Кто придумал дизельный двигатель: Когда изобрели первый дизельный двигатель

Содержание

как он устроен, его плюсы и минусы :: Autonews

www.adv.rbc.ru

Autonews

Телеканал

Газета

Pro

Инвестиции

Новая экономика

Тренды

Недвижимость

Спорт

Стиль

Национальные проекты

Город

Крипто

Дискуссионный клуб

Исследования

Кредитные рейтинги

Франшизы

Конференции

Спецпроекты СПб

Конференции СПб

Спецпроекты

Проверка контрагентов

Библиотека

Подкасты

ESG-индекс

Политика

Экономика

Бизнес

Технологии и медиа

Финансы

РБК КомпанииРБК Life

www. adv.rbc.ru

Фото: Shutterstock

www.adv.rbc.ru

Что такое дизельный двигатель

Дизельный двигатель — это поршневой двигатель внутреннего сгорания, в цилиндрах которого топливо воспламеняется при взаимодействии с воздухом, нагретым в результате сжатия. Назван этот тип мотора в честь своего создателя: немецкого инженера Рудольфа Дизеля, который получил на него патент в 1892 году (а первый образец, пригодный к практическому использованию, появился в 1897 году). По сравнению с паровыми двигателями того времени, дизельный был больше и тяжелее, но зато имел более высокий КПД.

Чем дизельный двигатель отличается от бензинового

И в бензиновом моторе, и в дизельном, происходит примерно следующее. Внутри цилиндра сгорает топливо, образующиеся при этом газы толкают поршень, который через специальный механизм крутит коленвал. Чтобы горение было возможным, в цилиндр подается не только топливо, но и воздух.

В бензиновом двигателе горючее в нужный момент поджигается искрой. А вот в дизеле никаких искр нет — солярка воспламеняется за счет высокой температуры, которая получается при сильном сжатии воздуха в цилиндре. Согласно физическим законам, давление и температура газа — взаимосвязаны.

Упрощенно схему работу дизеля можно описать так. При запуске в цилиндре сжимается воздух, при этом его температура возрастает примерно до 700°C. Далее в цилиндр распыляется дизельное топливо. При такой температуре оно начинает быстро испаряться, после чего его пары воспламеняются. Двигатель начинает работу. Цикл повторяется снова и снова.

В дизельных моторах воздух и горючее подаются в цилиндры раздельно, «по очереди». В бензиновом же необходимо сначала смешать их в определенной пропорции. Кроме того, в бензиновом моторе нужны электрические свечи, которые дают искру, поджигающую смесь бензина с воздухом.

Дизельный двигатель на первый взгляд проще бензинового. Но солярку приходится впрыскивать в цилиндр под очень высоким давлением. Да и сам мотор должен это давление выдерживать, и тут требуются качественные детали и высокое качество сборки.

Почему в дизельных двигателях не используется бензин

Дизельные двигатели работают не на бензине, а на одноименном дизельном топливе, которое часто называют «соляркой». Почему для двух типов двигателей применяется различное топливо? Дело в том, что требования к горючему у бензинового двигателя и дизельного — противоположны.

В первом случае необходима достаточная стойкость к воспламенению, иначе в цилиндрах начнутся «лишние» вспышки, которые приведут к неустойчивой работе движка. Во втором горючее должно воспламеняться легко.

В обычных условиях поджечь бензин факелом легче, чем дизель. Но это связано с более интенсивным выделением у него паров при нагреве. В цилиндрах двигателя быстро испаряются и бензин, и солярка. А вот уже готовые пары солярки воспламеняются быстрее. Поэтому именно солярку нужно использовать в моторах, где горючее поджигается высокой температурой, а не искрой.

👉 Форсунки двигателя: основные виды и частые неисправности

Что будет, если залить в бак неподходящее топливо? Сначала машина заведется как обычно, так как некоторое количество правильного горючего осталось в фильтрах и магистралях системы. Потом, по мере смешивания жидкостей, двигатель будет работать хуже и хуже, упадет мощность, появятся стуки и вибрация. Если неподходящего топлива немного, и оно лишь разбавило правильное, то какое-то время мотор проработает, но после этого потребуется сложный и дорогостоящий ремонт.

Если неподходящего топлива много, то двигатель заглохнет быстро, и тут есть шанс отделаться сменой фильтров и промывкой топливной системы.

Фото: Shutterstock

В отличие от бензина, солярка быстрее начинает застывать и терять текучесть на морозе. «Обычное», летнее дизельное топливо становится вязким уже при –5°C. Поэтому существует зимнее топливо, которое остается жидким дольше: до –35°C, а для холодной местности придумали арктическое топливо (до –50°C). На практике это означает, что осенью в дизельный автомобиль нужно заливать только зимнюю или арктическую солярку, и это еще один повод заправлять дизельные машины лишь на проверенных заправках.

Системы, необходимые для работы дизельного двигателя

Для работы дизельного мотора необходима система, которая обеспечит подачу горючего и воздуха. Рассмотрим их вкратце.

Топливный бак.

Топливный насос. Он качает солярку из бака и подает ее в магистраль.

Топливные фильтры. Очищают горючее от различного мусора.

Топливный насос высокого давления (ТНВД). Закачивает солярку в цилиндры двигателя, создает большое давление (от нескольких сотен до нескольких тысяч атмосфер).

Форсунка. Осуществляет распыление горючего в цилиндр.

Турбокомпрессор. Нагнетает в цилиндры воздух, необходимый для сгорания.

Воздушный фильтр. Очищает подаваемый в двигатель воздух от пыли.

Свечи накаливания. Нужны для подогрева холодного двигателя. Без дополнительного подогрева запустить дизель на морозе было бы проблематично. У современных автомобилей свечи при необходимости включаются автоматически после поворота ключа зажигания. Нагрев происходит очень быстро.

Плюсы дизельного двигателя

Из плюсов дизеля с технической точки зрения можно назвать заметно больший — процентов на 15 — КПД. Кроме того, есть и другие достоинства.

Экономичность. Для многих автолюбителей — это одно из важнейших преимуществ. Дизель может оказаться на 10-20% экономичнее, чем аналогичный бензиновый мотор. Конкретный пример. Рассмотрим два похожих двигателя разных типов, которые ставятся на внедорожник Toyota Land Cruiser Prado. Расход дизеля объемом 2,8 л составляет согласно паспортным данным 7,7 л на 100 км пути (в смешанном цикле). 2,7-литровый бензиновый мотор потребляет уже 9,3 л на 100 км.

Высокий крутящий момент. Тяга у дизеля намного выше, чем у аналогичного бензинового двигателя. Это связано с более высокой степенью сжатия в цилиндрах, а точнее, меньшим объемом сильно сжатого топлива. При таких условиях энергия при сгорании выделяется сразу из всего вещества, что и увеличивает тягу мотора. Причем достигается высокая тяга практически сразу же, на низких оборотах. Для грузовиков и внедорожников тяга на «низах» вообще может быть жизненно необходима: первым нужно начинать движение с грузом, вторым — ползти по грязи, не срывая колеса в пробуксовку.

Фото: Shutterstock

Минусы дизельного двигателя

Теперь рассмотрим недостатки дизеля.

Меньший рабочий диапазон. На «низах» дизель тянет лучше, но максимальные обороты у него гораздо ниже. Поэтому там, где бензиновый мотор продолжает раскручиваться, дизель требует перехода на высшую передачу.

Более высокая стоимость. Обычно дизельные автомобили дороже бензиновых (при сравнимой мощности, комплектации и пр). Это обусловлено другой системой питания и наличием такого дорогостоящего узла как ТНВД. Кроме того, сам мотор из-за высокого давления в цилиндрах требует использования более дорогих деталей. Считается, что разница в цене впоследствии окупится благодаря экономичности дизеля, но для этого потребуется время.

Требования к топливу. Дизель требует качественное горючее. Особенно в зимнее время.

ТО и ремонт дизельного двигателя

Дизельный двигатель обладает рядом особенностей, которые обуславливают специфические неисправности и нюансы при проведении ТО.

Замена свечей накаливания. Обычно делается каждые 40-80 тыс. км пробега.

Обслуживание и ремонт ТНВД. Насос высокого давления и даже его ремонт может стоить дорого. В бензиновых машинах отсутствует в принципе.

Обслуживание и ремонт компрессора. Далеко не все бензиновые автомобили имеют компрессор, повышающий давление подаваемого в цилиндры воздуха. А вот для дизельных он необходим почти всегда.

Более частая замена масла и фильтров в двигателе.

Учитывая более высокую стоимость ремонта дизеля, при выборе поддержанного автомобиля с таким двигателем следует обратить внимание на следующие признаки. Они могут указывать на необходимость выполнения капитального ремонта мотора.

Плавающие обороты на холостом ходе.

Снижение мощности двигателя.

Повышенный расход топлива.

Повышенный расход масла.

Дымление (черный дым из выхлопной трубы).

👉 На воздухе и отходах: чем придется заправлять машины в будущем

www.adv.rbc.ru

История дизельных двигателей: технологии, покорившие мир

От изобретения дизельного двигателя до современных систем непосредственного впрыска Bosch Common Rail

Для технического прорыва понадобилось всего 13 страниц – на них Рудольф Дизель изобразил и описал двигатель, названный впоследствии его именем. Патент на изобретение под номером 67207 был выдан Имперским патентным ведомством Германии 120 лет назад. Именно тогда, 23 февраля 1893 года, началась история, результатом которой стали миллионы легковых автомобилей, грузовиков и кораблей, работающих на дизельных двигателях сегодня. К сожалению, сам г-н Дизель не дожил до всемирного успеха своего детища: он умер во время морского путешествия 29 сентября 1913 года – ровно сто лет назад.

Секрет успеха его разработки заключался в самовоспламенении топливной смеси – именно это свойство остается ключевым в дизельном двигателе и сегодня. В конструкции Рудольфа Дизеля воздушно-топливная смесь была сжата в соотношении 20:1, что создавало условия для самовоспламенения. В результате эффективность агрегата значительно возросла. Когда Дизель начинал работу над своим двигателем, эффективность бензиновых моделей достигала всего 12%, а газовых – 17%. При этом даже первый прототип изобретателя демонстрировал 25% эффективности.

Дизельные двигатели выходят на рынок: от Mercedes-Benz 260 D до Golf GTD

Уже в 20-х годах прошлого века автомобильные эксперты пророчили дизельному двигателю большое будущее. Однако ждать наступления этого «золотого времени» пришлось не один год. Первый грузовой автомобиль с дизельным двигателем был выпущен в Германии в 1924 году, и только в 1929 году американский производитель двигателей Cummins в качестве эксперимента использовал дизельный двигатель в легковом автомобиле. Первой серийной легковой моделью, работающей на дизеле, стал Mercedes-Benz 260 D, вышедший в 1936 году. Однако понадобилась еще четверть века, чтобы водители перестали воспринимать дизели как медленные, скучные, шумные и грязные моторы.

Впрочем, со временем отношение потребителей изменилось. После Второй мировой войны дизельные авто стали постепенно завоевывать рынок. А появление в 1975 году автомобиля VW Golf Diesel произвело настоящий фурор. Этот компактный хэтчбек стал первой компактной моделью, оснащенной высокооборотным дизельным двигателем. При этом топливные насосы распределительного типа от Bosch обеспечивали автомобилю еще и высокую экономичность. Версия Golf GTD с турбонаддувом и, соответственно, повышенной производительностью, вошла в историю как первый спортивный дизельный легковой автомобиль. На волне такого успеха все ведущие автопроизводители Европы наладили выпуск моделей среднего и гольф-класса, оснащённых дизельными двигателями.

Рубеж в 1000 бар: повышение давления впрыска увеличивает производительность

Завоевав класс компактных автомобилей, дизельная технология продолжила покорение автопрома. Постепенно повышалось давление, а непосредственный впрыск заменил конструкцию с разделёнными камерами сгорания. В 1989 году в автомобиле Audi 100 TDI дебютировал первый аксиально-плунжерный топливный насос высокого давления распределительного типа для непосредственного впрыска дизельного топлива. По новой технологии Bosch топливо под давлением около 1000 бар подавалось непосредственно в цилиндр, что обеспечивало эффективное сгорание. В результате повышалась мощность двигателя, а расход топлива и уровень выбросов снижались. Спустя сто лет после изобретения дизельного двигателя Bosch совершил технический прорыв.

В конце 1990-х годов компания поставляла на рынок несколько разновидностей систем непосредственного впрыска, которые включали в себя радиально-поршневой распределительный насос, технологию с насос-форсунками, систему Common Rail. Уже первые модели были рассчитаны на работу при давлении около 1500 бар, а последующие поколения поддерживали 2000 бар и выше.

Система Common Rail со временем стала доминирующей технологией, что во многом связано с ее тихой и эффективной работой. Особенность системы заключается в том, что топливо подается во все цилиндры при постоянном давлении. Пиковое давление в таких системах ниже, чем при использовании технологии насос-форсунка (где показатели могут достигать значений гораздо более 2000 бар и обеспечивать низкий расход топлива), однако стабильно высокое давление, при котором топливо хранится в общем распределителе, позволяет осуществлять до восьми впрысков за один цикл. Возможность делать предварительные и дополнительные впрыски позволяет двигателю работать тише, а также сокращает уровень выбросов. Таким образом, система Common Rail позволяет снизить вредное воздействие на окружающую среду.

Каждый второй новый автомобиль в Германии – дизельный

Сегодня уже нет сомнения, что дизель предоставляет мощность и динамику, соответствующую или даже превосходящую другие типы двигателей. Благодаря турбокомпрессорам с изменяемой геометрией турбины, которые сейчас являются стандартом, современные дизельные двигатели демонстрируют высокий крутящий момент даже на низких оборотах. Распространенное мнение о том, что дизельные двигатели – это грязь и шум, давно осталось в прошлом. Современные транспортные средства, работающие на дизеле, тихие и экономичные. Системы обработки выхлопных газов, подобные Denoxtronic, дополнительно сокращают выбросы оксидов азота, позволяя соответствовать даже самым строгим стандартам, таким как Euro-6. Дизельный двигатель проделал путь от диковинки и статуса рабочей лошадки до повсеместного использования. Если в 1997 году только 22% автомобилей, проданных в Западной Европе, были дизельными, то сегодня эта цифра составляет около 50%. Даже учитывая активное развитие альтернативных силовых агрегатов, перспективы дизельных двигателей по-прежнему велики. Уже сейчас из Франкфурта в Рим можно доехать на одном баке, а уровень выбросов СО2 составит всего 100 г/км. Кроме того, дизельные двигатели могут быть объединены с электрическими компонентами для создания гибридного привода. Такой подход уже реализован в современных автомобилях Peugeot 3008_Hybrid4 и Volvo V60.

Конечно, Рудольф Дизель даже не мечтал ни о чем подобном, когда впервые собрал свой двигатель в 1897 году. Однако запись в дневнике изобретателя свидетельствует, что он высоко оценивал потенциал своего детища: «После долгих лет напряженных усилий и преодоления невообразимых трудностей, мне наконец-то удалось создать машину, воплощающую мою задумку. Это плавно работающий, очень простой и удобный в эксплуатации механизм, результаты работы которого превосходят все разработки, сделанные ранее»… С мнением Рудольфа Дизеля и сегодня согласны миллионы водителей во всем мире.

Common RailдизельBosch

История дизельного двигателя | PrioraPRO

История создания дизельного двигателя начинается с блестящего ученого-изобретателя Рудольфа Дизеля, разработавшего революционную, для того времени, теорию. Он создал совершенно новое устройство, в основе которого лежит работа сжатого воздуха, позволяющего значительно повысить температуру. Когда топливо впрыскивается в камеру поршня с этим воздухом, оно воспламеняется от его высокой температуры, и, взрываясь, заставляет поршень двигаться вниз. Дизель разработал свой двигатель в ответ на большие затраты ресурсов и низкую эффективность его парового аналога, достигающую только 12%.

