Sipas mendimit tim, motori i parë shumë primitiv i djegies mund të quhet top. Një pagesë ( trupi punues) pastaj futet një predhë (pistoni), predha e ngarkesës ndizet (ndezja), djegia e shtytësit prodhon një sasi të madhe të gazeve shtytëse (goditje pune), të cilat, duke u zgjeruar, e shtyjnë me forcë predhën nga fuçi, që është, bëj puna e nevojshme... Pastaj i gjithë cikli, megjithëse ngadalë, por i përsëritur.
Pajisjet e para që ngjajnë paksa me një motor djegia e brendshme ka përdorur edhe barut. Në shekullin e 17 -të, shpikësi Christian Huygens përdori një pompë uji të barutit për të siguruar ujë në kopshtet e Pallatit të Versajës, e cila kërkonte të paktën 3,000 metra kub ujë në ditë. Në fakt, ai ishte motori i parë, i përdorur praktikisht, primitiv me djegie të brendshme. (Sipas disa raporteve, motori nuk ishte ndërtuar.)
Deri në fund të shekullit të 18 -të, motorët me avull u zhvilluan. Krijuesit e motorëve me avull tashmë e kuptuan atë karburant më i mirë digjet direkt në cilindrin e motorit, vetëm në atë kohë nuk kishte karburant të përshtatshëm për këtë proces.
Në vitet 1780, shpikësi Alexandro Volta bëri një pistoletë lodër në fuçinë e së cilës një përzierje ajri dhe hidrogjeni shpërtheu me një shkëndijë elektrike. Si rezultat i shpërthimit, një prizë u shty nga fuçi. Në shikim të parë, kjo nuk ka të bëjë me një motor me djegie të brendshme, por ishte kjo që i shtyu shpikësit në mundësinë e përdorimit të gazit në një motor me djegie të brendshme si një lëng pune dhe mundësinë e ndezjes së gazit duke përdorur një shkëndijë elektrike Me
Më pas, disa shpikës, duke marrë si bazë eksperimentet e Voltës, u përpoqën të bëjnë motorë me djegie të brendshme që veprojnë në një përzierje të hidrogjenit me ajrin.
Motor Lebon
Një ngjarje e ndritshme në histori e gjate Krijimi i një motori me djegie të brendshme ishte shpikja e një metode për prodhimin e gazit të djegshëm artificial.Metoda e prodhimit të gazit të djegshëm me distilim të thatë nga druri ose qymyri u propozua nga inxhinieri francez Philippe Le Bon në 1799. Edhe pa marrë parasysh rëndësinë e këtij gazi në historinë e zhvillimit të motorit me djegie të brendshme, kjo shpikje luajti një rol të rëndësishëm në historinë e njerëzimit, ky gaz në fillim të 19 -të u përdor gjerësisht për ndriçim, gjë që bëri është e mundur të zëvendësohet qirinj të shtrenjtë dhe e bëjnë jetën më të ndritshme. Prandaj, ky gaz shpesh quhej "gaz llambë", por ndonjëherë, për shkak të metodës së prodhimit, gazi quhej "gaz qymyri". Shumë shpejt Le Bon përcaktoi që një përzierje gazi dhe ajri shpërthen lehtë, duke lëshuar një sasi të madhe nxehtësie, si rezultat i së cilës ndodh një zgjerim i fortë i përzierjes së djegur, domethënë krijohet presioni i nevojshëm, i cili mund të përdoret për marrin energji mekanike. Në bazë të këtij zbulimi, në 1801 Le Bon mori një patentë për një motor me gaz llambë.
Motori i propozuar nga Le Bon nuk ndryshonte shumë në dizajn nga një motor me avull, vetëm në vend të avullit nën presion, Le Bon sugjeroi futjen e një përzierje të gazit ndriçues me ajër në cilindër dhe më pas ndezjen e kësaj përzierje. Dizajni i motorit përfshinte dy kompresorë dhe një dhomë përzierëse. Një nga kompresorët para-ngjeshi ajrin e furnizuar në dhomën e përzierjes, ndërsa kompresori i dytë ngjeshi gazin ndriçues që vjen nga gazifikuesi. Pastaj përzierja ajër-gaz u fut në cilindrin e motorit për ndezjen e mëvonshme. Duhet të theksohet se motori Lebon u quajt një motor me dy drejtime; në dizajne të tilla, gazi (lëngu i punës) shtyp alternativisht mbi pistonin nga të dy anët. Përveç kësaj, Philippe Le Bon, bazuar në një pistoletë lodër të bërë nga Alexandro Volta, shpiku ndezjen elektrike, e cila përdorte një shkëndijë elektrike. Fatkeqësisht, Philippe Le Bon vdiq në 1804. Vdekja e tij e parakohshme nuk lejoi që ëndrrat për të krijuar një motor me djegie të brendshme të gazit, të patentuar prej tij, të realizoheshin.
Në kujtesën e njerëzimit, Philippe Le Bon mbeti si shpikësi i gazit të llambës, i cili u përdor për disa dekada për të ndriçuar qytetet.
Dhe për specialistët, ai mbahet mend si shpikësi i motorit me djegie të brendshme të gazit dhe ndezjes elektrike.Në gjysmën e parë të shekullit XIX, shumë shpikës u përpoqën të krijonin një motor me djegie të brendshme, vetëm në Angli gjatë kësaj periudhe u morën më shumë se 50 (sipas disa burimeve 100 ose edhe 200) patenta për një motor me djegie të brendshme. Patenta të ngjashme u morën nga shpikësit nga vendet e tjera. Disa shpikës patën sukses vetëm në patentimin e motorëve, disa arritën në krijimin e motorëve të punës, por këta motorë nuk morën zhvillimin e mëtejshëm... Punimet e disa prej shpikësve ishin shumë interesante, por është e pamundur të përshkruhen të gjitha modelet brenda një artikulli. Prandaj, në të ardhmen, ne do të ndalemi vetëm në ngjarjet dhe personalitetet më goditëse që kanë luajtur një rol të rëndësishëm në historinë e krijimit dhe zhvillimit të motorit me djegie të brendshme.
Në 1824, u zhvillua një ngjarje shumë e rëndësishme për zhvillimin e motorëve me djegie të brendshme. Fizikani dhe inxhinieri ushtarak francez Carnot, bazuar në ligjet e termodinamikës, në punën e tij "Reflektime mbi forcën lëvizëse të zjarrit dhe makinat e afta për të zhvilluar këtë forcë" përshkroi teorikisht punën e idealit motor ngrohje... Ajo që duhet të theksohet veçanërisht në punën e tij, Carnot teorikisht vërtetoi nevojën për të ngjeshur përzierjen e djegshme para ndezjes.
Dhe përkundër faktit se vetë Carnot nuk krijoi një motor me djegie të brendshme, ky njeri luajti një rol shumë të rëndësishëm në krijimin dhe zhvillimin e një motori të nxehtësisë. Ishte në teorinë e Carnot që u krijuan motorët me djegie të brendshme të Otto dhe Diesel, të cilat janë baza e të gjitha motorët modernë.
Motori Barsanti dhe Matechi
(Eugenio Barsanti dhe Felice Matteucci)
Më 12 qershor 1854, shpikësit italianë Barsanti dhe Matechi patentuan motorin e tyre me djegie të brendshme në Londër. Motori u patentua në Londër sepse ligji italian në atë kohë nuk siguronte mbrojtje të besueshme ndërkombëtare.
Ishte një motor me një pistoni të lirë, duke zgjeruar gazrat, duke kapërcyer presionin e atmosferës dhe peshën e pistonit, e ngriti pistonin lart. Për ndezjen përzierje puneështë përdorur një shkëndijë elektrike. Pas ftohjes së gazrave nën pistoni, u krijua një vakum dhe pistoni, nën ndikimin e presionit atmosferik, zbriti, ndërsa prodhoi një punë mekanike.
