Мотор в будущее

Почему у двигателя внутреннего сгорания все еще нет серьезной альтернативы, узнал Кирилл Журенков

У двигателя внутреннего сгорания, без которого невозможно представить современный транспорт, юбилей — 195 лет. Однако полноценной замены имениннику так и не изобрели

Современный автомобиль, каким мы его знаем, рождался, наверное, целый век, и каждый из его дней рождения — исторический. Судите сами: 125 лет назад двумя венгерскими учеными, Донатом Банки и Яношем Чонка, запатентован карбюратор — устройство, где готовится горючая смесь для автомобильного двигателя. Долгое время его изобретателем вообще-то считался немец Вильгельм Майбах, запатентовавший карбюратор раньше венгерских коллег, и лишь после специальной экспертизы выяснилось — Банки и Чонка опередили его с публикацией. Счет шел на месяцы!

Но, пожалуй, еще важнее другая дата: в 1823 году, то есть 195 лет назад, другой инженер, британец Сэмуэль Браун, запатентовал первый получивший успех и коммерческое приложение двигатель внутреннего сгорания (ДВС)! Оговоримся: и на этот почетный титул — изобретателя ДВС — также претендует множество инженеров, выбирай любого. Вот, к примеру, один из претендентов — француз Жозеф Нисефор Ньепс больше известный как один из изобретателей фотографии. Он еще в 1807 году вместе с братом создал прототип ДВС, названный пирэолофором. Пирэолофор был установлен на корабль и успешно испытан, после чего братьям выдали патент, подписанный самим Наполеоном. Был в истории ДВС и русский след: бензиновый двигатель внутреннего сгорания с электрическим зажиганием — разработка российского конструктора сербского происхождения Огнеслава Костовича, известного проектами дирижабля, вертолета и даже рыбы-лодки.

Парадокс в другом: ни один из изобретателей этого чуда техники не был уверен, что его усилия пригодятся. Сегодня об этом уже не помнят, но с ДВС тогда конкурировали паровой и… электрический двигатель, изобретенный еще в 1828 году!

— Период, когда люди выбирали тип двигателя для безлошадных повозок (так называемое осевое время автомобилизма), пришелся как раз на конец XIX века,— говорит шеф-редактор журнала «Авторевю» Леонид Голованов. — Так вот, вплоть до середины 1900-х параллельно выпускались машины со всеми тремя типами силовых установок: ДВС, электроприводом и паровым двигателем. В результате победил двигатель внутреннего сгорания, причем заслуженно — он оказался эффективнее, проще в эксплуатации и более пригоден для массового производства. Но главное — сочетание энергоемкости, цены и скорости заправки, которое обеспечивало моторное топливо. Альтернативы этому не было!

О «нефтяном факторе» в успехе двигателя внутреннего сгорания говорит и декан транспортного факультета Московского политехнического университета Пабло Итурралде. По его словам, выпуск машин на ДВС в начале ХХ века получил поддержку у нефтяной отрасли — ей нужен был мощный потребитель производимой продукции, и автомобили, работающие на бензине, идеально подошли для этого.

Парадокс нынешнего момента, впрочем, в другом: топливо, которое когда-то помогло двигателю внутреннего сгорания победить конкурентов, сегодня может… его похоронить.

Разберемся.

«Топливо-изгой», «Европа отказывается от двигателей внутреннего сгорания», «Объявлена война дизелю»… Европейские СМИ предупреждают: в Старом Свете решили всерьез взяться за ДВС. Повод нашелся в 2015-м, когда в результате так называемого Дизельгейта выяснилось: крупнейший европейский производитель дизельных моторов занижал количество вредных выбросов во время тестов. И вот время перемен: к примеру, в Великобритании запретить продажи новых автомобилей на бензиновых или дизельных ДВС собираются уже к 2040 году. А Норвегия ставит дедлайн еще раньше — на 2025 год… Чем собираются заменить ДВС? Конечно же, старым добрым электромотором, но и тут все не однозначно.

— Конец ДВС приближают сразу несколько факторов: ужесточившиеся требования к токсичности отработавших газов, истерика по поводу антропогенной природы глобального потепления и, безусловно, электромобили,— уверен Леонид Голованов.— Впрочем, до массового распространения электромобилей еще далеко, и сдерживает его отсутствие аккумуляторных батарей с достаточной энергоемкостью.

Иными словами, современные литий-ионные батареи не способны обеспечить переход на массовую электромобилизацию — нужен качественный скачок, батареи нового типа, например на основе графена. Вот только когда их изобретут… Как открыт и вопрос о перспективах так называемых гибридов — автомобилей, где электродвигатель совмещен с ДВС.

Приговор специалистов: человечество на перепутье. Жить с ДВС больше не хочется, а переходить на электромобили не получается, да и последствия такого перехода никто толком не просчитал.

— Вся инфраструктура наших городов рассчитана под двигатели внутреннего сгорания, и перемены идут с большим трудом: посмотрите на Европу — станции для подзарядки встречаются там гораздо реже, чем автозаправки,— говорит Пабло Итурралде из Московского политеха.— Прибавьте к этому скорость самого процесса — чтобы заправить обычный автомобиль, у вас уйдет пять минут. А для зарядки электромобиля понадобится минимум часа два. Так что переход на новую инфраструктуру в перспективе довольно трудозатратен: всегда есть соблазн потратить эти деньги на что-то другое, например на развитие общественного транспорта.

Леонид Голованов, в свою очередь, уверен, что переход на электромобили неизбежен. Но и он соглашается: последствия такого перехода будут столь масштабны, что сравнить их можно разве что с появлением беспилотных электрических робомобилей. Попробуем представить этот транспорт будущего: никаких дилерских сетей, автозаправочных станций, водителей и даже автослесарей — «умные» машины будут сами «сообщать» в специализированные сервисы о поломках тех или иных систем. Есть и более радикальный взгляд: мол, двигатели будущих робомобилей почти не будут ломаться, а на старомодные ДВС, которые мог разобрать любой мальчишка, мы станем любоваться разве что в музеях. Впрочем, до этого еще надо дожить — или доехать.

экспертиза

Преждевременный энтузиазм

Игорь Моржаретто, партнер аналитического агентства «Автостат», автоэксперт

Появление двигателя внутреннего сгорания (ДВС) — это новый этап промышленной революции, перевернувший всю мировую экономику. До этого она пребывала в полусредневековом состоянии, а с появлением двигателя внутреннего сгорания и дешевого автомобиля, который мог доставить товары и грузы по всему миру на дальние расстояния, изменилась коренным образом. Изменилась и жизнь людей. Специалисты называют это транспортной доступностью «по Форду»: появилась возможность купить автомобиль и поехать на нем куда-то.

Так вот, с моей точки зрения, КПД двигателя внутреннего сгорания далеко не исчерпан. За последние 10–20 лет его параметры очень сильно изменились: он стал более экономичным, мощным, экологичным. К сожалению, сейчас сворачиваются дальнейшие разработки по ДВС, особенно по дизелю. Все кричат, что наше светлое будущее — это электродвигатели. Но перспективы есть и в других отраслях, например в нескольких странах работают над водородными топливными элементами. Возможно, какие-то прорывы будут и с двигателем на ядерном топливе…

А вот что касается электромобилей, то с ними еще очень много нерешенных вопросов.

Ключевой из этих вопросов: на сегодняшний день так и не создан аккумулятор, который позволил бы электромобилю на одном заряде проехать большое расстояние в любую погоду.

Сегодня максимум, который он может преодолеть,— это 300 км при теплой погоде и ровной дороге без пробок. Это много, но, к примеру, в условиях России явно недостаточно.

К тому же современные аккумуляторы чудовищно дороги. Если не будет государственной поддержки, электромобиль просто никто не купит: сегодня он стоит в 2,5—3 раза дороже, чем автомобиль с ДВС того же класса. И соответственно, все те продажи, которые идут в мире, происходят при поддержке разных государственных программ. Когда будет создан дешевый и мощный аккумулятор? Никто не знает. Его обещали создать и год, и пять лет назад…

Еще одна принципиальная проблема, связанная с электромобилями, заключается в том, что при выработке электроэнергии все равно расходуется топливо, просто другое. 60 процентов электростанций (а это они вырабатывают электроэнергию, которая используется для зарядки электромобилей.— «О») в мире сегодня, напомню, работает на угле и, соответственно, загрязняют окружающую среду.

Нельзя не упомянуть и об отсутствии программы утилизации аккумуляторов. Одна компания — мировой лидер по производству электромобилей — после 7 лет эксплуатации забирает эти аккумуляторы и предлагает их владельцам частных домов в качестве аварийного источника энергии. То есть утилизировать их не умеют… В общем, как мне кажется, энтузиазм стран и правительств по поводу электромобилей несколько преждевременен: без госпрограмм поддержки все это долго не продержится. А вот прощаться с ДВС я бы не торопился…

брифинг

Торстен Мюллер-Отвос, гендиректор английской компании, выпускающей автомобили класса люкс

Мы представим электрическую модель в следующем десятилетии, однако не будем спешить убирать ДВС из портфолио. Переход к электрокарам будет постепенным, и какое-то время они пойдут параллельно… Беспилотники станут для нас интересны тогда, когда они будут функциональными, удобными в использовании, не требующими усилий и полностью автономными, то есть тогда, когда они смогут полностью заменить водителя. Вот тогда мы скажем: «Давайте сделаем это».

Александр Фертман, директор по науке, технологиям и образованию фонда «Сколково» 

Александр Фертман, директор по науке, технологиям и образованию фонда «Сколково». Фото: Sk.ru

Те горизонты, которые сегодня нарисованы в Европе по поводу отказа от двигателя внутреннего сгорания, наводят на мысль, что это серьезный технологический рывок. А главное, что создается огромный рынок. <…> Новые виды аккумуляторов постоянно разрабатываются, эта тема одна из самых инвестируемых, если не говорить об IT-секторе. И это не только сама батарея, это и система управления. Здесь, кстати, у России действительно есть интересные проекты. Важно не только то, как вам отдает энергию батарея, но и то, как вы управляете ячейками, чтобы ячейки разряжались одновременно, равномерно.

Коджи Нагано, автодизайнер

— Каким будет автомобиль лет через 30? 

— Думаю, внешний вид автомобилей будет сильно зависеть от типа двигателя. Но, как и раньше, автомобилю нужен будет кузов, внутреннее пространство, колеса. Если говорить об автомобиле будущего, то есть такая жутко интересная вещь, как 3D-принтер. И я могу себе представить, что скоро каждый человек сможет создать автомобиль у себя дома, просто напечатать именно тот, который нужен ему. Возможно, он нарисует этот автомобиль сам или использует готовый дизайн.

