard Hornsby și Sons, a construit un motor Hornsby-Akroyd în care a fost injectat combustibil (kerosen) sub presiune camera suplimentara (din cauza formei a fost numită „minge fierbinte”)montat pe chiulasa și conectat la camera de ardere printr-un pasaj îngust. Combustibilul se aprinde din pereții fierbinți ai camerei auxiliare și se repezi în camera de ardere.

1. Cameră foto suplimentară (bilă fierbinte).
  2. Cilindrul.
  3. Pistonul.
  4. Carter.

Pentru a porni motorul, s-a folosit un ventilator, cu care s-a încălzit o cameră suplimentară (după pornire a fost încălzit de vaporii de eșapament). Din această cauză, motorul Hornsby-Akroyd, care a fost precursorul unui motor diesel proiectat de Rudolf Diesel, adesea numit „semi-diesel”. Cu toate acestea, un an mai târziu Aykroyd și-a îmbunătățit motorul adăugând o „jachetă de apă” (brevet din 1892), ceea ce a permis creșterea temperaturii în camera de ardere prin creșterea raportului de compresie, iar acum nu mai era nevoie de o sursă suplimentară de încălzire.

În 1893, Rudolf Diesel a primit brevete pentru un motor de căldură și un „ciclu Carnot” modificat numit „Metodă și aparat pentru convertirea căldurii în funcțiune”.

În 1897, la Uzina de Inginerie din Augsburg (din 1904 MAN), cu participarea financiară a companiilor Friedrich Krupp și a fraților Sulzer, a fost creat primul motor diesel funcțional al lui Rudolf Diesel
  Puterea motorului a fost de 20 de cai putere la 172 rpm, eficiență de 26,2% cu o greutate de cinci tone.
  Acest lucru a depășit cu mult motoarele Otto existente cu o eficiență de 20% și turbinele cu abur marin cu o eficiență de 12%, ceea ce a provocat interesul viu al industriei din diferite țări.

Motorul diesel avea patru timpi. Inventatorul a constatat că eficiența motorului cu ardere internă crește de la o creștere a raportului de compresie a amestecului combustibil. Dar este imposibil să comprimați puternic amestecul combustibil, deoarece atunci presiunea și temperatura cresc și se auto-aprinde înainte de timp. Prin urmare, Diesel a decis să nu comprime amestecul combustibil, ci aer curat și să injecteze combustibil în cilindru la presiune ridicată la sfârșitul compresiei.
Deoarece temperatura aerului comprimat a ajuns la 600-650 ° C, combustibilul s-a aprins spontan, iar gazele, extinzându-se, au mișcat pistonul. Astfel, motorul diesel a fost capabil să crească semnificativ eficiența motorului, să scape de sistemul de aprindere și să utilizeze o pompă de combustibil de înaltă presiune în locul unui carburator
  În 1933, Elling a scris profetic: „Când am început să lucrez la o turbină pe gaz în 1882, eram ferm convins că invenția mea va fi la cerere în industria aeronavelor.”

Din păcate, Elling a murit în 1949 și nu a trăit până la epoca aviației turbojet.

Singura fotografie care a putut fi găsită.

Poate cineva va găsi ceva despre această persoană în Muzeul Norvegian al Tehnologiei.

În 1903, Konstantin Eduardovich Tsiolkovsky, în revista „Scientific Review” a publicat un articol „Explorarea spațiilor lumii cu dispozitive reactive”, unde a dovedit pentru prima dată că o rachetă capabilă să execute un zbor spațial este o rachetă. Articolul a propus și primul proiect de rachete cu rază lungă de acțiune. Corpul său era o cameră metalică alungită dotată cu motorul cu jet (care este și un motor cu ardere internă)   . Ca combustibil și agent oxidant, a propus utilizarea hidrogenului lichid și respectiv a oxigenului.

Probabil pe această rachetă și notă de spațiu, partea istorică ar trebui să fie finalizată, deoarece secolul XX a venit și motoarele cu ardere internă au început să fie produse peste tot.

Cuvânt de cuvânt filosofic ...

KE Tsiolkovski a crezut că, în viitorul viitor, oamenii vor învăța să trăiască, dacă nu pentru totdeauna, atunci cel puțin pentru foarte mult timp. În acest sens, va exista puțin spațiu (resurse) pe Pământ, iar navele vor fi necesare pentru a se muta pe alte planete. Din păcate, ceva din această lume nu a mers prost, iar cu ajutorul primelor rachete, oamenii au decis să pur și simplu să-și distrugă propriul fel ...

Mulțumesc tuturor celor care au citit.

Toate drepturile rezervate © 2016
Orice utilizare a materialelor este permisă doar cu o legătură activă la sursă.

Inițial, merită menționat că este imposibil de atribuit o autoritate deplină în acest domeniu nimănui în mod specific.

De exemplu, deja în manuscrisele lui Heron of Alexandria (150 î.Hr.), s-a sugerat că este posibilă utilizarea energiei cu abur pentru a conduce mecanisme și a crea un dispozitiv de deplasare. Mai târziu, un gând similar a predominat asupra lui Leonardo da Vinci. În 1643, Evangelista Torricelli a descris efectul forței presiunii aerului. Dar au rămas doar autorii ideilor. Autorii (creatorii) ICE sunt alții.

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

Fizicianul Denis Papen a studiat funcționarea unui piston într-un cilindru. În 1690, la Marburg, a creat un motor cu aburi care a lucrat util prin încălzirea și condensarea aburului. A fost una dintre primele cazane cu aburi. Proiectarea motorului cu abur (cilindru și piston) Denis Papen l-a determinat pe Leibniz. Timp de secole, eforturile multor ingineri au îmbunătățit motorul cu aburi, printre care se număra și James Watt, care a folosit pentru prima dată termenul de „cai putere” pentru a însemna putere.

Atelierele mici nu au putut folosi întotdeauna un motor cu aburi. Cert este că un astfel de motor a avut o eficiență foarte mică (mai puțin de 10%). În plus, utilizarea sa a fost asociată cu mari costuri și probleme: pentru a-l lansa, a fost necesar să aprindem un foc și să aducem fumuri. Chiar dacă mașina era necesară doar uneori, tot trebuia să fie păstrată în perechi tot timpul. Era incomod. Pentru industria mică, era necesar un motor cu putere mică, ocupând puțin spațiu, care putea fi pornit și oprit în orice moment și fără o pregătire îndelungată.