В феврале 1892 года, спустя пару лет после начала экспериментов, Дизель подал заявку на патент в Имперское Патентное Ведомство Германии. В течение года он получил его, обозначенный номером 67207 на «новый эффективный, тепловой двигатель». При финансовой поддержке Фридриха Круппа и других промышленников, Дизель начинает работу над воплощением идей в рабочие модели своего двигателя.

В 1893 году его первая модель проработала на своем ходу с эффективностью в 26%, что превосходило показатель паровых двигателей того времени более чем в 2 раза. Наконец, в феврале 1897 года он разработал первый дизельный двигатель, подходящий для практического использования, который работал с невероятной эффективностью 75%.

Дизель продемонстрировал свою очередную разработку на выставке в Париже. Это было его видением будущего, так как двигатель работал на арахисовом масле — оригинальном биодизельном топливе. Он считал использование биомассы в качестве топлива настоящим прорывом в науке. Он надеялся, что это станет возможностью для некрупных производств, фермеров, и простого народа конкурировать с монополиями, контролировавшими все производство энергии в то время, а также, послужит альтернативой использованию низкоэффективных паровых двигателей.

До 1920 года его двигатели приводились в действие биомассой, растительным маслом и биодизелем. Первые дизельные двигатели были достаточно громоздки и, поэтому, пригодны только для стационарного использования, в большинстве своем, в промышленности и судоходстве. Так постепенно новый двигатель стал набирать популярность.

Неожиданно, в 1913 году Рудольф Дизель буквально исчез. Причина этого по сей день остается загадкой. Некоторые говорят о суициде, в то время, как другие — о политическом мотиве. Известно, что Дизель был не согласен с политикой Германии и не хотел, чтобы его двигатели использовались в национальном военно-морском флоте. Следуя в Англию, чтобы выразить ей свою поддержку и внедрить свои двигатели в производство, на полпути Дизель необъяснимо оказывается за бортом судна в Английском канале. Таким образом, этот несчастный случай открыл дорогу немецкому подводному флоту к использованию двигателей Рудольфа Дизеля. Существует, также, и другая версия, согласно которой широкое применение технологий ученого было невыгодно уже имевшей дизельные двигатели на вооружении своих субмарин Франции.

1920 год принес видоизмененный топливный насос без использования сжатого воздуха и соответствующего бака. Этот двигатель теперь достаточно компактен, чтобы уместиться в транспортных средствах. В 1923 году мир увидел первые автомобили Мерседес Бенц с дизельным двигателем типа 260D.

В то же самое время, производители дизельных двигателей сталкиваются с серьезной проблемой, сильно подорвавшей всю биотопливную промышленность. Этот период ознаменован ростом и укреплением позиций нефтяной промышленности.

Спустя 40 лет затишья, в 1973 году, когда под контролем ОПЕК оказалось большая часть мировых запасов нефти, американцы осознали, насколько сильно они привязаны к Среднему Востоку. ОПЕК, воспользовавшись своим превосходством, сократила предложение и повысила цены на нефть, втянув тем самым США в состояние кризиса.

Похожая ситуация повторялась и позднее. Длинные очереди за бензином и паника заставили задуматься об альтернативе. Американская общественность вновь обратила внимание на более эффективные и экономичные автомобили с дизельными двигателями. Продажи их устремились вверх и достигли неожиданных результатов. Успех был очевиден: более половины всех проданных автомобилей таких марок, как Пежо, Мерседес Бенц, Фольксваген, Ауди и Вольво были с дизельной начинкой.

Тогда впервые американские производители открыли производство автомобилей на основе дизельного двигателя. Невероятный всплеск продаж стих к 1980 году, когда цены на нефть стабилизировались, и к 1985 году Дженерал Моторс остановил их производство полностью.

Говоря о 21 веке, по мнению специалистов Bosch, уже в 2012 году вредные выбросы и экономичность двигателя удалось сократить приблизительно на 10%. Всевозможные совершенствования и обновления дизельных двигателей привели к тому, что на эти двигатели приходится около 25 % мирового рынка производства новых автомобилей. К 2018 году этот процент ежегодно увеличивался на 1 – 2%. Первая половина 21 века – время дизельного двигателя!

Вот такой краткий экскурс в историю, а наш партнер: интернет-магазин «Мотор-Дизель» предлагает поршневые группы для различных дизельных двигателей https://motor-dizel.com.ua/porshnevaja-d-260-konotop.

Создан первый функциональный дизельный двигатель

Рудольф Дизель успешно испытал дизельный двигатель внутреннего сгорания нового типа с самовоспламенением топлива от сжатия, и 28 января 1897 года получил первый образец пригодный для серийного производства. Коэффициент полезного действия агрегата оказался почти вдвое выше, чем у двигателей внутреннего сгорания других типов и составил 28%.

В 1824 году Сади Карно формулирует идею цикла Карно, утверждая, что в максимально экономичной тепловой машине нагревать рабочее тело до температуры горения топлива необходимо «изменением объема», то есть быстрым сжатием. В 1890 году Рудольф Дизель предложил свой способ практической реализации этого принципа. Он получил патент на свой двигатель 23 февраля 1892 года, в 1893 году выпустил брошюру. Еще несколько вариантов конструкции были им запатентованы позднее.

После нескольких неудач первый практически применимый образец, названный дизель-мотором, был построен Дизелем к началу 1897 года, и 28 января того же года он был успешно испытан. Дизель активно занялся продажей лицензий на новый двигатель. Несмотря на высокий КПД и удобство эксплуатации по сравнению с паровой машиной, практическое применение такого двигателя было ограниченным: он был больше и тяжелее паровых машин того времени.

Первые двигатели Дизеля работали на растительных маслах или легких нефтепродуктах. Интересно, что первоначально в качестве идеального топлива он предлагал каменноугольную пыль — Германия при больших запасах угля не имела нефти. Эксперименты же показали невозможность использования угольной пыли в качестве топлива — прежде всего из-за высоких абразивных свойств как самой пыли, так и золы, получающейся при сгорании, также возникали большие проблемы с подачей пыли в цилиндры.

Инженер Экройд Стюарт ранее высказывал похожие идеи и в 1886 году построил действующий двигатель. Он предложил двигатель, в котором воздух втягивался в цилиндр, сжимался, а затем нагнетался в емкость, в которую впрыскивалось топливо. Для запуска двигателя емкость нагревалась лампой снаружи, и после запуска самостоятельная работа поддерживалась без подвода дополнительного тепла.

Экройд Стюарт не рассматривал преимущества работы от высокой степени сжатия, он просто экспериментировал с возможностями исключения из двигателя свечей зажигания, то есть он не обратил внимания на самое большое преимущество — топливную эффективность.

Независимо от Дизеля в 1898 году на Путиловском заводе в Петербурге инженером Густавом Тринклером был построен первый в мире «бескомпрессорный нефтяной двигатель высокого давления», то есть дизельный двигатель в его современном виде с форкамерой, который назвали «Тринклер-мотором». При сопоставлении двигателей постройки «Дизель-мотора» и «Тринклер-мотора» русская конструкция, появившаяся на полтора года позднее немецкой и испытанная на год позднее, оказалась гораздо более совершенной и перспективной.

Использование гидравлической системы для нагнетания и впрыска топлива позволило отказаться от отдельного воздушного компрессора и сделало возможным увеличение скорости вращения. Тринклер-моторы не имели воздушного компрессора, а подвод тепла в них был более постепенным и растянутым по времени по сравнению с двигателем Дизеля. Российская конструкция оказалась надежнее и перспективнее немецкой. Однако под давлением Нобелей и других обладателей лицензий Дизеля работы над двигателем в 1902 году были прекращены.

В 1898 году Эммануил Нобель приобрел лицензию на двигатель внутреннего сгорания Рудольфа Дизеля. Двигатель приспособили для работы на нефти, а не на керосине. С 1899 года Механический завод «Людвиг Нобель» в Петербурге развернул массовое производство дизельных двигателей. В 1900 году на Всемирной выставке в Париже дизельный двигатель получил Гран-при, в скором времени завод Нобеля в Петербурге наладил выпуск двигателей, работавших на сырой нефти.

Этот двигатель получил в Европе название «русский дизель». Русский инженер Аршаулов впервые построил и внедрил топливный насос высокого давления оригинальной конструкции — с приводом от сжимаемого в цилиндре воздуха, работавший с бескомпрессорной форсункой.

В настоящее время для обозначения ДВС с воспламенением от сжатия используется термин «двигатель Дизеля», «дизельный двигатель» или просто «дизель», так как теория Рудольфа Дизеля стала основой для создания современных двигателей этого типа. В дальнейшем около 20-30 лет такие двигатели широко применялись в стационарных механизмах и силовых установках морских судов, однако существовавшие тогда системы впрыска топлива с воздушными компрессорами не позволяли применять дизельные двигатели в высокооборотных агрегатах.

Небольшая скорость вращения, значительный вес воздушного компрессора, необходимого для работы системы впрыска топлива сделали невозможным применение первых дизельных двигателей на автотранспорте. В 20-е годы XX века немецкий инженер Роберт Бош усовершенствовал встроенный топливный насос высокого давления, устройство, которое широко применяется и в наше время. Он же создал удачную модификацию бескомпрессорной форсунки.

Востребованный в таком виде высокооборотный дизельный двигатель стал пользоваться все большей популярностью как силовой агрегат для вспомогательного и общественного транспорта, однако доводы в пользу карбюраторных двигателей позволяли им пользоваться большим спросом для установки на пассажирских и небольших грузовых автомобилях: с 50-х — 60-х годов XX века дизельный двигатель устанавливается в больших количествах на грузовые автомобили и автофургоны, а в 70-е годы, после резкого роста цен на топливо, на него обращают серьезное внимание мировые производители недорогих малолитражных пассажирских автомобилей.

Кто придумал дизельный двигатель

Главная » Разное » Кто придумал дизельный двигатель

10 фактов о дизеле, которых вы (спорим?) не знали — журнал За рулем

Называть дизельное топливо соляркой — ошибка. Почему? Объясняет эксперт «За рулем».

Как изобрели дизельное топливо?

Материалы по теме

Легенда о Рудольфе Дизеле гласит, что главное изобретение он сделал благодаря случайно попавшей ему в руки зажигалке для прикуривания сигар. В стеклянной трубке размещался фитиль, который раскалялся по мере того, как воздух в трубке сжимали с помощью поршня. Дальше изобретателю все было ясно: нужно как следует сжать воздух, после чего соединить его с топливом, которое при этом воспламенится.

Куда пропал изобретатель?

Одна из самых фантастических легенд намекает, что Рудольф Дизель инсценировал свою гибель, а сам под чужим именем обосновался в России, с которой имел давние деловые отношения.

Дата рождения: 15 марта 1858 год, Париж. Дата смерти: 29 сентября 1913 года. Место смерти — предположительно, Ла-Манш.

Дата рождения: 15 марта 1858 год, Париж. Дата смерти: 29 сентября 1913 года. Место смерти — предположительно, Ла-Манш.

Откуда взялось название?

Если бензиновые моторы условно называют так «в честь бензина», то дизельные двигатели увековечили имя своего изобретателя — Рудольфа Дизеля, немецкого инженера, родившегося в Париже. Соответствующие топлива также фактически носят его имя. Однако первоначально Дизель назвал изобретенную силовую установку «атмосферным газовым двигателем». Но определение не прижилось.

На чем он должен был работать?

Экземпляр работоспособного двигателя образца 1897 года представлял собой трехметровый железный цилиндр, в котором поршень двигал маховик. Развиваемая мощность достигала 20 л. с., а коэффициент полезного действия составлял почти 30%. Любопытно, что Дизель рассчитывал на КПД в 75%, однако и полученные цифры его более чем устроили, поскольку равных такому мотору не было. Говорят, этот мотор Дизеля проработал беспрерывно более полумесяца.

Материалы по теме

Очевидно, что специального топлива для первых дизелей никто не производил. Поначалу в них сжигали растительные масла — в частности, арахисовое, а также легкие нефтепродукты — и даже бензин! Но Рудольф Дизель хотел использовать для своих движков каменноугольную пыль. Политически и экономически мысль была отличной: у Дизеля был немецкий патент, а угля в Германии, в отличие от нефти, — полно. Однако с абразивной пылью ничего не получилось, и изобретатель переключился на нефтепродукты, вызвав недовольство бюргеров. Впрочем, он все время надеялся, что в качестве топлива будет выступать также продукция сельского хозяйства, и мечтал, что его моторы будут работать в любых странах вне зависимости от наличия в них природных полезных ископаемых.

Как он повлиял на людей?

К концу 19-го века лицензии на производство дизельных двигателей десятками продавались фабрикантам, судостроителям и производителям оборудования для электростанций и водяных насосов. Суммы контрактов исчислялись миллионами долларов. Собственно, теперь на любом производстве установка паровых двигателей считалась дурным тоном, поскольку моторы Дизеля были как минимум в четыре раза экономичнее. Их широко начали применять на транспорте. С кораблей поувольняли кочегаров. За кораблями последовали локомотивы. Позже появились «дизель-трамваи».

Отечественный дизель-троллейвоз БЕЛАЗ-75247-92 грузоподъемностью 65 тонн.

1964 год.

Отечественный дизель-троллейвоз БЕЛАЗ-75247-92 грузоподъемностью 65 тонн. 1964 год.

Что было в СССР?

Первый отечественный дизель-троллейвоз БЕЛАЗ-75247-92 грузоподъемностью 65 тонн был построен в 1964 году. А в начале 1987-го были построены два дизель-троллейвоза БЕЛАЗ-75195 грузоподъемностью 110 тонн. Результаты испытаний были положительными, но затем СССР ушел в историю.

А на легковушку?

В середине 1900-х годов Дизель начал экспериментировать с постройкой компактного мотора для автомобиля. Но многочисленные испытания при жизни изобретателя приводили лишь к провалу: надежность поначалу была «никакой».

Двухлитровый Mercedes-Benz 260 D образца 1936 года развивал мощность до 45 л.с.

Материалы по теме

Грузовики на дизелях появились в Германии с 1924 года. Первой дизельной легковушкой стал американский автомобиль Auburn с мотором Cummins — это было в 1935 году. Но до серии первыми добрались все-таки немцы, выпустившие в 1936 году двухлитровый Mercedes-Benz 260 D мощностью 45 л.с. Он стоил 6800 рейхсмарок, что почти на две тысячи превышало стоимость 55-сильной модификации Mercedes-Benz 230. Первые рекорды скорости — также за немцами: в 1939 году дизельный Hanomag с аэродинамическим кузовом развил на пятикилометровом отрезке со стартом с ходу скорость 155,94 км/ч.

Зачем Жигулям нужен дизель?

Материалы по теме

Чем дальше уходит советская эпоха, тем больше желающих поспорить о ней. Однако напомню: в годы появления первых Жигулей бензин АИ-93 по 10 копеек за литр казался безобразно дорогим. Отсутствие в продаже дизельных машинок воспринималось как вселенская несправедливость: о них мечтали практически все. Но вовсе не потому, что дизель экономичнее и так далее: на АЗС дизтопливо частникам вообще не отпускали. Однако народ прекрасно знал: все КАМАЗы ходят на дизтопливе и наверняка мечтают поделиться им с кем-нибудь. А еще были дизельные МАЗы, КрАЗы, Уралы-4320 и т. п.

Купить даже бензиновую Волгу ГАЗ-24 могли только избранные. А уж дизельную можно было увидеть разве что на таких плакатах в торговых представительствах. Впрочем, отдельные экземпляры возвращались-таки на Родину: интерес к ним был фантастическим.

Купить даже бензиновую Волгу ГАЗ-24 могли только избранные. А уж дизельную можно было увидеть разве что на таких плакатах в торговых представительствах. Впрочем, отдельные экземпляры возвращались-таки на Родину: интерес к ним был фантастическим.

Можно ли говорить «солярка»?

