Кто изобрел бензиновый двигатель: Как были устроены автомобили до изобретения бензинового двигателя

Содержание

Кто придумал двигатель внутреннего сгорания? Ключевые фигуры

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.

Кто сделал это первым? Часть 2: 1978–2020

В первой части нашей подборки «пионеров» технических решений, которая охватила период с 1900 до 1976 года, мы узнали о том, кто впервые оснастил свои автомобили спидометром, стартером, кондиционером, литыми дисками или климат-контролем. Когда появились первые моторы V8 или V12, инжектор, дизели, компрессоры, турбонаддув и многие другие привычные нынче вещи. Сегодня вы узнаете о появлении на серийных автомобилях бортового компьютера, ксенона, диодных фар, активной аэродинамики, «навигации» проекционного дисплея и многих других «фишек». А заодно и познакомитесь с моторами необычных W-конфигураций и вспомните о первом гибриде и электромобиле.

1978. Турбодизель

Mercedes-Benz 300SD

Мы уже рассказывали, что Mercedes-Benz стал первым автомобилем с дизельным двигателем, но турбодизель тоже впервые появился под капотом Мерседеса — им стал S-класс 300SD в кузове W116. Модель выпустили как раз во время роста цен на топливо в США, поэтому и продавалась она только за океаном. 3,0-литровый 5-цилиндровый агрегат развивал всего 111 л.с. Тем не менее за два года продали почти 30 тысяч машин. До 1985 года модернизированную версию этого же мотора устанавливали на следующий S-класс (W126).

1978.

Бортовой компьютер

Cadillac Seville

Некое подобие маршрутного компьютера присутствовало еще на Saab 93 GT750 в 1958 году, но то было полностью механическое устройство, которое не встретишь на современных машинах. Первым же массовым автомобилем, оснащенным электронным бортовым компьютером, стал Cadillac Seville 20 лет спустя. На сегодняшний день этот прибор — сущая обыденность.

1980. Отключение цилиндров

Cadillac

На заре ХХ века — в 1905 году — малоизвестная бостонская фирма Sturtevant придумала силовую установку, которая могла отключать три из шести цилиндров во время езды, но технология не прижилась, да и сама компания приказала долго жить уже в 1907 году. Неудивительно, что первая современная система подобного рода появилась опять-таки в США во времена скачка цен на топливо. В 1981 году покупателям ряда моделей Cadillac предложили мотор V8-6-4. Из названия понятно, что существовала возможность отключения двух или даже четырех цилиндров при невысоких нагрузках. Впрочем, работоспособность этой системы все еще оставляла желать лучшего.

1984. Активное переднее антикрыло

Alfa Romeo 90

Вы думаете, речь пойдет об аэродинамике? Не тут-то было. На седанах Alfa Romeo 90, которые производили с 1984 по 1987 год (было продано около 56 000 машин), присутствовал регулируемый передний спойлер. Он автоматически менял положение при достижении определенной скорости, но не для улучшения обтекаемости, а для того, чтобы направить больше воздуха в моторный отсек для лучшего охлаждения.

1985. Тачскрин

Buick Riviera

Все большее количество современных автомобилей — даже самых бюджетных — оснащаются мониторами типа touch-screen. Нынче такие есть даже у Соляриса и Lada! Впервые же подобную технологию продемонстрировала компания Buick на своем купе Riviera 1985 года. При помощи квадратного дисплея с примитивной графикой можно было управлять бортовым компьютером, радио, «климатом» и системой диагностики.

1986. Выдвижной задний спойлер

Lancia Thema 8.32

Первый в истории выдвижной задний спойлер, и снова — итальянцы! На сей раз первенство принадлежит уникальной Lancia Thema 8.32, под капот которой втиснули 32-клапанный V8 от Ferrari 308 (205 л.с.). Нельзя сказать, что эта Лянча была очень быстрой, но все же набирала «сотню» за семь с небольшим секунд. А еще этот автомобиль «славился» постоянными перегревами — в моторном отсеке было очень тесно.

1987. Система поворота четырех колес

Honda Prelude

Как улучшить маневренность автомобиля? Научить его поворачивать не только передние, но и задние колеса. Впервые система 4WS (4 Wheel Steer) появилась на купе Honda Prelude в 1987 году. Система весила всего 15 кг, была довольно простой и недорогой. Устроена была любопытно: при повороте руля задние колеса сначала поворачивали на 1,7° в сторону передних, а при больших углах уже меняли направление поворота в другую сторону, но на скоростях выше 40 км/ч вновь поворачивались, как и передние. В 1992 году 4WS стала электрогидравлической со специальным рулевым механизмом с электроприводом, встроенным в сложную заднюю подвеску.

1989. Выстреливающие дуги безопасности

Mercedes-Benz SL

По стандартам безопасности, принятым в США, пассажиры кабриолетов должны избегать контакта с поверхностью дороги при перевороте. До 1989 года проблему решали за счет специальных, но стационарных дуг, расположенных за передними сиденьями. Выглядело это не всегда красиво. Поэтому Mercedes-Benz для своей модели SL (R129) впервые разработал скрытые дуги, которые выстреливали в случае вероятного опрокидывания всего за 0,3 секунды.

1990. Активная аэродинамика

Mitsubishi 3000GT

Во многом революционный серийный Mitsubishi 3000GT стал, в частности, пионером в деле полноценной активной аэродинамики. Специальный пакет Active Aero предлагался в качестве опции и включал в себя выдвигающийся из-под переднего бампера спойлер и заднее антикрыло с регулируемым углом атаки. Как это работало? При превышении 80 км/ч передний спойлер выдвигался на 50 мм (тем самым отсекая часть воздушного потока и создавая разрежение под днищем), а антикрыло меняло угол с 3° до 11°, увеличивая прижимную силу. При снижении скорости до 40 км/ч аэродинамика автоматически возвращалась в «неактивное» положение.

1990. Проекционный дисплей

Oldsmobile Cutlass Supreme

Исследования по безопасности показывают, что большинству водителей требуется некоторое время, чтобы перевести взгляд с дороги на приборную панель. Поэтому проекционный дисплей, безусловно, делает вождение более безопасным. Но даже в современных автомобилях класса «премиум» полноценный дисплей появился не так давно, да и предлагают его, как правило, за доплату. Первым же еще в 1990 году стало купе Oldsmobile Cutlass Supreme, у которого HUD (Head-Up Display) умел отображать скорость.

1990. GPS-навигация

Mazda Eunos Cosmo

Только в 1990 году появился первый автомобиль — Mazda Eunos Cosmo — оснащенный настоящей спутниковой навигацией (до этого уже существовало некоторое количество «механических» карточных систем), действующей через GPS-спутники ВВС США. Точность системы была весьма относительной из-за того, что военные «размывали» координаты, чтобы не дать использовать систему при наведении террористам. Более или менее корректным GPS-позиционирование стало только после 2000 года. Сегодня теоретически можно определить местоположение с точностью до 20–30 см. Но и сейчас это не очень-то на руку военным.