Më pas, një motor i një dizajni të ngjashëm u krijua nga inxhinierët gjermanë Otto dhe Langen, i cili u bë i përhapur dhe ishte një sukses i madh tregtar.
Diagrami i motorit
Kjo figurë tregon një diagram të pajisjes së motorit Barsanti dhe Matechi.
Një model më i detajuar i një motori të tillë do të diskutohet në përshkrimin e motorit të parë Otto.
Pamje e përgjithshme e motorit Barsanti dhe Matechi.
Motori Barsanti kishte përparësi të konsiderueshme ndaj motorit me avull që ishte përdorur gjerësisht në atë kohë, ishte më i bardhë, më i sigurt, më kompakt dhe mund të vihej shpejt në punë. Pesha e këtij motori nuk e lejoi atë të instalohej në një makinë, por nuk ishte menduar për këtë. Motori ishte menduar të përdorej si burim i energjisë mekanike në fabrika, punishte artizanale ose të instalohej në anije.
Disa burime tregojnë se motori Barsanti dhe Matechi ishte motori i parë i përdorur praktikisht me djegie të brendshme. Por patenta për këtë motor humbi, kështu që nuk është e mundur të përshkruhet me saktësi modeli i motorit. Vërtetë, disa dokumente financiare kanë mbijetuar, duke konfirmuar prodhimin me porosi të motorit. Gjithashtu, disa vizatime të vjetra të motorit kanë mbijetuar, por duke marrë parasysh shembujt që arrita të gjej, mund të themi se kishte disa modele të motorit dhe se një motor ishte prodhuar për secilin porosi. Dizajn i ri... Ka dëshmi se motorët e ndërtuar me porosi janë instaluar në anije ose janë përdorur si burim i fuqisë mekanike në fabrika.
Në 1856 Barsanti dhe Mateci ndërtuan një motor me dy cilindra me 5 kuaj fuqi. në secilin cilindër të të cilit kishte dy pistona që lëviznin drejt njëri -tjetrit.
Modeli i motorit
Fotografia muzeale e motorit me një cilindër Barsanti dhe Matechi
Një mekanizëm ingranazhi që konverton lëvizjen reciproke të pistonit në rrotullimin e boshtit të motorit.
Ingranazhet e mëdha të montuara në bosht me sa duket kishin një mekanizëm të integruar me shufra, dhe ingranazhi i montuar përgjatë boshtit të boshtit ishte krijuar për të sinkronizuar lëvizjen e pistoneve. Kur njëri nga pistonët u ngjit, pistoni i dytë zbriti.
Motori Barsanti me dy pistona
Motori Barsanti dhe Matechi me dy pistona të kundërt
Këto tre figura tregojnë motorin Barsanti dhe Matechi, i cili ka një dizajn krejtësisht të ndryshëm. Dy pistona u instaluan në cilindrin e këtij motori, duke lëvizur drejt njëri -tjetrit. Me ndihmë raft i dhëmbëzuar forca nga pistonët u transmetua në ingranazhet, brenda të cilave u ndërtua një mekanizëm me shufra. Për të sinkronizuar lëvizjen e pistoneve, ingranazhet me pjerrësi u instaluan në të dy boshtet tërthor, të cilat transmetuan rrotullimin në një bosht të përbashkët gjatësor, në të dy skajet e të cilit u instaluan gjithashtu ingranazhe me pjerrësi.
Gjeni një më të saktë dhe informacion i besueshëm Unë nuk kam pasur sukses në motorin Barsanti dhe Matechi, megjithëse ky motor përmendet vazhdimisht në artikuj mbi historinë e motorit me djegie të brendshme. Për më tepër, shpesh quhet motori i parë që është gjetur përdorim praktik, por jo të prodhuara në masë. Ndoshta konfuzioni lind nga fakti se inxhinierë të tjerë që punuan në krijimin e motorit me djegie të brendshme punuan në Itali. Për shembull, në 1856, inxhinieri italian Petro Venini krijoi një prototip pune të një motori 5 kf, dhe në vitet pasuese ai krijoi më shumë motorë të fuqishëm, të cilat u përdorën si burime stacionare të energjisë mekanike në ndërmarrjet industriale në Itali.
Motori Lenoir
(Jean Etienne Lenoir)
Nga mesi i shekullit të 19-të, ideja e një motori me djegie të brendshme ishte në ajër. Shumë shpikës në vende të ndryshme krijuan modele eksperimentale të motorëve që veprojnë në një përzierje të hidrogjenit dhe ajrit, në gazin e llambës, në pluhurin e qymyrit dhe madje edhe në karburant të lëngshëm, duke përdorur lëngje të ndryshme të ndezshme për këtë.
Por ishte vetëm inxhinieri belg Etienne Lenoir (1822-1900) ( Zhan Jozefi Etienne Lenoir) në 1860.
Duke punuar në një fabrikë belge të elektroplatimit, Lenoir u njoh me parimet e inxhinierisë elektrike. Eksperimentet e Lenoir me energjinë elektrike në 1859 e çuan atë në idenë e përdorimit të një shkëndie elektrike për të ndezur një përzierje ajër-gaz. Kjo e çoi atë në vendimin për të krijuar një motor duke përdorur këtë parim. Ndoshta Lenoir ishte i njohur me punën e Le Bon.
Në 1860 Lenoir mori një patentë për motorin e tij. Dhe gjatë të njëjtit vit, Lenoir ndërtoi një motor bazuar në patentën e marrë.
Shumë inxhinierë, bashkëkohës të Lenoir, nuk e konsideruan motorin e tij si një shpikje të pavarur, pasi Lenoir mblodhi njësi dhe pjesë që ishin përdorur gjerësisht më parë. Por motori Lenoir doli të ishte motori i parë praktikisht me djegie të brendshme që u prodhua në seri dhe mori një vazhdim komercial.
Parimet e funksionimit të motorit Lenoir.
Në paraqitjen dhe modelin e tij, motori Lenoir kishte të gjitha tiparet e një motori me avull, në këtë ai vështirë se ndryshonte nga motori Le Bon.
Ashtu si në një motor me avull, baza e motorit ishte një cilindër në qendër të të cilit kishte një pistoni që lëviz nga një pozicion ekstrem në tjetrin. Në thelb dy dhoma të djegies ishin të vendosura në një cilindër.
Vetëm cilindri i motorit nuk furnizohej me avull nën presion, por një përzierje ajri me gaz ndriçues. Kur pistoni kaloi gjysmën e goditjes së tij nga pozicioni ekstrem, gaz ndriçues dhe ajër u furnizuan në vëllimin e cilindrit të lëshuar pas pistonit, duke u përzier, ata formuan një përzierje të djegshme ajër-gaz. Përzierja ajër-gaz, e cila ishte në cilindër nën presionin atmosferik, u ndez me ndihmën e një shkëndije elektrike, përzierja u dogj shpejt me zgjerimin e saj dhe gjysma e dytë e goditjes pistoni kaloi nën ndikimin e presionit të gazeve në zgjerim, të cilat siguruan punë e dobishme motorri. Në të njëjtën kohë, pjesa e sipërme valvula rrëshqitëse siguroi daljen e gazrave të shkarkimit nga ana tjetër e pistonit.
Makina ishte me veprim të dyfishtë me shpërndarjen e bobinës së lëngut të punës: bobina e poshtme siguroi furnizim alternativ të ajrit dhe gazit në zgavrën e cilindrit të vendosur përgjatë anët e ndryshme pistoni, ndërsa bobina e sipërme siguronte lëshimin alternativ të produkteve të djegies së shkarkimit nga zgavrat e cilindrave të kundërt.
Mekanizmi i fiksimit të motorit shndërroi lëvizjen reciproke të pistonit në lëvizje rrotulluese të volantit. Gjatë një revolucioni të boshtit të motorit, ndodhën dy ndezje të përzierjes ajër-gaz, alternuar në secilën anë të pistonit, ndërsa nuk kishte ngjeshje të përzierjes. Mbi këtë bazë, motori Lenoir bie në grup motorët atmosferikë .