Напомним, что называть ДТ соляркой неграмотно, хотя в разговорной речи термин хорошо прижился. Но дело в том, что дизельное топливо содержит не только соляровые фракции — еще есть газойлевые и керосиновые. А названия «соляр» или «солярка» происходят от немецкого Solaröl — «солнечное масло»: так когда-то называли образующуюся при перегонке нефти более тяжелую фракцию желтоватого оттенка. Сегодня солярка — это отдельный вид топлива, применяющийся разве что в тихоходных тракторах: в современном автомобиле оно не используется.

У нас дорогое дизтопливо?

По итогам прошедшего года самое дорогое дизельное топливо в Европе (в пересчете на рубли) продавалось в следующих странах: Нидерланды — 111,6 ₽ /л; Швеция — 106,8 ₽ /л; Италия — 105,8 ₽ /л; Великобритания — 104,7 ₽ /л; Бельгия — 102,3 ₽ /л. А самое дешевое — вот здесь: Казахстан — 32 ₽ /л; Россия — 46,1 ₽ /л; Беларусь — 52,1 ₽ /л; Молдавия — 60,1 ₽ /л; Украина — 73,5 ₽ /л. Цена отличается в 3,5 раза! Но это еще на самый большой разброс цен. К примеру, разница в цене на 95-й бензин в тех же странах — четырехкратная.

История отечественного легкового дизеля — тут.

Кто придумал дизельный двигатель

Кто изобрел дизельный двигатель? Дизель!

На основании собственных расчетов Дизель написал небольшую брошюру о принципе работы предлагаемого им двигателя и принес в патентное ведомство заявку на свою идею. Через год заявка была удовлетворена.

С патентом и брошюрой в руках Дизель принялся искать предприятие для реализации своих замыслов. Наиболее благоприятные условия предложило предприятие Машиненфабрик Аугсбург-Мюнхен, или сокращенно MAN.

Предприятие обязалось нести все расходы по реализации патента, да еще платить Дизелю чрезвычайно высокую зарплату, пока он проводит испытания, — 800 марок в месяц. MAN приобрел права на производство, но без права переуступать другим.

Двигатель

Дизель сразу окунулся в работу. Первоначальная идея была такой: в цилиндры впрыскивают угольную пыль, воспламеняющуюся от тепла сжатия. Двигатель должен работать в соответствии с циклом Карно, то есть у него не будет внешнего охлаждения.

Уже при первой попытке Дизель обнаружил, что некоторые из его идей практически невыполнимы. Угольная пыль содержала минеральные частицы, оседавшие на поршневых кольцах и приводящие к катастрофическому абразивному износу цилиндров. Отсутствие внешнего охлаждения приводило к заклиниванию поршня в цилиндре.

Дизель — гений, он сразу же обнаружил недостатки разработки и предложил новый циклический процесс, носящий теперь его имя. Не буду утомлять читателя техническими подробностями, скажу лишь, что уже самый первый двигатель, работавший согласно этому процессу, показал удивительные результаты.

Профессор Герлах и его ассистенты из Политеха в Мюнхене измерили эффективный коэффициент полезного действия (КПД) дизельного двигателя и получили поразительный результат: эффективный КПД нового двигателя составил почти 27%, в то время как у парового двигателя он был равен 3−5%, а у бензинового двигателя Отто — 10−12%.

Кроме того, дизельный двигатель работал на более дешевом и труднее воспламеняемом топливе.

Зенит

После такого успеха Альфред Нобель приобрел патент на двигатель за 100000 марок. Производители двигателей бросились покупать патент Дизеля. Изобретатель начал буквально купаться в золоте.

Но именно тогда Дизель разминулся с реальностью. Он достиг зенита своих возможностей и уже не мог сделать ничего лучше. Он создал самую экономичную тепловую машину. И через сто, и через миллиард лет никто не сможет превзойти ее эффективность, поскольку, как показывают теоретические расчеты, цикл Дизеля является наиболее экономичным в тепловых двигателях.

Именно этого Дизель не захотел понять. Он решил, что всегда будет превосходить всех, что его патенты никогда не перестанут продаваться. Но патент можно в большей или меньшей степени обойти, и в этом случае все развивается по другому сценарию. Никто не крадет идеи Дизеля, но все их усовершенствуют.

Роберт Бош создает топливный насос, впрыскивающий топливо без использования сжатого воздуха, как это делал Дизель, и процесс невероятно упрощается.

Метрополитен-Виккерс, огромный военно-промышленный комплекс в Великобритании, создает такие улучшения в конструкции двигателя для кораблей, что тот коренным образом отличается от прототипа, продаваемого компанией Дизеля.

Каждое улучшение патентуется и становится гораздо более ценным, чем основная идея, патентная защита которой быстро истекает.

Закат

Рудольф Дизель дал зеленый свет мощным дизельным двигателям, но заработал ненависть как коллег, инженеров-создателей двигателей, так и наиболее влиятельной силы на то время — угольных компаний.

За период 1904—1905 годов цена на нефть выросла в 2,5 раза, а доходность увеличилась более чем в 7 раз. Это напрямую повлияло на множество интересов. Наиболее сильно пострадали немецкие промышленники, владевшие самыми большими запасами угля в то время. Германия потеряла свое превосходство над Англией, и Дизель был объявлен виновником этого.

Промышленники начали подрывную войну против изобретателя: привели его предприятия к банкротству, и он потерял огромную часть своих вложений. Враги пытались уничтожить его и морально, вкладывая огромные средства в пропаганду, утверждая, что он не был отцом своего изобретения, а заимствовал чужие идеи.

Финансово противники его победили, но Дизелю осталось признание в научном мире, опровергшее клевету против него.

Солидаризм

Примерно в то же время Дизель начал заниматься социальными теориями, создал труд «Солидаризм. Естественное экономическое освобождение людей». В нем объясняется возможность возникновения общества, в котором большинство членов будут иметь свой собственный малый бизнес. Такое общество избежит революций, мятежей, беспорядков, жертв и обречено на процветание, думал Дизель. Фото: wikipedia.org

Эта теория не нашла большой поддержки в бурные годы перед Первой мировой войной и грядущей революцией. На пропаганду своей теории Дизель растратил большую часть денег, полученных в результате изобретения дизельного двигателя.

Конец

Таким образом, после нескольких лет изнурительной борьбы Рудольф Дизель зашел в тупик. Надо было выдавать замуж дочь, но денег на приданое не было.

19 сентября 1913 года он сел на корабль, чтобы поехать в Англию, и исчез. Три дня спустя в Северном море в рыболовные сети попал труп, опознанный как Дизель.

Убийство? Вряд ли — нет мотивов. Самоубийство? Может быть. Причин предостаточно: полный финансовый крах, огромные неоплаченные обязательства. Тем не менее смерть Рудольфа Дизеля остается одной из самых больших загадок современного мира. Раскроет ли ее кто-либо, мы можем только гадать.

Может, вы возьметесь?

Что еще почитать по теме?

Чьё имя пишут с маленькой буквы?Как пощупать «пульс» у дизеля? Плюсы и минусы дизеля. Стоит ли выбирать его как опцию при покупке машины?

История создания дизельного двигателя. Часть первая. Рудольф Дизель: великий изобретатель, великий мошенник

23 декабря 2017 Категория: Полезная информация.

Начало XIX века ознаменовалось постепенным упадком паровых машин. На смену устаревшей технологии пришли эффективные и повсеместно распространенные дизельные ДВС. Отцом технологии, которая разделила мир автомобилестроения на «до» и «после», считается Рудольф Дизель.

Как все начиналось

Мальчик родился в семье ремесленников в Париже в 1858 году. Родители его эмигрировали из Германии в Париж, а когда Рудольфу исполнилось 12, с началом войны эмигрировали вновь, в Англию. Мальчика же отослали обратно в Айсбург, за его воспитание взялся родственник, профессор математики К. Барникель. Спустя несколько лет юный Дизель блестяще окончил высшую политехническую школу и отправился в Швейцарию, работать в качестве практиканта на машиностроительной фабрике братьев Зульцер.

Вскоре юноша возвращается в Париж – на должность управляющего в компании профессора Карла фон Линде, создателя одноименного холодильника. С этого момента начинается исследовательский поиск Дизеля по созданию нового двигателя, который придет на замену паровому: сотни чертежей, десятилетний научный поиск.

В 1890 году Рудольф переезжает в Берлин и работает самостоятельно, без поддержки фон Линде. Тут его осеняет и он пробует заменить аммиак нагретым и сжатым воздухом. Позднее он напишет: «В итоге бесконечных расчетов родилась наконец идея… нужно вместо аммиака взять сжатый горячий воздух, впрыснуть в него распыленное топливо и одновременно со сгоранием расширить его так, чтобы возможно больше тепла использовать для полезной работы».

Спустя три года, в 1893 году, Дизель получает патент на изобретение своего революционного двигателя. Определенно Рудольф был тщеславен, ведь свое изобретение в письмах он описывал так: «Моя идея настолько опережает все, что создано в этой области до сих пор, что можно смело сказать я иду впереди лучших умов человечества по обе стороны океана!».

Взлет и падение

Однако первые попытки воплощения идеи не были безоблачными. Эксперты нещадно критиковали Дизеля, уверяя, что его планы «абсолютно неосуществимы». Первый 4,5-тонный двигатель взорвался прямо на заводе в Аусбурге. Но упорство инженеров делало свое дело, и уже в начале 1895 года революционный мотор работал, развивая целых 13 л.с. Однако спустя минуту напряженной работы, устройство перегревалось и выходило из строя.

Устранить все выявленные ошибки удалось лишь к 1895 году, когда завод потерял баснословную сумму в 30 тыс. марок на исследования. Зато новая версия мотора «системы Дизеля» выдавала до 20 л.с. мощности, имела внушительную трехметровую высоту и без стеснения демонстрировалась общественности – еще бы, ведь КПД изобретения вдвое превышал КПД морально устаревшей паровой установки.

В 1898 году мотор представили на выставке паровых машин в Мюнхене, что послужило началом триума и обогащения Дизеля. Крупнейшие компании и заводы в Круппе и Аугсбурге, фабрики братьев Зульцер в Швейцарии и братьев Карельс в Бельгии, фирмы «Дойц» в Германии, и «Мирлз Уотсон Яриан» в Англии – все хотели патенты, и не скупились в цене.

Рудольф стал миллионером и ударился в новые прожекты: забросив исследования своего изобретения, 40-летний инженер скупал компании вкупе с нефтеносными участками, финансировал лотереи и основывал производства, строил шикарные особняки. Примечательно, что в это время еще ни один (!) двигатель системы Дизеля не был фактически продан.

Скандал грянул, когда первые покупатели получили свои детали моторов: из-за ошибок в расчетах, устройства не запускались или ломались тут же, при запуске! В то время заводы не уделяли должного внимания ювелирной точности в подгонке деталей и подбору материалов – а ведь они для двигателя должны быть устойчивы к высоким температурам.

Со всех сторон в адрес Дизеля посыпались обвинения в мошенничестве, многие контракты были приостановлены, и вскоре его фабрика в Аугсбурге обанкротилась.

Новые надежды

Что делает Рудольф Дизель, наблюдая, как рушится его построенный на громких обещаниях мир, полный изысканных удовольствий и всемирного признания? Едет в Париж, где получает Гран-при Всемирной выставки как выдающийся инженер. А затем отправляется в психиатрическую клинику в Нойвиттельсбах – восстановить нервы.

И возвращается спустя несколько месяцев в мир больших денег по контрактам, предложив военному ведомству в Германии судовой мотор с множеством цилиндров для строящегося броненосца. Дальше – все как было: приглашения и контракты, патенты и заявки, миллионные контракты в Германии, Франции, Англии, Италии и США.

Загадки и ответы

Все оборвалось внезапно и трагически: 29 сентября 1913 года Дизель садится на пароход «Дрезден», первое судно двигателем по его же системе, в порту Бельгии. Ему предстоит приятный путь: Английский королевский автомобильный клуб пригласил инженера принять почетное членство. Рудольф активно шутит, читает часть заготовленной речи на ужине за капитанским столиком, затем поднимается к себе в каюту…И таинственным образом исчезает. Более того – даже в списке пассажиров злополучного судна не значится.

Тело Рудольфа Дизеля нашли рыбаки спустя две недели, выловив его сетями в устье Шельды, сын опознал вещи. Газеты разразились самыми невероятными предположениями: суицид на фоне банкротства? Несчастный случай? Убийство немецким правительством из страха утечки информации? Но доказательств ни одной версии не нашлось…

Более того – после странной гибели Рудольфа обнаружились документы, которые поставили вопрос истинного авторства «системы Дизеля» вообще! В частности, по документам выходило, что Рудольф выплатил еще в далеком 1989 году компенсацию в 20 тыс. марок Э. Капотайну, Ю. Заонляйну и О. Келлеру, потому что данные немецкие инженеры обратились в суд с иском о нарушении их патентов… «принципов конструкции двс с автоматическим воспламенением». Кроме того, намного раньше Дизеля, в 1855-1890 гг. англичанин Х.Э. Стюарт получал патенты на модернизацию мотора с системой впрыска, работающего на бензине.

Тем не менее, в историю в качестве создателя первого дизельного двигателя вошел именно Рудольф Дизель – один и по сей день считают его блестящим ученым, другие – тщеславным шарлатаном, а истина, видимо, где-то посередине.

О том, как развивалась история производства дизельных двигателей после 1898 года, читайте здесь.

Если вы в поиске качественных запчастей для своего дизельного двигателя — проверьте наш каталог.

Перейти в каталог

История создания дизельного двигателя

История создания дизельного двигателя. Часть вторая. Первые дизельные двигатели

29 декабря 2017 Категория: Полезная информация.

В первой части нашего повествования мы познакомились с Рудольфом Дизелем – немецким инженером, который придумал использовать смесь горючего и сильно сжатого воздуха для воспламенения топливной смеси в двигателе. И вот, вооружившись расчетами, патентом на разработку и контрактами владельцев заводов-пароходов, Дизель приступает к созданию «нового, эффективного теплового двигателя».

Эксперименты Дизеля

Три неудачных попытки предшествуют рождению прообраза современного мотора. Первая попытка – двигатель, работающий на угольной пыли – перегорает почти мгновенно. Дизель меняет пыль на керосин, придумывает систему охлаждения стенок мотора водой и наконец добивается сколь-нибудь устойчивых результатов. И четвертая попытка оказывается удачной – созданный в 1896 году двигатель развивает до 20 «лошадей» и выдает рекордных, по сравнению с паровыми агрегатами, 34% КПД.

Через год появляется созданный на заводе в Аугсбурге первый пригодный к использованию мотор системы Дизеля. Три метра в высоту и 20 «лошадей» — свои лавры Дизель получит чуть позже, когда агрегат прогремит на весь мир на выставке паровых машин в Мюнхене в 1898 году.

Другие имена

Параллельно с Дизелем разработку нового мотора вел русский инженер Густав Тринклер. Он представил свой двигатель с аналогичной системой высокого давления, «Тринклер-мотор», опоздав на год по сравнению с Дизелем и, несмотря на превосходство конкурента по части эффективности и технологического совершенства, успеха не получил. Дело в том, что крупнейшие корпорации и заводы к тому моменту за огромные деньги выкупили патенты на производство двигателей системы Дизеля – в их интересах было скрыть разработку Путиловского завода.

Что же касается технологической доработки мотора Дизеля, ею занялся в 1909 году инженер завода Benz&Cie Проспер Леранж. Он не только изобрел предкамеру двигателя, но и спроектировал форсунки с игольчатым клапаном и первые насос-форсунки.

Первый дизельный транспорт

Из-за огромных масс и размеров первых двигателей системы Дизеля, они могли использоваться только на морских судах и в тяжелой промышленности. Со временем дизельные двигатели стали устанавливать на подводные лодки. Лишь к началу 20-х годов ХХ века инженерам-конструкторам удалось уменьшить габариты дизельных двигателей до тех параметров, которые позволили использовать их на наземном транспорте.