1991. Карбоновый монокок

Bugatti EB110

Еще в 1981 году мир узнал, что такое «карбоновый монокок» — когда инженер McLaren Джон Барнард вывел на трассу Формулы 1 первый в истории гоночный автомобиль подобной конструкции. Спустя десять лет эта технология, позволяющая построить более легкий и прочный кузов, появилась и на серийной дорожной, хотя и очень быстрой и дорогой машине. Ею стало великолепное купе Bugatti EB110.

1991. Камера заднего вида

Toyota Soarer

В очень далеком 1956 году концепт-кар Buick Centurion оснащали так называемой парковочной камерой. Но, как вы понимаете, в то время это было очень громоздким устройством и на серийных машинах так и не появилось. В производство же эту удобную «фишку» запустила компания Toyota на своей модели Soarer 1991 года. Камера была установлена в заднем спойлере и передавала изображение на цветной экран в салоне автомобиля.

1991. Первый двигатель V10

Dodge Viper

Вплоть до 1991 года силовыми установками конфигурации V10 не комплектовались серийные легковые автомобили. Конечно же, такой двигатель просто обязан был появиться именно в США с их страстью к многолитровым моторам. Носителем 8,0-литрового атмосферного монстра стало сумасшедшее купе Dodge Viper. На тот момент двигатель развивал 400 л.с. и 465 Нм момента, а весил более 320 кг. Жаль, но последний Viper сошел с конвейера в августе 2021 года. Его мотор был той же конфигурации, но при объеме 8,4 л выдавал уже 645 л.с. и 813 Нм.

1992. Ксенон

BMW 7 Series

За 30 лет газоразрядные фары не только успели стать обыденностью, которую можно установить чуть ли не в любой мастерской, но и успели утратить популярность, уступив место более мощным и современным диодным и матричным фарам. Первый же «ксенон» — правда, только ближний свет — появился на флагманском седане BMW 7-й серии в 1992 году. Разработали систему компании Hella и Bosch, баварцы назвали ее Litronic. Ксеноновые фары дальнего света появились только в 1999 году на Mercedes-Benz CL (C215).

1995. «Поворотники» в зеркалах

Ford Bronco

Мы давно привыкли к «поворотникам» в корпусах зеркал заднего вида. Но на первом автомобиле, оснащенном подобной «фишкой», повторители располагались… на самих зеркальных элементах! Пионером стала версия Eddie Bauer популярного в Америке внедорожника Ford Bronco в 1995 году с опцией Signal Mirrors. На корпуса же «поворотники» впервые переехали в 1998 году на Mercedes-Benz Е-класса (W210).

1995. Система стабилизации

Mercedes-Benz CL600

ESP (Electronic Stability Program), ESC (Electronic Stability Control) и просто система стабилизации — как только мы теперь не называем многочисленные системы, призванные минимизировать риск опасных ситуаций на дороге в случае потери контроля над автомобилем. Впервые же ESC появилась на шикарном Mercedes-Benz CL600 в 1995 году. А двумя годами позже, после скандала с опрокидыванием А-класса, ESP стала обязательной и для этого «малыша». В США систему стабилизации устанавливают на все автомобили с 2012 года, а в Европе — с 2014 года.

1996. Электромобиль

General Motors EV1

Удивительно, но факт: первый серийный электромобиль появился даже раньше первого гибрида! Им стал единственный у американского бренда автомобиль, выпущенный под маркой General Motors — EV1. Первое поколение модели вышло в 1996 году, но автомобиль нельзя было купить, а можно было лишь взять в лизинг всего в двух штатах. Свинцово-кислотные аккумуляторы позволяли проехать до 160 км. Более поздние версии EV1 оснащались уже никель-металлгидридными «батарейками», что уменьшило время зарядки, а также увеличило пробег до 220 км. Электромотор развивал 137 л.с., что позволяло EV1 разменивать вторую «сотню» всего за восемь секунд. В силовой конструкции использовался алюминий, панели кузова были пластиковыми, устанавливался ЭУР (!), а шины с низким сопротивлением качению специально разрабатывали в Michelin.

1997. Гибрид

Toyota Prius

Годом позже появился и первый полноценный серийный гибрид — Toyota Prius — которому было суждено разойтись по миру миллионными тиражами. Связка бензинового мотора, работающего по циклу Аткинсона, с электромотором и аккумуляторами оказалась очень даже надежной, несмотря на свою сложность. Сейчас на автомобильной арене выступает уже четвертое поколение популярнейшего гибрида, в поддержку которому появилась и Plug-In версия.

1998. Адаптивный «круиз»

Mercedes-Benz S-klasse

Прошло ровно 40 лет с тех пор, как в 1958 году появился первый в мире круиз-контроль — на модели Chrysler Imperial. И вот в 1998 году технологии позволили провести полезный апгрейд, сделав «круиз» адаптивным, то есть с возможностью автоматически поддерживать расстояние до впереди идущей машины. Первым автомобилем, способным также и затормозить перед препятствием, стал Mercedes-Benz S-класса в кузове W220.

2000.

Ночное видение

Cadillac DeVille

Технология, которая позволяла «видеть в ночи», называлась Raytheon и впервые использовалась в 2000 году на автомобиле Cadillac DeVille в самых дорогих версиях. Система задействовала специальный инфракрасный датчик, который выделял «теплые» объекты и отображал их на монохромном проекционном дисплее. Сначала на модную «фишку» был спрос, но уже к 2005 году покупатели наигрались, почти перестали заказывать Night Vision, и опцию убрали. Вернулись к ночному видению в Cadillac 2015 году с моделью СТ6.

2001. Электронный «ручник»

BMW 7 Series

Стояночный тормоз, который активируется специальной клавишей, а не традиционным рычагом (или «ножником»), и может автоматически «распускаться» при старте с места — вполне обычная нынче вещь. Но впервые эта система разработки Siemens появилась не так давно — в 2001 году — на флагманском седане BMW 7-й серии (Е65). В том же году Lancia представила модель Thesis, оснащенную аналогичной системой от TRW.

2002. Голосовое управление

Infiniti Q45

Современные системы голосового управления позволяют манипулировать чуть ли не всеми электронными функциями автомобиля — от телефона до настроек. Появилась целая «свора» голосовых помощников вроде Siri или «яндексовской» Алисы. Функционал же первой в мире подобной системы, появившейся на серийном Infiniti Q45 в 2002 году, был гораздо более узким: голос понимала только навигационная система.

2002. Первый двигатель W12

Volkswagen Phaeton

В 2002 году компания Volkswagen показала свой первый автомобиль представительского класса — седан Phaeton. Мы не будем сейчас заострять внимание на том, что проект вряд ли оказался удачным, нас он интересует по другому поводу: на топовый Фаэтон устанавливали 6,0-литровый, но весьма компактный двигатель (из-за малых углов развала между рядами) уникальной конфигурации W12, который развивал 450 л.с. и мог быть сагрегатирован с полноприводной трансмиссией.