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

1801 an. Philip Lebon

În ultimul an al secolului al XVIII-lea, un inginer francez Philip Lebon (1769-1804) a descoperit gaze luminoase. Tradiția atribuie succesul său întâmplării: Lebon a văzut un flacără de gaz dintr-o navă cu rumegușul aprins și a realizat ce beneficii ar putea obține din acest fenomen. În 1799, a primit un brevet pentru utilizarea și metoda de producere a gazelor lămpilor prin distilarea uscată a lemnului sau a cărbunelui. Această descoperire a avut o importanță deosebită, în primul rând pentru dezvoltarea tehnologiei de iluminare. În Franța, și apoi în alte țări europene, lămpile cu gaz au început să concureze cu succes cu lumânările. Cu toate acestea, gazul ușor era potrivit nu numai pentru iluminat. În 1801, Lebon a luat un brevet pentru construcția unui motor pe gaz. Principiul de funcționare al acestei mașini s-a bazat pe proprietatea binecunoscută a gazului pe care l-a descoperit: amestecul său cu aer a explodat la aprindere cu eliberarea unei cantități mari de căldură. Produsele de ardere s-au extins rapid, exercitând o presiune puternică asupra mediului. Prin crearea condițiilor corespunzătoare, puteți utiliza energia eliberată în interesul omului.

În motorul Lebon au fost prevăzute două compresoare și o cameră de amestecare. Un compresor trebuia să pompeze aer comprimat în cameră, iar celălalt - lumină comprimată din generatorul de gaz. Amestecul gaz-aer a intrat apoi în cilindrul de lucru, unde s-a aprins. Motorul a fost cu dublă acțiune, adică au fost amplasate în mod alternativ camere de lucru cu ambele părți ale pistonului. De fapt, Lebon a eclozat ideea unui motor cu ardere internă, dar în 1804 a murit, neavând timp să realizeze invenția sa.

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

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

Anul 1862. Etienne Lenoir

Etienne Lenoir(1822-1900) a fost forțat să-și abandoneze visul de a deveni inginer și a început să lucreze ca ospătar în restaurantul destul de nepretențios „Idolat Parisian”. Printre obișnuiții instituției s-au întâlnit adesea proprietarii de ateliere și mecanici. Așadar, servind gustări și livrând alcool, tânărul trăia cu problemele mecanicilor și inginerilor, iar în mintea lui începuse deja să apară un plan îndrăzneț pentru a îmbunătăți fundamental o astfel de curiozitate ca un motor. Curând, părăsind locul garnizoanei, Lenoir a intrat în lucrare într-unul dintre ateliere, unde datoria lui era să compună noi emailuri. Aproximativ un an mai târziu, certându-se cu proprietarul, Lenoir a devenit un mecanic singur, repara totul la rând - de la echipaje la latrine și ustensile de bucătărie. După ce a lucrat ceva timp și nu a câștigat nici recunoștință, nici bani, a intrat în mecanica și turnătoria italianului Marinoni, care, cu ajutorul lui Lenoir, a fost transformat într-un atelier de galvanoplastic. În cele din urmă, Lenoir a dus o viață confortabilă și a avut ocazia invenției experimentale. La acea vreme, el a creat propriile variante ale unui motor electric cu putere redusă, regulator dinam și contor de apă. Lenoir și-a brevetat toate invențiile și a continuat experimentele.

Primul motor prototip a surprins plăcut Lenoir și sponsorul său Marinoni cu zgomotul lor. Au existat, de asemenea, dezavantaje - s-a încălzit prea repede în timpul funcționării și a necesitat o răcire fundamental diferită. Din cauza erorilor legale, mașina lui Lenoir a fost sigilată (totuși, nu există o căptușeală de argint), acesta l-a determinat să-și creeze propria companie. Și foarte curând compania a început să lucreze la producția de motoare pe gaz "Lenoir and Co." Motorul Lenoir, cu o capacitate de 4 cai putere, a fost produs de companiile franceze Marinoni, Lefebvre, Gauthier și compania germană Kun.

În 1860, Lenoir a primit un brevet pentru invenția sa, și în același an, un inginer german Otto a întâlnit motorul, care ulterior a creat o companie cu Langen pentru a produce astfel de motoare. Această companie este cea care a laudat la început opera lui Lenoir, care apoi își scoate laurii.

Mașina Lenoir a fost demonstrată cu succes la expoziția de la Paris din 1862. Revista franceză Illyustrasion a oferit publicului un model și o descriere a omnibus Lenoir - un echipaj cu trei roți cu opt locuri cu acest motor. A fost o perioadă interesantă - o perioadă de îndrăzneală a ingineriei și idei și oportunități inepuizabile. Cele mai îndrăznețe și revoluționare decizii au bântuit genialele „tehnologii” din întreaga lume - a mai rămas o eră a progresului. În decembrie 1872, motorul pe benzină al Lenoir a fost instalat pe o aeronavă, testele au avut succes. Cu toate acestea, faima lui Lenoir a fost de scurtă durată - deja în 1878 germanii i-au trecut - mașina zgomotoasă și voluminoasă a 4 timpi a fostului său coleg Otto cu o roată volantă mare verticală, a funcționat cu o eficiență de 16%, în timp ce în motorul în doi timpi al Lenoir a atins doar 5% . Desigur, recordul a fost spart.

Anul 1878. August Otto și măsurile sale

În 1864 August Otto   A primit un brevet pentru modelul său de motor pe gaz și, în același an, a încheiat un acord cu un inginer bogat Langen pentru operarea acestei invenții. Curând, Otto și Compania au fost înființate. La prima vedere, motorul Otto a fost un pas înapoi în comparație cu motorul Lenoir. Cilindrul era vertical. Arborele rotativ a fost așezat deasupra cilindrului pe lateral. De-a lungul axei pistonului, a fost atașată o șină legată de ax. Motorul a funcționat după cum urmează. Arborele rotativ a ridicat pistonul, în urma căruia s-a format un spațiu rarefiat sub piston și amestecul de aer și gaz a fost aspirat. Apoi amestecul s-a aprins.