Так, в 1923 году на выставке в Берлине был представлен первый грузовой автомобиль с мотором системы Дизеля. Им оказался выпущенный на заводе в Мангейме пятитонный грузовик Mercedes Benz 5K3. Двигатель, установленный в грузовике, имел предкамеру объемом почти 9 литров и развивал от 45 до 50 л.с. при 1000 об./мин.

Почти в то же самое время инженеры компании Daimler-Motoren-Gesellschaft сконструировали аналогичный по мощности атмосферный мотор, а компания MAN представила дизельный двигатель с системой непосредственного впрыска.

Что касается легковых автомобилей, то первой ласточкой по части дизельного двигателя стала модель 260D Mercedes Benz, представленная в 1936 году. Это первый в мире серийный легковой автомобиль с дизельным мотором.

Дизельный двигатель был создан великим инженером-изобретателем Рудольфом Дизелем в 1897 году. В 1890 году он выдвинул теорию «экономичного термического двигателя», которая предполагала изобретение эффективного мотора по принципу воспламенения от сжатия в цилиндрах. Первый патент на изобретение Дизель получил в 1893 году. В качестве топлива ученый предполагал использовать каменноугольную пыль, однако, из-за ряда существенных недостатков это стало невозможным. Реальным видом топлива явились тяжелые нефтяные фракции.

До Рудольфа Дизеля идеи создания силового агрегата с подобным принципом работы были высказаны инженером Экройдом Стюардом, однако, патент вследствие выдвинутой теории получил Дизель. Именно поэтому мы и называем такие моторы «дизелями», «дизельными двигателями». В 1898 году инженер Путиловского завода Санкт-Петербурга Густав Тринклер построил нефтяной двигатель высокого давления, он был бескомпрессорным (современный вид — с форкамерой). Как оказалось, он имеет более простую конструкцию и оказался надежнее своего аналога. Однако, основой для современных моторов с воспламенением от сжатия явилось все же изобретение Рудольфа Дизеля.

Первые несколько десятилетий дизели устанавливались лишь на морские суда. На автомобильном транспорте они стали применяться с более усовершенствованными системой впрыска топлива, скоростью вращения.

Первые испытания сконструированного образца дизельного двигателя случились в 1893 году, однако, они не увенчались успехом, а сам изобретатель в ходе эксперимента из-за произошедшей аварии едва не погиб. В последующие несколько лет Дизель построил еще несколько моделей, которые работали на мазуте и керосине.

В начале 1900-х годов дизельный двигатель был установлен на корабле, а через какое-то время — и на локомотиве. В 20-е гг. инженером из Германии Робертом Бошем был модернизирован топливный насос высокого давления двигателя, Теперь вместо воздушного компрессора применялась гидравлическая система нагнетания и впрыска топлива, которая позволяла увеличить скорость вращения. Популярность такого механизма очень быстро росла и уже к 50-м гг. большинство грузового и пассажирского транспорта оснащалось таким видом движков. Они оказались более экономичными, а также приемлемыми с точки зрения экологии (выбрасывали меньшее количество токсичных веществ).

На сегодняшний день автомобили с дизельными двигателями выпускают все ведущие мировые концерны. Многие, задававшие вопрос: дизельный и бензиновый двигатели: что лучше? уже давно решили его в пользу дизеля, имеющего массу преимуществ. Дополнительно: Как подобрать аналог подшипника?

Загадки Дизеля | Статьи | Известия

С идеей «экономичного термичного двигателя» Дизель носился несколько лет, но лишь в 1893 он получил свидетельство о «новом рациональном тепловом двигателе», впоследствии получившем его имя. Хотя двигатель могли называть и иначе. Нашлись документы, свидетельствующие, что в 1898 году Дизель выплатил 20 тысяч марок трем инженерам — Эмилю Капотайну, Юлиусу Зонляйну и Отто Кёллеру. Те подали на него в суд в связи с нарушением их патентов «принципа конструкции двигателя внутреннего сгорания с автоматическим воспламенением». Больше их имена в истории не всплывали, но компенсацию Дизель выплатил. Был еще английский инженер Херберт Эйройд Стюарт, который и патенты получил, и мотор на тяжелом топливе создал раньше Дизеля. Но Стюарт иск не подавал. Был и русский инженер Густав Тринклер. На Путиловском заводе в Петербурге он создал первый в мире «бескомпрессорный нефтяной двигатель высокого давления», который назвали Тринклер-мотором. Результаты испытаний вызвали восхищение, — КПД был равен 29 процентам! Специалисты отмечали, русская конструкция, появившаяся на полтора года позже немецкой, была намного перспективнее. Тринклер-моторы были проще и надежнее немецких. Но тут возникло одно обстоятельство. Альфред Нобель был категорически против разработок Тринклера. И к этому у него были свои абсолютно коммерческие причины. Альфред Нобель был крупным российским нефтепромышленником, к слову будет сказано, немало сделавшим для развития нефтяной промышленности, но тут Тринклер ему явно мешал. Он нажал на тогдашнего директора Путиловского завода Смирнова, чтобы тот прекратил испытания Тринклер-мотора. И тот — прекратил, кто он против Нобеля? После того, как именитый племянник лег поперек прогресса, Тринклер, как это принято до сих пор, уехал строить свои двигатели в немецкий Ганновер, и лишь спустя пять лет ему предложили вернуться на родину. В Германии в 1905 его двигатель был выпущен братьями Кертинг под лаконичным названием «двигатель системы Тринклера». Однаковскоре он возвращается в Россию. Он станет работать на Красном Сормово, много сделает на этом заводе, но его имя будет известно только специалистам. Он никогда не сможет отстоять свой Тринклер-мотор. Национальный приоритет двигателя канул в лету. В то время как патенты на производство двигателя Рудольфа Дизеля купила Франция, Германия, Швеция, Россия, США. Инженер стал миллионером, сбылась мечта сына переплетчика книг. Но поразительно, — ни один мотор к тому времени даже не был продан, только патенты. Если бы Нобель вложил деньги в Тринклер-мотор, история автомобилестроения могла бы сложиться иначе. Но деньги уже вложены в дизель. Начавшиеся испытания чуть не привели и Дизеля и Нобеля к разорению, моторы врывались и горели. Но Дизель выкрутился. Он нашел энтузиастов спонсировавших инженерные разработки его двигателя для морских судов и тут дела пошли удачно.

Осенью 1913 года его пригласили стать почетным членом Английского королевского автоклуба. Дизель откликнулся, тем более, что Уинстон Черчилль, первый лорд Адмиралтейства перевел военный флот с угля на жидкое топливо. Дизелю было, где развернуться и он отправился в Англию. В бельгийском порту Зебрюгге он сел на пароход «Дрезден», направлявшийся в английский порт Харвич. Попутчики отмечали, — Дизель был в приподнятом настроении, много шутил и смеялся. Затем отправился в каюту. С тех пор его никто не видел. Версий много: самоубийство, смерть от руки конкурентов, иностранных разведок. Семья сочла, что Рудольф ушел из жизни сам. На распространение дизельного двигателя это никак не повлияло. Двигатель стал популярен в Европе из-за своей экономичности и тяге к экологии. В России бензин был раньше дешев, поэтому не было смысла ломать себе голову над продвижением этих двигателей для легковых автомобилей, экология никогда не была нашим коньком. Конечно — зимой автомобили на тяжелеем топливе греются долго, а это приводит к дополнительным расходом на прогрев. К тому же качество солярки оставляет желать лучшего, при минус 30 машина может и не завестись. Кстати, Дизель поначалу в качестве идеального топлива предлагал каменноугольную пыль. Но одумался и написал, когда появится автомобильный двигатель, работающий на сырой нефти, «буду считать главную цель моей жизни достигнутой». В известном смысле так и случилось. По данным британского агентства Society of Motor Manufacturing and Traders, в Европе на дизельные автомобили приходится примерно 50% от числа проданных, в том числе во Франции — 70%, в Великобритании — 38%. Кто знает, одержат ли гибриды и электромобили верх над дизелем?

Как выходец из СССР Николай Школьник изобрел самый мощный в мире двигатель

«Газета.Ru» пообщалась с создателями самого мощного в мире двигателя внутреннего сгорания. Как увеличить в разы КПД мотора, в чем отличие нового агрегата от известных роторных двигателей и в чем преимущество советского образования перед американским — в материале отдела науки.

Выходец из СССР, живущий в США, вместе с сыном изобрел, запатентовал и испытал самый мощный и эффективный в мире двигатель внутреннего сгорания. Новый мотор будет в разы превосходить существующие по КПД и уступать по массе.

В 1975 году вскоре после окончания Киевского политехнического института молодой физик Николай Школьник уехал в США, где получил научную степень и стал физиком-теоретиком — его интересовали приложения, связанные с общей и специальной теорией относительности. Поработав в области ядерной физики, молодой ученый открыл в США две компании: одну — занимающуюся программным обеспечением, вторую – разрабатывающую шагающие роботы. Позже он на десять лет занялся консультированием проблемных компаний, занимающихся техническими инновациями.

Однако как инженера Школьника постоянно волновал один вопрос — почему современные автомобильные моторы такие неэкономичные?

И действительно, несмотря на то что поршневой двигатель внутреннего сгорания человечество совершенствует уже полтора века,

КПД бензиновых моторов сегодня не превышает 25%, дизельных — порядка 40%.

Между тем сын Школьника Александр поступил в MIT и получил степень доктора в области компьютерных наук, стал специалистом в области оптимизации систем. Думая над увеличением КПД двигателя, Николай Школьник разработал собственный термодинамический цикл работы двигателя HEHC (High-efficiency hybrid cycle), который стал ключевым этапом в реализации его мечты.

«Последний раз такое происходило в 1892 году, когда Рудольф Дизель предложил новый цикл и создал свой двигатель», — пояснил в интервью «Газете.Ru» Школьник-младший.

Изобретатели остановились на роторном двигателе, принцип которого был предложен в середине XX века немецким изобретателем Феликсом Ванкелем. Идея роторного двигателя проста. В отличие от обычных поршневых моторов, в которых много вращающихся и движущихся частей, снижающих КПД, роторный двигатель Ванкеля имеет овальную камеру и вращающийся внутри нее треугольный ротор, который своим движением образует в камере различные участки, где происходит впуск, сжатие, сгорание и выпуск топлива.

100%

Плюсы двигателя — мощность, компактность, отсутствие вибраций. Однако, несмотря на более высокий КПД и высокие динамические характеристики, роторные двигатели за полвека не нашли широкого применения в технике. Одним из немногих примеров серийной установки стало их использование на автомобилях Mazda RX.

Слабыми местами таких моторов являлись ненадежность, связанная с низкой износостойкостью уплотнителей, благодаря которым ротор плотно примыкает к стенкам камеры, и низкая экологичность.

Уже работая в фирме LiquidPiston, основателями которой они стали, Школьники создали свою, абсолютно новую реинкарнацию идеи роторных моторов. Принципиальным в ней было то, что в двигателе Школьников не камера,

а ротор напоминает по форме орех, который вращается в треугольной камере.

Это позволило решить ряд непреодолимых проблем двигателя Ванкеля. Например, пресловутые уплотнители теперь можно делать из железа и крепить их неподвижно к стенкам камеры. При этом масло подводится прямо к ним, в то время как раньше оно добавлялось в сам воздух и, сгорая, создавало грязный выхлоп, а смазывало плохо.

Кроме того, при работе двигателя Школьников происходит так называемое изохорное горение топлива, то есть горение при постоянном объеме, что увеличивает КПД мотора.

Изобретатели создали один за другим пять моделей принципиально нового мотора, последняя из которых в июне была впервые протестирована — ее поставили на спортивный карт. Испытания оправдали все ожидания.

Миниатюрный двигатель размером со смартфон, массой менее 2 кг имеет мощность всего 3 л.с. Двигатель высокооборотистый, работает на частоте 10 тыс. об./мин., но может достигать и 14 тыс. КПД мотора составляет 20%. Это много, учитывая, что обычный поршневой мотор такого же объема в 23 «кубика» имел бы КПД лишь 12%, а поршневой мотор такой же массы дал бы всего 1 л.с.

Но главное, КПД таких моторов резко растет при увеличении их объемов.

Так, следующий двигатель Школьников будет дизельным мотором мощностью 40 л.с., при этом его КПД составит уже 45%, а это выше, чем эффективность лучших дизелей современных грузовиков.

Весить он будет всего 13 кг, притом что его поршневые аналоги такой же мощности сегодня весят под 200 кг.

Этот мотор уже планируется ставить на генератор, который будет вращать колеса дизель-электрического автомобиля. «Если же мы построим еще больший двигатель, мы можем достичь КПД в 60%», — поясняет Школьник.

В перспективе компактные, оборотистые и мощные моторы Школьников планируется использовать там, где эти свойства особенно важны — при конструировании легких дронов, ручных бензопил, газонокосилок и электрогенераторов.

Пока мотор гоняли 15 часов, однако по нормативам, чтобы пойти в производство, он должен отработать непрерывно 50 часов. При этом для автомобильной промышленности требуется надежность мотора на 100 тыс. миль пробега, что пока остается мечтой, признают конструкторы.

«Это самый экономичный, мощный двигатель не только среди роторных, но и всех двигателей внутреннего сгорания.

Это показывают наши измерения, а то, что мы получим на более крупных моторах, мы уже смоделировали на компьютерах», — радуется Школьник-младший.

То, что озвученные цифры — не фантазии изобретателей, подтверждает серьезность намерений инвесторов. Сегодня в стартап уже вложено $18 млн венчурных инвестиций, $1 млн которых дало американское агентство передовых разработок DARPA.

Интерес военных тут понятен. Дело в том, что военными США в авиации применяется в основном топливо JP-8. И военные хотят, чтобы вообще вся армейская техника работала на этом виде топлива, на котором, кстати, могут работать и дизельные моторы.

Но современные дизельные двигатели громоздки, поэтому DARPA так активно присматривается к разработке Школьников.

Александр считает, что создать столь революционный двигатель помогло отчасти образование, которое получил его отец еще в СССР. «Он думает по-другому, не так, как обычный инженер в США. Его фантазия ограничена только физикой. Если физика говорит — что-то возможно, то он верит, что это так, и лишь думает, как это можно сделать», — добавил Александр.

Сам Николай Школьник по-своему рассказывает об истории своего успеха и преимуществах советского образования.

«В США я переживал, что, имея специальность «машиностроение», я не буду иметь достаточного бэкграунда по физике и, особенно, математике.

Эти опасения оказались напрасными благодаря превосходной подготовке, которую я получил в советской школе.

Эта солидная образовательная подготовка до сих пор помогает мне здесь в нашей работе с новым роторным двигателем. С моей точки зрения, есть два больших отличия между американскими инженерами и получившими образование в России. Во-первых, американские инженеры невероятно эффективны в том, что они делают. Обычно требуется два-три русских инженера, чтобы заменить одного американского. Однако русские имеют более широкий взгляд на вещи (связанный с образованием, по крайней мере в мое время) и способность достигать целей с минимумом ресурсов, что называется, на коленке», — поделился размышлениями Николай Школьник.

советы, нюансы, правила :: Autonews

Современные дизельные двигатели разбивают старые мифы о том, что топливо для них является уделом медленных и чадящих грузовиков. Даже в России, где культура использования дизеля развита не так хорошо, как в Европе, в отдельных сегментах его доля оказывается очень высокой.

По данным аналитического агентства «Автостат», за девять месяцев 2019 г. в России было продано почти 100 тыс. дизельных легковушек, что составляет более 8% парка, а в сегменте внедорожников и больших кроссоверов она превышает 50%. При этом доля дизельных машин у бренда BMW в России составляет 70,6%, а Land Rover продает 79% таких автомобилей — хороший дизель обходит бензиновые моторы даже в сегменте автомобилей для водителя.

Чем технически отличается дизельный двигатель

Если в бензиновом двигателе горючая смесь воздуха и топлива формируется во впускном коллекторе, подается в цилиндр и там воспламеняется с помощью свечи зажигания, то в дизельном смесь самовоспламеняется от сжатия после того, как впрыскивается под высоким давлением в цилиндр с уже сжатым и нагретым воздухом, мгновенно образуя горючую смесь.