2003. «Робот» с двумя сцеплениями DSG

Volkswagen Golf R32

Да, гоночные Porsche 956 и 962 использовали коробки передач с двумя сцеплениями (PDK — Porsche Doppelkupplungsgetriebe) еще в 80-х годах. Но первым серийным автомобилем с подобного рода трансмиссией, известной нам сейчас как DSG (Direct Shift Gearbox), стал «заряженный» Volkswagen Golf R32 в 2003 году. То был 6-ступенчатый «робот», который годом позже появился и на купе Audi TT 3.2 quattro.

2003. Автопарковщик

Toyota Prius

Intelligent Parking Assist — именно так в Toyota назвали первую в мире систему, позволяющую определить достаточный «карман» для парковки и уместить в него автомобиль без помощи водителя. Автоматический парковщик предлагался для гибрида Prius на японском рынке, начиная с 2003 года. Всем остальным пришлось ждать еще целых три года, когда аналогичный ассистент появился на роскошном Lexus LS, который продавали не только в Японии.

2005.

Первый двигатель W16

Bugatti Veyron

Volkswagen — заслуженный чемпион по созданию двигателей уникальных W-образных конфигураций. Мотор W16 — настоящий «топ» двигателестроения, жемчужина в коллекции VW, которую и установили в 2005 году на подходящий автомобиль — самый быстрый в мире на тот момент (и до 2013 года) Bugatti Veyron. Компания Бугатти анонсировала мощность 8,0-литрового квадро-турбоагрегата в 1001 л.с. Тот Вейрон разгонялся до 200 км/ч всего за 7,3 секунды (до 300 км/ч — за 16,7) и мог набрать максимальные 415 км/ч!

2006. Система предупреждения о помехе в «мертвой» зоне

Volvo S80

В 2006 году шведская компания Volvo поддержала установку самых передовых нововведений на модели-флагманы и представила первую в мире систему предупреждения о помехе в «мертвой» зоне на седане S80. Если в соседней полосе двигался автомобиль, незаметный для водителя Volvo, в зеркалах заднего вида появлялся специальный сигнал. В наше время подобной системой никого уже не удивишь.

2006. Диодные фары

Lexus LS600h

Следующая ступень эволюции головного света — мощные и компактные диодные (LED) фары. Первым автомобилем с диодным ближним светом в 2006 году стал гибридный Lexus LS600h. Но уже в том же году немецкая компания Audi предложила и ближний, и дальний свет с технологией LED для своего спортивного купе R8 в комплектации с двигателем V10.

2008. Турбодизель V12

Audi Q7

Первый и единственный в истории. Именно такого звания удостоился могучий турбодизель V12, который компания Audi с 2008 года устанавливала на кроссовер Q7. 6,0-литровый двигатель TDI развивал 493 л.с. и чудовищные 1000 Нм крутящего момента! Неудивительно, что даже столь крупный и тяжелый автомобиль, как Q7, с этим мотором под капотом катапультировался с места до 100 км/ч всего за 5,5 секунды!

2008. Водородный автомобиль

Honda FCX Clarity

Сейчас с водородными силовыми установками экспериментирует только Mercedes-Benz: с этого года можно взять в лизинг кроссовер GLC, оснащенный подобным агрегатом. Когда-то с водородом играла и фирма BMW, отметившись седаном 7-й серии. Но первыми все же были японцы из Honda, которые еще в 2008 году решили продавать в Японии и Калифорнии уникальный на тот момент серийный автомобиль — FCX Clarity.

2011. 7-ступенчатая «механика»

Porsche 911

Те, кому уже перевалило хотя бы за третий десяток, наверняка помнят, например, как 4-ступенчатая «механика» на Ладах уступила место 5-ступенчатым коробкам передач. С приходом на наш рынок «иностранцев» не в диковинку стала и «механика» о шести передачах. Компания Porsche пошла еще дальше в 2011 году, когда для модели 911 (кузов 991) стала предлагать 7-ступенчатую механическую трансмиссию! Шесть ступеней «укоротили», а седьмую сделали «длинной» и экономичной. Спустя два года примеру немцев последовали инженеры из Chevrolet, представив Corvette седьмого поколения с 7-ступенчатой «механикой» от Tremec.

2014. Apple CarPlay

Ferrari FF

Энцо Феррари всегда говорил, что в автомобиле главное двигатель, а все остальное — в том числе интерьер — вторично. Но после 1988 года, когда Ferrari стала частью Fiat, салоны итальянских суперкаров стали обрастать различными «удобствами», в том числе и электронными. «Докатились» до того, что в 2014 году именно Феррари на своей модели FF впервые анонсировала поддержу столь модного ныне интерфейса Apple CarPlay, позволяющего управлять своим iPhone. Годом позже корейцы из Hyundai выпустили Sonata, оснащенную системой Android Auto.

2014. Лазерные фары

Audi R8

Последняя на данный момент стадия эволюции автомобильного света — лазерные или матричные фары. Функционал таких фар гораздо выше (ближний, дальний, «поворотники», «выпадающие» секции, меняющийся угол наклона), соответственно, и управляет таким светом специальный компьютер, который использует показания от разнообразных датчиков — угла поворота руля, скорости, освещения, дождя, навигации и т. д. Впервые матричные фары появились на ограниченной серии купе Audi R8 LMX (произведено всего 99 единиц). В том же году BMW начала продажи электромобиля i8 с опциональными лазерными фарами.

2016. 48-вольтовая электроника

Bentley Bentayga

Бортовая сеть обычного легкового автомобиля в основном 12-вольтовая. Но многие современные системы — пневмоподвеска, электронные турбины или регулируемые стабилизаторы поперечной устойчивости — требуют больше энергии и работают уже от 48 вольт. Первый кроссовер от Bentley — модель Bentayga — одновременно стал и первым серийным автомобилем с бортовой электроникой на 48 В. Чуть позже к нему присоединился собрат по концерну Volkswagen — Audi SQ7.

2017. 10-ступенчатый «автомат»

Ford F-150

Про уникальные 7-ступенчатые механические трансмиссии мы выше поговорили. Разработку же 10 (!)-ступенчатого «автомата» компания Ford вела совместно с General Motors. В итоге всего два года назад Форд предложил такую трансмиссию для своего пикапа F-150. В GM позже установили 10-АКПП на Chevrolet Camaro ZL1. Сейчас эту трансмиссию устанавливают также на фордовские модели Mustang, Expedition, Everest и Ranger, а также на Lincoln Navigator. GM использует этот «автомат» на Cadillac Escalade и CT6, Chevrolets Suburban RST, Tahoe, Camaro SS и Silverado, а также GMC Yukon Denali. В 2021 году свою 10-ступенчатую коробку передач анонсировали и японцы — на Honda Odyssey.

2017. Двигатель с переменной компрессией

Infiniti QX50

Появившееся в 2021 году второе поколение кроссовера Infiniti QX50 стало революционным именно благодаря наличию под капотом нового 4-цилиндрового двигателя с… переменной степенью сжатия! Вкратце суть работы 4-цилиндрового мотора 2.0 VC-T — в возможности изменения положения верхней мертвой точки, а, соответственно, и отдачи, при помощи сложного механизма с шатунами, траверсами и электроникой. Степень сжатия можно «регулировать» в диапазоне от 8:1 до 14:1. Мощность агрегата — 270 л.с., но экономия топлива по сравнению со «старым» мотором V6 — около 30%.