Pajisja e motorit Lenoir
1 - Spirale Rumkorf; 2 - Bateri galvanike; 3 - mbajtja bosht me gunga; 4 - bosht me gunga; 5 - fiksim bosht me gunga; 6 - Volant; 7 - Ekscentrike e valvulës së bobinës së hyrjes; 8 - Rrjedha e valvulës hyrëse; 9 - Ekscentrike e valvulës rrëshqitëse të daljes; 10 - Rrjedha e valvulës së shkarkimit; 11 - shufra lidhëse; 12 - shufra pistoni; 13 - Shpërndarësi i ndezjes së rrëshqitjes; 14 - pistoni; 15 - kandela kamera e pasme; 16 - kandela e dhomës së përparme; 17 - dhoma e përparme e cilindrit; 18 - Valvula rrëshqitëse hyrëse; 19 - Valvula rrëshqitëse e shkarkimit; 20 - cilindër; 20 - Xhaketë ftohëse.
Rochas) botoi një libër me një tirazh prej 300 kopjesh " Një parim i ri puna e makinave shtytëse, në të cilat karburanti digjet brenda cilindrit, "në të cilën ai vërtetoi parimet e funksionimit të një motori me djegie të brendshme me katër goditje.Në punën e tij, Beau de Roche vuri në dukje rëndësinë e ngjeshjes paraprake të përzierjes së punës para ndezjes. Kjo broshurë u botua 16 vjet para regjistrimit të patentës së inxhinierit gjerman Nikolaus Otto, i cili konsiderohet në të gjithë botën shpikësi i motorit me djegie me katër goditje me ngjeshje paraprake të përzierjes së punës.
Vetë Beau de Roche nuk e ndërtoi motorin.
Kushtet
"Motori atmosferik"
Në atë kohë, ky term nënkuptonte motorët me djegie të brendshme në të cilat nuk kishte kompresim të përzierjes së punës para ndezjes.
Aktualisht, ky term ka një kuptim krejtësisht të ndryshëm. Motorët modernë mund të mbingarkohen ose aspirojnë natyrshëm. Motorët që nuk kanë mbingarkesë (injektim i detyruar i ajrit në sistemin e marrjes së motorit) quhen atmosferik.
Spirale Rumkorf
Spirale Rumkorf, është shumë e ngjashme me spiralen e ndezjes së një motori modern me djegie të brendshme. Dizajni i spirales është mjaft i thjeshtë, dy mbështjellje janë mbështjellë në një bërthamë metalike. Fillore - një sasi e vogël e kthesat e një teli të trashë, dhe sekondar - një numër i madh i kthesave të një teli të hollë. Kur lidhni dhe shkëputni dredha -dredha primare në qeliza galvanike(bateritë) një rrymë e tensionit të lartë gjenerohet shkurtimisht në dredha -dredha dytësore.
Pavarësisht se sa shumë u përpoqën inxhinierët e shekujve 18-19. të rrisë efikasitetin e motorit me avull, ai ende mbeti shumë i ulët. Një motor që nxjerr avull brenda mjedisit, në parim, nuk mund të ketë një efikasitet prej më shumë se 8-10% (për shembull, në motorin me avull Watt ishte vetëm 3-4%). Dhe megjithëse më të fuqishme u krijuan më pas instalimet me avull, të aplikuara me sukses në industri, në transportin hekurudhor dhe ujor, ato nuk mund të përdoren për makina.
Mbajtësit e rekordeve të ditëve tona
Motori më i fuqishëm modern me djegie të brendshme është Wartsila-Sulzer RTA96-C. Ajo mat 27 me 17 m dhe zhvillon një kapacitet prej rreth 109 mijë litra. me Kjo njësi funksionon me mazut dhe përdoret në ndërtimin e anijeve. Motori i instaluar në super-makinën Vector American WX-8 pretendon titullin e motorit më të fuqishëm të makinave. Kapaciteti i tij është 1200 litra. me (edhe pse në shtyp ka një shifër prej 1850 litra. nga).
Fuqia e ulët e prodhimit të motorëve me avull shpjegohet me fazën e procesit: uji i ndezur gjatë djegies së karburantit kthehet në avull, energjia e të cilit shndërrohet në punë mekanike. Prandaj, motorët me avull quhen motorë. djegia e jashtme... Por çfarë ndodh nëse përdorni energjinë e brendshme të karburantit drejtpërdrejt?
I pari që filloi eksperimentet me një motor me djegie të brendshme ishte një fizikan holandez i shekullit të 17 -të. Christian Huygens. Ndër zbulimet dhe shpikjet e tij të shumta, projekti i parealizuar kurrë i një motori me pluhur të zi humbi plotësisht. Në 1688, francezi Denis Papin përdori idetë e Huygens dhe krijoi një pajisje në formën e një cilindri në të cilin një pistoni lëvizte lirshëm. Pistoni u lidh me një litar të hedhur mbi bllok me një ngarkesë, e cila gjithashtu u ngrit dhe ra pas pistonit. Baruti u derdh në pjesën e poshtme të cilindrit dhe më pas iu vu zjarri. Gazrat që rezultojnë, duke u zgjeruar, e shtynë pistonin lart. Pas kësaj, cilindri dhe pistoni me jashte të mbushura me ujë, gazrat në cilindër u ftohën dhe presioni i tyre në pistoni u ul. Pistoni, nën ndikimin e peshës së vet dhe presionit atmosferik, u ul, ndërsa ngrinte ngarkesën. Fatkeqësisht, një motor i tillë nuk ishte i përshtatshëm për qëllime praktike: cikli teknologjik i funksionimit të tij ishte shumë i ndërlikuar, dhe në përdorim ishte mjaft i rrezikshëm.
Si rezultat, Papen braktisi sipërmarrjen e tij dhe filloi motorët me avull, dhe përpjekja tjetër pak a shumë e suksesshme për të hartuar një motor me djegie të brendshme u bë 18 vjet më vonë nga francezi Jose Nicephor Niepce, i cili u bë i famshëm si shpikësi i fotografisë. Së bashku me vëllain e tij Claude Niepce shpikën motor varkash duke përdorur pluhurin e qymyrit si lëndë djegëse. I quajtur nga shpikësit "pyreolofor" (e përkthyer nga greqishtja "e bartur nga era e zjarrtë"), motori u patentua, por nuk ishte e mundur të futet në prodhim.
Një vit më vonë, shpikësi zviceran François Isaac de Rivaz mori një patentë në Francë për një ekuipazh të mundësuar nga një motor me djegie të brendshme. Motori ishte një cilindër në të cilin hidrogjeni i prodhuar nga elektroliza u ndez. Kur gazi shpërtheu dhe u zgjerua, pistoni lëvizi lart, dhe kur lëvizi poshtë, aktivizoi rrotullën e rripit. War de Rivaz ishte një oficer në ushtrinë Napoleonike që parandaloi përfundimin e punës në një shpikje që më vonë do t'i jepte jetë një familje të tërë të motorëve të hidrogjenit.
Disa vjet më parë, inxhinieri francez Philippe Le Bon ishte shumë pranë krijimit të një motori mjaft efikas të djegies së brendshme që funksionon me një përzierje gazi llambash të gazeve të djegshme, kryesisht metan dhe hidrogjen, të marra nga përpunimi termik i qymyrit.
Artist i panjohur. Portret i Denis Papin. 1689 g
Makina amerikane të viteve 1930
Në vitin 1799, Le Bon mori një patentë për një metodë për prodhimin e gazit ndriçues me distilim të thatë të drurit, dhe disa vjet më vonë ai zhvilloi një projekt motori, i cili përfshinte dy kompresorë dhe një dhomë përzierëse. Një kompresor duhej të pomponte ajrin e ngjeshur në dhomë, tjetri gazin e ndriçuar të ngjeshur nga një gjenerator gazi. Përzierja gaz-ajër hyri në cilindrin e punës, ku u ndez. Motori ishte me veprim të dyfishtë, domethënë, dhomat e punës me veprim alternativ ishin të vendosura në të dy anët e pistonit. Në 1804, shpikësi vdiq para se të mund të sillte në jetë idenë e tij.