Источник: kommersant.ru

Неизвестный изобретатель автомобильного двигателя

24.03.2016 /
25.04.2018

  •  

1996 /
96

Богатая история изобретения

Над изобретением и усовершенствованием системы двигателя внутреннего сгорания действительно работало огромное количество различных ученых, причем нередко коллеги, совершенствующие изобретения друг друга, проживали в разных странах.
И, согласно официальным данным, первые проекты такого двигателя были действительно разработаны еще в XVII веке, однако ни один из официальных источников не называет имя Жана де Готефилля. Если верить истории, то автором первого такого проекта был современник Готефилля, Христиан Гюйгенс, хотя некоторые современные ученые и историки считают, что его проект далек от нынешней модели двигателя внутреннего сгорания, потому и привыкли считать изобретателем этого двигателя других ученых.

Вместо топлива Гюйгенс предлагал использовать самый обычный порох, а идея его родилась благодаря знакомству ученого с принципом работы артиллерийских орудий. В дальнейшем Денис Папен, создатель первой в мире паровой машины, предпринимал попытки построить механизм с тем же принципом работы, но безуспешно.

Филипп Лебон

Есть ученые, которые придерживаются мнения, что первым автором проекта двигателя внутреннего сгорания был именно Филипп Лебон, который, кстати, также был французом. В 1799 году этот инженер открыл светильный газ, и в том же году получил патент на использование этого газа и его получение из древесины и угля.

Газовые лампы Лебона стали успешным конкурентом французским дорогим свечкам, но сам инженер быстро понял, что газ можно использовать не только для осветительных приборов, и уже в 1801 году он подал заявку на получение патента на разработку газового двигателя, в котором были основными составляющими два компрессора, а также камера смешения.

По сути, Лебон работал над проектом двигателя внутреннего сгорания, и был близок к этому изобретению, но работу он до конца довести не успел, поскольку в 1804 году неожиданно погиб. После его смерти идея создания двигателя на светильном газе пришла в головы сразу нескольким ученым, которые много работали над этими проектами, и, возможно, среди них был некий Готефилль, но следует отметить, что все изобретения целого ряда ученых после смерти Лебона не имели коммерческого успеха.

Готефилль и Ленуар

Таким образом, официально первый надежный и успешно работающий двигатель внутреннего сгорания был создан только в 1860 году, и автором его стал известный инженер из Бельгии Эжен Ленуар.

Вполне возможно, что именно Эжен (или Жан, как указано в некоторых документах) Ленуар был просто перепутан с неким Готефиллем, откуда и взята была информация о его якобы первом двигателе внутреннего сгорания. Хотя тогда не совсем ясно, почему указан год рождения ученого 1647, когда Ленуар изобрел свой двигатель только во второй половине XIX века.

Двигатель, созданный Ленуаром, работал при помощи газового топлива. Он требовал серьезных доработок, и на сегодняшний день столь сильно видоизменен, что о проекте Ленуара уже можно забыть.

Толчок в развитии двигателей

После этого была череда громких открытий разных ученых, которые позволили быстро усовершенствовать двигатель, придуманный Ленуаром. Немецкий инженер-конструктор Николас Отто представил миру 4-тактный двигатель, работавший на газу, и в том же 1876 году практически одновременно с немецким коллегой Дугальд Кларк провел успешные испытания 2-тактного двигателя.

Далее над усовершенствованием модели двигателя внутреннего сгорания работали многие механики и инженеры по всему миру. В 1897 году Рудольф Дизель создал аналог такого двигателя, в котором рабочая смесь воспламенялась в процессе сжатия воздуха в цилиндре, и этот двигатель получил существующее до сих пор название — дизельный двигатель.

Уже в XX веке двигатель внутреннего сгорания стал основным типом двигателя для создания автомобильного транспорта по всему миру. К 70-м годам 80% существовавших автомобилей различных марок и производителей были оснащены разными моделями таких двигателей, и именно развитие автомобилестроения дало толчок к практически мгновенной эволюции от двигателя внутреннего сгорания первоначального к тому, который мы можем видеть сегодня.

По сей день продолжается работа над усовершенствованием строения данного типа двигателей, что принесло резкие изменения не только в автомобилестроение, но и в энергетику и строение электростанций. Возможно, когда-нибудь придет момент, когда человечество откажется от этой конструкции в пользу более экономичных и безопасных, а также безвредных для экологии, но пока что об этом речи не идет. В любом случае, изобретение двигателя внутреннего сгорания можно по праву считать началом масштабной технической революции, которую пережила цивилизация в XX веке.

А где Готефилль?

О Жане де Готефилле не найдены сведения ни в библиотеках, ни в учебниках по физике. Он не только не был официально первым изобретателем двигателя внутреннего сгорания, но и не изобрел, судя по всему, вообще ничего сколь-нибудь значимого, либо был незаслуженно забыт историей и наукой.

Конечно, нас не было в 1647 году, и невозможно сказать, был ли такой человек на самом деле, кем он был и чем занимался в жизни. Возможно, что действительно его изобретение замалчивали, или же он не оформил в свое время патент на свой двигатель, выпав таким образом из списка изобретателей двигателей внутреннего сгорания.

Однако факт остается фактом, и с этим согласятся как историки, так и физики: Жан де Готефилль не изобретал первый рабочий двигатель внутреннего сгорания официально, это изобретение принадлежит по праву именно Эжену Ленуару, несмотря на все успехи исследований его предшественников и последователей.

Источник: http://vistanews.ru

Кто придумал двигатель внутреннего сгорания? Ключевые фигуры — OneKu

Более двух веков прогресс человечества неразрывно связан с различными машинами, особенно с транспортными средствами. Которые помогали быстро перемещать товары от поставщиков к потребителям. Те, кто придумал двигатель внутреннего сгорания (ДВС), внесли весомый вклад в развитие человеческой цивилизации. Поскольку автомобили, корабли и самолеты до сих пор остаются главным двигателем в истории человечества. Первым коммерчески успешным ДВС считается двигатель французского изобретателя из Бельгии Жана Этьена Ленуара.

Первый шаг

Вам будет интересно: Японские символы самураев: фото, значение и описание

В конце 18 века французский механик Филипп Лебон впервые получил светильный газ и запатентовал способ его получения при пиролизе древесины или угля. Смесь метана, водорода и угарного газа стала широко использоваться для освещения улиц европейских городов. Изобретатели многих стран мира взялись за конструирования двигателя, использующего это относительно недорогое и эффективное топливо.

Тогда многие инженеры понимали, что эффективность двигателя повысится, если топливо не сжигать в топке, как в паровом двигателе. А непосредственно в цилиндре.

Однако тем, кто придумал первый двигатель внутреннего сгорания, стал все тот же Филипп Лебон. В 1801 году, через два года после открытия светильного газа, Лебон получил патент на двигатель, работающий на смеси сжатого газа и воздуха. Они накачивались в рабочий цилиндр и там воспламенялись. Однако изобретение осталось только на бумаге, в 1804 году Лебон был убит. Он остался одним из многих инженеров в истории создания двигателя внутреннего сгорания, кто придумал, но не реализовал на практике свое изобретение.

Первый коммерческий успех

В последующий период механики многих европейских стран пытались создать нормально работающий образец ДВС на светильном газе. Однако все эти усилия долгое время не приводили к появлению двигателя, который мог бы конкурировать по эффективности с паровой машиной.

Тем, кто придумал двигатель внутреннего сгорания, добившегося коммерческого успеха, стал бельгийский механик французского происхождения Жан Этьен Ленуар. Он первым решил воспламенять газовоздушную смесь посредством электрической искры. Возможно, такая идея пришла к нему, потому что инженер работал на гальваническом заводе. Однако успех пришел к нему не сразу. Первая модель проработала совсем немного и остановилась, потому что из-за большой температуры поршень расширился, и его заклинило в цилиндре. Ленуар дополнил свой ДВС водяной системой охлаждения. А после второго неудачного запуска и сконструировал систему смазки. К 1864 году он продал больше 1400 своих двигателей и разбогател.

Первый двигатель в массовом производстве

Среди тех, кто придумал двигатель внутреннего сгорания — немецкий инженер Николас Отто. Он усовершенствовал машину, работающую на светильном газе, и в 1864 году получил патент на свою модель ДВС. Которая была продана в количестве более 5000 штук.

В 1877 году Отто получил патент на двигатель с четырехтактным циклом. Этот принцип лежит и сейчас в основе работы большой части газовых и бензиновых двигателей. В течение следующих двадцати лет было выпущено более 42 000 таких ДВС. Однако использование светильного газа сильно сужало возможности их использования.

Изобретение Дизеля

В начале 19 века было сформулировано описание процесса Карно. Оно утверждало, что в тепловой машине быстрое изменение объема газа (быстрое сжатие) позволит разогреть рабочее тело до температуры горения.

В 1890 году Рудольф Дизель изобрел способ практического использования цикла Карно. Он стал первым, кто придумал дизельный двигатель внутреннего сгорания. В течение нескольких лет немецкий инженер запатентовал несколько вариантов конструкции. Первая, практически работающая модель, была собрана в 1897 году и названа дизель-мотором. С 1889 года начато массовое производство дизельных двигателей.

В поисках нового топлива

Одновременно с совершенствованием ДВС шел активный поиск наиболее эффективного топлива. Уже были опробованы двигатели, использовавшие в качестве горючего угольную пыль, водород, смесь скипидара и спирта, нефть. Некоторые из них работали, но не получили широкого распространения из-за высокой цены. Однако наиболее перспективным направлением для инженеров виделось использование вместо газа паров испаряемого жидкого горючего.

В 1872 году американец Брайтон пытался работать с керосином. Однако тот испарялся не очень интенсивно, и он перешел на бензин более легкой фракции. Для работы на новом топливе необходимо было разработать дополнительное устройство, переводившее новое горючее в газообразное состояние. После чего пары бензина необходимо было смешать с воздухом. Брайтон изобрел и первый испарительный карбюратор, который однако получился не очень удачным. Но именно он задал тренд в использовании горюче-смазочных материалов в качестве топлива.

Бензиновый двигатель

Когда наиболее эффективный вид горючего для ДВС был определен, многие инженеры начали работать над машиной, работающей на бензине. Среди тех, кто придумал бензиновый двигатель внутреннего сгорания, наибольший вклад внес Готлиб Даймлер. Вместе со своим партнером Вильгельмом Майбахом он создал мастерские в Штутгарте. Там начали производить калильные бензиновые двигатели.

Венгерский инженер Донат Банки тоже относится к тем, кто придумал двигатель внутреннего сгорания. В 1893 году ему выдали патент на карбюратор с жиклером, принцип работы которого до сих пор используется в современных машинах. Первые ДВС были с одним цилиндром, в конце 19 века появились двухцилиндровые, а с началом 20 века — четырехцилиндровые.

Готлиб Даймлер, пожалуй, самый известный из конструкторов эпохи становления бензиновых двигателей. Его фирма, пройдя через множество трансформаций превратилась в большой концерн, который выпускает не только легковые автомобили марок Мерседес и Смарт, но и грузовики, а также иную тяжелую технику. Концерн владеет 15-процентным пакетом акций Камаза и более 22% Airbus Group. Кто же стоял у истоков этого промышленного гиганта и как все начиналось?