2019. Защита отпечатком пальца

Hyundai Santa Fe

Всем, конечно же, знакома технология Apple Touch ID, которая позволяет активировать устройство или осуществить проверку подлинности владельца по отпечатку его пальца. Лишь в этом году корейская компания Hyundai стала пионером в этом деле, представив подобную Touch ID систему на своем кроссовере Santa Fe. Приложив палец, можно открыть автомобиль и завести двигатель. Более того, в скором будущем по отпечатку конкретного водителя будет настраиваться посадка, а также климатическая система. Чуть позже эту технологию использовали на Bentley Bentayga для доступа в отсек для хранения вещей на центральном тоннеле.

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.

Инженерия и теория

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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.

Отец основатель автоиндустрии

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

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

В 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.

Источник

Узнаем кто придумал двигатель внутреннего сгорания? Ключевые фигуры

Первый шаг

Первый коммерческий успех

Первый двигатель в массовом производстве

Изобретение Дизеля

В поисках нового топлива

Бензиновый двигатель

Как работает двигатель внутреннего сгорания / Бери и делай

Представить современный мир без двигателя внутреннего сгорания невозможно. Именно он помогает нам добраться утром до работы или комфортно путешествовать по миру. Но несмотря на популярность этих двигателей далеко не все знают, как они работают.

«Бери и Делай» расскажет об устройстве и принципе работы двигателя внутреннего сгорания.

Что такое двигатель внутреннего сгорания

Двигатель внутреннего сгорания (ДВС) — это своеобразная машина, преобразующая топливо в механическую энергию. Он относится к тепловым двигателям, то есть сжигает топливо для получения энергии, с помощью которой выполняется полезная работа.

ДВС используют в воздушных, водных, железнодорожных, автомобильных и других транспортных средствах, а также в газонокосилках, цепных пилах, воздушных компрессорах и так далее.

Двигатель внутреннего сгорания имеет такое название, потому что топливо воспламеняется и сгорает внутри него. В настоящее время ДВС самые популярные производящие энергию устройства в мире.

Бензиновый и дизельный ДВС

Самые распространенные двигатели внутреннего сгорания — бензиновые и дизельные.

По своей сути они одинаковы. Оба двигателя работают благодаря топливу, воздуху и процессу горения.

И все же разница между ними есть.

В бензиновом двигателе топливо заранее смешивается с воздухом, затем сжимается поршнем внутри цилиндра и поджигается искрой от свечи зажигания.
В дизельном двигателе поршень сначала сжимает воздух и только потом впрыскивается топливо. Свеча зажигания здесь не используется. Воздух сильно нагревается при сжатии, и топливо возгорается самостоятельно.

Как устроен двигатель внутреннего сгорания

Самый распространенный двигатель внутреннего сгорания — это 4-тактный бензиновый двигатель.

Он состоит из следующих элементов:

Выпускной распределительный вал
Коромысло выпускного клапана
Свеча зажигания
Коромысло впускного клапана
Впускной распределительный вал
Выпускной клапан
Впускной клапан
Головка блока цилиндра
Поршень
Поршневой палец
Шатун
Блок двигателя
Коленчатый вал

ВМТ — верхняя мертвая точка
НМТ — нижняя мертвая точка

Некоторые детали ДВС неподвижны:

головка блока цилиндра
цилиндр

Другие составляющие двигаются:

распределительный вал
поршень
коленчатый вал
шатун
клапан

Принцип работы ДВС

Выше мы рассмотрели составляющие 1-цилиндрового двигателя внутреннего сгорания. В автомобильных двигателях зачастую используют 4–8 цилиндров. Существуют авто и с 16 цилиндрами. А у поршневых авиационных двигателей их целых 28. С увеличением числа цилиндров возрастает мощность двигателя.

Цилиндр — это силовая единица двигателя. Как правило, двигатели с большим количеством цилиндров производят больше мощности, а с меньшим — лучше экономят топливо.

В цилиндре не всегда 2 клапана. Для увеличения мощности двигателя зачастую используют по 4 клапана на цилиндр.

Во всех двигателях внутреннего сгорания топливо сгорает внутри. Камера сгорания состоит из цилиндра, в котором ходит плотно прилегающий поршень. Он движется внутри цилиндра от нижней мертвой точки (НМТ) к верхней мертвой точке (ВМТ). Движение поршня между этими точками называется ходом. Поршень прикреплен к шатуну, который соединен с коленчатым валом. Посредством этого движения поршня вверх и вниз преобразуются во вращательные движения.

Мощность ДВС получает за счет сжигания смеси топлива и воздуха в замкнутом пространстве. При сгорании топлива в воздухе образуется горячий газ, объем которого расширяется. Он толкает поршень, который, в свою очередь, вращает коленчатый вал. Если говорить об автомобиле, то через трансмиссию это движение передается на колеса, которые и заставляют его двигаться.

4 такта работы двигателя

Двигатель, который мы разбирали выше, называют 4-тактным, потому что 1 цикл работы в нем совершается за 4 такта.

Впуск
Сжатие
Рабочий ход (сгорание)
Выпуск

За 1 рабочий цикл поршень делает 2 полных прохода в цилиндре, а коленчатый вал, соответственно, 2 оборота.

Впуск

В начале 1-го такта поршень находится рядом с ВМТ.
Впускной клапан открывается, и поршень опускается вниз, к НМТ. В этот момент в цилиндр всасывается воздушно-топливная смесь или просто воздух, если речь идет о дизельном двигателе.

Такт впуска заканчивается, когда поршень доходит до НМТ. Во время 1-го такта двигатель потребляет энергию.

Сжатие

В начале 2-го такта поршень находится в НМТ.
Впускной и выпускной цилиндры во время этого такта закрыты.
Поршень начинает движение вверх — к ВМТ. В этот момент он сжимает смесь воздуха и топлива в бензиновых двигателях или просто воздух в дизельных. Максимальное давление достигается, когда поршень находится близко к ВМТ. Примерно тогда же и происходит подача искры в бензиновом двигателе и впрыск топлива в дизельном.

В такте сжатия двигатель все еще потребляет энергию, причем даже больше, чем в такте впуска.

Рабочий ход

В начале 3-го такта поршень находится в ВМТ.
Впускной и выпускной клапаны закрыты.
Сгорание топливовоздушной смеси начинается еще в конце такта сжатия. Этот процесс приводит к резкому повышению давления внутри цилиндра, которое толкает поршень вниз, к НМТ.

Именно в этот момент поршень через шатун заставляет вращаться коленчатый вал. Сила, которая действует на коленвал, называется крутящим моментом.

Во время такта сгорания топлива (рабочего хода) двигатель производит энергию.

Выпуск

Во время начала 4-го такта поршень находится в НМТ, куда его оттолкнуло повысившееся после сгорания топлива давление.
Во время такта выхлопа выпускной клапан открыт.
Поршень начинает движение от НМТ к ВМТ, выталкивая большую часть выхлопных газов из цилиндра в выхлопные трубы.

В процессе такта выпуска двигатель снова потребляет энергию.