Nici Otto, nici Langen nu aveau cunoștințe suficiente în domeniul ingineriei electrice și nu au refuzat aprinderea electrică. La aprindere, au efectuat o flacără deschisă prin tub. În timpul exploziei, presiunea sub piston a crescut până la aproximativ 4 atm. Sub influența acestei presiuni, pistonul s-a ridicat până când s-a creat un vid sub el. Astfel, energia combustibilului ars a fost utilizată în motor cu maximă completitudine. Aceasta a fost principala descoperire originală a lui Otto. Cursa în jos a pistonului a început sub influența presiunii atmosferice, robinetul de evacuare s-a deschis, iar pistonul a deplasat gazele de evacuare cu masa sa. Datorită unei extinderi mai complete a produselor de ardere, eficiența acestui motor a fost semnificativ mai mare decât eficiența motorului Lenoir și a ajuns la 16%, adică a depășit eficiența celor mai bune motoare cu abur din acea vreme.

Cea mai dificilă problemă cu acest proiect al motorului a fost crearea unui mecanism de transmitere a mișcării cremalierului la arbore. În acest scop, a fost inventat un dispozitiv special de transmisie cu bile și fisuri. Când pistonul cu tija a decolat, fisurile, acoperind arborele cu suprafețele lor înclinate, au interacționat cu bilele, astfel încât acestea să nu interfereze cu mișcarea tijei, dar imediat ce creștetul a început să se deplaseze în jos, bilele s-au rostogolit pe suprafața înclinată a fisurilor și le-au apăsat strâns de arbore, forțându-l să se rotească. Acest design a asigurat vitalitatea motorului.

De când motoarele Otto   au fost de aproape 5 ori mai economice decât motoarele Lenoir, au început imediat să aibă o mare cerere. În anii următori au fost produse aproximativ cinci mii de piese. Otto a muncit din greu pentru a-și îmbunătăți designul.

Curând, raftul dințat a fost înlocuit cu un angrenaj cu manivelă (mulți au fost confuzați de vederea raftului, crescând pentru o secundă despărțită, în plus, mișcarea sa a fost însoțită de un clopot neplăcut).

Dar cea mai semnificativă din invențiile sale a fost făcută în 1877, când Otto a luat un brevet pentru un nou motor cu patru cicluri. Acest ciclu până în zilele noastre stă la baza funcționării majorității motoarelor pe benzină și benzină. Și în 1878, noi motoare erau deja puse în producție.

În toate motoarele anterioare cu gaz, un amestec de gaz și aer a fost aprins în cilindrul de lucru la presiune atmosferică. Cu toate acestea, efectul exploziei a fost mai puternic, presiunea a fost mai mare. Prin urmare, la comprimarea amestecului, explozia ar fi trebuit să fie mai puternică. În noul motor Otto cu gaz, gazul a fost comprimat la 3 atm., În urma căruia motorul a devenit mai mic, dar puterea sa a crescut.

Pentru a face mai uniformă rotația arborelui, a fost echipat cu o volantă masivă. Într-adevăr, din cele patru lovituri de piston, doar unul a corespuns unei lucrări utile, iar volanul a trebuit să dea energie pentru următoarele trei lovituri (sau, ceea ce este același, în timpul a 1,5 rotații). Amestecul a fost aprins, ca mai înainte, de o flacără deschisă. Datorită conexiunii cu manivela cu arborele, nu a fost posibilă extinderea gazului în atmosferică și, prin urmare, eficiența motorului nu a fost cu mult mai mare decât cea a modelelor anterioare. Dar s-a dovedit a fi cel mai mare pentru motoarele de căldură din acea vreme.

Ciclul în patru timpi a fost cea mai mare realizare tehnică a lui Otto. Dar curând a devenit evident că cu câțiva ani înainte de invenția sa, exact același principiu al funcționării motorului a fost descris de inginerul francez Vaux de Roche. Un grup de industriași francezi au contestat brevetul lui Otto în instanță. Instanța a găsit argumentele convingătoare. Drepturile lui Otto care rezultă din brevetul său au fost semnificativ reduse, inclusiv monopolul său asupra ciclului cu patru cicluri a fost anulat. Otto a experimentat dureros acest eșec, între timp, treburile companiei sale nu mergeau foarte bine. Deși concurenții au început să producă motoare în patru timpi, modelul Otto a lucrat peste mulți ani de producție a fost în continuare cel mai bun, iar cererea pentru acesta nu s-a oprit. Până în 1897, au fost produse aproximativ 42 de mii de astfel de motoare de diferite puteri.

Cu toate acestea, faptul că a fost utilizat gaz mai ușor ca combustibil a redus mult scopul primelor motoare cu ardere internă. Numărul de instalații de gaz și gaze a fost nesemnificativ chiar și în Europa, iar în Rusia au fost doar două - la Moscova și Sankt Petersburg. Prin urmare, căutarea de combustibil nou pentru motorul cu ardere internă nu s-a oprit. Unii inventatori au încercat să folosească vapori lichizi ca gaz. În 1872, Brighton-ul american a încercat să folosească kerosen în această calitate. Cu toate acestea, kerosenul nu s-a evaporat bine, 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, a fost necesar să se creeze un dispozitiv special (ulterior a devenit cunoscut ca un carburator) care să evaporeze benzina și să obțină un amestec combustibil cu acesta. În același 1872, Brighton a venit cu unul dintre primii așa-numiți carburatori „evaporatori”, dar a acționat în mod nesatisfăcător.

germană Maybach El și-a propus să nu evapore benzina, ci să o pulverizeze fin în aer. Acest lucru a asigurat o distribuție uniformă a amestecului de-a lungul cilindrului și evaporarea în sine a avut loc deja în cilindru sub acțiunea căldurii de compresie. Pentru a asigura atomizarea, benzina a fost aspirată de un flux de aer printr-o duză de măsurare. Jetul a fost realizat sub forma unuia sau mai multor găuri în tub, perpendicular pe fluxul de aer. Pentru menținerea presiunii, a fost prevăzut un rezervor mic, cu un plutitor, care menține nivelul la o înălțime predeterminată, astfel încât cantitatea de admisie a benzinei să fie proporțională cu cantitatea de aer care intră. Carburatorul era astfel format din două părți: o cameră plutitoare și o cameră de amestecare. Combustibilul a intrat liber în cameră din rezervor prin tub și a fost păstrat la același nivel cu un plutitor, care s-a ridicat împreună cu nivelul de combustibil și la umplere, folosind pârghia, a coborât acul și astfel a închis accesul la combustibil. Cantitatea de amestec livrată cilindrului a fost controlată prin rotirea amortizorului (clapeta de accelerație).