Готтлиб Даймлер родился в небольшом городе Вюртемберг неподалеку от Штутгарта в семье пекаря. Детство мальчика проходило спокойно, он ходит в воскресную и художественную школы. Однако увлеченность рисованием вылилась в иное творчество. Сразу после школы он устроился подмастерьем в оружейную мастерскую и стал помогать изготавливать двухствольные охотничьи ружья у мастера Риделя. Именно в эти годы он окончательно решил стать инженером.

В 18-летнем возрасте Готлиб Даймлер получил лицензию оружейного мастера и ушел в эльзасскую инженерную компанию Фердинанда фон Штайнбайса, а спустя пять лет накопил на учебу в политехнической школе Штутгарта на факультете машиностроения.

Еще будучи студентом последнего курса, в 1862 году, Дамлер устроился на работу на фабрику металлоизделий в Гайслингене, на должность конструктора. Там и произошла знаменательная встреча, предопределившая жизнь и дальнейшую деятельность мастера. При заводе был приют для детей-сирот, которые трудились на производстве. Среди смышленых мальчиков Готлиб присмотрел 15-летнего чертежника Вельгельма Майбаха, который позднее стал верным другом и соратником Даймлера.

Два молодых человека мечтали создавать новые двигатели, используя необычные виды топлива, такие как керосин и бензин. В то время их мысли казались чрезвычайно смелыми, так как керосин и бензин продавался в аптеках в виде средства для умывания и как обеззараживатель. Существующие моторы работали или на паровой тяге, или на сырой нефти или горючем газе. Однако молодые инженеры не оставляли мечты и вскоре им представилась возможность попробовать себя в двигателестроении.

Работа у Николауса Отто

В 1872 году Даймлера заметил будущий изобретатель четырехтактного двигателя внутреннего сгорания Николаус Отто и пригласил его принять участие в становлении небольшой фабрики Deutz-AG-Gasmotorenfabrik, где должны были производиться стационарные двигательные установки для промышленных производств. Даймлер стал директором завода, Отто продолжал экспериментировать и изобретать, а Майбах был назначен главным конструктором.

Опытно-конструкторские работы над новым 4-тактным двигателем внутреннего сгорания продолжались около 5 лет. В итоге, на деньги инвесторов были построены первые образцы, которые и начали испытываться в заводской лаборатории в 1876 году. Однако новый мотор работал не стабильно, сказывались инженерные просчеты в конструкции.

Готлиб Даймлер предложил взяться за новый мотор 2-тактной схемы. Владелец предприятия не желал распылять средства и отказал молодым инженерам. Существующий образец начали производить. Однако инженеры занялись конструированием самостоятельно в тайне от работодателя. И с этого шага началось их главное дело. Видя перспективность своей конструкции Готлиб Даймлер и Вельгельм Майбах разрывают с предприятием Николауса Отто, продают свои акции за 75 тысяч марок и получают стартовый капитал для основания собственной фабрики, где намереваются выпускать собственные двигатели на бензине.

Мотор «Дедушкины часы»

В 1882 году Даймлер и Майбах с семьями переехали в Штутгарт и купили дом с участком земли в пригороде Каннштате, где и основали лабораторию. Через три года, осенью 1885 года работы над созданием первого двигателя Даймлера были завершены. За основу конструкции инженеры взяли двигатель Отто, у которого была переработана схема подачи топлива и камера сгорания, рассчитанная на бензин. Это топливо показалось Готлибу Даймлеру перспективным по причине его способности воспламеняться даже при очень низких температурах.

Опытная модель двигателя имела единственный горизонтальный цилиндр рабочим объемом в 264 куб.см с калильной свечой внутри, воздушное охлаждение, чугунный маховик на валу, а также впускной и выпускной клапаны без газораспределительного механизма. Эта примитивная конструкция во время работы начинала забавно стрекотать, за что получила от конструкторов прозвище «дедушкины часы».

Мотор весил 50 кг и имел высоту в 76 см и при 650 оборотах выдавал мощность в 0,5 лошадиной силы. Главное, что такой мотор был намного легче, чем паровики и не требовал столь же кропотливого обслуживания. Компактный мотор был готов к работе практически сразу же, в то время как паровики требовали разведения паров. Кроме того, бензиновый агрегат обладал стабильностью в работе при разных температурах, отчего не зависел от погодных условий и мог использоваться круглогодично. Уже вскоре мощность мотора удалось поднять вдвое, а затем началось его опытное применение.

Одна лошадиная сила

В этом же 1885 году инженеры установили ДВС на деревянный велосипед, создав тем самым первый в мире мотоцикл, на котором Вельгельм Майбах развил скорость на пляже реки Некка в 12 км/ч и проехал три километра.

Почти сразу инженеры решили приспособить свой мотор и для лошадиной повозки. В 1886 году на том же пляже они испытали экипаж, который приводился в действие ДВС. Это еще не была машина, а лишь ее экспериментальный образец.

Свое применение новое изобретение нашло в качестве двигателя для моторных лодок. Внеся небольшие изменения в конструкцию и доведя модность до 1,1 лс первый в мире мотор на бензине установили на 4,5 метровый бот. Такая лодка разгонялась до 11 км/ч и не выдавала клубов черного дыма, как паровые катера, за что и полюбилось покупателям. Предприятие Даймлера и Майбаха получило множество заказов и стало процветать.

Спрос на лодочные моторы Даймлера-Майбаха рос лавинообразно. В 1887 году была продана лицензия на производство ДВС. Эти 1,1-сильные агрегаты даже поднимались в воздух на первых аэростатах в 1888 году. С них начиналась воздухоплавательная история дирижаблей.

Между тем оба изобретателя не оставляли надежды на разработку собственного автомобиля. Вскоре он был построен и показан в октябре 1889 года на выставке в Париже. Машина имела открытый 4-колесный кузов, напоминающий лошадиную пролетку, 2-цилиндровый V-образный мотор собственной конструкции, 4-ступенчатую коробку передач, водяное охлаждение, систему газораспределения с Т-образными клапанами. В отличие от трехколесного автомобиля Карла Бенца этот аппарат был гораздо устойчивее, так как имел четыре колеса.

На земле, в воде и в небесах

В конце 1889 года семью Готтлиба Даймлера потрясла трагедия. Умерла его жена Эмма, что серьезно повлияло и на здоровье конструктора.

Между тем, компанию ждали большие перемены. Завод получил финансовые вливания и трансформировался в корпорацию Daimler Motoren Gesellshaft или DMG. Техническим директором компании стал Даймлер, а главным конструктором — Майбах.

Эмблемой компании была выбрана трехлучевая звезда, заключенная в круг. Эта эмблема сейчас принадлежит марке Mercedes-Benz. Она означала, что компания изготавливает двигатели для трех стихий: для земли, воды и для небес.

Вскоре моторостроительная корпорация стала получать военные заказы и вместе с инвестициями к управлению заводом пришли совсем иные люди.

Набирающей мощь Германии требовались моторы для дирижаблей и для военно-морского флота, а убежденность Готлиба Дайлера в перспективности автомобильной техники только раздражала совет директоров. В итоге, вместе с разработкой новых моторов, новые управленцы стали выдавливать прежних руководителей. Уже через год после реорганизации предприятия Совет директоров вынудил покинуть свой пост главного инженера Вельгельма Майбаха, а Готлиб Даймлер фактически потерял контроль над своим заводом. Измотанный смертью жены и трудностями на службе, он в 1992 году слег с инфарктом и оставил компанию новым директорам.

Между тем дело великих конструкторов жило. Бензиновые моторы действительно завоевывали пространства и поднимались в небеса. Последующая борьба акционеров и споры о путях развития не сломили прогрессивного духа. Со временем Daimler Motoren Gesellshaft (DMG) превратилась в крупную военно-промышленную корпорацию. Смерть Готлиба Даймлера от сердечного приступа в 1900 году не позволила ему стать свидетелем, одновременно триумфа и трагедии его детища. Моторы DMG воевали на полях сражений Первой мировой и стали основой авиации Германии.

До сих пор корпорация Daimler является ключевой компанией в Германии и в Европе. Производство автомобилей Mercedes-Banz и «Daimler Trucks» лишь малая ее часть.

В настоящее время Daimler AG владеет долями в следующих компаниях: Mitsubishi Fuso Truck and Bus Corporation (85,0 % акций), Automotive Fuel Cell Cooperation (50,1 %). Daimler AG также является крупнейшим владельцем и поставщиком Airbus Group.

По прежнему трехлучевая звезда Готлиба Даймлера господствует в трех средах: на земле, воде и в воздухе. ​

Изобретатели-первопроходцы

Первый прообраз автомобиля был построен как игрушка для китайского императора членом иезуитской общины в Китае Фердинандом Вербистом в 1672 году.

В России прообраз первого автомобиля создал крепостной крестьянин Вятской губернии Яранского уезда Леонтий Шамшуренков. Своё изобретение он представил в Санкт-Петербурге 1 ноября 1752 года. Это была четырёхколёсная самобеглая коляска с педальным приводом, развивающая скорость до 15 км/ч. Им же был разработан первый верстометр (автомобильный счётчик, измеряющий пройденный путь). Позже, в 1780-х годах русский конструктор, изобретатель и инженер Иван Кулибин начал работу над каретой с педалями. В 1791 году он создал трёхколёсный самоходный экипаж, развивающий скорость до 16,2 км/ч. В этой «самокатке» он разъезжал по улицам Петербурга. Его трёхколёсный механизм содержал почти все основные узлы будущего автомобиля: коробка передач, маховое колесо, подшипники качения. К сожалению, как и со многими другими его изобретениями, государство не видело потенциала этих разработок, и они не получили дальнейшего развития. Незадолго до своей смерти изобретатель начал работу по совмещению парового двигателя с своей «самокаткой», но так и не закончил работу. На какой стадии находился процесс осталось неизвестным.

Немецкий инженер Карл Бенц, изобретатель множества автомобильных технологий, считается изобретателем и современного автомобиля. Четырёхтактный бензиновый (газолиновый) двигатель внутреннего сгорания, который представляет самую распространённую форму современного самоходного движения — разработка немецкого изобретателя Николауса Отто. Подобный четырёхтактный дизельный двигатель был также изобретён немцем Рудольфом Дизелем. Водородный топливный элемент, одна из технологий, провозглашённых как замена для газолина в качестве источника энергии автомобилей, в принципе был обнаружен другим немцем Шёнбейн Кристиан Фридрихом в 1838 году. Автомобиль на электрической батарее обязан своим появлением одному из изобретателей электрического мотора венгру Аньош Йедлику и изобрётшему в 1858 году свинцово-кислотную батарею Гастону Планте.