Në vitet pasuese, shumë shpikës hodhën poshtë mendimin e Le Bon, disa madje morën patenta për motorët e tyre, për shembull, anglezët Brown dhe Wright, të cilët përdorën një përzierje ajri me gaz llambë si lëndë djegëse. Këta motorë ishin mjaft të rëndë dhe të rrezikshëm për t'u përdorur. Themeli për krijimin e një motori të lehtë dhe kompakt u hodh vetëm në 1841 nga italiani Luigi Cristoforis, i cili ndërtoi një motor që funksiononte në parimin e "ndezjes së ngjeshjes". Një motor i tillë kishte një pompë që furnizonte një vajguri të lëngshme të ndezshme si lëndë djegëse. Bashkatdhetarët e tij Barzanti dhe Mattocchi zhvilluan këtë ide dhe në 1854 paraqitën të parën motor i vertete djegia e brendshme. Ai punoi në një përzierje të ajrit me gaz llambë dhe kishte ftohja e ujit... Që nga viti 1858, kompania zvicerane "Escher-Wyss" filloi ta prodhojë atë në tufa të vogla.
Në të njëjtën kohë, inxhinieri belg Jean Etienne Lenoir, duke u nisur nga zhvillimet e Le Bon, pas disa përpjekje të pasuksesshme krijova modelin tim të motorit. Shumë risi e rëndësishme u bë ideja e ndezjes përzierja e karburantit ajër me një shkëndijë elektrike. Lenoir gjithashtu propozoi një sistem të ftohjes së ujit dhe një sistem lubrifikimi për lëvizja më e mirë pistoni Ky motor nuk e kalonte efikasitetin 5%, ishte joefikas në konsumin e karburantit dhe nxehej shumë, por ishte projekti i parë i suksesshëm komercial i një motori me djegie të brendshme për nevoja industriale. Në 1863, ata u përpoqën ta instalonin atë në një makinë, por me një kapacitet 1.5 litra. me nuk ishte e mjaftueshme për të qarkulluar. Pasi mori një të ardhur të madhe nga lëshimi i motorit të tij, Le Noir ndaloi së punuari në përmirësimin e tij, dhe së shpejti ai u përjashtua nga tregu nga modele më të suksesshme.
Motori me djegie të brendshme të J.E. Lenoir.
Në 1862, shpikësi francez Alphonse Beau de Rocha patentoi një pajisje thelbësisht të re, motorin e parë me djegie të brendshme në botë, në të cilën procesi i punës në secilin cilindër u krye në dy rrotullime të boshtit të gungës, domethënë në katër goditje (goditje ) të pistonit. Sidoqoftë, kurrë nuk erdhi në prodhimin komercial të motorit me katër goditje. Në Ekspozitën Botërore të Parisit të vitit 1867, përfaqësuesit e uzinës motorët me gaz Deutz, e themeluar nga inxhinieri Nicholas Otto dhe industrialisti Eugene Langen, demonstroi një motor të ndërtuar duke përdorur parimin Barzanti Mattocci. Kjo njësi krijoi më pak dridhje, ishte më e lehtë dhe për këtë arsye shpejt zëvendësoi motorin Lenoir.
Cilindri i motorit të ri ishte vertikal, boshti rrotullues ishte vendosur sipër tij në anën. Një raft i lidhur me boshtin ishte ngjitur në të përgjatë boshtit të pistonit. Boshti ngriti pistonin, u krijua një vakum nën të dhe një përzierje ajri dhe gazi u thith. Përzierja u ndez më pas me një flakë të hapur përmes një tubi (Otto dhe Langen nuk ishin ekspertë në inxhinierinë elektrike dhe braktisën ndezjen elektrike). Gjatë shpërthimit, presioni nën pistoni u rrit, pistoni u rrit, vëllimi i gazit u rrit dhe presioni ra. Pistoni, fillimisht nën presionin e gazit, dhe më pas nga inercia, u ngrit derisa përsëri u krijua një vakum nën të. Kështu, energjia e karburantit të djegur u përdor në motor me plotësinë maksimale, efikasiteti i këtij motori arriti në 15%, domethënë tejkaloi efikasitetin e motorëve më të mirë me avull të asaj kohe.
Cikli i funksionimit të një motori me djegie të brendshme me katër goditje.
A. Hyrja e përzierjes së punës. Pistoni (4) lëviz poshtë; përtej valvula e hyrjes(1) hyn në cilindër përzierje e djegshme... B. Kompresimi. Pistoni (4) lëviz lart; valvulat e hyrjes (1) dhe daljes (3) janë të mbyllura; rritet presioni në cilindër dhe temperatura e përzierjes së punës. 6. Goditja në punë (djegia dhe zgjerimi). Si rezultat i shkarkimit të shkëndijës së prizës (2), ndodh një djegie e shpejtë e përzierjes në cilindër; presioni i gazit gjatë djegies vepron në pistoni (4); lëvizja e pistonit transmetohet përmes kunjës së pistonit (5) dhe shufrës lidhëse (6) në bosht me gunga(7) duke bërë që boshti të rrotullohet. D. Lirimi i gazit. Pistoni (4) lëviz lart; Valvula e shkarkimit(3) e hapur; gazrat e shkarkimit nga cilindri shkojnë në tubin e shkarkimit dhe më tej në atmosferë.
Otto, ndryshe nga Lenoir, nuk u ndal këtu dhe vazhdoi suksesin, duke vazhduar të punonte në shpikjen e tij. Në 1877 atij iu dha një patentë për motor me katër goditje me ndezjen e shkëndijës. Kjo cikli me katër goditje dhe aktualisht përdoret në zemër të shumicës së motorëve me benzinë dhe gaz. Një vit më vonë, risia filloi në prodhim, por shpërtheu një skandal. U zbulua se Otto kishte shkelur të drejtën e autorit të Beau de Roche, dhe pas një gjyqi, monopoli i Otto mbi motorin me katër goditje u hoq.
Përdorimi i gazit ndriçues si lëndë djegëse e kufizoi shumë fushëveprimin e motorëve të parë me djegie të brendshme. Fabrikat e gazit nuk kishte shumë as në Evropë, dhe në Rusi kishte vetëm dy në Moskë dhe Shën Petersburg. Në vitin 1872, American Brighton, si Cristoforis më parë, u përpoq të përdorte vajguri si lëndë djegëse, por më pas kaloi në një produkt më të lehtë të naftës, benzinë.
Në 1883 u shfaq Motor me gaz me ndezjen nga një tub i ndezur i zbrazët i hapur në një cilindër, shpikur nga inxhinierët gjermanë Gottlieb Daimler dhe Wilhelm Maybach, ish -punonjës të kompanisë Otto. Sidoqoftë, një motor me lëndë djegëse të lëngët nuk mund të konkurrojë me atë me gaz derisa të krijohet një pajisje për të avulluar benzinën dhe për të marrë një përzierje të djegshme me ajrin. Karburatori jet, prototipi i të gjithë karburatorëve modernë, u shpik nga inxhinieri hungarez Donat Banki, i cili mori një patentë për pajisjen e tij në 1893. Bankat sugjeruan që në vend që të avulloni benzinën, spërkateni atë hollë në ajër. Kjo siguroi një shpërndarje uniforme të benzinës në të gjithë cilindrin, dhe avullimi ndodhi nën veprimin e nxehtësisë së ngjeshjes tashmë në cilindër.