Inginer german Julius Daimler. Mulți ani a lucrat la Otto și a fost membru al consiliului său. La începutul anilor 80, i-a propus șefului său un proiect al unui motor compact pe benzină, care ar putea fi folosit în transport. Otto (cum a avut Watt într-o situație similară) a reacționat cu răceală la propunerea lui Daimler. Apoi Daimler, împreună cu prietenul său Wilhelm Maybach, au luat o decizie îndrăzneață - în 1882 au părăsit compania lui Otto și au achiziționat un mic atelier în apropiere de Stuttgart. În 1883, primul motor pe benzină a fost creat cu aprinderea dintr-un tub gol, roșu-cald, deschis în cilindru.

Între timp, un alt german, Karl Benz, proprietarul Benz & Co. din Mannheim, și-a dezvoltat propriul motor de aprindere electrică. În 1886, a lansat o mașină cu trei roți, care poate fi considerată prima mașină reală. În același an, Daimler a încorporat motorul în caroserie.

Primele motoare cu ardere internă au fost monocilindru, iar pentru a crește puterea motorului, au crescut de obicei volumul cilindrului. Apoi au început să realizeze acest lucru prin creșterea numărului de cilindri. La sfârșitul secolului XIX, au apărut motoare cu doi cilindri, iar de la începutul secolului XX, motoarele cu patru cilindri au început să se răspândească. Acestea din urmă au fost aranjate astfel încât în \u200b\u200bfiecare cilindru ciclul în patru timpi să fie deplasat cu o cursă de piston. Datorită acestui fapt, s-a obținut o bună uniformitate de rotație a arborelui cotit.

Istoria motorului diesel.

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

Părinții lui Rudolph erau librători, librători. Familia își conduce arborele genealogic din orașul Turingian Pesnek (Germania). Cu toate acestea, Rudolph s-a născut la Paris la 18 martie 1858.

Familia tatălui său, Theodore Diesel, a trăit în acest oraș mulți ani și nimeni nu și-a amintit că erau nemți. În 1870, însă, a izbucnit războiul franco-prusac și Diesels a trebuit să se mute în Anglia. Ulterior, băiatul a fost trimis la rude din orașul Augsburg (Germania). Acolo, Rudolph a absolvit cu onoruri la Școala Politehnică Superioară din Munchen. Muzica, poezia și arta l-au atras pe Rudolph la fel de mult ca pe matematică. Spectacolul tineretului a fost fenomenal, iar persistența în atingerea obiectivului a uimit prietenii.

Curând, profesorul Carl von Linde i-a oferit un post de director în filiala din Paris a companiei sale. Inventatorul „frigiderului Linde” l-a interesat pe Diesel în problemele motoarelor de căldură - motoarele cu aburi și motoarele cu ardere internă, care tocmai au apărut datorită invențiilor lui Nikolaus August Otto.

Peste 10 ani, Diesel a dezvoltat sute de desene și calcule ale unui motor de absorbție de tip amoniac. Fantezia unui tânăr inginer nu cunoaște limite - de la motoare în miniatură pentru mașini de cusut la unități gigant fixe care folosesc energie solară! Și totuși, Diesel nu a putut crea, chiar și pe hârtie, un motor eficient.

După ce și-a propus să construiască un motor economic, propus în 1824 de ofițerul francez Nicola Leonard Sadi Carnot (1796-1832), Diesel a studiat cu atenție singurul său tratat nemuritor, „Reflecții asupra forței motrice a focului și pe mașinile care pot folosi această forță”. Potrivit Carnot, într-un motor cu eficiență maximă este necesar să se încălzească fluidul de lucru până la temperatura de ardere a combustibilului doar prin „modificarea volumului”, adică. compresie rapidă. Când combustibilul se va sparge, trebuie să reușiți să mențineți temperatura constantă. Și acest lucru este posibil numai cu arderea simultană a combustibilului și extinderea gazului încălzit.

În 1890, Rudolph s-a mutat la Berlin și ... a înlocuit amoniacul cu aer comprimat puternic încălzit. "În urmărirea fără încetare a obiectivului, ca urmare a unor calcule nesfârșite, în cele din urmă mi-a venit o idee care m-a umplut de o mare bucurie", a scris inventatorul. să folosească cât mai multă căldură pentru o 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 cu mult înaintea a tot ceea ce a fost creat în acest domeniu până acum, încât se poate spune în siguranță - Eu sunt prima din această nouă și cea mai importantă secțiune de tehnologie de pe mica noastră minge de pe Pământ! Sunt în fața celor mai bune minți ale omenirii de ambele părți. oceanul! "

Construcțiile teoretice nu au stârnit niciodată un interes atât de mare în rândul specialiștilor. Cu toate acestea, majoritatea au apreciat ideea ca practic practic. Dar au fost și alte exemple. "V-am citit munca cu mare interes: atât de radical și cu îndrăzneală nu a vorbit nimeni care a prezis apusul pentru mașina cu aburi. Iar victoria va aparține atât de curaj!", A scris profesorul M. Schratter. Diesel credea în mașina lui ...

Anul 1893. Motor diesel Etapa 1

Primul motor prototip a fost construit deja în 1893 în Augsburg. Construcția a fost condusă chiar de Diesel. A început imediat testarea, dar primul prototip a explodat, inventatorul și asistentul său au murit aproape. Motorul folosea praf de cărbune maro ca combustibil și era fără răcirea apei a pereților cilindrilor.

După ce nu a obținut un rezultat pozitiv asupra prafului de cărbune, Rudolph Diesel, după ce a încercat să utilizeze gaz ușor, a ales în cele din urmă combustibil lichid.

Anul 1894. Motor diesel Etapa 2

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

Anul 1895. Motor diesel Etapa 3

După primele două eșecuri, a proiectat al treilea model. "Primul motor nu funcționează, al doilea nu funcționează corect, al treilea va fi bun!" - Diesel i-a spus colegului său Vogel. În 1895, s-a finalizat ansamblul celui de-al treilea eșantion, care conține toate elementele de bază ale viitorului motor diesel. Chiar s-a dovedit a fi bun! Dar când a fost creată, Diesel a trebuit să abandoneze multe dintre planurile sale originale. De exemplu, nu a reușit complet să obțină rezultatele așteptate din funcționarea motorului fără răcirea cu apă. Deși posibilitatea unei astfel de lucrări, prevăzută teoretic de Diesel, a fost dovedită în timpul testelor, dar experimentele l-au convins că nu este practic să o pună în practică. Rezultatele pozitive au apărut numai după ce motorul a fost echipat cu răcire cu apă, iar furnizarea de combustibil lichid la cilindru și atomizarea acestuia s-au efectuat cu aer comprimat. În ceea ce privește introducerea răcirii cu apă, Diesel, explicând lucrările și rezultatele testelor primului motor prototip în raportul său la Congresul Uniunii Inginerilor Germani, va spune următoarele: „Atrag atenția asupra faptului că această mașină funcționa fără sacou de apă și că, astfel, capacitatea de a lucra fără răcire cu apă, furnizate teoretic. Din motive practice, cu implementări suplimentare ale mașinii, a fost utilizată o manta de răcire cu apă, ceea ce face posibilă obținerea la aceeași dimensiune ah cilindru un loc de muncă mare. "

Anul 1896. Motor diesel Etapa 4

La sfârșitul anului 1896, a fost construită versiunea finală, a patra, a motorului prototip de 20 CP.