Ранние автомобили

Ф ердинанд Вербист, член иезуитской общины в Китае (англ.)русск., построил первый автомобиль на паровом ходу около 1672 года как игрушку для китайского императора. Автомобиль был небольшого размера и не мог везти водителя или пассажира, но, возможно, он был первым работающим паровым транспортом («автомобиль»)

Считают, что паросиловые самоходные машины разработаны в конце XVIII века. В 1770 и 1771 году Николя-Жозеф Кюньо демонстрировал свой экспериментальный тягач артиллерийских орудий с паровым приводом fardier à vapeur (паровая телега). Конструкция Кюньо оказалась непрактичной и не развивалась в его родной Франции, центр инноваций переходит в Великобританию. К 1784 году в Редруте Уильям Мэрдок построил работающую модель паровой кареты, а в 1801 году Ричард Тревитик ездил на полноразмерной машине по дорогам Камборна. Такие машины какое-то время были в моде и на протяжении следующих десятилетий были разработаны такие новшества как ручной тормоз, многоступенчатая трансмиссия и улучшенное рулевое управление.

Некоторые были коммерчески успешны в обеспечении общественного транспорта, пока общественное сопротивление против этих слишком быстрых машин не повлекло принятие в 1865 году закона «англ. Locomotive Act», требующего, чтобы на общественных дорогах Великобритании перед самоходными машинами шёл человек, размахивающий красным флагом и дующий в сигнальную дудку. Это решительно подавило развитие дорожного автотранспорта практически на всю оставшуюся часть XIX века. В итоге усилия инженеров и изобретателей были брошены на железнодорожные локомотивы. Закон не отменялся вплоть до 1896 года, хотя необходимость в красном флаге была устранена в 1878 году.

Первый американский автомобиль — машина-амфибия Оливера Эванса

Первый патент на автомобиль в Соединённых Штатах был предоставлен Оливеру Эвансу в 1789 году. Эванс демонстрировал его первую успешную самоходную машину, которая была не только первым автомобилем в США, но также и первой машиной-амфибией, так как была способна путешествовать на колёсах по земле и посредством лопастей на воде.

Среди других работ паровая машина на жидком топливе, собранная в 1815 году профессором Пражского политехникума Йозеф Божеком и четырёхместный паровой фаэтон, сделанный в 1813 году Уолтером Хэнкок, разработчиком и оператором паровых автобусов Лондона.

Электрические автомобили

В 1828 году венгр Йедлик Аньош, который изобрёл ранний тип электрического мотора, создал миниатюрную модель автомобиля, приводимого в движение при помощи его нового двигателя. В 1834 году изобретатель первого электрического мотора постоянного тока, кузнец штата Вермонт Томас Дэвенпорт, установил свой мотор в маленькую модель машины, которой он оперировал на кольцевом электрифицированном треке. В 1835 году голландский профессор города Гронинген Сибрандус Стрэтин и его помощник Кристофер Беккер создали небольшую электрическую машину, приводимую в движение не перезаряжаемыми первичными гальваническими элементами (англ.). В 1838 году шотландец Роберт Дэвидсон разработал электрический локомотив, который достигал скорости 6 км/ч (4 мили/ч). В Англии в 1840 году был предоставлен патент за использование рельсовых путей в качестве проводника электрического тока и подобные американские патенты были выданы в 1847 году Лиллей и Colten. Приблизительно в период между 1832 и 1839 годом (точный год неизвестен) гражданин Шотландии англ. Роберт Андерсон изобрёл первую грубую электрическую карету, приводимую в движение не перезаряжаемыми первичными гальваническими элементами.

Двигатели внутреннего сгорания

Ранние попытки изготовления и использования двигателей внутреннего сгорания были затруднены из-за отсутствия подходящего топлива, особенно жидкого, и ранние двигатели использовали газовую смесь.

Ранние эксперименты с использованием газов были проведены швейцарским инженером Франсуа Исааком де Ривасом (1806), построившим двигатель внутреннего сгорания, работающий на водородно-кислородной смеси, и англичанином Семюелем Брауном (англ.)русск.(1826), экспериментировавшим с собственным двигателем на водородном топливе в качестве транспортного средства до Шутерс Хилл, юго-восточный Лондон. Гиппомобиль бельгийца Этьена Ленора с одноцилиндровым двигателем внутреннего сгорания на водородном топливе совершил тестовый пробег из Парижа в Жуанвиль-Ле-Пон в 1860 покрыв около девяти километров примерно за три часа. Поздняя версия работала на угольном газе. Деламар-Дебутевильский автомобиль был запатентован и опробован в 1884 году.

Около 1870 года в Вене, Австрия (тогда Австро-Венгерская империя) изобретатель Зигфрид Маркус (англ.)русск. поместил жидкостный двигатель внутреннего сгорания на простой тележке что сделало его первым человеком, использовавшим транспортное средство на бензине. Сегодня этот автомобиль известен как «первая машина Маркуса». В 1883 году Маркус получил немецкий патент на низковольтную систему зажигания типа магнето. Это был только первый его автомобильный патент. Эта технология была использована во всех дальнейших двигателях в том числе в четырёхместной «второй машине Маркуса» в 1888/89. Зажигание в сочетании с «карбюратором с вращающимися щетками» сделали конструкцию второго автомобиля очень инновационной.

Общеизвестно, что первый реально использующийся автомобиль с бензиновым двигателем был сконструирован одновременно несколькими независимыми немецкими изобретателями: Карл Бенц построил свой первый автомобиль (Benz Patent-Motorwagen)в 1885 в Мангейме. Бенц получил патент на свой автомобиль 29 января 1886 и начал первый выпуск автомобилей в 1888 году после того как его жена Берта Бенц показала с помощью первой междугородней поездки от Мангейма до Пфорсгейма и обратно в августе 1888 что безлошадные экипажи вполне подходят для повседневного использования. С 2008 года это событие отмечено Мемориальной трассой имени Берты Бенц.

Вскоре, в 1889 г. в Штутгарте Готтлиб Даймлер и Вильгельм Майбах сконструировали совершенно новое средство передвижения (Daimler Stahlradwagen), которое задумывалось как автомобиль, а не конная повозка, оснащенная двигателем. Им же обычно приписывают изобретение в 1886 г. первого мотоцикла (Daimler Reitwagen), однако, в 1882 г. Энрико Бернарди (англ.)русск. из Университета Падуи запатентовал одноцилиндровый бензиновый мотор объёмом 122 см³ (7,4 куб. дюйма) мощностью 0,024 л. с. (17,9 Вт) и установил его на трёхколёсный велосипед своего сына, что позволяет рассматривать его как минимум кандидатом на изобретение первого автомобиля и мотоцикла. В 1882 г. Бернарди увеличил трицикл так, что он был способен перевозить двух взрослых человек.

Один из первых четырёхколёсных автомобилей в Британии, работающий на бензине был построен в Бирмингеме в 1895 г. Фредериком Вильямом Ланчестером, им же был запатентован дисковый тормоз, а первый электрический стартер был установлен на Арнольд (англ.)русск., адаптацию Бенц-Вело, выпускавшимся с 1885 по 1898 гг.

В этой суматохе были практически забыты многие первопроходцы. Джон Вильям Ламберт из Огайо в 1891 г. построил трёхколёсный автомобиль, который сгорел в том же году. А Генри Надинг из Аллентауна, Пенсильвания сконструировал четырёхколёсный. Весьма вероятно, что таких изобретателей было больше.

Эра Ветеранов

Первое производство автомобилей было основано в 1888 г. в Германии Карлом Бенцем и, по лицензии Бенца, во Франции Эмилем Роже. Было и множество других, в том числе производители трициклов Рудольф Эгг, англ. Эдвард Батлер и англ. Леон Болле. Трицикл Болле, с двигателем собственной разработки (рабочий объём 650 куб. см), под управлением водителя Жамин смог развить среднюю скорость 45 км/ч на ралли «Париж-Турвилль» 1897 г. К 1900 г. массовое производство автомобилей началось во Франции и США. Первой компанией, созданной исключительно для производства автомобилей стала французская «Панар и Левассо» (Panhard et Levassor), которая также первой применила четырёхцилиндровый двигатель. За «Панар», созданной в 1889 г. последовал «Пежо» двумя годами позже. К началу ХХ в. в западной Европе начался подъём автомобильной промышленности, особенно во Франции, где в 1903 г. было собрано 30 204 автомобиля, что составило 48,8 % всего объёма производства автомобилей в мире.

В 1893 году в Соединённых штатах братья англ. Чарльз и англ. Фрэнк Дюреа основали компанию Duryea Motor Wagon Company (англ.), ставшей первой американской компанией-производителем автомобилей. Однако на этом этапе производства автомобилей доминировал Рэнсом Эли Олдс (англ.) с его компанией Olds Motor Vehicle Company (позже известная как Oldsmobile). Его крупномасштабная сборочная линия была запущена в 1902 году. В этом же году Кадиллак (сформированый из англ. Henry Ford Company), Винтон (англ.) и Форд выпускают автомобили тысячами.

В течение нескольких лет сотни производителей по всему западному миру стали выпускать автомобили по невероятному количеству различных технологий. Паровые, электрические и бензиновые автомобили конкурировали десятилетия, пока в 1910-х бензиновые двигатели внутреннего сгорания не стали доминирующими. Разрабатывались автомобили с двумя и даже четырьмя двигателями, а рабочий объём двигателей достигал дюжины литров. В этот период были опробованы и отброшены многие современные разработки, в том числе газовые и электрические гибриды, многоклапанные двигатели (англ. ), верхние распределительные валы, привод на все колёса. В 1898 г. Луи Рено установил на Де Дион-Бутон (De Dion-Bouton) карданный вал и дифференциал с коническими шестернями, создав «наверное первый в истории хот-род». Это позволило Луи и его братьям занять своё место в автомобильной промышленности. В отсутствии каких-либо четких стандартов в отношении архитектуры автомобиля, типа кузова, материалов и управления изобретения появлялись очень быстро и неорганизованно. Многие автомобили этой поры, например, управлялись не рулевым колесом, а ручкой и большинство передвигались с фиксированной скоростью. Цепной привод был более распространен, чем карданный вал, а закрытые кузова были крайне редки. В 1902 г. Renault стал устанавливать барабанные тормоза. На следующий год голландский разработчик Якобус Спайкер построил первый гоночный автомобиль с полным приводом. Этот автомобиль никогда не участвовал в соревнованиях и до 1965 г. и Jensen FF (англ.) полноприводных спортивных автомобилей в серийном производстве не было.

Инновации не ограничились транспортными средствами. Увеличение числа автомобилей ускорило рост нефтяной промышленности, а также развитие технологии производства бензина (вместо керосина и жидкого топлива из угля), а также развитие термоустойчивых минеральных смазочных материалов (вместо растительных и животных масел).