КПД двигателя внутреннего сгорания

Далеко не все получаемое двигателем топливо преобразуется в полезную энергию. Большая часть энергии превращается в тепло, которое нейтрализует система охлаждения.

Коэффициент полезного действия (КПД) 4-тактных двигателей составляет 20–25 %. Только этот процент энергии топлива преобразуется в механическую энергию. Остальное уходит в систему охлаждения и выхлоп.

У дизельных двигателей КПД выше. У крупных он доходит до 42 %, а у двигателей легковых и грузовых автомобилей держится на отметке в 25–30 %.

Немного истории

Первый коммерческий двигатель внутреннего сгорания изобрел инженер Жан Жозеф Этьен Ленуар. В 1860 году Ленуар установил газовый 1-цилиндровый двигатель внутреннего сгорания на 3-колесную повозку и запатентовал его.

Первый двигатель внутреннего сгорания работал достаточно неплохо, но был слишком шумным и часто перегревался. Охлаждать его приходилось при помощи воды. К тому же изобретение Ленуара было совсем неэкономичным.

В 1863 году инженер представил 3-колесную повозку, работавшую на бензине. Во время демонстрации в Париже она проехала 11,2 км за 3 часа. И хотя двигалась повозка очень медленно, она производила довольно сильное впечатление, ведь в движение ее приводили не лошади или мулы, а двигатель.

Двигатели Ленуара были достаточно популярны. Всего их сделали около 500 штук.

В 1876 году Николаус Отто изобрел эффективный газовый двигатель. Это был первый 4-тактный поршневой двигатель внутреннего сгорания. Двигатель сразу же встроили в мотоцикл. В двигателе Отто использовался принцип впуска, сжатия, сгорания и выпуска. Точно так же сейчас работают большинство двигателей внутреннего сгорания в автомобилях или мотоциклах.

В 1885 году Карл Бенц создал первый автомобиль с двигателем внутреннего сгорания, работавшем на бензине, а в 1886 году он запатентовал его. Свой двигатель Бенц сделал на основе разработок Отто, а тот, в свою очередь, пользовался наработками Ленуара.

Первый автомобиль, первое путешествие

Немецкий инженер-механик Карл Фридрих Бенц изобрел и построил трехколесный «автомобиль», который сегодня признан первым в мире автомобилем. Его жена помогла провести первую маркетинговую кампанию компании.

Другие изобретатели экспериментировали с электрическими и паровыми транспортными средствами. Бензиновый двигатель был помещен на тележку в 1870 году, но именно Карл Бенц изобрел современный автомобиль, когда построил свой «Fahrzeug mit Gasmotorenbetrieb» (автомобиль с газовым двигателем) в Мангейме, Германия, в 1885 году.0003

Родившийся в 1844 году в Баден-Мюльбурге, Бенц основал «Чугунолитейный и механический цех» в 1871 году. Он получил свой первый патент на двигатель в 1879 году. Карл Бенц 29 января 1884 года в Патентном бюро Рейха в Берлине.

29 января 1886 года Бенц подал заявку на получение имперского патента на свою трехколесную повозку, оснащенную одноцилиндровым четырехтактным бензиновым двигателем. Патент Рейха № 37435 называют свидетельством о рождении автомобиля.

Дизайн Бенца признан первым в мире практичным автомобилем с двигателем внутреннего сгорания.

Хотя «автомобили» уже существовали, первый автомобиль Бенца использовал двигатель внутреннего сгорания в качестве системы привода для «самохода», отмечает историк компании Mercedes Benz. «Он представил свой гениальный ход в Имперском патентном ведомстве — автомобиль родился».

Поскольку он быстро построил несколько идентичных трехколесных транспортных средств, Бенц также стал первым в истории «серийным автомобилем».

Берта Бенц в августе 1888 года стала первым человеком, который проехал на «мотовагене» мужа на дальнее расстояние; ее рекламный ход привлек широкое внимание… и продажи.

Оригинальный двигатель Benz 1886 года – с рабочим объемом 0,954 литра – ожидаемые элементы конструкции, которые все еще используются в современных двигателях внутреннего сгорания, включая коленчатый вал с противовесами, электрическое зажигание и водяное охлаждение (выработка 0,55 кВт и максимальная скорость 16 км/ч, что практически соответствует мощности одной лошади).

Вскоре его жена из богатой немецкой семьи, которая ранее использовала свое приданое, чтобы помочь Бенцу, попала в заголовки газет за рулем его нового автомобиля.

Рекламный трюк Берты

Тридцатидевятилетняя Берта Бенц вошла в историю 12 августа 1888 года, когда стала первым человеком, совершившим дальнее путешествие на автомобиле. Она следовала за гусеницами в поездке, которая популяризировала последнее изобретение Карла Бенца и, как сообщается, спасла его от финансового краха.

Берта уехала на «Model III Patent Motorwagen» без разрешения мужа, хотя и оставила записку о том, что везет их 13-летнего и 15-летнего сыновей к своей матери в Пфорцхайм. Ее маршрут от их дома в Мангейме составлял около 65 миль в одну сторону.

Вскоре широко разрекламированная поездка, которая включала остановки в аптеках для покупки нефтяного растворителя, необходимого для поддержания автомобиля в рабочем состоянии, заняла около 15 часов. Она вернулась домой через три дня.

«Ценность пути к молодой автомобильной компании, которая со временем станет Mercedes-Benz, трудно точно измерить, но она, несомненно, помогла сделать ее к концу века крупнейшей автомобильной компанией в мире», завершил статью 2013 года в The Telegraph.

«Путешествие Берты доказало многое, не в последнюю очередь то, что женщина так же способна обращаться с одним из этих новомодных приспособлений, как и мужчина», — также отмечалось в статье. «Сегодня вы можете отправиться в Мангейм и повторить ее шаги, следуя указателям Мемориального маршрута Берты Бенц».

Жена Карла Бенца Берта была первым человеком, который проехал на его бензиновом фургоне дальние расстояния, привлекая внимание всего мира. Карта предоставлена Мемориальным маршрутом Берты Бенц.

Согласно Мэри Беллис в ее «Биографии Карла Бенца» 1903 года, Бенц ушел из Benz & Company после того, как конструкция его двигателя устарела из-за изобретений Готлиба Даймлера. Даймлер (вместе со своим партнером по дизайну Вильгельмом Майбахом) в 1885 году продвинул двигатель внутреннего сгорания «на шаг вперед и запатентовал то, что общепризнано как прототип современного газового двигателя», отметил Беллис.

Карл Бенц был членом наблюдательного совета Daimler-Benz AG с 1926 года, когда компания была основана, до своей смерти в 1929 году. Берта Бенц была введена в Зал автомобильной славы в 2016 году как первая женщина-автомобилист. пионер.

В Америке в 1895 году Чарльз Дьюри получил первый патент США на бензиновый автомобиль. Год спустя Генри Форд продал свой первый «квадрицикл», создав автомобильную промышленность. На рубеже веков около 8000 транспортных средств делили в основном грунтовые дороги с лошадьми и повозками.