În testele oficiale din februarie 1897, efectuate sub îndrumarea profesorului M. Schroeter, acest motor a consumat 240 g de kerosen la 1 CP. pe oră, eficiența sa efectivă a fost de 26%. Niciunul dintre motoarele existente la acea vreme nu avea astfel de indicatori. Motorul a fost realizat în patru cicluri. În timpul primei lovituri a pistonului, aerul a fost aspirat în cilindru, în timpul celui de-al doilea a fost comprimat la aproximativ 4 MPa, încălzindu-se până la aproximativ 600 ° C. Și în mediu încălzit prin compresia aerului prin duză (aer comprimat la o presiune de 5-6 MPa), a început să fie introdus combustibil lichid (kerosen). Intrând în aerul încălzit, combustibilul s-a aprins și a ars spontan la presiune aproape constantă (dar nu la o temperatură constantă, așa cum se aștepta Diesel, patentând un ciclu). Alimentarea cu kerosen la cilindru a durat aproximativ 1/5 din a treia cursă a pistonului. În restul cursului, s-a produs expansiunea produselor de ardere. Pentru a patra cursă a pistonului, combustibilul ars a fost eliberat în atmosferă. Ciclul de funcționare al motorului creat a fost foarte diferit de cel brevetat.

Expoziția de motoare cu aburi din 1898 din Munchen a fost punctul culminant al succesului incredibil al lui Diesel. Comenzile de motoare au fost achiziționate de întreprinderi germane și străine la cerere mare. O ploaie de aur a căzut pe un inginer de 39 de ani !!!

După ce a abandonat cercetările, Diesel a intrat în comerț. Deținând deja o avere de șase milioane, el a fondat o întreprindere pentru construcția de trenuri electrice, a finanțat loterii catolice, a cumpărat și a vândut tot felul de companii. Dar este uimitor - niciun singur motor al „sistemului Diesel” nu a fost vândut nici până atunci!

Scandalul a izbucnit când primii dizeli nu au putut să funcționeze. Acordurile sunt anulate, plățile către Diesel sunt suspendate. Fabrica Augsburg, deținută de inventatori, a dat faliment. Datorită abundenței unor probleme minore, motorul diesel și-a subminat reputația. Precizia necesară la fabricarea unui număr de piese a depășit semnificativ nivelul de capacități al majorității instalațiilor. Pe lângă dificultățile tehnologice, s-a pus problema creării de noi materiale rezistente la căldură. Unele companii au declarat improprii motoarelor diesel pentru producția de masă ...

Fata de un zid de ostilitate in Germania, Diesel a stabilit relatii cu industriasi straini. În Franța, Elveția, Austria, Belgia, Rusia și America.

Anul 1903. Aventura unui motor diesel în Rusia.

Imediat ce vestea noului motor a zburat în lumea industrială, Emmanuel Nobel, proprietarul unei fabrici de construcții din Sankt Petersburg, și-a dat seama imediat că motoarele diesel au un mare viitor în Rusia. Pentru că în Rusia există rezerve inepuizabile de petrol, care chiar în forma sa pură, fără rafinare, pot deveni combustibilul pentru un nou motor. Ei bine, bineînțeles, a existat un beneficiu nu numai pentru întreaga Marea Rusie, ci și special pentru familia Nobel, care deține parteneriatul de rafinare a petrolului dintre Frații Nobel. Și în 1897, Emmanuel Nobel a încercat să achiziționeze un brevet pentru fabricarea unui motor în Rusia. Cu toate acestea, Dieselul, apoi scăldat în razele de faimă mondială, a cerut un preț prohibitiv - jumătate de milion de ruble în aur. Un suedez slab a decis să aștepte un moment mai potrivit pentru acord. Un an mai târziu, designerul, care a primit idei realiste despre legile afacerii, a redus prețul la 800 de mii de mărci.

Achiziționând un brevet, Nobel a comis un act de altruism fără precedent: a invitat toate fabricile rusești cu profilul corespunzător, folosind desenele brevetului, să înceapă producția de motoare diesel. Cu toate acestea, datorită faptului că până atunci autoritatea motorului din Occident fusese grav zguduită, nimeni nu era dispus. Și inginerii uzinei Nobel au început să dezvolte independent o modificare a motorului care lucrează pe ulei. În noiembrie 1899, un motor diesel „petrol” cu o capacitate de 20 CP. era gata. La expoziția de la Paris din 1900, designerul său principal, profesorul George Filippovich Depp, a dovedit că motorina rusă este superioară analogilor străini. Principala sarcină pentru Nobel a fost obținerea unui ordin din partea departamentului militar de instalare a motoarelor diesel pe navele de război. În 1903, la Sankt Petersburg, precum și la Uzina de Inginerie Kolomna, motoarele au început să fie produse cu o capacitate de 150 CP. Inițial, motoarele diesel au fost instalate pe două nave ale parteneriatului Nobel - Vandal și Sarmat. Avantajele motorului cu ulei în comparație cu motorul cu aburi erau atât de evidente, încât proprietarii companiilor de transport maritim au început să facă cursa pentru a-și echipa navelor cu motoare diesel.