Последовали и социальные эффекты. Об автомобилях сочиняли музыку, такую как «In My Merry Oldsmobile» (традиция продолжается), а в 1896 г. Уильям Дженнингс Брайан стал первым кандидатом в Президенты, проводившем предвыборную кампанию в Декейтере, штат Иллинойс из автомобиля (подаренном «Mueller»). Тремя годами спустя Джейкоб Герман начал традицию таксистов Нью-Йорка разогнавшись по Лексингтон-авеню до «безбашенной» скорости 12 миль в час (19 км/ч). В том же 1899 г. Акрон, Огайо принял первый самодвижущийся фургон для перевозки заключенных.

К 1900 уже можно было говорить о национальной автомобильной промышленности во многих странах, в том числе Бельгии (производившей Vincke, копию Benz; Germain — псевдо Панар; Linon и Nagant, оба основаны на Gobron-Brillié), Швейцарии (ведущие производители Fritz Henriod, Rudolf Egg, Saurer (англ. ), Johann Weber, и Lorenz Popp), Шведская Vagnfabrik AB (англ.), Hammel (основанная A. F. Hammel и H. U. Johansen около 1886 г. в Копенгагене, Дания), Irgens (из Бергена, Норвегия, 1883 г., но без заметного успеха, Италии (где в 1899 г. появился FIAT), и даже в Австралии (где Pioneer открыл мастерскую в 1898, с производства уже тогда устаревшего, работавшего на парафине шарнирносочлененного фургона). Тем временем, Кох начал поставки автомобилей и грузовиков из Парижа в Тунис, Египет, Иран и Голландскую Восточную Индию. Внешняя торговля становилась глобальной.

5 ноября 1895 года в США англ. Джордж Селден получил патент на 2-тактный автомобильный двигатель (U.S. Patent 549,160). Этот патент больше мешал, чем способствовал развитию автомобилей в США. Большинство крупных американских компаний были лицензированы патентом Сендлена, и были вынуждены платить за каждый произведенный автомобиль. Братья Студбейкер, став ведущим производителем конных повозок в мире, перешли к производству электрических автомобилей в 1902 году, и к бензиновых двигателей в 1904 году, но при этом продолжали производить конные повозки до 1919 года. В 1908 году в Перу был произведен первый автомобиль (англ. Grieve) на континенте Южной Америки.

Однако в этот период — период ветеранов — автомобили рассматривались больше в качестве модной новинки, нежели как по-настоящему полезное устройство. Поломки были очень часты, топливо было нелегко достать, пригодных для передвижения на автомобилях дорог было мало, а быстрое развитие отрасли означало, что годовалый автомобиль практически ничего не стоил. Решающими событиями, доказавшими полезность автомобиля, стали: заезд Берты Бенц 1888 г. на большую дистанцию; она проехала более 80 км (50 миль) от Мангейма до Пфорцхайма, чтобы продемонстрировать потенциал транспортных средств, которые производил её муж Карл Бенц, и успешный трансконтинентальный заезд англ. Горацио Нельсона Джексона, пересекшего США в 1903 г.

Бронзовая или Эдвардианская эра

Получившая своё название от распространенного применения бронзы в США, англ. Бронзовая (или Эдвардианская) эра продолжалась с примерно 1905 г. до начала Первой мировой войны в 1914 г. 1905 г. стал верхом в развитии автомобиля, отметившей момент, когда больше автомобилей стало продаваться не энтузиастам, а обычному потребителю.

В течение примерно 10 лет, составлявших эту эру, будут выделены разнообразные экспериментальные разработки и альтернативные двигатели. Хотя современный туристический автомобиль (англ.) был изобретен ранее, только с широким распространением системы Панара-Левассора появились узнаваемые и стандартизованные автомобили. Спецификация этой системы предусматривала заднеприводной автомобиль с двигателем внутреннего сгорания, расположенным спереди (англ.) и шестерёнчатой трансмиссией. Традиционные, похожие на повозки, транспортные средства были быстро забыты, а англ. сделанные из кожи и дерева кузова уступили место англ. кузовам со входом сзади и другим более дешевым кузовам.

Развитие автомобильных технологий в эту эру было быстрым, отчасти благодаря существованию сотен мелких производителей, соревнующихся за внимание мира. Основные разработки заключались в электрической системе зажигания (мотор-генератор на Arnold в 1898 г., хотя лавры пожинает Роберт Бош 1903 г.), независимая подвеска (в действительности придуманная Bollée в 1873 г.) и тормоза на все четыре колеса (Arrol-Johnston Company of Scotland в 1909 г.). Для подвески широко использовались рессоры, хотя все ещё применялось и множество других систем, уголковая сталь заменила усиленное дерево в конструкции шасси. Получили широкое распространение трансмиссии и управление подачей топлива, что позволило двигаться с различной скоростью, хотя автомобили в большинстве своем имели дискретный набор скоростей, а не бесконечно переменную систему, знакомую по автомобилям более поздних периодов. Впервые появилось и безопасное стекло, запатентованное Джоном Вудом в Англии в 1905 г. (Оно не станет стандартным оборудованием до появления Rickenbacker в 1926 г.)

На пике популярности в США между 1907 и 1912 гг. находились моторные повозки с большими колёсами (напоминавшие конные повозки до 1900 г. ). Их производило более 75 компаний, в том числе Holsman (Чикаго), IHC (Чикаго) и Sears (продавал по каталогу). Эти повозки были похоронены Моделью Т. В 1912 г. Hupp в США (поставщик кузовов Hale & Irwin) и BSA в Великобритании впервые применили цельнометаллические кузова. В 1914 г. к ним присоединился Dodge (который производил кузова для Модели Т). Тем не менее, прошло ещё 20 лет до момента, когда цельнометаллический кузов стал стандартным.

Примеры автомобилей этого периода:

1. 1908—1927 Форд Модель Т — наиболее распространенный автомобиль этой эпохи. В нём применялась планетарная трансмиссия и педальная система управления. Автомобиль победил на конкурсе «автомобиль века».
2. 1910 Mercer Raceabout — считаясь одной из первых гоночных машин, Raceabout воплощал энтузиазм водителя, как и одинаково задуманные его собратья American Underslung и Hispano-Suiza Alphonso.
3. 1910—1920 Bugatti Type 13 — примечательный городской и гоночный автомобиль в котором были воплощены передовые инженерные разработки и дизайн. Похожими моделями были Type 15, 17, 22 и 23.

Винтажная эра

Эра винтажных автомобилей продолжалась с конца Первой мировой войны (1919 г.) до краха Уолл-стрит в 1929 г. В течение этого периода преобладающими стали автомобили с передним расположением двигателя, закрытым кузовом и стандартизованным управлением. В 1919 г. 90 % автомобилей выпускались с открытым кузовом; к 1929 г. 90 % — с закрытым. Быстро продолжалось развитие двигателя внутреннего сгорания: на вершине линейки были многоклапанные (англ.) двигатели с верхним распределительным валом, а для сверхбогатых покупателей были придуманы V-образные восьми-, двенадцати- и даже шестнадцатицилиндровые двигатели. Мальком Лоухед (сооснователь Локхид) изобрёл гидравлические тормоза также в 1919 г. Такие тормоза были применены Дюзенбергом на их Модели А 1921 г. Три года спустя Германн Рейслер из Вулкан Мотор изобрёл первую автоматическую трансмиссию с двухступенчатой планетарной коробкой передач, преобразователем момента и блокирующей муфтой. Эта трансмиссия никогда не производилась. Её подобие станет доступно в качестве дополнительного предложения лишь в 1940 г. В самом конце эры винтажных автомобилей во Франции было изобретено тонированное стекло (сегодня стандартное оснащение для боковых окон).

Типичные автомобили винтажной эпохи:

1. 1922—1939 Austin 7 — Остин 7 был самым широко копируемым автомобилем за всю историю автомобилей. Эта модель служила образцом для всех автомобилей, от BMW до Nissan.
2. 1924—1929 Bugatti Type 35 — Тип 35 одна из самых успешных гоночных моделей за всю историю автомобилей, одержала более 1000 побед в течение 5 лет.
3. 1922—1931 Lancia Lambda — очень продвинутый автомобиль для того времени. Первый автомобиль с цельным несущим кузовом и независимой передней подвеской.
4. 1925—1928 Hanomag 2 / 10 PS — ранний пример обтекаемого стиля, без отдельных бамперов (крыльев) и подножек.
5. 1927—1931 Ford Model A (1927—1931) — после того, как Форд слишком долго выпускал Модель Т бронзовой эры, компания порвала с прошлым, начав новую серию с Модели А 1927 г. Было собрано более 4 миллионов автомобилей, что сделало её самой продаваемой моделью эпохи.
6. 1930 Cadillac V-16 — разработанный на пике винтажной эпохи, Кадиллак с V-образным шестнадцатицилиндровым двигателем вместе с Бугатти Рояль можно рассматривать как наиболее легендарные роскошные автомобили эпохи.

Производство автомобилей росло быстрыми темпами: так только в США в 1929 году было выпущено 5,4 млн автомобилей. Общее число машин в эксплуатации в США достигло в этот момент 26,5 млн штук, что для страны с населением 125 млн человек означало почти полную автомобилизацию.

Довоенная эра (до Второй мировой войны)

Довоенная часть классической эры началась с Великой депрессии 1930 г. и закончилась с восстановлением от последствий Второй мировой войны, которое обычно считают завершившимся в 1948 г. Именно в этот период в продажах доминируют интегрированные бампера и полностью закрытые кузова, а новые типы кузовов седан в задней части интегрируют даже багажник для грузов. Старые раундабауты, фаэтоны и городские автомобили с открытым верхом были вытеснены к концу эры по мере того, как крылья, подножки и головные огни постепенно были интегрированы в кузов автомобиля.

К 1930-м было изобретено большинство из технологий механики, используемых в сегодняшних автомобилях, хотя некоторые вещи были «переизобретены» и приписаны кому-то ещё. Например, передний привод был переоткрыт Андре Ситроен и представлен в Traction Avant в 1934 году, хотя он появился несколькими годами ранее в дорожных автомобилях сделанных Алвисом и Кордом, и в гоночных машинах от Миллера (и возможно появился ещё в 1897 году). Аналогично, независимая подвеска первоначально была изобретена Amédée Bollée в 1873 г., но не попала в серийное производство до появления малообъёмного Mercedes-Benz 380 в 1933 г., что заставило более широко использовать её на американском рынке. В результате консолидации и взросления автомобильной промышленности, отчасти благодаря влиянию Великой депрессии, к 1930 г. количество производителей автомобилей резко сократилось.