Первый автосалон в США состоялся в ноябре 1900 года в Нью-Йорке, где общественные работники ежегодно убирали с улиц 450 000 тонн конского навоза. Дороги Америки и история путешествий выставлены в Национальном музее американской истории «Америка в движении».

_______________________

Рекомендуемая литература: Берта едет за рулем: как автомобиль Benz изменил мир (2017). Ваша покупка на Amazon приносит пользу Американскому историческому обществу нефти и газа. Как партнер Amazon, AOGHS получает комиссию от соответствующих покупок.

_______________________

Американское историческое общество нефти и газа хранит историю нефти США. Присоединяйтесь сегодня в качестве члена ежегодной поддержки AOGHS. Помогите поддерживать этот веб-сайт по энергетическому образованию и расширяйте исторические исследования. Для получения дополнительной информации обращайтесь по адресу [email protected]. Copyright © 2022 Брюс А. Уэллс. Все права защищены.

Информация для цитирования – Название статьи: «Первая машина, первое путешествие». Авторы: Б.А. Уэллс и К.Л. Уэллс. Название веб-сайта: Американское историческое общество нефти и газа. URL: https://aoghs.org/transportation/benz-patents-first-car. Последнее обновление: 5 августа 2022 г. Исходная дата публикации: 15 сентября 2015 г.

Кто изобрел автомобиль? | Вандополис

ТЕХНОЛОГИИ — Изобретения

Задумывались ли вы когда-нибудь.

Кто изобрел автомобиль?
Когда был выпущен первый автомобиль с бензиновым двигателем?
Кто разработал первую сборочную линию для производства автомобилей?

Метки:

См. все метки

альтернатива,
армия,
в сборе,
автомобиль,
автомобильный,
батареи,
ремень,
вагон,
конвейер,
Олдсмобиль с изогнутой приборной панелью,
Детройт,
электрический,

двигатель

,
инженер,
Форд Мотор Компани,
французский,

бензин

,
немецкий,
Готлиб Даймлер,
Генри Форд,
Хайленд Парк,
промышленность,
изобретения,
изобретатель,
Исаак Ньютон,
Карл Бенц,
Леонардо да Винчи,
серийное производство,
механик,
Мичиган,
военный,
Модель Т,
моторизованный,
Николя Жозеф Кюньо,

патент

Производство

,
Рэнсом Эли Олдс,
перезаряжаемый, 9 шт. 0084
дорога,
Роберт Андерсон,
Шотландия,
самоходный,
пар,
технология,
трактор,
путешествие,
США,
транспортное средство

Как далеко ты живешь от школы? Вас подвозит в школу друг или член семьи? Или вы ездите на школьном автобусе? А как насчет продуктового магазина, где вы покупаете еду? Это прямо за углом или в нескольких милях отсюда? Как насчет полей, где вы тренируетесь в футбол? Или библиотека?

Подумайте о местах, которые вы обычно посещаете в течение недели. Все это в шаговой доступности? Или вы похожи на большинство сегодняшних детей, которые проводят много времени в поездках на машине, чтобы добраться туда, куда вам нужно?

Попробуйте представить свою жизнь без автомобиля. Как изменился бы ваш распорядок дня и недели, если бы вам пришлось везде ходить пешком или ездить на лошади или велосипеде? Трудно представить, не так ли?

Такой была жизнь большинства людей на рубеже 20-го века. До автомобилей люди не путешествовали так много, как сегодня. Люди, как правило, путешествовали только по особым случаям, да и то на относительно короткие расстояния.

Изобретение автомобиля все изменило. Во многих отношениях автомобиль произвел революцию в обществе и дал людям возможность исследовать окружающий мир с большей свободой. Мир определенно не выглядел бы так, как сегодня, если бы автомобиль не появился в то время, когда он появился.

Изобретение автомобиля не может быть приписано одному человеку. Наоборот, автомобиль изобретался многими людьми по всему миру поэтапно и поэтапно в течение нескольких десятилетий. По оценкам экспертов, более 100 000 патентов связаны с изобретением современного автомобиля.

Первые теоретические планы моторизованного транспортного средства восходят к Леонардо да Винчи и Исааку Ньютону. Однако эти планы не осуществились при их жизни. Первым самоходным дорожным транспортным средством был военный трактор с паровым приводом, изобретенный в 1769 году французским инженером и механиком Николя Жозефом Кюньо. Он двигался со скоростью 2,5 мили в час и использовался для перевозки артиллерии французской армией.

Сила пара оказалась далеко не идеальной для автомобильной конструкции, потому что двигатели были слишком тяжелыми. Следующий шаг вперед в автомобильном дизайне был сделан в 1830-х годах, когда Роберт Андерсон из Шотландии разработал первые электрические автомобили, работающие от перезаряжаемых аккумуляторов. Помимо того, что эти ранние электромобили были медленными и дорогими, им приходилось часто останавливаться для подзарядки аккумуляторов.

Автомобиль, каким мы его знаем сегодня, появился, когда немцы Готлиб Даймлер и Карл Бенц изобрели первые практические автомобили с бензиновым двигателем в середине 1880-х годов. Многие другие изобретатели основывались на работах Даймлера и Бенца (и бесчисленного множества других), и автомобиль с бензиновым двигателем быстро развивался в конце 19 века.

К началу 1900-х автомобили с бензиновым двигателем стали продаваться лучше всех других типов автомобилей. Несмотря на их большую стоимость, спрос на них определенно был. Предприниматели быстро осознали необходимость промышленного производства и более доступных альтернатив.

Рэнсом Эли Олдс построил первый серийный автомобиль в США: Олдсмобиль Curved Dash 1901 года выпуска. Олдс изобрел основную идею сборочной линии, и ему также приписывают запуск автомобильной промышленности в Детройте.

Генри Форд усовершенствовал систему сборочных линий, установив первую конвейерную линию сборки на своем заводе Ford Motor Company в Хайленд-Парке, штат Мичиган. Процесс сборки Ford помог снизить затраты и сделать автомобили более доступными. Его Ford Model T имел ошеломительный успех: к 19 годам было продано 15 миллионов автомобилей. 27.

Интересно, что дальше?

Присоединяйтесь к нам завтра, когда мы погрузим зубы в пряный мир острого перца чили — и поднимем жару в Вандерополисе!