În timp ce puterile europene se certau despre cine ar trebui să preia producția de motoare la Diesel, Rusia și-a început producția în masă, în plus, mai multe tipuri simultan: staționare, viteză mare, navă, revers, etc. Motoare diesel au fost produse la Kolomna, Riga, Nikolaev, Harkov și , desigur, fabrica Ludwig Nobel din Sankt Petersburg (Ulei Nobel în motoarele Nobel pentru bani Nobel). În Europa, motorul diesel a fost numit chiar „motorul rusesc”. Diesel a cooperat cu plăcere cu industriașii ruși - ei sunt singurii care au plătit periodic dividende datorate inventatorului.

extensie

  "O invenție ... nu a fost niciodată doar un produs al imaginației creatoare: este rezultatul relației dintre gândirea abstractă și lumea materială ... Istoria îl consideră pe inventator nu cel care a exprimat primele astfel de idei cu grade diferite de certitudine, ci cel care a implementat propria lui idee, care s-ar putea să pâlpâie în mintea multor alți oameni ... "

Apariția unui motor ieftin în funcțiune a însemnat victoria petrolului asupra cărbunelui, prin urmare, proprietarilor de cărbune Ruhr nu le-a plăcut. În ciuda succeselor unui nou tip de motor, atacurile răufăcătorilor asupra lui Rudolph Diesel și a motorului său nu au slăbit: "Diesel nu a inventat nimic ... a colectat doar invenții ..."

În 1912, Rudolph Diesel ajunge în America. Comunitatea inginerească din lume este obișnuită să-l vadă ca un specialist de succes major la zenitul faimei. Nu este fără motiv că ziarele din New York și-au informat cititorii despre sosirea „Dr. Diesel, un faimos inginer diplomat de la Munchen”. În sălile de conferințe unde a prezentat prezentările, în holul hotelurilor și în foaierul teatrelor, corespondenții l-au asediat peste tot. Edison însuși - vrăjitorul invenției americane - a declarat atunci public că motorul lui Rudolph Diesel este un punct de reper în istoria omenirii.

Corect, restrâns, îmbrăcat într-o haină neagră strictă, Diesel a îndurat stoic spectacole lungi și pompoase publicului său. Și niciunul dintre inginerii americani care i-au ascultat discursul nu ar putea nici măcar să suspecteze că strălucitorul vorbitor, care vorbea în 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, ratează. eșecurile, atacurile și neîncrederea cu care invenția sa a intrat în viață.

Și în același timp, anticipând sau anticipând inevitabilitatea prăbușirii sale, imediat după întoarcerea la Munchen, Diesel cumpără acțiuni ale unei companii de mașini electrice care curând a falimentat cu bani împrumutați. Drept urmare, el a trebuit să calculeze aproape toți slujitorii și să pună casa pentru a-și realiza ultimul plan, căruia nu i-a fost dedicat nimeni. Anul următor, Diesel a început cu călătorii: mai întâi a vizitat Parisul, Berlinul, Amsterdamul, iar apoi cu soția sa a vizitat Sicilia, Napoli, Capri, Roma. "Ne putem lua la revedere de la aceste locuri. Nu le vom mai vedea niciodată." O singură dată a lăsat o frază atât de ciudată, dar soția sa nu i-a acordat atenție, dar a amintit-o și a înțeles-o abia mai târziu, când totul s-a întâmplat deja. Apoi, Dieselul se duce în Alpii Bavarezi la Sulzer, uzina căreia a fost trecută o dată în practică inginerească. Vechii prieteni au fost izbiți de schimbările care au avut loc recent cu Rudolph. Întotdeauna restrâns și precaut, părea să-și fi pierdut aceste calități fără urmă și cu aparentă plăcere căutând excursii periculoase pe munte, îngăduite de activități riscante.

Spre sfârșitul verii lui 1913, a izbucnit o criză financiară. Diesel a devenit complet falimentar. Și în acest moment, după ce a abandonat recent pozițiile bine plătite în firmele americane, el acceptă brusc propunerea unei noi fabrici de motoare în Anglia de a le ocupa poziția de doar inginer consultant. După ce a aflat despre asta, British Royal Automobile Club i-a cerut să facă un raport la una din ședințele clubului, la care Diesel a fost de acord și a început să se pregătească pentru o călătorie în Anglia. În această scurtă perioadă de timp, el angajează unele acțiuni, analizând care, ulterior, rudele lui Rudolph Diesel vor ajunge la concluzia că o decizie tragică le-a fost deja luată.

După ce și-a escortat soția pentru a-și vizita mama, până la începutul lunii septembrie a fost lăsat singur în casa sa din Munchen. Primul lucru pe care l-a făcut imediat a fost să-i lase pe câțiva slujitori rămași din casă până dimineața și să ceară fiului său cel mai mare (de asemenea, Rudolph) să vină urgent la el. Conform amintirilor fiului său, a fost o întâlnire ciudată și tristă. Tatăl meu i-a arătat ce și unde este în casă, în care se depozitează dulapuri hârtii importante, a dat cheile corespunzătoare și a cerut să încerce încuietori. După plecarea fiului său, a început să se uite la documentele de afaceri, iar a doua zi dimineața slujitorul s-a întors și a constatat că șemineul era înfundat cu cenușă de hârtii arse, iar proprietarul însuși se afla într-o stare mohorâtă și deprimată.

Câteva zile mai târziu, Diesel a plecat la Frankfurt cu fiica sa, unde soția lui îl aștepta deja. Fiind alături de ele câteva zile, a plecat singur pe 26 septembrie la Gent, de unde a trimis o scrisoare către soția sa și mai multe cărți poștale către prieteni. Scrisoarea era ciudată, confuză și mărturisea frustrarea severă a autorului.

29 septembrie 1913 la Anvers, Dieselul se pregătea să navigheze cu bacul "Dresda" ... Pe puntea superioară, cina era destul de relaxată. Diesel a povestit colegilor săi călători despre soția sa, despre invențiile sale. Dar ei erau interesați de politică. Winston Churchill, numit Lord Admiralty, a început o reconstrucție a flotei engleze, iar acest lucru a fost foarte îngrijorător pentru doi noi prieteni din Diesel. Erau germani, iar războiul din Balcani a fost văzut ca prima scânteie a unui război viitor între Germania și Anglia. Churchill urma să reconstruiască flota engleză. Politic subțire, a prevăzut războiul cu Germania. Prin urmare, a intrat în contact cu talentatul inginer Diesel, pentru că știa că în Kaiser Germania, navele de război, în special Prințul Regent, aveau deja un motor marin multicilindru proiectat de Diesel, care dădea o superioritate semnificativă a vitezei. În plus, motoarele diesel erau montate în grabă pentru submarine. Deci, poate, nu este atât de întâmplător că doi germani au apărut la bordul bărcii cu aburi germane, doi germani pregătiți pentru orice pentru Germania.