Fillimisht, motorët me djegie të brendshme kishin vetëm një cilindër, dhe për të rritur fuqinë e motorit, vëllimi duhej rritur. Sidoqoftë, kjo nuk mund të vazhdojë pafundësisht, dhe si rezultat, ishte e nevojshme të drejtoheshim në një rritje të numrit të cilindrave. Në fund të shekullit XIX. u shfaqën motorët e parë me dy cilindra, nga fillimi i shekullit të 20-të motorët me katër cilindra filluan të përhapen, dhe tani nuk do të habitni askënd me dymbëdhjetë cilindra. Përmirësimi motorët shkojnë kryesisht në drejtim të amplifikimit të fuqisë, megjithatë diagrami i qarkut mbetet e njëjtë.
Motori me dy cilindra nga G. Daimler, pamje në dy projeksione.
Kur Rudolph Diesel zhvilloi motorin mbi një shekull më parë dizajni i vet, ai nuk mund ta imagjinonte këtë motorët me naftë mund të jetë aq i ndjeshëm ndaj cilësisë së karburantit. Në fund të fundit, Diesel e pa avantazhin e motorit të tij pikërisht në faktin se ai mund të funksionojë me çdo gjë, nga pluhuri i thëngjillit deri tek torta e ricikluar e misrit. Motorët modernë turbo me naftë me injeksion të karburantit kërkojnë vetëm pastrim të mirë nafte i ulët në squfur. Kjo është arsyeja pse shumë prodhues të huaj të automjeteve hezituan deri vonë për të shitur makinat e tyre modelet me naftë në Rusi.
R. Diesel.
R. motor nafte.
Motor me gaz djegia e brendshme ka hyrë fort në jetën tonë dhe do të mbetet në të për një kohë të pacaktuar. Zhvillimi i alternativës teknologjitë e karburantit sugjeron që në një të ardhme motori i benzinës përfundimisht do të bëhet vetëm histori, por potenciali i tij, sipas ekspertëve, është i varfëruar vetëm 75 përqind, gjë që na lejon të emërtojmë motor me djegie të brendshme me benzinë më ky moment një nga llojet kryesore të motorëve në
në botë.Shpikja e motorit të benzinës, si shumë gjëra të tjera moderne, pa të cilat ekzistenca sot është e paimagjinueshme, i detyrohej, në përgjithësi, një aksidenti, kur në 1799 francezi F. Le Bon zbuloi një gaz ndriçues - një përzierje të hidrogjenit, karbonit monoksid, metan dhe disa gazra të tjerë të ndezshëm. Siç sugjeron emri i tij, gazi ndriçues ishte përdorur për të pajisje ndriçimi, e cila zëvendësoi qirinjtë në atë kohë, por Le Bon shpejt gjeti një përdorim tjetër për të. Duke studiuar vetitë e gazit të gjetur, inxhinieri vuri re se përzierja e tij me ajrin shpërthen, duke lëshuar një sasi të madhe energjie që mund të përdoret në interes të një personi. Në 1801, Le Bon patentoi motorin e parë me gaz, të përbërë nga dy kompresorë dhe një dhomë djegie. Në thelb, motori i gazit Le Bon u bë prototipi primitiv i motorit modern me djegie të brendshme.
Duhet të theksohet se përpjekjet për të vënë energjinë termike të shpërthimit në shërbim të njerëzimit u bënë shumë kohë para lindjes së Le Bon. Në shekullin e 17 -të, shkencëtari holandez Christian Huygens përdori barutin për të drejtuar pompat e ujit që dërgojnë ujë në kopshtet e Pallatit të Versajës, dhe fizikani italian Alessandro Volta në fund të viteve 1880 shpiku një "armë elektrike" në të cilën një shkëndijë elektrike ndezi një përzierje hidrogjeni dhe ajri, duke shkrepur një copë tape nga fuçi.
Në 1804, Le Bon vdiq tragjikisht dhe zhvillimi i teknologjisë së djegies së brendshme u pezullua për një kohë, derisa belgu Jean Etienne Lenoir kuptoi se si të përdorte parimin e ndezjes elektrike për të ndezur spastrimin në një motor me gaz. Pas disa përpjekjeve të pasuksesshme, Lenoir arriti të krijojë një motor të punës me djegie të brendshme, të cilin ai e patentoi në 1859. Fatkeqësisht, Lenoir doli të ishte më shumë një biznesmen sesa një shpikës. Pasi lëshoi disa qindra motorë të tij, ai fitoi një shumë mjaft të mirë parash dhe ndaloi përmirësimin e mëtejshëm të shpikjes së tij. Sidoqoftë, motori Lenoir, i përdorur për të drejtuar lokomotiva, ekuipazhe rrugore, anije dhe brenda stacionare, konsiderohet motori i parë me djegie të brendshme që ka punuar ndonjëherë.
Në 1864, inxhinieri gjerman August Otto mori një patentë për modelin e tij të një motori me gaz, efikasiteti i të cilit arriti në 15 përqind, domethënë, nuk ishte vetëm më efikase se motori Lenoir, por edhe më efikas se çdo njësi avulli që ekzistonte në atë kohë. Së bashku me industrialistin Langen, Otto krijoi kompaninë "Otto and Company", planet e së cilës përfshinin prodhimin e motorëve të rinj, nga të cilët u prodhuan rreth 5.000 kopje. Në 1877, Otto patentoi një motor me djegie të brendshme me katër goditje, megjithatë, siç doli, cikli me katër goditje u shpik disa vjet para asaj date nga francezi Beau de Roche. Një betejë juridike midis këtyre inxhinierëve përfundoi në humbje për Otto, me rezultatin që të drejtat e tij monopole për ciklin me katër goditje u hoqën. Sidoqoftë, modeli i motorit Otto ishte në shumë mënyra superior ndaj homologut francez, i cili paracaktoi suksesin e tij - deri në 1897, 42,000 motorë të tillë me kapacitete të ndryshme ishin prodhuar tashmë.
Gazi ndriçues si lëndë djegëse për motorët me djegie të brendshme ngushtoi ndjeshëm zonën e aplikimit të tyre, kështu që inxhinierë nga vende të ndryshme kërkonin vazhdimisht për një karburant të ri, më të përballueshëm. Një nga shpikësit e parë që përdori benzinën si lëndë djegëse për motorët me djegie të brendshme ishte amerikani Brighton, i cili në 1872 krijoi të ashtuquajturin karburator "avullues". Sidoqoftë, dizajni i tij ishte aq i metë sa ai braktisi përpjekjet e tij.
Vetëm dhjetë vjet pas shpikjes së Brighton, u krijua një motor me djegie të brendshme të punës që punon me benzinë. Gottlieb Daimler, një inxhinier i talentuar gjerman që punoi për firmën e Otto, në fillim të viteve 80 të shekullit XIX i propozoi shefit një projekt të një motori benzine që ai vetë zhvilloi që mund të përdoret në transportin rrugor, por Otto refuzoi ndërmarrjet e tij. Në përgjigje, Daimler dhe shoku i tij Wilhelm Maybach dhanë dorëheqjen nga Otto & Company dhe filluan biznesin e tyre. Motori i parë benzinë Daimler-Maybach u shfaq në 1883 dhe ishte menduar për instalim të palëvizshëm. Ndezja në cilindër erdhi nga një tub i uritur i nxehtë, por në përgjithësi, modeli i motorit la shumë për të dëshiruar pikërisht për shkak të ndezjes së pakënaqshme, si dhe procesit të avullimit të benzinës.
Në këtë fazë, një më e thjeshtë dhe sistem i besueshëm avullimi i benzinës, i cili u shpik në 1893 nga projektuesi hungarez Donat Banki. Ai shpiku karburatorin, i cili u bë prototipi për sistemet e karburatorit të njohur sot. Bankat propozuan një ide revolucionare për ato kohë - jo për të avulluar benzinën - por për ta spërkatur atë në mënyrë të barabartë mbi cilindrin. Rrjedha e ajrit thithi benzinë përmes një grykë matëse të bërë në formën e një tubi me vrima. Rrjedha u mbajt me anë të një rezervuari të vogël me një noton që siguron një përzierje konstante proporcionale të ajrit dhe benzinës.