Образцы довоенных автомобилей:

1. 1932—1939 Alvis Speed 20 и Speed 25 — первые автомобили с полностью синхронизированной коробкой передач.
2. 1932—1948 Ford V-8 — применение мощного V8 с плоской головкой цилиндров в массовом автомобиле установило новые стандарты эффективности и энерговооруженности.
3. 1934—1940 Bugatti Type 57 — единичный высококлассный автомобиль для богатых.
4. 1934—1956 Citroën Traction Avant — первый массовый автомобиль с приводом на передние колёса, построен на несущем кузове.
5. 1936—1955 MG серии T — спортивная машина по доступной цене, рассчитанная на молодёжь.
6. 1938—2003 Volkswagen Beetle («жук») — задуманный как эффективный и дешёвый автомобиль ещё в нацистской Германии стал самым долгопроизводящимся в мире — выпускался более 60 лет с минимальными изменениями базовой конструкции; самый массовый автомобиль в мире — несколько десятков миллионов экземпляров выпущены во многих странах; культовый автомобиль занял четвёртое место на конкурсе «автомобиль века»; автомобиль имеет рестайлинговый новый вариант узнаваемого дизайна и в XXI веке.
7. 1936—1939 Rolls-Royce Phantom III — вершина довоенной инженерной мысли с двигателем V12 располагал технологическими новинками, которые появились в автомобилях многих других производителей только в 60-х. Наивысшее качество и энерговооруженность качества.

Современная эпоха

Обычно современную эпоху определяют как 25 предшествующих настоящему моменту лет. Однако существуют некоторые технические аспекты и концепции дизайна, которые отличают современные автомобили от старых. Не рассматривая будущее автомобиля, современная эра стала эрой растущей стандартизации, общих платформ и компьютерного дизайна.

К наиболее важным тенденциям мирового автомобилестроения в начале XXI века можно отнести особое внимание к улучшению экологических и экономических показателей ДВС (каталитические нейтрализаторы и дизели нового поколения, новые типы топлив, включая биотопливо), создание гибридных систем (ДВС+электромотор+аккумулятор), повышению уровня безопасности (см. выше), улучшению ходовых качеств (полный привод, электронные системы помощи вождению), «интеллектуализации» автомобиля в целом.

Некоторыми особо примечательными разработками в современную эпоху стали широкое распространение переднего и полного привода, внедрение дизельного двигателя и повсеместное использование впрыска топлива. Хотя все из перечисленных были впервые применены ранее, они настолько доминируют на современном рынке, что достаточно просто упустить их значение. Практически все современные пассажирские автомобили имеют несущий кузов, передний привод и поперечное расположение двигателя, однако такой дизайн ещё в 60-х рассматривался как радикально новаторский.

В современную эпоху изменились и кузова. Сегодня на рынке доминируют три типа кузова: хэтчбек, минивэн и SUV, несмотря на то, что это относительно новые концепции. Все три типа изначально создавались как практичные кузова, но превратились в современные мощные люксовые кроссоверы SUV и спортивные универсалы. Рост популярности грузопассажирских автомобилей (пикапов) в США и SUV по всему миру изменил облик автопарка. Сегодня эти «грузовики» занимают более половины мирового автомобильного рынка.

В современную эпоху быстро росли также топливная эффективность и мощность двигателей. Как только проблема вредных выбросов, возникшая в 70-е была решена с помощью компьютерных систем управления двигателем, мощность последних стала быстро расти. В 80-е мощный спортивный автомобиль мог развивать 200 л. с. (150 кВт). Спустя лишь 20 лет такой мощностью располагает средний пассажирский автомобиль, а некоторые энерговооруженные модели предлагаются с двигателями втрое мощнее.

Примеры современных автомобилей

1. с 1966 Toyota Corolla — простой небольшой японский седан, ставший самой продаваемой (в том числе и в XXI в.) за все время моделью фирмы.
2. с 1970 Range Rover — первая попытка совместить роскошный и полноприводной автомобиль общего назначения, оригинальный «SUV». Популярность оригинального Range Rover Classic была настолько высока, что новую по конструкции и дизайну его версию выпустили только в 1994 г.
3. с 1973 Mercedes-Benz S-Class — электронная АБС, дополнительные ограничивающие подушки безопасности, преднатяжители ремней безопасности и электронная противопробуксовочные системы все были впервые применены на S-класс. Позже эти опции станут стандартом автомобильной промышленности.
4. с 1975 BMW 3 — серия 3 входила в ежегодный список лучших 10 автомобилей года журнала Car and Driver 17 раз, что является самым длительным непрерывным периодом нахождения в этом списке.
5. с 1977 Honda Accord седан — этот японский седан стал самой популярной машиной в США в 90-е, свергнув с пьедестала Ford Taurus и подготовив почву для современных азиатских седанов верхней ценовой категории.
6. 1981—1989 Dodge Aries и Plymouth Reliant — автомобили платформы «К», которая позволила выжить Крайслеру как крупному автопроизводителю. Эти модели стали одними из первых успешных переднеприводных, экономичных компактных американских автомобилей.
7. с 1983 Минивэны Chrysler — двухобъемные минивэны, которые почти вытеснили с рынка универсалы и предварили появление современных кроссоверов.
8. с 1986 Ford Taurus — этот среднеразмерный переднеприводной седан с современным дизайном доминировал на американском рынке в конце 80-х и совершил революцию дизайна автомобилей в Северной Америке.

Pontiac Trans Sport , один из первых однообъёмных автомобилей

Источник http://1ku.ru/obrazovanie/50766-kto-pridumal-dvigatel-vnutrennego-sgoranija-kljuchevye-figury/
Источник http://aif.ru/auto/about/motory_ego_serdca_kak_gottlib_daymler_izobretal_motory_na_benzine
Источник Источник Источник http://www.sites.google.com/site/vseeobavtomobilah/istoria-sozdania-pervyh-avtomobilej

История двигателя внутреннего сгорания

Автомобильная промышленность в настоящее время претерпевает довольно большие изменения. Альтернативные источники энергии, такие как электричество и водород, приобретают все большую популярность в отрасли как средство питания современных автомобилей, и многие производители планируют сделать все свои автомобили полностью электрическими в течение следующих нескольких десятилетий.

При этом старый двигатель внутреннего сгорания по-прежнему безраздельно правит. В то время как популярность электромобилей растет, бензиновые и дизельные автомобили по-прежнему доминируют на рынке; около 80% всех автомобилей, проданных в прошлом году, использовали двигатели внутреннего сгорания. Даже несмотря на то, что они могут быть на исходе, ясно, что двигатели внутреннего сгорания будут существовать, по крайней мере, еще некоторое время.

Сегодня мы поговорим об истории двигателя внутреннего сгорания и поговорим о первых днях этой технологии, а также о том, что именно сделало эти двигатели такими популярными.

Как работает внутреннее сгорание?

Во-первых, давайте на секунду объясним, как работает внутреннее сгорание. Мы предполагаем, что вы, вероятно, уже знаете, но в случае, если вы этого не сделаете, надеюсь, вы найдете это полезным.

Частями двигателя внутреннего сгорания, непосредственно ответственными за создание мощности, являются поршни и коленчатый вал. Топливо и воздух попадают в камеру сгорания, где сжимаются и воспламеняются. Сила зажигания давит на поршни, прикрепленные к коленчатому валу.

Когда поршни двигаются вперед и назад, это заставляет коленчатый вал вращаться, что обеспечивает вращательное усилие, необходимое для вращения колес. Когда воздушно-топливная смесь сгорает, поршень вытесняет ее из камеры сгорания через выпускные клапаны.

Дизельный двигатель работает точно так же, как бензиновый двигатель, за исключением того, что вместо использования свечей зажигания для воспламенения топливно-воздушной смеси он воспламеняет смесь, используя только сжатие.

Ранняя история двигателя внутреннего сгорания

Прежде чем кому-либо пришла в голову мысль установить двигатель внутреннего сгорания в движущееся транспортное средство, инженеры на протяжении всей истории уже экспериментировали с двигателем внутреннего сгорания для других целей. До того, как двигатели внутреннего сгорания стали использоваться в колесных транспортных средствах, большинство этих двигателей использовались в качестве стационарных генераторов.

Первым двигателем внутреннего сгорания, который когда-либо использовался в движущемся транспортном средстве, был двигатель Ленуара, изобретенный бельгийско-французским инженером Жаном Жозефом Этьеном Ленуаром в 1860 году. По сути, этот двигатель был просто паровым двигателем, переделанным для работы на горючем газе.

Транспортным средством, в котором использовался этот двигатель, был «Гиппомобиль» Ленуара, трехколесная повозка, которая представляла собой не что иное, как повозку, стоящую на трехколесном велосипеде. Сам двигатель объемом 2,5 литра развивал мощность 1,5 л.с. при 100 об/мин. В результате Гиппомобиль был невероятно медленным, его максимальная скорость составляла всего 6 км/ч.

Однако, несмотря на то, насколько медленным был гиппомобиль, он доказал, что внутреннее сгорание может быть жизнеспособным методом приведения в действие наземных транспортных средств. Следующий большой шаг в развитии двигателя внутреннего сгорания был сделан, когда Николаус Отто, немецкий инженер, сконструировал первый четырехтактный двигатель в 1875 году.0003

Четырехтактный двигатель был очень важен для автомобильной промышленности, потому что по сравнению с двухтактными двигателями четырехтактные двигатели были намного экономичнее, намного чище и, как правило, дольше работали. В наши дни каждый газовый автомобиль имеет четырехтактный двигатель.

Конечно, как вы, наверное, догадались, большой момент для двигателя внутреннего сгорания в автомобиле наступил с патентом Benz Motorwagen, построенным в 1885 году немецким инженером Карлом Бенцем. В Motorwagen использовался 1-литровый одноцилиндровый четырехтактный двигатель собственной конструкции Бенца, мощность которого составляла 2/3 лошадиных сил при 400 об/мин.

Однако более поздние версии Motorwagen были более мощными; Окончательная версия Motorwagen производила 2 лошадиные силы, что позволяло развивать максимальную скорость 16 км/ч. Несмотря на то, что это означало, что Motorwagen все еще был довольно плохой альтернативой лошади, это доказывало, что технология внутреннего сгорания однажды может оказаться очень пригодной для транспортных целей.

Влияние двигателя внутреннего сгорания

Трудно переоценить влияние двигателя внутреннего сгорания на мир в целом. Фактически, можно утверждать, что двигатель внутреннего сгорания был одним из самых значительных (если не самым значительным) изобретений с точки зрения создания действительно связанного мира.

До изобретения двигателя внутреннего сгорания люди не могли легко путешествовать. Конечно, у вас были лошади и парусные корабли, но они были медленными и могли доставить вас только в очень многие места.

Однако с изобретением двигателя внутреннего сгорания все изменилось. В то время как двигатель внутреннего сгорания был невероятно важен для автомобильной промышленности, он был еще более важен для авиационной промышленности. Технология внутреннего сгорания помогла двигателям производить большую мощность, оставаясь при этом достаточно легкими, что, очевидно, было необходимо для авиации.

Тракторы на паровой тяге уже существовали какое-то время, но благодаря внутреннему сгоранию тракторы оставались мощными, но при этом ими было еще проще управлять. Это означало, что фермеры могли выполнять больше работы за то же время, что позволяло им легче выращивать больше продуктов питания.