În jurul orei 10 seara, Rudolph Diesel s-a înclinat cu cunoscuții săi și a coborât în \u200b\u200bcabină. Înainte de a deschide ușa, a oprit ispravnicul și a cerut să-l trezească dimineața exact la 6:15. În cabină, își scoase pijamaua din valiză și o puse pe pat. A luat ceasul din buzunar, l-a pornit și l-a agățat de peretele de lângă pernă ... Și nimeni altcineva nu l-a văzut.

Inspecția cabinei a arătat: coșul pregătit de ispravnic pentru a dormi nici măcar nu s-a zdrobit; bagajele nu sunt dezvăluite, deși o cheie este introdusă în încuietoarea valizei; Ceasul de buzunar al lui Diesel a fost așezat astfel încât mâinile să poată fi văzute în timp ce stăteau culcate; caietul era deschis pe masă, iar data de 29 septembrie este marcată cu o cruce. S-a dovedit imediat că, în timpul ocolului de dimineață al navei, ofițerul de serviciu a găsit pălăria cuiva și haina pliată împinsă sub șine. S-a dovedit că aparțineau lui Diesel.

Zece zile mai târziu, echipajul unei mici bărci pilot belgiene a scos un cadavru din valurile Mării Nordului. Marinarii au îndepărtat inelul mort de pe degetele umflate, au găsit o poșetă, o cutie pentru ochelari și un kit de prim ajutor în buzunar. Trupul, după obiceiul marin, a fost dat pe mare. Ajuns în Belgia la apel, fiul lui Rudolph Diesel a confirmat că toate aceste lucruri aparțineau tatălui său.

Rudele lui Diesel erau convinse că s-a sinucis. În favoarea acestei versiuni, nu au vorbit doar comportamentul ciudat și de neînțeles al lui Diesel în ultimul an de viață, ci și unele circumstanțe apărute ulterior. Așa că, înainte de a pleca, i-a dat soției sale o valiză și i-a cerut să nu o deschidă mai multe zile. În valiză erau 20 de mii de mărci. Aceasta a fost tot ce a rămas din averea enormă a lui Diesel. Și din nou: mergând în Anglia, Diesel a luat cu el nu un ceas de aur, ca de obicei, ci oțelul de buzunar ...

Concluzie.

Lumea i-a plăcut 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 ...

Ferry Dresda

Era în special transport. A mâncat un amestec de combustibil lichid cu aer, mai mult decât atât. Frecvența de rotație a arborelui a fost de 4-5 ori mai mare decât cea a motoarelor cu gaz, iar capacitatea litrului (l. S / l) a fost dublată. Pe unitatea de putere, exista mai puțin masă.

Primele motoare Benz au o viteză de rotație a arborelui care nu depășește 400 rpm; iar Benz a justificat acest motor cu viteză mică cu longevitatea și liniștea motorului. Mecanismul manivelei a rămas deschis, ca în motoarele staționare. Cel mai interesant lucru despre motorul Benz este aprinderea electrică a amestecului, în principiu aceeași cu motoarele actuale. Din păcate, a funcționat foarte instabil.

Creșterea puterii motorului

Nu a fost atât de ușor să crești puterea motorului și, astfel, viteza mașinii. Dacă crești diametrul cilindrului, atunci forțele care acționează pe pereții acestuia, pe detaliile mecanismului manivelei, cresc. Dacă creșteți lungimea cursei pistonului, atunci cilindrul este greu de amplasat pe mașină, dimensiunile pieselor manivelei cresc. În ambele cazuri, motorul devine mai greu. Aceste circumstanțe i-au condus pe proiectanți la ideea înmulțirii numărului de cilindri. Daimler avea deja motoare cu două cilindri (în formă de U) ale primelor sale motoare, iar în 1891 a construit primul patru cilindri.

Creșterea numărului de cilindri a dat nu numai compactitatea motorului cu o creștere a puterii sale, ci și o rulare lină. Într-un motor cu patru cilindri, fiecare cursă reprezintă o jumătate de rotație a arborelui cotit, în timp ce un motor cu un singur cilindru are două rotiri. În același timp, proiectarea și asamblarea motorului cu mai mulți cilindri este mai complexă, apar deformări și devieri ale arborelui. A trebuit să introduc contragreutări, să măresc numărul suporturilor sale și să instalez un ax de echilibrare auxiliar în apropiere.

Până la sfârșitul secolului, multe firme au produs simultan motoare cu un singur, dublu și patru cilindri. Am încercat să folosim cilindrii identici pe toate motoarele companiei pentru a stabili producția în masă și a simplifica înlocuirea lor în caz de avarii. De asemenea, au încercat să facă amovibil capul cilindrului (așa cum se face acum) pentru a facilita asamblarea motorului și întreținerea supapei, dar nu au putut obține o etanșare a golului dintre cap și cilindru; încălzirea a provocat deformarea capului, etanșitatea a fost ruptă. Apoi, cilindrul a fost turnat în același timp cu capul și s-au făcut trape cu dopuri pușcate pentru a accesa supapele. Turnarea a fost complicată. Prin urmare, cămașa de răcire cu apă era detașabilă (de unde și numele acesteia), realizată din alamă sau cupru. Fixați-l cu șuruburi.

Un loc important l-a ocupat sistemul de distribuție, adică umplerea cilindrilor cu un amestec combustibil și purificarea acestora din gaze. Pentru toate motoarele timpurii, amestecul a fost admis în cilindru printr-o supapă automată - un „poppet” pe o tijă ca o ciupercă răsturnată. Forma supapei este similară cu cea curentă, a fost deschisă datorită rarefierii în cilindru în timpul cursei de admisie, iar restul timpului a fost menținut în poziție închisă de arc și presiune în cilindru. În ciuda blocajelor dese, simplitatea designului unei astfel de valve a atras specialiști până în primii ani ai secolului XX. Și apoi, cu o creștere a vitezei arborelui, am trecut la o supapă controlată.

Supapa de evacuare a fost controlată de la bun început, ca o supapă de pe un motor cu aburi, folosind un excentric și o tracțiune. Odată cu abandonarea supapei automate și o creștere a numărului de cilindri, a crescut și numărul de excentrice. Acest lucru i-a determinat pe designeri să se gândească la un singur ax cu came în loc de excentrice, cu acționarea sa de la arborele cotit. Camele au fost așezate astfel încât proeminențele lor la momentul potrivit ridicau tulpinile valvei. Cu mișcarea suplimentară a camei, arcul a menținut robinetul închis. Dispozitivul mecanismului de distribuție a achiziționat o schemă care a supraviețuit până în zilele noastre. Pentru a compensa imperfecțiunile carburatoarelor din acea perioadă, acestui mecanism i s-a oferit o altă funcție: șoferul ar putea folosi o manetă specială (încă una!) - un comutator pentru a decupla arborele cu came și a scoate came de sub valve, oprește temporar acțiunea lor.