Nga ky moment në histori Zhvillimi ICE shkoi në rritje. E para motorët e karburatorit kishte vetëm një cilindër. Rritja e fuqisë u arrit duke rritur vëllimin e cilindrit, megjithatë, deri në fund të shekullit, filluan të shfaqen motorë me dy cilindra, dhe në fillim të shekullit të 20-të, motorët me katër cilindra filluan të fitojnë popullaritet.
Sot, motorët me djegie të brendshme na rrethojnë nga pothuajse të gjitha drejtimet - numri i makinave matet në qindra miliona. Përveç kësaj, ato përdoren në shumë pajisje të tjera - nga gjeneratorët rryme elektrike para aviacionit. Por me gjithë diversitetin e tyre, parimi i funksionimit të tyre është i njëjtë - djegia e karburantit të lëngshëm të përzier me oksigjen në një dhomë të vogël. Në këtë rast, ndodh një mikroeksplozion dhe nën veprimin e shtypje e lartë nga gazrat në zgjerim, lëviz pjesa kryesore lëvizëse e motorit, pistoni. Parimi, në përgjithësi, është i thjeshtë, por pyes veten se kush e doli i pari me të?
Dhe personi i parë që vendosi të përdorë energjinë e djegies së karburantit për të krijuar një motor ishte inxhinieri francez Philippe Le Bon. Në 1799 ai zbuloi të ashtuquajturin gaz ndriçues, i cili përbëhej nga një përzierje e hidrogjenit, metanit dhe dioksidit të karbonit. Në të njëjtin vit, ai patentoi një metodë për prodhimin e këtij gazi nga druri ose qymyri. Më vonë, ky gaz filloi të përdoret gjerësisht për ndriçim - në llambat e gazit.
Por Le Bon nuk u ndal me kaq. Tashmë në 1801 ai patentoi një motor gazi. Në modelin e tij, ajri i ngjeshur dhe gazi i ndriçuar i ngjeshur u injektuan në cilindrin e punës, dhe më pas u ndezën dhe e vunë pistonin në lëvizje. Shtë interesante që dhomat e djegies ishin të vendosura në të dy anët e pistonit dhe u ndezën në mënyrë alternative, domethënë, motori po bënte vazhdimisht punë të dobishme dhe duhej të zhvillohej fuqi e mirë... Një vdekje tragjike në 1804 ndërpreu punën e këtij shpikësi të talentuar.
Personi tjetër që mori idenë e një motori me djegie të brendshme ishte mekaniku belg Jean Etienne Lenoir. Ai gjithashtu përdori gaz ndriçues, por doli me idenë për ta ndezur atë me një shkëndijë elektrike. Ai madje krijoi motorin e parë të punës, i cili funksionoi shumë pak - pistoni që u zgjerua nga temperatura u bllokua në cilindër. Në modifikimin e dytë, Lenoir aplikoi ftohjen e ujit, dhe më pas përdori lubrifikimin e pistonit. Dhe pastaj motori filloi të funksionojë siç duhet. Në 1864, Lenoir shiti 300 motorë, por ai ndaloi përmirësimin e tyre dhe së shpejti u shfaqën modele më të përparuara.
Shpikësi gjerman August Otto patentoi modelin e tij të motorit në 1864, dhe me kalimin e kohës e përmirësoi atë shumë. Ky motor ishte shumë i popullarizuar, por kishte e metë serioze- i njëjti gaz i lehtë u përdor si lëndë djegëse.
Në 1872, American Brighton doli me idenë e përdorimit të vajgurit si lëndë djegëse, dhe më pas benzinë. Por lëngu duhej të kthehej në gaz për të marrë një përzierje ajri -benzinë, kështu që Brighton shpiku një pajisje të tillë - një karburator. Vetëm tani ai punoi keq.
Dhe kështu, në 1883, u krijua motori i parë me benzinë me të vërtetë funksionues. Ajo u shpik nga inxhinieri gjerman Gottlieb Daimler. Daimler punoi për firmën e Otto, dhe iu shfaq drafti i parë, por ai e injoroi atë. Si rezultat, Daimler dhe shoku i tij Wilhelm Maybach filluan të punojnë vetë në motorin e ri. Kështu Otto humbi lumturinë e tij, sepse rezultati ishte një motor kompakt, i lehtë dhe i fuqishëm.
Tani motorët me djegie të brendshme janë aq të përhapur saqë buxheti i shumë vendeve varet nga shitja e naftës, nga e cila prodhohet benzina. Tani nuk janë njerëzit ata që kontrollojnë motorin, por ai i kontrollon ata. Po bëhen përpjekje për të krijuar lloje thelbësisht të reja të motorëve, më të lirë dhe më miqësorë ndaj mjedisit.
Për shembull, japonezët prezantuan një model makine pune që funksionon mbi ujë. Çfarë mund të jetë më e lirë dhe më e arritshme se uji, i cili është më shumë në planet sesa toka? Teknologjitë moderne ju lejojnë të merrni energji nga pothuajse çdo gjë.
Pra ky makinë japoneze ekziston në një kopje të vetme - është bërë për të regjistruar një patentë. Çfarë mund të bëjë ai? Ose mbase ai mund të ngasë një orë të tërë me një litër ujë të çdo cilësie - nga uji i shiut në ujin e detit, qoftë vetëm pa papastërti, për të drejtuar një orë, për më tepër, me një shpejtësi prej 80 km / orë. A mund ta imagjinosh? Mora një shishe ujë - dhe shko për një udhëtim drejt shëndetit tënd, por do të përfundojë - mund të nxjerrësh më shumë nga lumi ose nga rubineti.
A ka të ardhme makina të tilla? Do të duket - pa dyshim. Por ... ka prodhues të benzinës dhe eksportues të naftës ... E gjithë bota është ndarë prej kohësh në sfera ndikimi dhe diçka e re që shkel rendin e zakonshëm, dhe madje edhe më dëmtuese, është shtypur shpejt ose fshehur në një kuti. Monopolistët nuk mund të shkelen. Patentat për teknologji të tilla ngurrojnë të japin. Por kush e di, mbase ideja do të hapet ...
Një motor për një makinë, si vetë makina, ishte i detyruar të shfaqet në çerekun e fundit të shekullit të kaluar. Dhe motori u shfaq, dhe pastaj kutia e pilulave ka mbretëruar në makina për 100 vjet. Biseda ka të bëjë me motor pistoni djegia e brendshme (ICE), që funksionon me benzinë në një cikël me katër goditje. O Strukturat ICE llojet e tjera do të diskutohen më poshtë.
Krijuesit e ICE -ve të para të transportit u bazuan në modelin e motorit me avull. Si ta bëni atë më kompakt dhe efikas? Më voluminozët, për më tepër, elementët e tij të rrezikshëm janë kutia e zjarrit dhe bojleri. Kjo do të thotë se ato duhet të zëvendësohen, besuan shpikësit. Si? Përgjigja për këtë pyetje dukej e thjeshtë: keni nevojë për një rezervuar me gaz të djegshëm, për shembull, një llambë. Gazi duhet të përzihet me ajrin, të futet në cilindrin e makinës dhe të ndizet atje. Djegia dhe zgjerimi i përzierjes do të prodhojë forcë që do të zëvendësojë avullin. Kutia e zjarrit dhe kaldaja nuk janë më të nevojshme.