Попробуйте

Надеемся, вам понравилось больше узнать об истории автомобиля. Не забудьте взять несколько друзей и членов семьи, чтобы помочь вам проверить следующие мероприятия:

Хотите узнать больше об изобретении автомобиля? Зайдите в Интернет и ознакомьтесь с изобретением автомобиля History.com. Можете ли вы представить, какой была бы жизнь без автомобилей? Если бы Генри Форд не придумал способ сделать автомобили доступными для широких масс, как вы думаете, прошло бы много времени, прежде чем кто-то другой разработал доступный автомобиль? Почему или почему нет?
Вы когда-нибудь видели, как выглядели самые ранние транспортные средства? Они выглядят совсем иначе, чем автомобили, которые вы видите сегодня! Посмотрите эту интересную иллюстрированную хронологию автомобилей, чтобы увидеть фотографии некоторых из самых ранних автомобилей, когда-либо созданных. Как вы думаете, сколько бы эти автомобили стоили сегодня в качестве предметов коллекционирования? Получайте удовольствие от путешествия в прошлое, чтобы проверить колеса прошлого!
Принять вызов? Представьте, что вы современный Генри Форд. Вы смотрите на окружающий пейзаж и мечтаете о будущем. Как людям нужно будет путешествовать в будущем? Нам нужно будет отправиться из одной части света в другую за считанные минуты или часы? Или космос станет следующей великой границей путешествий? Подумайте немного о транспорте будущего, а затем придумайте изобретение, которое произведет революцию в способах передвижения людей в будущем. Он не должен быть реалистичным или соответствовать сегодняшним технологиям и идеям. Не стесняйтесь мыслить нестандартно. На самом деле, думайте НАМНОГО нестандартно. Будьте первооткрывателем, как Генри Форд!

Получил?

Проверьте свои знания

Wonder Words

путешествия
изучить
этап
шт.
идеал
завод
включен
патент
промышленность
побег
практичный
пылающий
зачислено
теоретический
перезаряжаемый
предприниматель
доступный
конвейер

Примите участие в конкурсе Wonder Word

Оцените это чудо

Поделись этим чудом

ПОЛУЧАЙТЕ СВОЕ ЧУДО ЕЖЕДНЕВНО

Подпишитесь на Wonderopolis и получайте
Чудо дня® по электронной почте или SMS

Присоединяйтесь к Buzz

Не пропустите наши специальные предложения, подарки и рекламные акции. Узнай первым!

Поделись со всем миром

Расскажите всем о Вандополисе и его чудесах.

Поделиться Wonderopolis

Wonderopolis Widget

Хотите делиться информацией о Wonderopolis® каждый день? Хотите добавить немного чуда на свой сайт? Помогите распространить чудо семейного обучения вместе.

Добавить виджет

Ты понял!

Продолжить

Не совсем!

Попробуйте еще раз

Кто изобрел двигатель внутреннего сгорания и как он изменил мир?

В 1876 году миру был представлен первый коммерчески успешный двигатель внутреннего сгорания; это было основой автомобильной революции. В настоящее время Глядя на улицу и видя все эти автомобили, движущиеся по улицам снаружи, я не могу представить, как бы выглядела наша жизнь, если бы в мире не было двигателей внутреннего сгорания.

Содержание

Кто изобрел первый двигатель внутреннего сгорания?

Если поискать в Google изобретателя первого двигателя внутреннего сгорания, можно найти много заявлений Николауса Отто, но это не так; Отто известен тем, что изобрел современный двигатель внутреннего сгорания, но первый коммерчески успешный двигатель был изобретен бельгийским изобретателем Этьеном Ленуаром в 1860 году. . Первый для двигателя внутреннего сгорания, двигатель Ленуара был коммерциализирован в достаточном количестве, чтобы считаться успешным.

История двигателя Ленуара

В то время пар использовался для приведения в действие машин. Ленуару нужны были компактные двигатели, которые могли бы работать на угольном газе, а также на городском или легком газе, оба из которых были легко доступны в Париже. Идея была основана на паровой машине, которая всасывала смесь 6% городского газа и 94% воздуха в течение первой половины первого такта.

Несжатая смесь воспламенялась на полпути первого такта от свечи зажигания – еще одно запатентованное изобретение Ленуара. Комбинация расширяющихся газов вытолкнула поршень с огромной силой. Сгоревшая газовая смесь выбрасывалась на втором такте.

В то время двигатель имел только один цилиндр, что приводило к его перегреву. Однако он мог приводить в движение трехколесное транспортное средство, которое могло двигаться примерно две мили в час.

Машина Ленуара сочетает в себе многочисленные технологии того времени, в том числе паровой двигатель, недавно изобретенную катушку зажигания Румкорфа и запатентованную свечу зажигания Ленуара. Был изобретен первый двигатель внутреннего сгорания с двухсторонним действием, двухтактным действием и без предварительного сжатия.

Что изобрел Николаус Отто ?

Вскоре после этого немецкий инженер Николаус Август Отто (1832–1891) изобрел двигатель, аналогичный двигателю Ленуара. Его назвали атмосферным газовым двигателем или двигателем Flugkolben. Этот двигатель был прототипом для окончательного четырехтактного двигателя. Этот двигатель уже совершенствовался и вызывал ажиотаж на Всемирной выставке в Париже в том году.

В 1876 году произошел окончательный прорыв. В том же году Отто создал четырехтактный двигатель, который позже послужил прототипом для последующих двигателей внутреннего сгорания. Поскольку топливная смесь соответствующим образом обновляется, четырехтактный двигатель более экономичен. Его назвали двигателем Отто.

Изобретение дизельного двигателя.

В 1878 году немецкий изобретатель Рудольф Дизель задался целью разработать более эффективный двигатель, и в 1892 году родился дизельный двигатель. Потребовалось еще много лет, чтобы построить более чистый и тихий дизельный двигатель, который был бы более эффективным, чем обычный двигатель внутреннего сгорания. Ранние дизельные двигатели выделяли сажистый дым и первоначально использовались в основном в грузовиках. Новые разработки позволили улучшить дизельный двигатель этой формы внутреннего сгорания. Преобразование топлива в энергию различается между бензиновыми и дизельными двигателями.

Дизель Против. Бензиновые двигатели

ДВС могут работать на газовом топливе, таком как природный газ, биогаз и жидкое топливо, такое как мазут, сырая нефть, керосин, возобновляемые виды топлива и т. д. двигателями внутреннего сгорания, но каковы основные различия между этими двумя типами? Найдем

Оба типа двигателей потребляют топливо и преобразуют его в энергию путем сгорания (взрыва). Основное различие между дизельным и бензиновым двигателями заключается в том, как происходят взрывы.

В бензиновом двигателе топливо смешивается с воздухом, сжимается поршнями и воспламеняется искрами свечей зажигания. Однако в дизельном двигателе сначала сжимается воздух, а затем впрыскивается топливо. Когда воздух сжимается, он нагревается и воспламеняет топливо.

В чем разница между двигателями внутреннего сгорания (ДВС) и двигателями внешнего сгорания (ЕС)?

Двигатели внутреннего сгорания Двигатели, в которых сгорание топлива происходит исключительно в цилиндре, а работа над поршнем совершается сгоревшими газами или продуктами сгорания, которые затем выбрасываются через выпускные клапаны. Это основа современных двигателей CI и бензиновых двигателей.

С другой стороны, внешнее сгорание Сгорание происходит вне поршневого цилиндра, и отработанные газы необходимы для нагрева вторичного рабочего тела, такого как вода, для получения пара, который затем используется в качестве рабочего тела в цилиндрах. Автомобиль приводится в движение силой пара, воздействующей на поршни.

Двухтактный и четырехтактный двигатель

Чтобы понять различия между этими двумя двигателями, необходимо сначала изучить основы.