Deși, se pare, motorul auto, spre deosebire de cel staționar, ar putea fi răcit de fluxul de aer care se apropie, designerii au ajuns foarte curând la concluzia că răcirea cu apă a fost mai eficientă. A trecut printr-o serie de etape de dezvoltare, până la răspândirea caloriferelor bobinei, înconjurând uneori întreaga capotă a motorului. Bobinele, în ciuda volumului lor, a masei mari și a posibilelor defecțiuni, au durat aproximativ 15 ani. Pe modelul Mercedes (1901), pentru prima dată, a fost folosit pentru prima dată radiatorul tubular sau celular cu o suprafață de răcire mare, ceea ce a schimbat aspectul mașinii. La sfârșitul secolului XIX, au apărut pompe de apă rotite de un arbore cotit. Pentru a trage aer prin calorifer, în special în timpul conducerii lente, am folosit un ventilator amplasat în spatele caloriferului sau combinat cu volanta motorului (în acest caz, așezați o carcasă sub motor pentru a sigila compartimentul motorului).

Până la începutul secolului XX, a fost creat sistemul de ungere a motorului prin pulverizare. Buclele de pe capetele inferioare ale tijei de legătură au zguduit uleiul umplând carterul, picăturile sale ungând buteliile și rulmenții. Pentru a lubrifia celelalte mecanisme ale mașinii, a fost prevăzută o întreagă baterie de „picătore”, care apărea pe panoul frontal sau pe partea laterală a caroseriei. Din când în când, șoferul sau asistentul său apăsau butoanele picătorului.

În dezvoltarea dispozitivelor proiectate pentru a alimenta amestecul în cilindri și aprinderea acestuia, a trebuit să se ocupe de discipline științifice relativ noi: inginerie electrică, gaze și hidrodinamică.

Cu mult înainte de apariția mașinilor, atomizatorul era cunoscut. Merită să o punem pe benzină din rezervor în motor, iar vidul în cilindri în timpul cursei de admisie să creeze curent de aer și să pulverizeze benzina. Amestecând cu aerul, a format un amestec combustibil. Cu toate acestea, designerii au crezut că o astfel de schemă de „coafor” este prea delicată pentru motoarele brute ale vremii.

Apariția carburatorilor

Au inventat diferite carburatoare complexe. Funcționarea carburatorului Marcus seamănă cu procesul de pulverizare a vopselei de la o perie (de unde și numele - carburatorul periei). În carburatorul de tip „bubbler” (agitat) Benz, aerul a trecut prin grosimea benzinei din rezervor. Stratul de benzină a devenit mai subțire pe măsură ce a fost consumat, iar amestecul a devenit mai puțin saturat; dispozitivul a funcționat bine abia la începutul călătoriei. Aceștia au refuzat carburatorul din fitil, deoarece din cauza rarefierii în cilindru, acesta a aspirat uneori ... fitilele în sine și motorul s-a oprit. La utilizarea unui carburator de suprafață, șoferul a trebuit să monitorizeze constant nivelul benzinei.

Nefiind obținute rezultatul dorit, designerii s-au îndreptat spre pistolul de pulverizare respins. Carburatorul de pulverizare al Daimler și Maybach a constat în camere de plutire și amestecare. Un nivel constant de combustibil a fost menținut automat în camera de plutire. Datorită rarefecției, benzina a ieșit din dubla din camera de amestecare, ca și cum ar fi dintr-o pistolă pulverizată. Această schemă, în principiu, a supraviețuit până în zilele noastre.

Sisteme de aprindere

O varietate de soluții de proiectare este caracteristică și pentru sistemele cu aprindere timpurie. „Eficacitatea” lor este evidențiată de cuvintele „O bună aprindere!”, Cu care automobilistii s-au salutat odată. Și acum termenul „aprindere lungă” (remorcarea unei mașini eșuate) a fost păstrat în rândul șoferilor.

Aparatele electrice ale lui Lenoir erau atât de imperfecte, încât prima mașină din Benz echipată cu ele nu putea funcționa decât pe un drum foarte plat, pe vreme uscată și aproape de o stație de încărcare sau având „la bord” o sursă de elemente Bunsen uscate. Au încercat să le înlocuiască cu un dinam, dar nu a funcționat cu viteze mici; pentru a porni motorul, a fost necesar să se rotească manual arborele foarte energic sau să se disperseze într-un fel mașina. Bateria acidă era încă foarte grea, slabă din punct de vedere energetic, deteriorată de la agitare.

Mulți constructori auto au fost atrași de invenția „Aprindere magnetică pentru deconectare” inventată în 1895 de inginerul electric german Robert Bosch (1861-1942). Acest sistem a generat curent datorită mișcării armăturii în câmpul electric între poli ai magnetului. În momentul celei mai mari forțe de curent, circuitul electric a fost spart de o împingere condusă din armatură. Golul a apărut în camera de ardere. A apărut o scânteie care a aprins amestecul. Sistemul funcționa în mod fiabil dacă turația motorului nu depășea 300 rpm.

G. Daimler și V. Maybach, care au obținut viteze mari ale motorului, nu au satisfăcut niciunul dintre sistemele de aprindere electrică de atunci. Prin urmare, până la sfârșitul secolului al XIX-lea, pe mașinile Daimler a fost utilizat un tub de strălucire de platină, în ciuda costurilor ridicate, a pericolului de incendiu și a faptului că de multe ori a provocat aprinderea prematură a amestecului. În Germania, a fost chiar pregătit un proiect de lege care să interzică aprinderea strălucirii. Daimler a fost primul care a folosit o mașină magnetoelectrică cu două înfășurări de armătură propuse de R. Bosch pe o mașină de producție. Acesta a fost numit „magneto de înaltă tensiune”. Permite realizarea unei aprinderi fiabile și nu depindea de turația motorului. Mașinile cu magneto au durat până în anii '30.

Așa că pas cu pas a creat un motor auto. Capacitatea sa a crescut de la începutul secolului XX de zeci de ori, iar puterea specifică - de 7 ori, consumul de combustibil la 1 litru. a. Am redus la jumătate. Asemănările cu motoarele staționare sunt aproape pierdute, cu excepția celor mai frecvente.