Motori i gazit Lenoir
Në vitin 1860, mekaniku francez Etienne Lenoir (1822-1900) ndërtoi një motor me gaz që i ngjante një motori me avull. Sidoqoftë, përzierja e gazit ndezës dhe ajrit në vetvete, ndryshe nga avulli, nuk shtyp në pistoni. Duhet ta vëmë zjarrin. Për ndezjen shërbyen dy qirinj elektrikë të vidhosur në kapakët e cilindrit. Motori i Lenoir është i dyanshëm (ose, siç thonë ata, me veprim të dyfishtë; procesi i punës zhvillohet në të dy anët e pistonit) dhe me dy goditje, d.m.th. cikli i plotë funksionimi i pistonit zgjat dy goditje. Në goditjen e parë, ndodh marrja, ndezja dhe zgjerimi i përzierjes në cilindër (goditje), dhe në goditjen e dytë, gazrat e shkarkimit lëshohen. Marrja dhe shkarkimi kontrollohen nga një valvul rrotullimi, dhe bobina kontrollohet nga një ekscentrik i montuar në boshtin e motorit.
Përparësitë e motorit të ri mbi motorin me avull nuk u kufizuan në eliminimin e bojlerit dhe furrës. Motorët me gaz nuk kërkonin avull dhe ishin të lehtë për tu mirëmbajtur. Mjerisht, masa e motorit të ri mbeti pothuajse e njëjtë me atë të motorit me avull. Një njësi e fuqisë së gjeneruar të motorit (hp ose kW) ishte 7 herë më e shtrenjtë se ajo e një motori me avull. Vetëm 1/25 e nxehtësisë së gazit të djegur bëri punë të dobishme, domethënë, efikasiteti i motorit ishte 0.04. Pjesa tjetër shkoi me gazrat e shkarkimit, u shpenzua për ngrohjen e kasës dhe u shkarkua në atmosferë. Kur shpejtësia e boshtit arriti 100 rpm, ndezja nuk ishte e besueshme, motori po punonte me ndërprerje. Ftohja konsumoi deri në 120 m3 ujë në orë (!). Temperatura e gazit arriti në 800 ° C. Mbinxehja shkaktoi bllokimin e bobinës. Grimcat e padjegura të përzierjes bllokuan kanalet hyrëse-dalëse.
Arsyeja për performancën e ulët të motorit qëndronte në vetë parimin e funksionimit të tij. Presioni i përzierjes së ndezur nuk kaloi 5 kg / cm2, dhe deri në fund të goditjes së punës u ul tre herë. Një llogaritje e thjeshtë tregon se një motor me një cilindër me një vëllim pune prej 2 litrash në këtë presion, një shpejtësi boshti prej 100 rpm dhe një efikasitet prej 0.04 zhvillon një fuqi jo më shumë se 0.1 kW. Me fjalë të tjera, motori Lenoir është një mijë herë më pak efikas se motori i makinës aktuale.
Krijimi i një ekuipazhi vetëlëvizës me shpejtësi të lartë u bë i mundur pas shpikjes së një motori me djegie të brendshme, veçanërisht atij me katër goditje. Rrjedha e tij e punës - "cikli Otto" - ka mbijetuar deri më sot. Diagrami tregon se sa më efektiv është sesa ai origjinal i propozuar nga E. Lenoir. Majtas - pajisja e motorit Lenoir
Një punonjës tregtar Nikolai-August Otto (1832-1891) nga Këlni (Gjermani), së bashku me Eugene Langen (1833-1895), arritën ta bëjnë motorin e gazit më efikas në 1876.
Ajo pati sukses ... easyshtë e lehtë të lavdërosh ose kritikosh veprat e shpikësve 100 vjet më vonë. Për sukseset e tyre të rralla - vitet e punës, dështimet, vështirësitë, ata punuan në kushtet e mungesës informacion teknik, mungesa e pajisjeve, mjeteve dhe materialeve, me mosbesimin e banorëve të qytetit ... Për shembull, patenta e marrë nga Otto u anulua në 1889, pasi cikli me katër goditje dyshohet se u themelua më herët nga francezi L. Beau-de- Roche.
Vetëm meritat e Otto pas vdekjes u njohën nga komuniteti teknik botëror, cikli u emërua pas tij. Në veprën e tij "Makinat e reja të gazit dhe naftës" shkencëtari francez (theksoj, francez) G. Richard shkroi në 1892: "Pa lëngun e punës të propozuar nga Otto - një përzierje e djegshme - një motor modern nuk do të ekzistonte" dhe "Beau de Roche nuk do të kishte shpikur një cikël me katër goditje të kryer para tij (me ngjeshje të jashtme të përzierjes) nga Le Bon në 1801 dhe (me ngjeshje brenda cilindrit) në 1861 - nga Otto ".
Parimi i funksionimit të motorit Otto
Le të kthehemi tani në thelbin e shpikjes. Duke vëzhguar funksionimin e motorit të gazit të ndërtuar, i ngjashëm me atë Lenoir, Otto arriti në përfundimin se ai mund të arrinte punën e tij më produktive nëse ndizte përzierjen jo në mes të goditjes së pistonit, por në fillim të tij. Pastaj presioni i gazit gjatë djegies së përzierjes do të veprojë mbi pistonin gjatë gjithë goditjes së tij. Por si ta mbushni cilindrin me përzierjen para fillimit të goditjes? Otto provoi sa vijon: duke rrotulluar volantin me dorë, ai mbushi cilindrin, vazhdoi të rrotullojë volantin dhe ndezi ndezjen vetëm në momentin kur pistoni u kthye në pozicionin e tij origjinal. Volanti "mori" shpejtësi, dhe para kësaj djegia e përzierjes i dha vetëm një shtysë të dobët. Otto injoroi faktin se përzierja ishte ngjeshur para ndezjes; ai e konsideroi përmirësimin në proces si rezultat i zgjerimit të zgjatur të përzierjes gjatë djegies.
Otto iu deshën 15 vjet për të hartuar motor ekonomik me efikasitet duke arritur 0.15. Motori u quajt katër goditje, pasi procesi në të u krye gjatë katër goditjeve të pistonit dhe, në përputhje me rrethanat, dy rrotullime të boshtit të gungës. Spiralja në momentin e duhur hapi qasjen në cilindër nga dhoma e ndezjes, ku gazi digjej vazhdimisht. Përzierja u ndez. Shpërndarja e bobinës dhe ndezja e ndezësit nuk përdoren në motorët modernë, por cikli Otto është ruajtur plotësisht deri më sot. Shumica dërrmuese e motorëve të makinave funksionojnë në këtë cikël. Unë do të jap më shumë Përshkrim i shkurtër e tij.
Në goditjen e parë, pistoni largohet nga "qendra e vdekur" fillestare - koka e cilindrit, duke krijuar një vakum në të, ndërsa përzierja e djegshme e përgatitur nga një pajisje speciale (karburator) thithet. Priza është e mbyllur. Kur pistoni arrin në qendrën e vdekur të poshtme, futja mbyllet gjithashtu. Në ciklin e dytë, të dy vrimat janë të mbyllura. Pistoni, i shtyrë nga shufra lidhëse, ngjitet lart dhe ngjesh përzierjen. Cila është rëndësia e tkurrjes së saj, veçanërisht e theksuar nga Richard? Grimcat e karburantit afrohen së bashku, përzierja është më e lehtë për t'u ndezur. Nëse vëllimi i cilindrit mbi piston (d.m.th. në dhomën e djegies) është i barabartë me vëllimin e tij të punës (midis " qendër e vdekur"), Atëherë raporti i ngjeshjes është 2, si në motorët e hershëm të djegies së brendshme (domethënë dy herë presionin atmosferik), dhe presioni i gazit gjatë shpërthimit të tyre është katër herë më i lartë se ai atmosferik (në motorët modernë është 40-50 herë më e lartë se ajo e motorit Otto) ... Cikli i tretë është një goditje në punë. Në fillim të tij, ndodh ndezja e përzierjes së ngjeshur. Lëvizja e pistonit përmes shufrës lidhëse shndërrohet në rrotullim të boshtit të gungës. Të dy vrimat janë të mbuluara. Presioni i cilindrit gradualisht zvogëlohet në presion atmosferik. Në goditjen e katërt, volanti, pasi ka marrë një impuls lëvizjeje, vazhdon të rrotullohet, shufra lidhëse shtyn pistonin dhe zhvendos gazrat e shkarkimit në atmosferë përmes prizës së hapur, hyrja është e mbyllur.