В результате это означало, что стоимость продуктов питания в развитых странах значительно снизилась, а изобилие продуктов питания означало, что странам было легче экспортировать свои собственные продукты питания в другие страны, где такие продукты пользовались большим спросом. Мощные и эффективные двигатели облегчили транспортировку еды и других ресурсов в другие места.

Конечно, влияние двигателей внутреннего сгорания на наш мир не было полностью положительным. Во многом благодаря выбросам, создаваемым двигателями внутреннего сгорания, наша планета в настоящее время претерпевает довольно значительные изменения климата, большинство из которых неблагоприятны.

Кроме того, нефть, которую мы используем для производства бензина и дизельного топлива, становится все более дефицитной, что в конечном итоге может привести к усилению конкуренции между странами мира за контроль над любыми невостребованными источниками. Поскольку топливные ресурсы истощаются, кажется логичным и вероятным, что в результате возникнет какой-то конфликт.

Почему двигатели внутреннего сгорания так популярны?

В наши дни вы много слышите о том, насколько грязной является технология внутреннего сгорания и что нам нужно начать думать о переходе на другие, более чистые методы производства энергии. Гибриды и электромобили занимают довольно солидную долю рынка, и новые технологии, такие как водородная энергетика, также начинают набирать популярность.

Даже на заре двигателей внутреннего сгорания у вас были альтернативы, такие как паровая энергия, которые можно было использовать для личного транспорта. Нам нравится думать об электромобиле как о современном изобретении, но даже в начале 20-го века все еще было несколько коммерчески доступных электромобилей.

Так почему двигатели внутреннего сгорания доминировали в отрасли? Что ж, ответ был почти таким же с тех пор, как двигатель внутреннего сгорания впервые стал королем; они, безусловно, являются наиболее эффективным средством выработки электроэнергии для движущихся транспортных средств. Бензин и дизельное топливо гораздо более энергоемкие, чем аккумуляторы.

По сравнению с электромобилями прошлого и даже с современными, двигатели внутреннего сгорания намного лучше подходят для поездок на большие расстояния. У электромобилей никогда не было такого запаса хода, как у автомобилей с двигателем внутреннего сгорания, и они также требуют гораздо больше времени для перезарядки, чем обычный автомобиль.

Пар почти так же эффективен, как газ или дизель, но основная проблема старых паровых двигателей заключалась в том, что их было очень сложно эксплуатировать. Ранние газовые двигатели были намного проще, чем старые паровые силовые установки, а также лучше обеспечивали мощность для высокоскоростных приложений.

Будущее двигателей внутреннего сгорания

Мы долго говорили о прошлом двигателей внутреннего сгорания, но что ждет эту технологию в будущем? Вполне вероятно, что после определенного момента двигатель внутреннего сгорания исчезнет навсегда, но до тех пор производители продолжают внедрять инновации.

В последние несколько лет турбонаддув становится все более популярным и, вероятно, станет еще более популярным в ближайшем будущем. Помимо того, что турбонаддув помогает двигателям производить больше мощности, он также может помочь двигателю работать более эффективно. За счет турбонаддува небольшого двигателя вы можете получить от него такое же количество энергии, как и от более крупного безнаддувного двигателя, используя при этом меньше топлива.

Другим примером технологии, которую вы можете увидеть в двигателях внутреннего сгорания в ближайшее время, является воспламенение от сжатия гомогенного заряда (HCCI). Эта технология берет лучшее из обоих миров от бензина и дизельного топлива; он использует бензин, который чище дизельного топлива, но зажигает его только от сжатия, что более эффективно, чем зажигание от свечи зажигания.

Возможно, вскоре на рынке появятся бескулачковые двигатели. В обычном двигателе внутреннего сгорания впускные и выпускные клапаны приводятся в действие распределительным валом, который использует кулачки для открытия или закрытия клапанов в нужное время. Распределительные валы просты, но они не обеспечивают большого контроля над продолжительностью подъема клапанов.

Однако в бескулачковом двигателе каждый клапан приводится в действие индивидуально с помощью гидравлического или электронного привода. Это помогает компьютеру двигателя иметь гораздо больший контроль над процессом сгорания, что может помочь сделать двигатель более мощным и более эффективным.

Этьен Ленуар и двигатель внутреннего сгорания

Этьен Ленуар (1822–1900)

24 января 1860 года бельгийский инженер Этьен Ленуар  получил патент на свой недавно разработанный двигатель внутреннего сгорания. Конструкция двигателя Ленуара была первым коммерчески успешным двигателем внутреннего сгорания.

Этьен Ленуар – Ранние годы

Этьен Ленуар родился третьим из восьми детей в общине Мюсси-ла-Виль с населением 800 человек недалеко от Виртона, Бельгия, в семье Жана-Луи Ленуара, «торговца», и Марго Магдлен, его жена. Техническую профессию он, кажется, выбрал в раннем возрасте, но семья не могла позволить себе соответствующее образование. Он покинул родину в 1838 году, по-видимому, без сожаления. Рассказывают, что свою обувь он выбросил в конце деревни, потому что не хотел брать с собой ни крошки земли из страны, которая не понимала, чего он хочет. Пешком он прошел через Реймс и Мо в Париж, куда прибыл летом 1838 года. В это время он зарабатывал себе на жизнь случайной работой на фермах.

Первые изобретения

Он нашел работу официанта в Auberge de l’Aigle d’Or на улице Темпл в 3-м округе, где он также жил. В свободное время он читал и экспериментировал в подвале общежития. Эмальер в квартале нанял его в качестве рабочего. Теперь Ленуар занялся проблемой получения белой эмали путем окисления. Он нашел формулу и получил свой первый патент на нее в 1847 году. Ленуар также интересовался электролизом и разработал специальный процесс для серебрения или меднения небольших круглых предметов. Ювелир Чарльз Кристофл купил его у него и порекомендовал запатентовать. Это произошло в 1851 году. Кристофль применил этот процесс к орнаментальному дизайну Парижской оперы.

Изучение «Автомобиля» Кюньо

Ленуар не имел успеха в разработке электромагнитного двигателя, но между 1855 и 1857 годами последовало несколько патентов на совершенно разные технические решения: в железнодорожном секторе он работал над электрическими сигналами и системами безопасности, такими как в качестве тормозов он разработал контроллер для динамо-машин, изобрел механическую месильную машину, счетчик воды и процесс покрытия стеклянных поверхностей. Тем временем Ленуар мог жить за счет продажи своих изобретений. Одним из его главных влияний того времени был французский изобретатель Николя-Жозеф Кюньо. Известно, что он построил первое работающее самоходное механическое транспортное средство и, возможно, был первым, кто построил паровое транспортное средство, что в настоящее время вызывает большие споры. Однако одно из его изобретений было выставлено в École Centrale Paris, и Ленуар задумался об усовершенствовании конструкции. Он заметил, что у этой машины было множество недостатков, включая вес, тормоза и топку.

Lenoir-Gasmotor im Technischen Museum Wien

День паровой машины был сочтен…

Ленуар был убежден, что потенциал паровой машины в значительной степени исчерпан. Кроме того, недостатки были очевидны: двигатель нужно долго прогревать, прежде чем можно будет выполнить работу, и он тяжелый. Ленуар использовал новую финансовую независимость, чтобы построить свой собственный двигатель. Он посещал бесплатные лекции в École Centrale и через несколько месяцев начал внедрять их в механическую мастерскую своего друга Ипполита Огюста Маринони (1823-1919 гг. ).04) на улице Rue de la Roquette в 11-м округе. Маринони, сын полицейского и изобретатель машины для обработки риса и хлопка, заработал состояние на своем ротационном печатном станке.

Газовый двигатель Ленуара

Прорыв произошел в 1858 году с появлением стационарного двигателя. Ленуар усовершенствовал одноцилиндровый двигатель в первый пригодный для использования газовый двигатель в 1859 году. Одним из его преимуществ было то, что его можно было привести в действие непосредственно дома: двигатель нужно было только подключить к муниципальному газоснабжению. Он также работал очень тихо; потребление, наоборот, было высоким. Конструкция представляет собой сочетание уже известных элементов с собственной изобретательностью и имеет некоторое сходство с паровой машиной. Вместо того чтобы сжигать топливо снаружи, как в паровом двигателе, а затем отводить тепло в цилиндр, в газовом двигателе оно вырабатывается за счет сгорания внутри. В отличие от летающего поршневого двигателя Николауса Отто и Ойгена Лангена,[5] привод двигателя Ленуара воздействует непосредственно на коленчатый вал. Двигатель Ленуара работает как двухтактный двигатель без сжатия; брошюра Музея искусств и ремесел называет его «однотактным двигателем с двумя полутактами», при этом впуск и сгорание образуют первый, а выпуск — второй полутакт.

Функциональность двигателя Ленуара

Воспламеняющая смесь светящегося газа и воздуха приводит в движение поршень, который основан на патенте Роберта Стрита, а тот, в свою очередь, приводит в движение маховик. Он направляется поочередно к каждой стороне поршня плоским золотниковым клапаном, так что поршень работает в обоих направлениях (двойного действия), аналогично газовому двигателю Филиппа Лебона (1767-1804). Движение поршня одновременно выбрасывает сгоревший в предыдущем такте газ в другую сторону. Салазки приводятся в движение коленчатым валом через эксцентрик. Система зажигания, задуманная Ленуаром, получила название inflammateur , созданный им, состоит из двух гальванических элементов, разработанных Робертом Вильгельмом Бунзеном,[6] которые передают низкое напряжение на индукционный аппарат Рюмкорфа (индукционная катушка). Свеча зажигания, разработанная Ленуаром, основана на принципе, открытом Исааком де Ривазом (1752-1828). Он состоит из медного штифта в оболочке, содержащего фарфоровый штифт с проводом зажигания. Ленуар также разработал для него распределитель зажигания. В ноябре 1859 года Ленуар подал заявку на патент на двигатель. На церемонию подписания документа 23 января 1860 г. с демонстрацией 9 было приглашено около 20 человек.0003

Улучшение двигателя

Двигатель Ленуара имел несколько основных недостатков: Физически максимальный КПД атмосферных двигателей обычно низок; конкретные цифры говорят о 3-5%. Современный автомобиль с бензиновым двигателем достигает 30 процентов. В результате двигатель также потреблял много топлива. Поскольку поршень подвергался взрывам с обеих сторон, развивались очень высокие рабочие температуры. С материалами того времени и возможной точностью изготовления вскоре возникла опасность заклинивания поршня. Соответственно двигатель требовал много смазочного масла и очень мощную систему водяного охлаждения. Некоторые двигатели изначально производились Marinoni. Ленуар искал инвесторов уже в 1859 году.. Вместе с инвестором Готье было основано Société des Moteurs Lenoir. Первая серийная машина мощностью 4 л.с. по тогдашнему методу расчета была доставлена ​​в мае 1860 г. с большой рекламной привлекательностью. В последующие месяцы с завода сошло 380 двигателей мощностью от 1 до 4 л.с. К 1864 году только в Париже работало 130 двигателей Ленуара. Двигатель был очень хорошо принят. На Всемирной выставке 1862 года в Лондоне он получил награду.