В дизельном двигателе свечи зажигания не используются вовсе, а само топливо испаряется медленнее, поэтому вероятность возгорания минимальна. Благодаря использованию более жесткого и прочного блока цилиндров и элементов цилиндропоршневой группы дизельные моторы в целом долговечнее бензиновых, а сама конструкция менее требовательная к обслуживанию.

За что любят дизель

Главное преимущество дизеля — экономичность: при примерно равных мощностных характеристиках дизельный двигатель потребляет на треть меньше топлива, чем бензиновый. Даже те, кто не считает затраты на топливо, ценят большие пробеги без необходимости тратить время на заправках. Но важно при этом выбирать качественное топливо вроде «Дизель Опти» c улучшенными характеристиками от АЗС «Газпромнефть» — оно напрямую влияет на экономичность.

Дизельные моторы отличаются более высокой тяговитостью и большим крутящим моментом на низких оборотах. Это значит, что автомобиль с таким двигателем быстрее реагирует на акселератор и легко ускоряется в городском потоке, не тратя время на переключения передач. Эта легкость с лихвой компенсирует более спокойное поведение на высоких оборотах, так как 99% времени автомобиль проводит в потоке транспорта, а не на треке. Кроме того, характеристики дизеля удобнее на бездорожье, где требуется крепкая и легко контролируемая тяга.

Что с зимним пуском и прогревом машины

Проблема зимнего пуска дизельного двигателя напрямую связана со свойствами самого топлива. Если летний дизель густеет при -5 градусах и не прокачивается через фильтры и трубопроводы топливной системы, то зимний может работать и при -45 градусах. В итоге любой исправный дизельный автомобиль с сезонным топливом и качественным моторным маслом пускается так же легко, как бензиновый.

Высокая эффективность дизельных двигателей обуславливает более медленный прогрев силовой установки, поэтому считается, что зимой они не могут нормально прогреть салон машины. На самом деле, любой современный мотор, включая бензиновый, не спешит отдавать тепло, но эта проблема легко решается двумя способами. Во-первых, термостаты эффективно перераспределяют тепло двигателя, а во-вторых, почти все дизельные машины комплектуются дополнительными электрическими обогревателям салона, благодаря которым тепло начинает поступать в первые минуты после пуска.

Тем, кто любит садиться в уже теплый автомобиль, можно посоветовать систему дистанционного пуска, но лучше поставить более экологичный и экономичный предпусковой подогреватель, который работает на том же дизеле, но тратит его только на обогрев салона и прогрев охлаждающей жидкости двигателя. Такую опцию можно установить на все дизельные автомобили штатно или в специализированных мастерских.

Как правильно запускать двигатель

Для облегчения зимнего пуска дизель использует свечи накаливания — устройства, которые быстро прогревают камеру сгорания в течение нескольких секунд. После поворота ключа зажигания на панели приборов зажжется символ работы свечей (обычно спираль), который гаснет через две-пять секунд в зависимости от температуры двигателя — можно включать стартер. На автомобилях с кнопкой пуска двигателя все еще проще: после нажатия клавиши система сама выдержит нужную паузу до включения стартера.

В особенно холодных условиях можно несколько раз подряд включить свечи накаливания, поворачивая ключ зажигания, но не включая стартер, либо нажимая кнопку пуска без удержания педали тормоза (стартер в этом случае не включится). Но это уже избыточные меры для очень холодных зим, потому что современные дизели при использовании зимней солярки и правильных масел легко пускаются с первого раза после ночной стоянки даже в -30 градусов.

Каким топливом заправляться

Зимой дизель следует заправлять исключительно зимним дизтопливом, поэтому на крупных сетевых АЗС всегда тщательно соблюдают сезонность. Современные двигатели очень требовательны к качеству топлива, поэтому оно должно соответствовать всем действующим стандартам. Хорошее топливо не только обеспечивает надежный пуск, но и чистит топливную систему от нагара и отложений, заметно повышает экономичность машины и уменьшает стоимость ее содержания. Именно так работает «Дизель Опти», который реализуется на заправках сети «Газпромнефть».

Еще одним преимуществом фирменного топлива является стабильность его характеристик на любой заправки сети. Так, во время испытаний топлива «Дизель Опти» подопытный Toyota Land Cruiser 200 заправлялся в разных регионах страны при температурах от -5° до +25° и демонстрировал абсолютную стабильность характеристик динамики, расхода и легкости пуска. После 7000 км пробега топливная система была разобрана, и инженеры отметили ее идеальное состояние, а некоторые характеристики даже улучшились благодаря очищающим свойствам топлива.

Кроме того, топливо «Опти» из года в год подтверждает свое высокое качество в экстремальном ралли-марафоне «Шелковый путь», который проходит по территории России, Монголии и Китая. Сеть АЗС «Газпромнефть» заправляет автомобили организаторов и участников ралли, заодно тестируя твое топливо в жесточайших условиях песчаных пустынь, безлюдных степей и крепких утренних морозов.

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.

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.

Предтеча дизельпанка. Первые двигатели внутреннего сгорания

Главная » Двигатели » Предтеча дизельпанка. Первые двигатели внутреннего сгорания

Двигатели

byakin 21.10.2020 974

в Избранноев Избранномиз Избранного 9

Предтеча дизельпанка. Первые двигатели внутреннего сгорания

160 лет назад, 19 октября 1860 года, было зарегистрировано первое в мире предприятие по производству двигателей внутреннего сгорания. Интересно, что произошло это не в «кузнице мира» Англии и не во Франции, занимавшей тогда второе место в Европе по уровню промышленного развития, а в итальянском городе Флоренция.

Предприятие зарегистрировали изобретатели мотора — католический священник (!) Эженио Барсанти и инженер-гидравлик граф Феличе Матеуччи. Их силовая установка представляла собой стационарный двухцилиндровый промышленный двигатель с вертикальными цилиндрами, работавший на водороде или светильном газе и развивавший мощность пять лошадиных сил, — неплохой показатель по тем временам.

Над своим мотором они работали весьма неторопливо. Первый (одноцилиндровый) образец был изготовлен еще в 1853 году, но лишь через семь лет изобретатели решили, что конструкция стала пригодной для практического применения. Однако коммерческого успеха их предприятие не достигло. Газовые моторы спросом не пользовались и не выдержали конкуренции с широко распространенными и отлаженными в производстве паровыми машинами, работавшими на более дешевом и безопасном топливе.

Поэтому в 1864 году, после ранней смерти Барсанти от брюшного тифа, «Акционерное общество новых моторов Барсанти и Матеуччи» было закрыто, а выпуск двигателей — прекращен. Как это нередко бывает, первая ласточка весну не принесла. Гораздо более успешным оказался газовый мотор другой конструкции, изобретенный бельгийским инженером Жаном Ленуаром. Но это уже другая история.

образец мотора Барсанти-Матеуччи, сохранившийся до наших дней

акция их компании

В дополнение к заметке о первом в мире работоспособном двигателе внутреннего сгорания не лишним будем вспомнить о другом подобном моторе, появившемся чуть позже, но зато гораздо более массовом и коммерчески успешном. Кто-то, наверное уже догадался, что речь пойдет о двигателе бельгийского изобретателя Жана-Этьена Ленуара, которому в нынешнем году тоже исполнилось 160 лет.

Мотор Ленуара, как и двигатель Барсанти-Матеуччи, работал на водороде или светильном газе, но он был одноцилиндровым, с горизонтальным расположением цилиндра, а по конструкции он очень сильно напоминал паровую машину двойного действия, в которой пар, распределяемый золотником, попеременно подается в цилиндр по обе стороны поршня.

Так же работал и мотор Ленуара, только вместо пара в нем использовалась газовоздушная смесь, которая воспламенялась двумя электрическими свечами. Из-за отсутствия сжатия смеси перед воспламенением мотор обладал довольно низким КПД, лишь ненамного превышавшим КПД паровой машины, а также — малой литровой мощностью. Движок с внушительным объемом цилиндра 18 литров развивал на полных оборотах всего 12 л.с.

Зато он легко и быстро запускался, был легче и компактнее паровой машины с котлом и топкой, а также мог длительное время работать в автоматическом режиме, не требуя постоянного обслуживания кочегаром и машинистом. Благодаря этому мотор Ленуара в течение нескольких лет пользовался спросом в качестве стационарной промышленной силовой установки.

В 1860-е годы изобретателю удалось продать около 500 своих двигателей, которые работали на бельгийских, французских, немецких и даже американских заводах и фабриках, приводя в действие станки, насосы и другие устройства. Но появление в 1864 году двигателя немецкого изобретателя Николауса Отто, обладавшего более высокой удельной мощностью и топливной эффективностью, помешало более широкому распространению двигателей Ленуара. Постепенно «оттомоторы» вытеснили ленуаровские силовые установки, однако, полностью заместить паровые машины им так и не удалось.

Надо упомянуть, что Ленуар в 1862 году установил портативный вариант своего мотора мощностью в полторы лошадиные силы на трехколесную самоходную повозку, которую некоторые считают первым в мире автомобилем с двигателем внутреннего сгорания. Изобретатель назвал его «иппомобилем» (от греческого ἵππος — лошадь).

Экипаж получился весьма примитивным, в нем не было ни коробки передач, ни дифференциала, ни нормального тормоза (тормозной башмак прижимался рычагом снаружи к ободу правого заднего колеса). К тому же, сжатый горючий газ оказался крайне непрактичным топливом для транспортного средства.

Баллона хватало всего на 18-20 километров, а заправить его потом было негде. Вдобавок, скорость экипажа не превышала 6-7 км/ч. Поэтому «иппомобиль» спросом не пользовался. Ленуар сумел продать лишь несколько экземпляров любителям технических курьезов. По слухам, один из них купил русский царь Александр-II.

Жан-Этьен Ленуар и один из серийных вариантов его двигателя

Гравюра XIX века с изображением двигателя Ленуара, на которой хорошо видно его устройство. Отличительной особенностью этого мотора являлся огромный маховик, прокрутка которого «съедала» изрядную часть рабочей мощности. Под станиной видна катушка зажигания и аккумуляторные банки. Над кривошипно-шатунным механизмом — центробежный ограничитель скорости, позаимствованный от паровой машины. Вверху — труба подачи газа с резиновым баллоном-ресивером

Один из двигателей Ленуара, сохранившихся до наших дней

Разрез «иппомобиля»

современный макет «иппомобиля». К сожалению, оригинальных фотографий машины не сохранилось

Наконец — самое зрелищное: двигатель Ленуара в работе:

Рассказ о ранних «добензиновых» двигателях внутреннего сгорания стоит дополнить описанием самого успешного из них — «гравитационно-атмосферного» газового мотора немецкого изобретателя Николауса Отто, запатентованного в 1864 году. Он оказался в пять раз экономичнее двигателя Ленуара, а потому впервые смог составить серьезную конкуренцию паровым машинам.

«Отто-мотор» представлял собой высокую изящную колонну, она же — цилиндр. Это было время красивых, а не просто утилитарных машин, поэтому ее нередко оформляли в «архитектурном» стиле. Поршень внутри нее двигался вверх-вниз на метр-полтора, в зависимости от размеров двигателя. Вверху крепился массивный маховик, на который движение поршня передавалось с помощью шестерни и зубчатой рейки.

Характерной особенностью мотора было то, что рабочий ход поршня осуществлялся не при его движении вверх под напором топливных газов, а при падении вниз под действием собственного веса. При «скачке» поршня вверх специальный храповой механизм расцеплял рейку с маховиком.

Двигатели Отто выпускались полтора десятилетия. Их было продано около пяти тысяч, то есть, примерно в 10 раз больше, чем двигателей Ленуара. Многие из них сохранились до сих пор, в том числе и в исправном состоянии (жаль только, что не у нас). Работа одного из них показана в видеоролике:

подборка музейных фотографий и снимок передаточного механизма крупным планом. Не правда ли, замечательная конструкция?

источники:

https://vikond65.livejournal.com/1136720.html
https://vikond65.livejournal.com/1137959.html
https://vikond65.livejournal.com/1138454.html

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.

Источник

Эволюция развития автомобильных двигателей с начала 90-х годов

Основой современного автомобиля является его двигатель внутреннего сгорания(ДВС), и несмотря на развитие альтернативных источников энергии, традиционный ДВС сохраняет свое превосходство из-за культурных, экономических и социальных причин. За период с 1994 по 2008 года автомобильные двигатели претерпели множество изменений и усовершенствований, что положительно сказалось на его экономических и экологических показателях. Понять логику развития ДВС можно на основе тенденций и закономерностей общемирового масштаба за определенный период времени. С начала 90-х в автомобилестроении происходили радикальные изменения конструкции за счет новых материалов, и новых требований к «общемировому» автомобилю.

кросспост

Изменение соотношения дизельных моделей к бензиновым за период 15-ти лет, способствовало увеличению использования дизельных автомобилей в мире, хотя этот процесс происходит неодинаково, и в основном сильно отразился на Западной Европе, где автопарк дизельных автомобилей в некоторых странах вырос с 25% до 70%. Дизель, обладая более высокой топливной экономичностью по сравнению с бензиновыми двигателями, имеет и известные недостатки: пониженную удельную мощность, относительно высокий уровень шума, трудно снижаемую токсичность отработавших газов, более высокую стоимость производства. Поэтому окончательный выбор между бензиновым и дизельным двигателем для легкового автомобиля является все еще спорным. Вполне возможно, что влияние экологических стандартов и требований к топливной экономичности автомобильных двигателей в ближайшие 10-15 лет приведет к сближению в техническом плане бензиновых двигателей и дизелей с одновременным уменьшение разницы в расходах топлива и стоимости производства этих типов двигателей. Об этом говорят разработки DaimlerChycler в концепте Mersedes Benz F700 с двигателем, в котором реализовано воспламенение бензина от сжатия, как на дизельном двигателе, что приближает его по экономичности к дизелям, из-за использования более совершенного термодинамического цикла. В этом двигателе реализованы все современные технологии десятилетия: непосредственный впрыск, управляемый турбонаддув, изменяемая степень сжатия и другие последние разработки, обеспечивающие расход топлива 5л/100км для относительно немаленького автомобиля. Изучением технологии воспламенения от сжатия бензина сейчас занялись многие автоконцерны, это сближает технологии дизельных и бензиновых моторов и создает условия для создания многотопливного автомобиля. За период 15-ти лет в современном двигателестроении укрепилась философия Downsizing, которая говорит о том что, лучше получить большую мощность с меньшего объема, чем с большего, так как это открывает перспективы снижения массы и размеров силового агрегата, а также повыситься топливная экономичность на режимах холостого хода и частичных нагрузок. Это современное мышление запустило процесс уменьшения объемов и количества цилиндров двигателей, и теперь даже основа автомобильных двигателей — 4-х цилиндровые ДВС стали уменьшать рабочий объем и подвергаться модернизации в сторону технологии «рабочий объем по требованию», которая по сути превращает эти двигатели в 2-х цилиндровые. Двигатели последних лет стали более многообразны по числу компоновок в моторном отсеке: появились схемы W, VR и V-образные с различным углом развала блока, а также рядные двигатели с нечетным количеством цилиндров, но все эти схемы в общем никак не повлияли на основную массу компоновок и только разнообразили двигателестроение. Основой ДВС по прежнему остается двигатель R компоновки.
Система топливоподачи также сильно изменилась. Эпоха карбюраторных систем и двигателей с центральным впрыском прошла, а на смену ей приходит распределенный впрыск и непосредственный. На рубеже веков начался новый новый виток развития систем впрыскивания топлива, основанный на применении принципиально новых электронных схем непосредственного впрыска топлива, и их использование нарастает, несмотря на сложность и требовательность к качеству топлива у этих моторов. У большинства ДВС современной конструкции все же используется распределенный впрыск, который и в дальнейшем будут усовершенствовать, улучшая регулирование вихреобразования на впуске и качество распыления топлива, так как возможности в этом есть немалые с учетом развития технологий.