Inercia e volantit është e mjaftueshme që pistoni të bëjë edhe tre goditje të tjera, duke përsëritur goditjet e katërt, të parë dhe të dytë. Pas tyre, boshti dhe volanti marrin përsëri impuls. Kur motori ndizet, dy goditjet e para ndodhin nën veprimin e një force të jashtme. Në ditët e Otto dhe për gjysmë shekulli, volanti u kthye me dorë, dhe tani ajo rrotullohet nga një motor elektrik - një motorino. Pas goditjeve të para, starteri çaktivizohet automatikisht dhe motori funksionon në mënyrë të pavarur.
Hyrja dhe dalja hapin dhe mbyllin mekanizmin e shpërndarjes. Ndezja në kohë e përzierjes sigurohet nga sistemi i ndezjes. Cilindri mund të vendoset horizontalisht, vertikalisht ose në mënyrë të zhdrejtë, procesi i funksionimit të motorit nuk ndryshon nga kjo.
Disavantazhet e motorit Otto përfshijnë shpejtësinë e tij të ulët dhe masën e madhe. Një rritje në numrin e rrotullimeve të boshtit deri në 180 në minutë çoi në ndërprerje të funksionimit dhe veshin e shpejtë të bobinës. Shtypje e lartë në cilindër të kërkuar të fortë mekanizmi i fiksimit dhe muret e cilindrit, kështu që masa e motorit arriti në 500 kg për 1 kW / orë. Një rezervuar i madh ishte i nevojshëm për të strehuar të gjithë furnizimin me gaz. E gjithë kjo dështim i paracaktuar: Motori i gazit i Otto, si versioni i tij i parë, ishte i papërshtatshëm për instalim në një makinë, por u bë i përhapur në kushte stacionare.
Motori i djegies së brendshme Daimler
Motori me djegie të brendshme u bë i përshtatshëm për përdorim në transport, pasi filloi të punojë në karburant të lëngshëm, fitoi shpejtësi, kompaktësi dhe butësi.
Kontributi më i madh në krijimin e tij u dha nga inxhinierët mekanikë të shekullit XIX - drejtori teknik i uzinës Otto në Deutz G. Daimler (1834-1900) dhe i tij punonjësi më i afërt W. Maybach (1846-1929), të cilët më vonë themeluan kompaninë e tyre.
Shpesh është shkruar për shpikësit e makinave që nga fëmijëria ata ishin të dhënë pas teknologjisë, ata bënë pajisje, çmontuan dhe montuan orë, se ata po e kapnin idenë e një makine të re të ardhshme pothuajse nga djepi. Dhe ata gjithashtu shkruajnë se shpikësit, thonë ata, ishin të vetëdijshëm për rëndësinë e tij të mundshme shoqërore dhe ekonomike. Në realitet, kjo zakonisht nuk ishte kështu. Ne e kemi parë tashmë këtë në shembujt e Kulibin, Cugno dhe Bolle. Por Gottlieb Daimler dhe Wilhelm Maybach kanë biografi të shpikësve "shembullorë". Daimler iu kushtua makinave që në moshë të re, duke grumbulluar vazhdimisht njohuri mbi lokomotivat. Ai u diplomua me sukses nga Shkolla e Lartë Politeknike në Shtutgart. Gjatë shërbimit të tij të gjatë në Alsace dhe në Anglisht impiante inxhinierike Daimler studioi mirë teknologjinë e përparuar për atë kohë dhe, për më tepër, zotërimin e frëngjishtes dhe Anglisht, mori qasje në literaturë të gjerë të specializuar. Në fillim, ai thjesht ishte magjepsur nga dizajni i makinës. Pastaj, si shumë stilistë, lindi ideja për të ndërtuar një version të dytë, të tretë të makinës, i përmirësuar nga përvoja e punës në atë të mëparshëm, dhe ... për shitjen e tij. Këtu zbulohet kërkesa, lindin konsiderata tregtare. Kjo është më së shumti skema tipike... Në këtë rast, kushëriri i Daimler, një matematikan dhe figurë politike, një person me mendje të gjerë, dhe madje edhe me mjete, ndihmoi zejtarin, duke mos qenë vetë i aftë për të hartuar. Dhe "gjeniu" (siç e thërrisnin biografët) autobid Maybach u ndihmua nga vetë Daimler.
Por, para projektimit dhe ndërtimit të një automjeti vetëlëvizës, ishte e nevojshme të krijohej një motor për të.
Biografia zyrtare e korporatës së Daimler (1935) thotë: «Në 1881, Daimler udhëtoi në Rusi për t'u njohur me naftën në vend; motor transporti... 1882 ishte një pikë kthese në jetën e Daimler. Ky vit mund të konsiderohet viti i lindjes së motorit të automobilave, megjithëse vetë motori nuk ishte gati deri në vitin e ardhshëm. "
Pse i duhej Daimler një udhëtim në Rusi për të zbatuar planet e tij? Një rafineri për distilimin e naftës së papërpunuar në vajguri ka punuar tashmë në Rusi. Kimisti A.A. Letniy kreu eksperimente dhe vërtetoi se distilimi i vajit dhe mbetjeve të tij përmes tubave të hekurit të nxehtë jep produkte të ndryshme, në veçanti, një karburant të tillë si benzina. Naftë e lehtë ishte pikërisht ajo që Daimler po kërkonte për një motor të ekuipazhit: avullon mirë, digjet shpejt dhe plotësisht dhe është i lehtë për t'u transportuar.
Një nga motorët e parë të G. Daimler ishte një dy cilindra, i ashtuquajturi në formë Y.
Motori i parë i Daimler ishte i përshtatshëm si për transport ashtu edhe për aplikime stacionare. Ai punoi në gaz dhe benzinë. Të gjitha modelet e mëvonshme të Daimler janë krijuar ekskluzivisht për karburant i lëngshëm... Daimler me të drejtë e konsideroi shpejtësinë e lartë të motorit, të siguruar, në veçanti, nga ndezja intensive e përzierjes, si treguesi kryesor i funksionimit të motorit në mjet transporti... Frekuenca e rrotullimit të boshtit të motorit Daimler ishte 4-5 herë më e lartë se ajo e motorëve me gaz, dhe arriti 450-900 rpm, dhe fuqia për 1 litër të vëllimit të punës ishte dy herë më shumë. Prandaj, masa mund të zvogëlohet. Këtyre goditjeve të "specifikave të transportit" shtojmë një kasë të mbyllur (zorrë) të motorit, të mbushur me vaj lubrifikues dhe mbrojtjen e pjesëve lëvizëse nga pluhuri dhe papastërtia. Uji i ftohjes brenda motori rrethues"Këmisha" u promovua nga një radiator pjate. Doreza u përdor për të ndezur motorin ... Tani kishte gjithçka të nevojshme për të krijuar një karrocë të lehtë vetëlëvizëse - një makinë.
Makina trashëgoi shumë nga paraardhësit e saj. "Makina ... duhet të konsiderohet biri i një lokomotivë me avull që i dha atij shpirt dhe një biçikletë që e furnizonte atë me një trup," shkroi një nga revistat ruse në mënyrë figurative në 1902. Transporti mekanik për punën e tij nuk kërkonte asnjë pajisje tokësore, përveç rrugës. Ndryshe nga karrocat e tërhequr nga kuajt, një karrocë mekanike nuk kërkon aplikimin e fuqisë punëtore për lëvizjen e tij, përveç përpjekjeve të vogla, siç dukej, shoferi për ta kontrolluar atë. Theksojmë se ideja e makinës fillimisht kishte për qëllim qartë zëvendësimin e një ekuipazhi të lehtë për përdorim personal. Mundësia e përdorimit të tij për mallra dhe shumicë transporti i udhëtarëve konsideruar më vonë.