«Гиппомобиль» Этьена Ленуара, ок. 1860 г., современное изображение, опубликованное в Le Monde illustré (16 июня 1860 г.).

Лодки и автомобили

В 1861 году Ленуар на пробной основе установил на лодку двигатель мощностью 2 л.с. Поскольку газ еще нельзя было возить, ему пришлось найти другой запас топлива. Вместо угольного газа он использовал керосин. Вариант двигателя мощностью 1½ л.с., который также работал независимо от стационарного газоснабжения, он установил в 1863 г. на трехколесный автомобиль, названный гиппомобилем. Здесь он использовал топливо на основе скипидара. Корпус состоял из приподнятого кубовидного тела. Под ним находился деревянный отсек с приводной техникой. На этом автомобиле он проехал 18 км от своей мастерской до Жуанвиль-ле-Пон и обратно примерно за три часа. Это привело к средней скорости 6 км / ч, включая перерывы. Информация о путешествии предоставлена ​​самим Ленуаром, но считается достоверной. Файлы, хранящиеся в Автомобильном клубе Франции, документируют поездку, а также патент 1864 года. [4] Автомобиль не имел успеха из-за своего большого веса и двигателя, который вращался всего со из-за большого веса и того факта, что это был двигатель со скоростью вращения всего лишь 100 об/мин. Машина не имела успеха из-за высокой скорости.

Последние годы жизни

Ленуар провел остаток своей жизни в мирном процветании в своей квартире в Париже. Отсюда он часто ловил рыбу нахлыстом на близлежащей Сене, но оставался активным и с интересом следил за дальнейшим развитием двигателя внутреннего сгорания. Жан-Жозеф Этьен Ленуар тихо скончался 4 августа 1900 года.

.

.

.

.

.

Краткая история двигателя внутреннего сгорания

&nbsp &nbsp &nbsp Аббат Hautefeuille описал в 1678 году двигатель для подъема воды, в котором движущая сила была получена путем сжигания пороха в цилиндре и охлаждения оставшихся газов водой. Идея была аналогична той, что была выражена в ранних формах паровой машины, но Отфёй, похоже, не проводил никаких реальных экспериментов. Та же идея была предложена Гюйгенсом в 1680 году, но эксперименты, проведенные им, а затем Дени Папеном, не увенчались успехом и были заброшены, хотя они интересны тем, что представляют собой первые реальные попытки создания двигателей внутреннего сгорания.

&nbsp &nbsp &nbsp Последовал долгий период бездействия. Открытие дистилляции газа из угля и демонстрация Мердоком в 1792 году применения угольного газа для освещения вызвали новый интерес к этому предмету. Внедрение паровой машины в коммерческих целях примерно в это же время также было мощным стимулом, хотя в течение многих десятилетий паровая машина слишком прочно укоренилась и слишком хорошо соответствовала существующим условиям, чтобы давать большие возможности для конкуренции. Около 1791 Джон Барбер объяснил в патенте, как колесо с лопастями может приводиться в движение сбрасываемым давлением отверстия рядом с лопастями. За век с четвертью, прошедшие с того дня, не построено ни одной экономичной газовой турбины.

Первым двигателем внутреннего сгорания, согласно нашим современным представлениям, был двигатель Роберта Стрита, запатентованный в Англии в 1794 году. нагревали на огне, и небольшое количество смолы или скипидара выбрасывалось в горячую часть цилиндра, образуя пар. Поднимающийся поршень всасывал некоторое количество воздуха для образования взрывной смеси, а также пламени для воспламенения. Именно этот цикл позже был использован Ленуаром в первом коммерчески успешном двигателе.
Около 1800 года Филипп Лебон запатентовал во Франции двигатель, использующий для воспламенения сжатый воздух, сжатый газ и электричество. Некоторые авторитеты считают, что его ранняя смерть задержала развитие двигателя внутреннего сгорания на полвека, поскольку все упомянутые функции необходимы для современных высокоэффективных двигателей, хотя они не использовались в течение трех четвертей века. после его смерти.

Следующим двигателем, получившим значительную известность, был двигатель Сэмюэля Брауна, который получил несколько патентов в Англии примерно в 1825 году. вместо передовых идей Стрита использовались старые идеи Гюйгенса. Вероятно, этому способствовал успех атмосферных паровых двигателей. Двигатель Брауна состоял из ряда больших камер, в которых горячие газы, образующиеся в результате пламени, охлаждались за счет впрыска воды, создавая таким образом частичный вакуум. Рабочие поршни в цилиндрах, примыкающих к большим камерам, приводились в действие атмосферным давлением, причем все поршни были соединены с одним и тем же коленчатым валом, как показано на рис. называется двигателем внутреннего сгорания в общепринятом смысле этого слова. Изобретатель, по-видимому, был человеком значительной силы, и некоторые его двигатели были построены для перекачивания и приведения в движение экипажей и лодок. В 1833 г. У. Л. Райт запатентовал в Англии двигатель, изображенный на рис. 2. Газ и воздух подавались отдельными насосами к рабочему цилиндру. Заряд содержался в сферических баллонах у концов цилиндра, воспламенение происходило, когда поршень находился в конце хода. Двигатель был двухстороннего действия, с водяной рубашкой, с тарельчатыми выпускными клапанами и шаровым регулятором. Он представлял собой большой прорыв в дизайне и, вероятно, был построен, хотя никаких записей о его характеристиках не существует.

&nbsp &nbsp &nbsp В 1838 году Уильям Барнетт запатентовал в Англии двигатель, который был шагом вперед по сравнению с предыдущими типами в этой стране. Он сжимал газ и воздух по отдельности, воспламеняя смесь, когда поршень находился в конце своего хода. Третий двигатель, описанный этим изобретателем, показан на рис. 3 и интересен тем, что воплощает в себе несколько особенностей современного двухтактного двигателя. На рисунке предполагается, что поршень движется вверх, сжимая смесь газа и воздуха. Воспламенение происходит, когда поршень достигает своего верхнего положения и движется вниз, при этом расширение происходит до тех пор, пока поршень не пройдет выпускное отверстие в середине цилиндра. Во второй половине хода насосы нагнетают газ и воздух в пространство под поршнем.
Сжатие завершается рабочим поршнем, а взрыв происходит, когда поршень достигает крайнего нижнего положения. Одной из интересных особенностей этого двигателя было использование губчатой ​​платины для воспламенения, хотя Барнетт также изобрел чрезвычайно изобретательный запальный кран из горящих газовых форсунок.

Известный горячетрубный способ зажигания, ставший впоследствии популярным и лишь в сравнительно недавнее время вытесненный электрическим зажиганием, был запатентован в Америке Дрейком. , а позже, в 1855 г., Ньютоном в Англии. Двигатель Barsanti-Matteucci Engine, запатентованный в 1857 году, интересен тем, что он иллюстрирует тип машины, которая первой добилась настоящего коммерческого успеха, хотя это счастье не случилось с его итальянскими изобретателями. Это показано на рис. 4. Газ и воздух взрывались под поршнем, который двигался вверх и, наконец, останавливался, когда вся работа взрыва была сделана. Поршень, опускаясь под давлением атмосферы, сделал свое дело. Ленуар из Франции запатентовал в 1860 году первый двигатель, получивший широкое распространение. В целом он напоминал паровую машину двойного действия, с одним золотником на впуск и другим на выпуск. Этот двигатель был хорошо разрекламирован и получил широкое распространение, хотя его экономичность была не очень хорошей. Однако было сочтено, что этого достаточно, чтобы получить награды на выставках в Лондоне в 1862 году, в Париже в 1867 году и в Вене в 1873 году. Усовершенствование двигателя Ленуара Гюгоном принесло его изобретателю некоторую известность, но его успех был недолгим. , как новый свободнопоршневой двигатель Отто-Лангена, который был выставлен на Парижской выставке в 1867 году, опередил всех и удерживал господство на рынке в течение многих лет, за это время было построено большое количество двигателей.

&nbsp &nbsp &nbsp Двигатель Ленуара впускал газ и воздух на часть такта, после чего происходил взрыв, а затем расширение. Индикаторная карта для этого двигателя показана на рис. 5. Следует отметить, что все эти двигатели были двигателями без сжатия. В 1860 г. Бо де Роша сформулировал следующие условия, необходимые для эффективности двигателя внутреннего сгорания:

• 1) Наибольший объем цилиндра, имеющего данную поверхность периферии.
• 2) Максимально возможная скорость движения.
• 3) Максимально возможное расширение.
• 4) Максимально возможное давление в начале расширения.

Бо де Роша также описал четыре такта, которые составляют цикл так называемого четырехтактного двигателя.

&nbsp &nbsp &nbsp Для американца наиболее интересной частью разработки двигателей внутреннего сгорания является та, которую сыграл Брайтон примерно с 1872 по 1874 год. Этот двигатель показан на рис. 5. Двигатель Брайтона был в некоторой степени предшественником нынешнего дизельного двигателя. Смесь газа и воздуха сгорала при постоянном давлении и давала карту, чем-то напоминающую карту паровой машины. Этот двигатель производился некоторое время, но не мог конкурировать со свободнопоршневым двигателем Отто-Лангена по экономичности. Он был адаптирован как для газа, так и для нефти.

Хорошо известный двигатель Отто был изобретен доктором Николасом Отто из Германии и запатентован в этой стране в 1877 году. Он следует циклу, описанному Beau de Rochas, теперь известный как четырехцикл, а иногда и как цикл Отто. Сначала двигатель был известен как Otto-Silent, чтобы отличить его от свободнопоршневого двигателя, который был довольно шумным. Это сразу же поставило двигатель внутреннего сгорания на прочную основу, и продаваемые сегодня двигатели четырехтактного типа показывают лишь незначительные улучшения. Золотниковый клапан 1876 года был заменен тарельчатым, а пламенное зажигание заменено электрической искрой. В остальном цикл Отто 1876 года сохранился, и в настоящее время их производятся тысячи.

&nbsp &nbsp &nbsp Разработка дизельного двигателя для масла началась примерно в 1894 году. Как уже говорилось, этот двигатель подобен Брайтону. Воздух сжимается до давления около 500 фунтов, и в этот сильно сжатый воздух распыляется масло. Он сгорает самопроизвольно при почти постоянном давлении, за которым следует длительное расширение. Чрезвычайно высокая температура воздуха перед впрыском топлива и высокая температура, поддерживаемая во время этого впрыска, вместе с длительным расширением обеспечивают двигателю самый высокий КПД любого теплового двигателя.