Дизельная система топливоподачи так же эволюционировала в последнее время. Для дизелей важнейшим фактором, определяющим показатели рабочего процесса, является применяемая схема смесеобразования. Использование дизелей на легковых автомобилях начиналось с предкамерных и вихрекамерных конструкций(разделенные камеры сгорания). Однако в следствие ряда принципиальных недостатков этих схем смесеобразования, а также благодаря развитию в области дизелей с неразделенными камерами, в последние годы наметилась тенденция к использованию непосредственного впрыска топлива. На развитие непосредственного впрыска повлияло развитие системы топливоподачи Common Rail, которая позволила расширить гамму модификаций и моделей двигателей с дизельным двигателем. Дальнейшее развитие системы Common Rail связано с дальнейшим повышением давления топлива в топливной рейке(180…200МПа), оптимизацией процесса впрыскивания топлива, снижением уровня шума и токсичности выхлопных газов.

Под влиянием угрозы истощения нефтяных ресурсов и ужесточения экологических норм к ДВС, большинство автоконцернов при разработке новых моделей ставят приоритетной задачу высокой топливной экономичности и экологичности. Мощностные показатели теперь занимают третье место в списке приоритетов(исключение только для спортивных моделей). Именно поэтому мощность массовых автомобилей растет не так сильно как до начала 90-х. Изменения в системе газораспределения за последние годы показывает, что 4-х клапанная схема становится стандартом для автомобилей из-за ее очевидных преимуществ, а 3-х и 5-ти клапанные остаются редким исключением из правил.Так же растет количество автомобилей использующих наддув двигателей. Основой современного наддува являются турбонаддув в различных вариациях а также в комбинации с механическим наддувом. Следует заметить, что практически все двигатели с распределенным впрыском бензина имеют настроенные впускные трубопроводы, обеспечивающие газодинамический наддув. При этом все шире применяются трубопроводы с изменяемой геометрией, позволяющие добиться оптимальной настройки впуска на различных эксплуатационных режимах. Применение турбонаддува особенно ярко отразилось на дизельных двигателях, и с развитием технологии наддува для повышения эффективности стали применяться охладители наддувного воздуха(интеркуллеры). Сейчас применение интеркуллеров стало правилом для большинства наддувных моторов.

Потенциал ДВС за период с 90-х годов до нашего времени в основном пытаются расширить за счет увеличения эффективности на режимах холостого хода и частичных нагрузках, которые составляют основную часть времени использования современного автомобиля. Нашла широкое применение система регулирования фаз газораспределения которая регулирует фазы открытия и закрытия впускных и выпускных клапанов с помощью установленных на распредвалах фазовращателей. Первые модели фазовращателей в основном были гидравлические, и регулировали работу впускных клапанов, но последние модели уже электрические, что увеличивает быстродействие и эффективность, а также они уже регулируют как впускные так и выпускные клапана. Недостатком регулирования фаз с помощью фазовращателей установленых на распредвалу было ступенчатое изменение фаз газораспределения что послужило поводом для разработки систем плавного регулирования фаз газораспределения. Первой такой системой стала Valvetronic от BMW, которая регулировала фазы за счет плавного регулирования изменения высоты подъема впускных клапанов(благодаря этой системе впервые удалось создать бензиновый ДВС без дроссельной заслонки!). Вскоре аналогичные технологии освоили Nissan(VVEL) и Toyota(Valvematic). Но наиболее совершенную разработку представил FIAT под названием MultiAir. В системе MultiAir используется один распредвал на впускные и выпускные клапаны, причем на впускные воздействие кулачков происходит через специальную электрогидравлическую систему, которая позволяет управлять впуском каждого клапана индивидуально. Развитие технологий газораспределения позволило развить идеи модульного объема двигателя, впервые появившемся на автомобилях с большим объемом и количеством цилиндров — эта система давала экономию топлива за счет отключения части цилиндров из работы при неполной нагрузке, а теперь стало возможно применение этой технологии на двигателях с малым объемом и количеством цилиндров.

Современные автомобильные двигатели сейчас стали более совершенны благодаря новым материалам при их изготовлении и более глубокому просчету и изучению процессов происходящих в ДВС, что дало результат в снижении потерь на трение и насосных потерь внутри двигателя. Внедрение принципа изменения мощности приводных агрегатов двигателя в зависимости от необходимости позволило уменьшить энергетические затраты на привод маслонасоса и водяной помпы ДВС, а также отключать генератор при разгоне и включать при торможении в зависимости от возможности и необходимости в этом.

Период с начала 90-х до наших дней по праву можно назвать периодом перехода от сложных механических конструкций симбиоза различных технологий к электрификации всех возможных вспомогательных агрегатов в автомобиле для достижения наибольшей энергоэффективности.

P.S. Если кратко описать суть всего выше описанного, то это о том, что количество внедренных технологий впервые с 90-х годов не увеличило в разы возможности автомобиля, а только позволило достичь целого ряда промежуточных целей. Именно последующий переход на внедрение электрических компонентов в ДВС дал качественно лучший результат, без усложнения конструкции, при одновременном достижении таких же целей, что и механико-гидро-пневматические системы в ДВС.

Главное устройство любого транспортного средства, в том числе наземного, является силовая установка — двигатель, преобразующий различные разновидности энергии в механическую работу.

В ходе исторического развития транспортных двигателей механическая работа движения осуществлялась за счет применения:

1) мускульной силы человека и животных;

2) силы ветра и потоков воды;

3) тепловой энергии пара и различных видов газообразного, жидкого и твердого топлива;

4) электрической и химической энергии;

5) солнечной и ядерной энергии.

Записи о попытках построить самоходные средства передвижения были уже в XV — XVI вв. Правда, силовыми установками этих «средств передвижения» была мускульная сила человека. Одной из первых достаточно хорошо известной самоходной установкой с «мускульным двигателем» является коляска с ручным приводом безногого часовщика из Нюрнберга Стефана Фарфлера, которую он соорудил в 1655 г.

Наибольшую известность в России получила «самобеглая коляска», построенная в Петербурге крестьянином Л. Л. Шамшуренковым в 1752 г.

Эта коляска, вполне вместительная для перевозки нескольких человек, приводилась в движение мускульной силой двух человек. Первый педальный металлический велосипед, близкий по конструкции к современным, был изготовлен крепостным крестьянином Верхотрусского уезда Пермской губернии Артамоновым на рубеже XVIII и XIX вв.

Древнейшими силовыми установками, правда, не транспортными, являются гидравлические двигатели — водяные колеса, приводящиеся в движение потоком (весом) падающей воды, а также ветряные двигатели. Сила ветров с древних времен использовалась для движения парусных судов, а значительно позднее и роторных. Использование ветра в роторных судах осуществлялось с помощью вертикальных вращающихся колонн, заменивших паруса.

Появление в XVII в. водяных двигателей, а позднее и паровых сыграло важную роль в зарождении и развитии мануфактурного производства, а затем и промышленной революции. .Однако большие надежды изобретателей самоходных экипажей по применению первых паровых двигателей для транспортных средств не оправдались. Первый паровой самоход грузоподъемностью 2,5 т, построенный в 1769 г. французским инженером Жозефом Каньо, получился очень громоздким, тихоходным и требующим обязательных остановок через каждые 15 минут движения.

Только в конце XIX в. во Франции были созданы весьма удачные образцы самоходных экипажей с паровыми двигателями. Начиная с 1873 г. французский конструктор Адеме Боле построил несколько удачных паровых двигателей. В 1882 г. появились паровые автомобили Дион-Бутона,

а в 1887 — автомобили Леона Серполе, которого называли «апостолом пара». Созданный Серполе котел с плоскими трубками представлял весьма совершенный парогенератор с почти мгновенным испарением воды.

Паровые автомобили Серполе конкурировали с бензиновыми автомобилями на многих гонках и скоростных состязаниях вплоть до 1907 г. Вместе с тем совершенствование паровых двигателей в качестве транспортных двигателей продолжается и сегодня в направлении снижения их массогабаритных показателей и повышения коэффициента полезного действия.

Совершенствование паровых машин и развитие двигателей внутреннего сгорания во второй половине XIX в. сопровождалось попытками ряда изобретателей использовать электрическую энергию для транспортных двигателей. Накануне третьего тысячелетия Россия отметила столетие со дня использования городского наземного электрического транспорта — трамвая. Немногим более ста лет назад, в 80-е годы XIX в., появились и первые электрические автомобили. Их появление связано с созданием в 1860-е годы свинцовых аккумуляторов. Однако слишком большая удельная масса и недостаточная емкость не позволили электромобилям принять участие в конкуренции с паровыми машинами и газобензиновыми двигателями. Электромобили с более легкими и энергоемкими серебряно-цинковыми аккумуляторами также не нашли широкого применения. В России талантливый конструктор И. В. Романов создал в конце XIX в. несколько типов электромобилей с достаточно легкими аккумуляторами.

Электромобили имеют достаточно высокие преимущества. Прежде всего они экологически чистые, так как вообще не имеют выхлопных газов, обладают очень хорошей тяговой характеристикой и большими ускорениями за счет возрастающего крутящего момента при снижении числа оборотов; используют дешевую электроэнергию, просты в управлений, надежны в эксплуатации» и т. д. Сегодня электромобили и троллейбусы имеют серьезные перспективы их развития и применения на городском и пригородном транспорте в связи с необходимостью коренного решения проблем по снижению загрязнения окружающей среды.

Попытки создания поршневых двигателей внутреннего сгорания предпринимались еще в конце XVIII в. Так, в 1799 г. англичанин Д. Барбер предложил двигатель, работавший на смеси воздуха с газом, полученным путем перегонки древесины. Другой изобретатель газового двигателя Этьен Ленуар использовал в качестве топлива светильный газ.

Еще в 1801 г. француз Филипп де Бонне предложил проект газового двигателя, в котором воздух и газ сжимались самостоятельными насосами, подавались в смесительную камеру и оттуда в цилиндр двигателя, где смесь воспламенялась от электрической искры. Появление этого проекта считается датой рождения идеи электрического воспламенения топливовоз-душной смеси.

Первый стационарный двигатель нового типа, работающий по четырехтактному циклу с предварительным сжатием смеси, был спроектирован и построен в 1862 г. кельнским механиком Н. Отто.

Практически все современные бензиновые и газовые двигатели до настоящего времени работают по циклу Отто (цикл с подводом теплоты при постоянном объеме).

Практическое применение двигателей внутреннего сгорания для транспортных экипажей началось в 70 — 80 гг. XIX в. на основе использования в качестве топлива газовых и бензовоздушных смесей и предварительного сжатия в цилиндрах. Официально изобретателями транспортных двигателей, работающих на жидких фракциях перегонки нефти, признаны три немецких конструктора: Готлиб Даймлер, построивший по патенту от 29 августа 1885 г. мотоцикл с бензиновым двигателем;

Карл Бенц, построивший по патенту от 25 марта 1886 г. трехколесный экипаж с бензиновым двигателем;

Рудольф Дизель, получивший в 1892 г. патент на двигатель с самовоспламенением смеси воздуха с жидким топливом за счет теплоты, выделяющейся при сжатии.

Здесь следует отметить, что первые двигатели внутреннего сгорания, работающие на легких фракциях перегонки нефти, были созданы в России. Так, в 1879 г. русским моряком И. С. Костовичем был спроектирован ив 1885 г. успешно прошел испытания 8-цилиндровый бензиновый двигатель малой массы и большой мощности. Этот двигатель предназначался для воздухоплавательных аппаратов.

В 1899 г. в Петербурге создан первый в мире экономичный и работоспособный двигатель с воспламенением от сжатия. Протекание рабочего цикла в этом двигателе отличалось от двигателя, предложенного немецким инженером Р. Дизелем, который предполагал осуществить цикл Карно со сгоранием по изотерме. В России в течение короткого времени была усовершенствована конструкция нового двигателя — бескомпрессорного дизеля, и уже в 1901 г. в России были построены бескомпрессорные дизели конструкции Г. В. Тринклера, а конструкции Я. В. Мамина — в 1910 г.

Русский конструктор Е. А. Яковлев спроектировал и построил моторный экипаж с керосиновым двигателем.

Успешно работали над созданием экипажей и двигателей русские изобретатели и конструкторы: Ф. А. Блинов, Хайданов, Гурьев, Махчанский и многие Другие.

Основными критериями при конструировании и производстве двигателей вплоть до 70-х годов XX в. оставалось стремление к повышению литровой мощности, а следовательно, и к получению наиболее компактного двигателя. После нефтяного кризиса 70 — 80 гг. основным требованием стало получение максимальной экономичности. Последние 10 — 15 лет XX в. главными критериями для любого двигателя стали постоянно растущие требования и нормы по экологической чистоте двигателей и прежде всего по коренному снижению токсичности отработавших газов при обеспечении хорошей экономичности и высокой мощности.

Карбюраторные двигатели, долгие годы не имевшие конкурентов по компактности и литровой мощности, не отвечают сегодня экологическим требованиям. Даже карбюраторы с электронным управлением не могут обеспечить выполнение современных требований по токсичности отработавших газов на большинстве рабочих режимов двигателя. Эти требования и жесткие условия конкуренции на мировом рынке достаточно быстро изменили типаж силовых установок для транспортных средств и прежде всего для легкового транспорта. Сегодня различные системы впрыска топлива с различными системами управления, включая электронные, практически полностью вытеснили использование карбюраторов на двигателях легковых автомобилей.

Коренная перестройка двигателестроения крупнейшими автомобильными компаниями мира в последнее десятилетие XX в. совпала с третьим периодом торможения российского двигателестроения. Из-за кризисных явлений в экономике страны отечественная промышленность не смогла обеспечить своевременный перевод двигателестроения на выпуск новых типов двигателей. Вместе с тем Россия имеет хороший научно-исследовательский задел по созданию перспективных двигателей и квалифицированные кадры специалистов, способных достаточно быстро реализовать имеющийся научный и конструкторский задел в производстве. За последние 8 — 10 лет разработаны и изготовлены принципиально новые опытные образцы двигателей с регулируемым рабочим объемом, а также с регулируемой степенью сжатия. В 1995 г. разработана и внедрена на Заволжском моторном заводе и на Нижне-Новгородском автозаводе микропроцессорная система управлением топливоподачей и зажиганием, обеспечивающая выполнение экологических норм ЕВРО-1. Разработаны и изготовлены образцы двигателей с микропроцессорной системой управления топливоподачей и нейтрализаторами, удовлетворяющие экологические требования ЕВРО-2. В этот период учеными и специалистами НАМИ разработаны и созданы: перспективный турбокомпаундный дизель, серия дизельных и бензиновых экологически чистых двигателей традиционной компоновки, двигатели, работающие на водородном топливе, плавающие транспортные средства высокой проходимости с щадящим воздействием на грунт и т. п.

Современные наземные виды транспорта обязаны своим развитием главным образом применению в качестве силовых установок поршневых двигателей внутреннего сгорания. Именно поршневые ДВС до настоящего времени являются основным видом силовых установок, преимущественно используемых на автомобилях, тракторах, сельскохозяйственных, дорожно-транспортных и строительных машинах. Эта тенденция сохраняется сегодня и будет еще сохраняться в ближайшей перспективе. Основные конкуренты поршневых двигателей — газотурбинные и электрические, солнечные и реактивные силовые установки — пока еще не вышли из этапа создания экспериментальных образцов и небольших опытных партий, хотя работы по их доводке и совершенствованию в качестве автотракторных двигателей продолжаются во многих компаниях и фирмах всего мира.

Источник: Колчин А.И., Демидов В.П. — Конструкция и расчет автотракторных двигателей, 2008 г.