Поршень движется вверх и вниз внутри цилиндра на протяжении всего цикла сгорания двигателя. Термины «верхняя мертвая точка» и «нижняя мертвая точка») используются для описания положения поршня внутри цилиндра. Ближайшее к клапанам положение – ВМТ, а наиболее удаленное от них – НМТ. Поршень перемещается от ВМТ к НМТ или наоборот на протяжении всего хода поршня. Полный процесс впрыска газа и воздуха в поршень, его воспламенения и выпуска выхлопных газов известен как оборот сгорания или цикл сгорания:

Впуск : Когда поршень опускается в цилиндр, смесь топлива и воздуха впрыскивается в камеру сгорания.

Сжатие происходит, когда поршень возвращается в верхнюю часть цилиндра, а впускной клапан закрывается, сжимая газы внутри.

Воспламенение : Воздушно-топливная смесь воспламеняется искрой от свечи зажигания. который заставляет поршень двигаться вниз

Выхлоп : Поршень движется вверх в цилиндре в исходное положение, и выпускной клапан открывается.

Разница между 4-тактным и 2-тактным двигателями заключается в том, сколько раз поршень поднимается и опускается во время каждого цикла сгорания.

4-тактный: При каждом обороте 4-тактного двигателя поршень совершает два такта: один такт сжатия и один такт выпуска, за которым следует такт возврата. Свечи зажигания срабатывают только один раз за два оборота, а мощность вырабатывается за четыре хода поршня. Эти двигатели также не требуют предварительного смешивания топлива и масла, поскольку масло содержится в отдельном отсеке.

2-тактный: Цикл сгорания в 2-тактном двигателе выполняется всего за один ход поршня: такт сжатия, за которым следует взрыв сжатого топлива. Во время второго такта выхлоп выпускается, и в цилиндр впрыскивается новая топливная смесь. Свечи зажигания зажигаются один раз за каждый оборот, а мощность вырабатывается каждые два хода поршня. Масло также должно быть предварительно смешано с топливом в двухтактных двигателях.

Типы двигателей внутреннего сгорания (схемы)

Двигатель – мозг автомобиля. В нем есть все необходимое для поддержания автомобиля в рабочем состоянии. И ваша машина была бы ничем без него. Однако на дорогах существует множество типов автомобильных двигателей.

Двигатели бывают двух основных конструкций. поршневые двигатели и роторные двигатели, поршневые двигатели бывают разной формы и количества поршней, а роторные двигатели имеют только одну компоновку

Рядный двигатель

Рядные двигатели являются наиболее распространенным типом двигателей; они используются в подавляющем большинстве транспортных средств на улице, включая тяжелые машины и корабли. У него все цилиндры выровнены и обращены вверх. Рядный 4-цилиндровый двигатель сегодня является наиболее распространенным типом двигателя, используемого в автомобилях; поэтому вполне вероятно, что ваш автомобиль оснащен им.

Он меньше, легче и имеет меньше движущихся компонентов, чем другие двигатели. На спуске он редко превышает 2,5–3,0 литра. Наиболее распространенный тип этого макета в строках 4 и 6.

Двигатель Vee

Спереди этот тип двигателя выглядит как буква «V». В основании все цилиндры обращены наружу и приводят в движение один общий коленчатый вал.

Тем не менее, этот тип двигателя не будет найден в бюджете. Двигатель Vee используется исключительно в высокопроизводительных спортивных автомобилях и внедорожниках. Это связано с тем, что двигатель Vee может вместить больше цилиндров в меньшее пространство, чем другие типы двигателей. Наиболее распространенными типами двигателей Vee являются двигатели V6 и V8.

Двигатели VR и W,

Этот двигатель очень похож на двигатель Vee, за некоторыми исключениями. Двигатели VR и W, разработанные Volkswagen, имеют цилиндры с небольшим расстоянием между ними. Сегодня этот двигатель используется в таких автомобилях, как Bentley Mulsanne. Наиболее распространенным типом двигателя Vr является Vr6, известный тем, что он используется в автомобилях Volkswagen, и W16, который используется в автомобилях Bugatti.

Плоский двигатель

Плоский двигатель, также известный как оппозитный двигатель, уникален в своем роде. Он состоит из двух рядов по два цилиндра, лежащих плоско на боку. Эти цилиндры направлены друг от друга, что снижает гравитацию и улучшает управляемость. Японский автопроизводитель Subaru известен своими оппозитными двигателями, которые используются почти во всех его автомобилях, и его можно найти в роскошных автомобилях, таких как Porsche.

Роторный двигатель (двигатель Ванкеля)

Немецкий инженер Феликс Ванкель является изобретателем двигателя Ванкеля, названного в его честь. Вместо поршней в роторном двигателе используются роторы. Он имеет небольшой дизайн с изогнутой прямоугольной формой. Однонаправленный центральный ротор создает впуск, сжатие, мощность и выпуск во время работы двигателя. Из-за своей конструкции этот двигатель имеет низкий выходной крутящий момент и используется только в автомобилях Mazda RX.

Автомобильная революция: Карл Бенц и изобретение автомобиля

В 1879 году Карл Бенц получил патент на свой двигатель внутреннего сгорания, надежный двухтактный газовый двигатель, основанный на конструкции четырехцилиндрового двигателя Николауса Отто. -тактный двигатель. Позже Бенц изобрел и сконструировал свой четырехтактный двигатель для использования в своих транспортных средствах, которые стали первыми автомобилями массового производства.

В 1886 году Карл Бенц запатентовал трехколесный автомобиль, известный как Motorwagen. Это был первый настоящий современный автомобиль; следовательно, Бенц обычно считается изобретателем автомобиля. Бенц также разработал свою систему дроссельной заслонки, свечи зажигания, переключатели передач, водяной радиатор, карбюратор и другие автомобильные компоненты. Впоследствии Бенц основал автомобильную фирму, которая до сих пор существует как Daimler Group.

В этот момент было очевидно, что все эти немцы своими изобретениями меняют мир и образ жизни человека на ближайшие 200 лет

Влияние двигателей с ДВС на человечество

3 900 250 миллионов автомобилей в Соединенных Штатах и 1,2 миллиарда автомобилей во всем мире используют двигатели внутреннего сгорания, которые обеспечивают превосходную управляемость и долговечность. Они могут использовать возобновляемые или альтернативные виды топлива в дополнение к бензину или дизельному топливу (например, природный газ, пропан, биодизель или этанол). Их также можно использовать с гибридно-электрическими силовыми агрегатами для повышения экономии топлива или подключаемыми гибридными электрическими системами для увеличения запаса хода гибридного электромобиля.

Заключение

Многие изобретатели внесли свой вклад в изобретение двигателя внутреннего сгорания, пока он не достиг своей нынешней конструкции, но наиболее значительными из них являются Этьен Ленуар (1822-183 гг. От), 1891) и Рудольф Дизель (1858-1913). Когда в 1860-х годах Ленуар представил первый коммерчески успешный двигатель, он оказал большее влияние на экономику, экологию и повседневную жизнь миллионов людей, чем любая другая технология в двадцатом веке. В двигателях Отто для сжигания топлива использовались свечи зажигания, а в двигателях Дизеля это достигалось за счет высокой степени сжатия.

Posted inДвигатель