Дизель — тайное убийство, Фахризаде

Чпокнуть учёного который полезен противнику и не хочет прекращать быть ему полезным, это норма.. Скажем был такой учёный Рудольф Дизель. Тот самый кто придумал ныне незаменимый дизельный двигатель ( 1897 ), основу последующих танков, тракторов, грузовиков и кораблей всех типов, кроме атомных. Но будучи хоть и немцем, он совсем не горел желанием служить любым интересам Германии. Родился во Франции, жил позже в Лондоне, к слову сбежав от оккупации Германскими войсками ( 1870 ) А затем таки переехал жить в Германию, в ней он и изобрёл дизель. Но жить в Германии не смог, постоянно судился за патентные права и в целом вокруг был милитаризм, он мешал развитию бизнеса.

Дизель решил уехать в Англию. Он был реально гением своего времени. В 1913 году 29 сентября спокойно сел на пароход из Антверпена до Лондона. Плыл туда что бы принять участие в открытии завода в Лондоне, завод делал двигатели его конструкции. И само собой у него были планы там же и остаться жить. Не дали, конечно не дали немцы. Мужика банально сбросили в ледяную воду, он утонул, потом рыбаки выловили его труп и снова выбросили, не стали везти до берега. Но перстни с рук сняли, по ним его и опознал сын Дизеля.

Но надо признать что немцы сработали явно не как путинские холуи в Лондоне. До сих пор точно не установлено как дело было сшито. Если с русскими дураками в Лондоне всё ясно, известно пошагово как их вербовали ещё на Дальнем Востоке, как везли в Лондон, как они брызгали ручку ядом, как жили в одноместном номерке вдвоём и так далее. В случае с Дизелем всё шито крыто до сей поры. Собственно классика шпионского жанра. Всем понятно кто и за что, всем не понятно кто именно убивал и кто приказал.

Просто сам он упасть не мог, это факт. А выгодно было убивать его только немцам, готовившимся к войне со всем остальным миром. Фахризаде точная копия. Убили главного новатора и ядерщика Ирана. Стопроцентно грохнули его Израильтяне, как до него грохнули разными способами ещё 4 штуки иранских ядерщиков. Но ни разу иранцы не смогли взять в плен или толком отследить следы евреев. Нет имён, нет бумаг, нет переговоров тайных, в записи. Ничего нет и чую что не будет. Евреи отрабатывают так же как немцы — чисто, красиво, чётко, без следов. Фахризаде убили в прямой перестрелке, что вообще то рискованно, но видимо по иному было нельзя. Евреи не идиоты, они ядом не пробуют всех подряд травить.

В 2007 году они грохнули Хасанпура, он вроде как отравился газом. В 2010 убили Мохаммади, его машину взорвали дистанционной бомбой. причём бомба была на мотоцикле припаркованном рядом. 2010 снова — уже Шахриари, его убили взорвав прямо его авто. 2012 был убит Роушан, мотоциклисты просто бросили бомбу в его авто.

И даже самому тугому ежу понятно кто и за что. Но ни разу в Иране не смогли отловить даже одного пособника евреев и тем более самого еврея. Ни одного факта, только прямые догадки, но их не пришьёшь к делам и тем более к суду. Если англичане банально отследили даже биографии этих долдонов Чепигу и прочих, то иранцы не могут десятками лет поймать даже самого квёлого еврея, который бы хоть что нибудь слил.

Дизель Рудольф — Изобретения и открытия

Родился в Париже, немецкий инженер и конструктор (1858-1913).

Всегда хотел стать инженером, окончил Мюнхенский технический университет в 1880 году с лучшим результатом за всю историю университета и получил степень доктора технических наук.

В том же году он начал работать на заводе двигателей Sulzer в Швейцарии, производившем паровые двигатели и холодильное оборудование.

В 1890 году Дизель опубликовал свою известную работу: Теория и конструкция теплового двигателя .

На основе этой работы в 1897 г. он построил (запатентовал проект в 1893 г.) первый полностью успешный дизельный поршневой двигатель с воспламенением от сжатия (т. н.: дизельный двигатель ), где воспламенение впрыскиваемого топлива (например, масляный привод) возникает в результате повышения температуры сжатого воздуха в цилиндре до 3,5 МПа.

При взрыве прототипа этого двигателя чуть не погиб конструктор.

Его дизельный двигатель был более эффективным — он преобразовывал вырабатываемое тепло в механическую работу на 26%, в то время как двигатели Отто только на 13%. Так он работал намного эффективнее, но имел более сложную конструкцию, чем двигатели с искровым зажиганием.

Сегодня КПД современного дизельного двигателя составляет около 45%

Детали: Отредактировано: 01 июля 2019 г.; Просмотров: 13661

120 лет прошло с момента получения патента на дизельный двигатель | Historia.pl

В четверг, 28 февраля, исполнится 120 лет с тех пор, как Рудольф запатентовал дизельный двигатель своей идеи. «Изначально рассчитанные на суровые условия, сегодня благодаря турбонаддуву и электронике эти двигатели стали эффективными», — говорит Патрик Микичюк из Музея автомобилестроения и техники.

Рудольф Александр Дизель родился в Париже в 1858 году в семье немецких иммигрантов. Учился в Мюнхене под руководством профессора Карла Линде — изобретателя холодильника.

В течение нескольких лет Дизель работал над созданием двигателя воспламенения от сжатия, который должен был стать альтернативой паровому двигателю — дорогой в эксплуатации и обеспечивающий КПД (т.е. количество работы, которое можно получить от данного количества подведенного тепла ) на максимальном уровне 10 процентов.

Он объявил о разработке нового типа двигателя в 1892 году. 28 февраля 1893 года Дизель получил патент на «дизельный двигатель». По планам дизельный двигатель представляет собой поршневой двигатель внутреннего сгорания, топливом которого является дизельное топливо.

Его принцип работы основан на том, что воздух сначала поступает в цилиндр, а затем сжимается и нагревается до температуры самовоспламенения топлива (700-800 градусов). Затем топливо впрыскивается в камеру сгорания под высоким давлением. Дизельный проект должен был быть намного эффективнее бензиновых двигателей.

Строитель был нанят на Аугсбургский машиностроительный завод, позже известный как MAN, и были предоставлены ресурсы для создания рабочего прототипа его двигателя.Первые версии устройства не были удовлетворительными. Только двигатель 1887 года принес ожидаемые результаты — он получил мощность около 18 лошадиных сил и КПД 26,2 процента.

Дизель работал на двигателе, работающем на арахисовом масле — топливе, намного более дешевом и легкодоступном, чем бензин или сырая нефть, но его конструкция не была запущена в производство. 29 сентября 1913 года Рудольф Дизель трагически погиб, путешествуя на пароме через Ла-Манш в Англию.

Дизельный двигатель в первоначальном варианте использовался только в тихоходных машинах. Только после модификаций, сделанных французским инженером Сабати, его можно было использовать во всех типах транспортных средств и в промышленности.

В 1903 году был построен первый теплоход. К 1913 году в водах мира плавало более 300 судов, оснащенных дизельными двигателями. В то время на путях появились первые тепловозы.

«Эти двигатели изначально предназначались для тяжелой техники. Бензиновый двигатель в легковых автомобилях был намного эффективнее», — отмечает Патрик Микичюк.

Сам конструктор все еще работал над двигателем, работающим на арахисовом масле — топливе, намного более дешевом и легкодоступном, чем бензин или сырая нефть, но он не запустил свою конструкцию в производство. 29 сентября 1913 года Рудольф Дизель трагически погиб, путешествуя на пароме через Ла-Манш в Англию.

Обстоятельства его утопления не установлены. Наиболее вероятной версией было самоубийство в результате нервного срыва и депрессии, в которую Дизель впал из-за неправильного управления деньгами. Также существовали версии, что к утоплению Дизеля причастны немецкие агенты, которые должны были воспрепятствовать продаже лицензий на двигатели конструктора за границу.

После окончания Первой мировой войны инженеры Аугсбургского завода возобновили работы по совершенствованию дизеля.В 1922 году был построен первый масляный трактор. Два года спустя MAN показал первый грузовик с дизельным двигателем.

Представленный в 1936 году Mercedes-Benz 260D считается первым дизельным легковым автомобилем. Дизельный двигатель ранее использовался в автомобиле Citroen Rosalie, но серийно эта модель не выпускалась.

К 1940 году было произведено почти 2000 автомобилей Mercedes 260D. Автомобиль отличался малым расходом топлива и долговечностью силового агрегата, но из-за низкой комфортабельности двигателя 260D использовался в основном в качестве такси.

После Второй мировой войны Mercedes продолжал выпускать дизельные автомобили. В продаже появились следующие модели: 170D в 1949 году и 180D в 1959 году. В конце 1950-х у Mercedes возникла конкуренция; в 1959 году Peugeot представила модель 403D, а в 1962 году — модель 404.

«В 1950-х годах дизельные двигатели уже были обычным явлением в легковых автомобилях. Мерседесы 1950-х и 1960-х годов были намного долговечнее автомобилей с бензиновым двигателем», — подчеркивает Патрик Микичюк.

В 1951 году был представлен первый турбодизельный грузовик. Технология турбонаддува, запатентованная еще в 1905 году, увеличивает мощность поршневых двигателей за счет увеличения расхода топливно-воздушной смеси на каждом рабочем цикле. В 1978 году Peugeot представила модель 604, которая считалась первым легковым автомобилем с турбодизелем.

Следующим этапом развития дизельного двигателя стал выпуск модели Croma с турбодизелем и непосредственным впрыском от Fiat в 1985 году, а в 1997 году дебютировала Alfa Romeo 156 JTD — первая машина с системой впрыска Common Rail.

«Сегодня технологии продвинулись настолько, что дизельный двигатель с самого начала был лишен своих самых больших проблем. Благодаря турбонаддуву и электронике он стал эффективным. Проблем с запуском также нет. автомобили в Польше оснащены дизельным двигателем», — говорит Патрик Микичюк из Музея автомобилей и техники в Отрембусах. (ПАП)

ТПО/л/с/

Какова история дизельных двигателей? Сбор информации!

22 января 2019 г.

Дизельные двигатели Двигатели

с каждым годом становятся все популярнее. Увеличивается количество автомобилей, на которых они установлены. Откуда такой большой интерес к этому типу двигателя? Как все началось? Давайте посмотрим на это вместе.

Кто изобрел дизельный двигатель?

Отцом дизельных двигателей считается Рудольф Александр Дизель (род.1858 г.). Он учился под бдительным оком Карла Линде, известного изобретением холодильника. Дизель в то время постоянно работал над решением, альтернативным паровым двигателям. Это должны были быть двигатели с воспламенением от сжатия, которые должны были обеспечить эффективность на еще более высоком уровне, чем раньше. Первая конструкция двигателя была создана в 1982 году. Через год производитель получил патент на свою идею.

Что дальше?

Первые конструкции дизельных двигателей не соответствовали установленным идеалам. Они не только не соответствовали стандартам, но и не достигли ожидаемых результатов. 1887 год стал поворотным для Дизеля. Производителю удалось построить первые двигатели, которые оправдали ожидания. Однако изначально двигатели подходили не для всех типов транспортных средств. Они работали только с тихоходными машинами. Прорыв совершил Сабати, внедривший ряд модификаций, позволяющих устанавливать их на все типы автомобилей.

Не только

колесных машин

Успеху модификации Sabathie способствовало более широкое использование дизельных двигателей.Со временем производитель стал устанавливать свой двигатель не только на колесную технику. Применение было распространено на машины, предназначенные для тяжелой промышленности. Неудивительно, что со временем в промышленных и водных машинах появились дизельные двигатели, например, первое судно с дизельным двигателем было построено в 1903 году.

Конец эпохи

1913 год был трагическим для Дизеля. Потому что 29 сентября Рудольф Дизель погиб во время переправы на пароме в Англию. За прошедшие годы компания еще больше усовершенствовала свои двигатели, и область применения снова расширилась, включив тракторы, работающие на жидком топливе, и легковые автомобили.

Изобретатель — Дизельные двигатели

Рудольф Дизель (род. 18 марта 1858 — умер 29 сентября 1913 ) — немецкий конструктор, изобретатель дизельного двигателя , названного в честь его имени дизеля .

Он родился в Париже в семье немецких иммигрантов, был вторым из трех детей Теодора Дизеля, переплетчика из Аугсбурга, и Элизы Штробель, производившей в Париже изделия из кожи.Здесь прошло его детство, но после франко-прусской войны 1870-1871 годов его родители были вынуждены покинуть Францию. Родители уехали в Лондон, предварительно отправив 12-летнего Рудольфа к его тете Барбаре Барникель в Аугсбург. Здесь Рудольф жил, изучал немецкий язык и посещал Königliche Kreis-Gewerbsschule, где его дядя преподавал математику.

С юности, желая стать инженером, он окончил в 1880 году Технический университет в Мюнхене, где был учеником профессора Карла Линде, с лучшим результатом за всю историю университета. Во время учебы он работал на заводе двигателей Sulzer в Винтертуре, после окончания учебы работал в Linde над созданием современных холодильников и генераторов искусственного льда. Через год он стал директором ледяной фабрики. Он объявил о своей конструкции нового типа двигателя в феврале 1892 г. и запатентовал его 28 февраля 1893 г. Аугсбург.

В апреле 1900 года на Всемирной выставке в Париже он представил двигатель своей конструкции, работающий на арахисовом масле.

Дизель был убежден в большом будущем двигателя его идеи для промышленности и связи, благодаря его работе на топливе, которое было более доступным и более дешевым, чем бензиновый двигатель.

Рудольф Дизель умер до запуска в производство двигателя, работающего на растительном масле. Прекращение работ над проектом из-за гибели Дизеля оказалось на руку нефтедобытчикам, которые на тот момент были единственным топливом для двигателей внутреннего сгорания, что безусловно задержало реализацию его решений.

Первые теплоходы с дизельным двигателем были построены в 1903 году. В 1908 году был разработан первый компактный двигатель, пригодный для использования в грузовых автомобилях и локомотивах. В 1936 годах, после смерти дизеля, был запущен в производство первый дизельный легковой автомобиль (Mercedes-Benz 260D). В настоящее время дизельные двигатели все больше и больше совершенствуются. Когда-то широко считавшиеся не очень динамичными и шумными, сегодня они составляют равную конкуренцию бензиновым двигателям.Современные конструкции двигателей выигрывают у бензиновых в основном по экономичности.

Рудольф Дизель пропал во время путешествия на пароме СС «Дрезден» через Ла-Манш в Англию 29-30 сентября 1913 года. Впоследствии его тело было выловлено береговой охраной. Обстоятельства его утопления не установлены. Были теории, что смерть наступила в результате самоубийства или убийства, совершенного немецкими агентами, чтобы предотвратить продажу лицензий на свои двигатели за границу, но нет никаких доказательств, подтверждающих эти гипотезы.

Рудольф Дизель.

дизельный двигатель

В сентябре 1913 года Рудольф Дизель был одним из пассажиров дрезденского парома, направлявшегося в Англию. Известно, что он сел на корабль и… его никто не видел. Таинственное исчезновение известного немецкого инженера до сих пор остается одной из самых интригующих и загадочных историй 20 века.

Гений рождения и детства

18 марта 1858 года в семье эмигрантов из Германии родился будущий великий немецкий инженер.Человек, чье изобретение поставило его в один ряд с известными людьми конца 19-начала 20 веков. Именно в Париж из Аугсбурга (Германия) переехали Теодор Дизель и Элиза Штробель.

Отец Рудольфа был потомственным переплетчиком, одним из его страстных увлечений было изобретение игрушек. Так, с раннего детства Рудольф Дизель начинает включаться в работу, привозя клиентам во французскую столицу книги, связанные с отцом. Не исключено, что первое знакомство Рудольфа Дизеля с миром техники произошло в техническом музее, располагавшемся недалеко от его дома.

Каждые выходные отец водил мальчика в музейную комнату, где размещались паровые машины, история которых начинается в 1770 году. Жизнь шла своим чередом, размеренной и безмятежной. Семья трудолюбивых немцев не имела большого достатка, но и не бедствовала.

Вынужденный отъезд

Все закончилось в 1870 году. С началом франко-прусской войны. Этнические немцы в Париже не могут жить безопасно. Теодор Дизель был вынужден оставить все свое имущество и вместе с женой и 12-летним сыном Рудольфом переехал в Лондон.Немецкие войска в это время полностью заняли столицу Франции. Столица Великобритании неохотно встречала новых жителей.

Семья Дизель остро нуждалась. Работы не было, приходилось прерываться случайными заказами на переплет книг. В 1871 году семья решила продолжить образование и отправить юного Рудольфа Дизеля в Аугсбург, к брату его матери, профессору математики Кристофу Барнекелю.

Рудольф Дизель: биография будущего изобретателя

Перед отъездом Рудольф твердо пообещал родителям, что после окончания учебы вернется домой, чтобы помогать отцу. Однако вслед за сыном через два года его родители переехали в Аугсбург.

Семья профессора Барнекеля тепло встретила племянника, мальчик был окружен заботой и вниманием. Способности Рудольфа очаровали профессора, которому дядя разрешил пользоваться своей обширной библиотекой. Первым занятием Рудольфа в профессорской семье было переплетение всех старых книг, искусство, которому обучал его отец. Общение с образованной родственницей, безусловно, пошло молодому человеку на пользу.Сегодня весь мир знает, кто изобрел дизельный двигатель. А тогда все только начиналось.

После приезда племянника в Германию профессор Барнекель организует мальчика в реальную школу, которую Рудольф Дизель заканчивает как лучший ученик. Окончив начальную школу, юное дарование в 1873 г. поступает в Аугсбургскую политехнику, которую окончила за два с половиной года с высшими показателями. Следующим шагом для молодого ученого становится поступление в Мюнхенский технологический университет, который он успешно закончил в 1880 году.

Мюнхенский технический университет Баварии (Германия) до сих пор хранит в своем музее результаты выпускных экзаменов ученицы Рудольфа Дизеля, которые не может превзойти ни один студент за всю почти полувековую историю университета.

Встреча, изменившая его жизнь.

Во время учебы Рудольф Дизель познакомился с известным немецким инженером, программистом холодильного оборудования профессором Карлом фон Линде. Так получилось, что из-за болезни, вызванной брюшным тифом, студент Дизель вовремя провалил профессорский экзамен.Рудольф был вынужден временно покинуть университет и начать стажировку в Швейцарии, устроившись в инженерную компанию братьев Шульцеров.

Через год Дизель возвращается в Германию, где успешно завершает учебный процесс, сдав выпускные экзамены профессору Карлу фон Линде. До тех пор наставник решает оставить преподавание и заняться прикладными исследованиями в компании Linde Refrigeration, которую он организует. Рудольф Дизель получает место менеджера в парижском филиале компании.

Интересная работа

За десять лет Рудольф Дизель развивал свои знания в области термодинамики. Механический холодильник – именно в это время работали немецкие изобретатели в компании Carl Linde. Принцип работы чиллера был основан на испарении и конденсации аммиака с помощью механического насоса.

Во время учебы в Университете Р. Дизеля меня волновала проблема автономного источника питания для производства. Промышленная революция была основана на неэффективности и неудобстве паровых двигателей, чей 10-процентный коэффициент полезного действия (КПД) явно не соответствовал растущим потребностям в энергетике.Мир нуждался в компактных и дешевых источниках энергии.

Дизельный двигатель: первый рабочий агрегат

Помимо основной работы, Рудольф Дизель провел исследования по разработке эффективного теплового устройства, преобразующего тепловую энергию в механическую. В своих лабораторных опытах Рудольф первоначально использовал в качестве рабочего тела аппарата аммиак. В качестве топлива использовался угольный порошок.

По теоретическим расчетам дизель Рудольфа должен был работать на сжатии в рабочей камере корпуса, что в сочетании с топливом создает критическую температуру воспламенения.

Уже в ходе экспериментов было установлено, что прототипы дизеля имели небольшое преимущество перед паровозами. Это вдохновило творца на дальнейшие работы и эксперименты.

Однажды разработка дизельного двигателя едва не стала роковой для его изобретателя. Взрыв автомобиля едва не привел к гибели Рудольфа Дизеля. Немецкий инженер был госпитализирован в клинику в Париже. Во время взрыва Рудольф получил травмы глазного яблока. Эта проблема была у изобретателя до конца его жизни.

Заглядывая в будущее, следует отметить, что в 1896 году Рудольф Дизель изобрел свой первый рабочий экземпляр, который представил всем. Благодаря финансовой поддержке братьев Шульцера и Фридриха Круппа мир увидел двигатель мощностью 20 л.с. с КПД 26% и механической массой пять тонн. Сегодня это чудо технического прогресса можно рассматривать среди экспонатов Музея машиностроения в Аугсбурге (Германия).

Берлинский филиал

После частичного восстановления зрения в парижской клинике Рудольф по приглашению своего учителя Карла фон Линда возглавил берлинский филиал компании.Вдохновленный успехом Рудольфа Дизеля, он создает коммерчески успешную конструкцию промышленного двигателя. Изобретатель назвал новую силовую установку атмосферным газовым двигателем.

Однако такого названия долгое время не было, и изобретение было названо просто «дизель» в честь создателя агрегата. Многочисленные контракты, финансовые потоки и постоянный спрос на новое изобретение вынуждают Дизеля покинуть филиал Карла фон Линда и открыть собственный завод по производству дизельных двигателей.

Финансовый успех

Родители, отправляя сына учиться к дяде, предполагают, что в 40 лет он будет известен всему миру? Осенью 1900 года в Лондоне появилась новая компания по производству дизельных двигателей.

Дальнейшая хронология событий разворачивается очень быстро:

В 1903 году мир увидел первое судно с дизельным двигателем Рудольфа.
В 1908 году автомобильная промышленность получила компактный дизельный двигатель для грузовых автомобилей.
В 1910 году был введен в эксплуатацию первый тепловоз с железнодорожной станции в Англии.
Немецкая компания «Мерседес» начала выпускать автомобили только с дизельными двигателями.

За это время Рудольф Дизель добился не только успехов в своей работе.Личная жизнь изобретателя складывалась удачно. Любящая жена и трое детей вдохновили его на продолжение работы.

Мировой кризис

Крупнейшие машиностроительные компании Европы и США встали в очередь за лицензиями на производство дизельных двигателей. Мировая пресса неуклонно подогревала интерес к изобретению Рудольфа Дизеля, наделяя его лестными преимуществами нового агрегата перед другими силовыми установками.

Р. Дизель стал очень богатым. Альфонс Буш, американский пивной магнат, предложил конструктору миллион долларов за право производить двигатели в США.Но все закончилось в одночасье.

В 1913 году грянул мировой кризис. Неэффективное распределение финансовых потоков привело к постепенному банкротству предприятий дизельной отрасли.

Тайна вымирания

29 сентября 1913 года корабль «Дрезден» отплыл из Антверпена в Лондон. Среди пассажиров был Рудольф Дизель. Как погиб великий промышленник и изобретатель двигателя, до сих пор остается загадкой.

Известно, что Р. Дизель отправился в Англию, чтобы открыть новый завод Consolidated Diesel Manufacturing, где производились его двигатели.Однако в конечном пункте пассажира по имени Дизель не оказалось…

Untitled Document

Только 75 лет спустя Джеймс Уатт успешно использовал водяной пар для привода поршня в паровой машине, положив начало промышленной революции.

Следующий этап в создании двигателя внутреннего сгорания был отмечен Этьеном Ленуаром, построившим газовый двигатель в 1860 году. В этом двигателе светящийся газ воспламенялся от электричества, которое смещало поршень. Конечно, этот двигатель не работал ровно, как сегодняшние силовые агрегаты.Однако зажигание было автоматическим и машина развивала мощность 2 киловатта.

От этой конструкции до 4-тактного двигателя Отто было недалеко. А этот работал совсем иначе: тише, плавнее, быстрее, эффективнее и экономичнее всех машин, созданных до него.

Первый автомобиль появился в 19 веке! В 1886 году Карл Бенц снял тяги с лафета и заменил их рулевым колесом типа
. на велосипеде.Трехколесная машина была оснащена бензиновым двигателем над осью заднего колеса. Так родился «запатентованный автомобиль».

Рудольф Дизель разработал двигатель с несколько измененным принципом работы. Его целью было создание еще более эффективной машины, основанной на общей концепции двигателя внутреннего сгорания. В 1893 году он получил патент на конструкцию «двигателя с воспламенением от сжатия».

Дизельный двигатель работает так же, как двигатель Отто, за исключением того, что топливно-воздушная смесь не воспламеняется от свечи зажигания.
Здесь всасываемый воздух сжимается под таким огромным давлением (отсюда и другое название этой машины: «дизель»), что нагревается до очень высокой температуры. Теперь, если в цилиндр впрыснуть топливо, температура воспламенит его сама.

Первым дизельным автомобилем MAN был одноцилиндровый гигант объемом почти 20 литров, развивавший мощность 15 кВт при 172 об/мин. В 1936 году Mercedes впервые применил дизель в серийном легковом автомобиле.

С самого начала был параллельный двухтактный двигатель. Конструкция двухтактного двигателя намного проще, чем у четырехтактного. Здесь 2 штриха «делаются» за один. Нет клапанов, пропускающих воздух в цилиндр и выхлопные газы. Все основано на вырезанных в стенках поршня и цилиндра каналах, управляющих газообменом. Родиной автомобилей, оснащенных двухтактными двигателями, была Германия (DKW до 1966 года, Trabant и Wartburg до 1989 года).Тем не менее мотоциклы и газонокосилки до сих пор оснащаются такими двигателями, хотя от них отказываются из-за требований к чистоте выхлопных газов.

Феликс Ванкель написал свою собственную главу в истории автомобилестроения. Его «роторно-поршневой двигатель» не был так популярен, но дизайн продолжает очаровывать. В 1953 году Ванкелю удалось убедить NSU, крупнейшего в то время производителя мотоциклов в мире, и в 1964 году на дороги вышла первая машина с этим двигателем — NSU Wankelspider.

Три года спустя на рынке появился легендарный NSU Ra 80, автомобиль, который прославил свой вращающийся поршневой двигатель. Тогда говорили, что двигатель Ванкеля блестяще сочетает в себе недостатки двухтактного и четырехтактного двигателя, но эта экзотическая конструкция до сих пор используется в автомобилях Mazda, и она действительно хороша, безотказна и экологична.

В наш век автомобильная техника развивалась чрезвычайно стремительно.Выброс ядовитых веществ в выхлопных газах сводится к нулю и
переработка и сохранение природных ресурсов являются фундаментальными аспектами эволюции двигателей сегодня.

Свеча зажигания. История изобретения… Этьен Ленуар

Исторически двигателестроение связано прежде всего с двумя именами — Отто и Дизель. Кого знают даже любители. Важнейшие изобретения этих инженеров более 100 лет назад способствовали быстрому развитию конструкции двигателя. внутреннего сгорания.

Многие изобретатели работали над этой проблемой, но тщетны были попытки создать рабочий образец. То же самое касается работы, люди пользовались паровыми машинами, но такая техника не годилась для ремесленников и мелкого производства.Для создания пара требовался котел, который должен был исцелять, и полиция также требует, чтобы такие механизмы использовались на производстве. Поэтому разработка бельгийского механического двигателя Lenoar, работающего перед светом, стала значительным шагом вперед.

Жан Этьен Ленуар. (Жан Этьен Ленуар, 1822-1900) жил в то время в Париже и зарабатывал на жизнь, работая официантом. В свободное время занимался техническими вопросами. Он создал свой первый двигатель в 1860 году.На рисунке показана схема этого двигателя.

Рис. Схема двигателя Lenoar.

Сама конструкция

была в значительной степени надежной паровой машиной того времени. В итоге Lenoara получился спаренным двухтактным двигателем внутреннего сгорания. В паровой машине перегретые пары подаются в цилиндры под давлением от парового котла, а в леноарной машине обработка воздуха и света газом через входной золотник производилась в одном из цилиндров под действием вызванного разрешения движением поршня в цилиндре.Затем рабочая смесь сжимается из простейших свечей зажигания. Продукты сгорания, расширяясь в объеме, двигали поршень к концу рабочего хода. Очищенные газы выбрасывались из цилиндра через выпускной золотник, в то время как другой поршень только начинал этот цикл. Цилиндры двигателя Lenoar имели водяное охлаждение. Управление впуском и выпуском рабочей смеси LoNoar заимствовано из конструкции паровой машины. Оба золотника обрабатываются с эксцентриситетом на коленвале вала двигателя.3/кВт*ч Светильник газовый. Шум при работе двигателя был очень сильным. Однако такой двигатель было проще установить и обслуживать, чем паровой двигатель, поэтому он быстро завоевал популярность. Вскоре о новом двигателе узнал торговец Никаус Август Отто. (Николаус Август Отто, 1832-1891). Будучи прирожденным механиком и изобретателем, он сам сконструировал свой первый газовый двигатель.

Как и Ленуар, Отто понимал, что паровая машина для мелкого производства слишком дорога и сложна в обслуживании.Как покупатель он понимал, что двигатель внутреннего сгорания способен покрыть рыночный дефицит и будет пользоваться спросом. Отто решил усовершенствовать конструкцию Леноара, отказаться от использования легкого газа в пользу горючих фракций нефтепереработки, но по первому вопросу знакомиться с доставкой патента Отто. Тогда изобретатели перестали думать о патенте и потраченном времени на усовершенствование мотора Lenoara.

Отто отчетливо понимал, что двигатель Леноара шумный и неустойчивый, а сильная детонация с воспламенением смеси легкого газа и воздуха отрицательно сказывается на деталях конструкции.Эти недостатки конструктор решил устранить применением нового состава рабочей смеси. При этом оказалось, что в цилиндре имеется разрежение в конце рабочего хода, когда поршень только на четверть своего хода входил в новую часть смеси. Из-за этого плунжер поршня снова «всосался». Так к Отто пришла идея создания атмосферного газового двигателя.

Эта конструкция, работавшая еще на смеси легкого газа и воздуха, схематично показана на рисунке.

Рис. Атмосферный газовый двигатель. Обе эксцентриковые передачи передавались после поворота шестерни через храповой механизм в каждом рабочем цикле. При этом один эксцентрик немного приподнимал плунжер (дроссельное попадание), а другой направлял золотник. После этого эксцентрики не двигались, пока не начался новый цикл

Поршень засасывал на десятой части своего хода газовоздушную смесь, которая затем воспламенялась от газовой горелки.Продукты сгорания смеси, расширяясь, толкали поршень вверх, при этом свободный механизм включался, шатун и вал отбора двигателя разъединялись. В конце хода поршень образовывал отпуск в цилиндре. Затем движение поршня вниз вновь соединялось с валом отбора мощности, и весом опускающегося поршня, усиленного давлением, совершалась механическая работа.

При каждом рабочем цикле передачи храповым механизмом однократно срабатывали два эксцентрика, один из которых при расходе немного приподнимал поршень во впуске, а другой вел к золотнику управления.После этого эксцентрики не двигались до начала следующего рабочего цикла.

Рис. Система розжига горелки. Если золотник находится во впускном положении, поршень будет втягивать рабочую газовоздушную смесь по перепускному каналу в цилиндр. При этом в выступающем канале образуется расплавленная смесь, которая поджигается от постоянно работающей запальной горелки и передается на движущуюся катушку во впускном канале, где воспламеняет рабочую смесь в цилиндре
.

Для воспламенения рабочей смеси OTTO не использует свечу зажигания Lenoar, поскольку для ее постоянной работы требуется слишком много электроэнергии.Вместо этого Отто использовал через него ракетную систему. Процессы газовыделения и расхода, а также воспламенение рабочей смеси контролировались устройством, приводившим в действие эксцентрик. Атмосферный газовый двигатель Отто работал достаточно громко, но сильной детонации при воспламенении смеси не возникало. Кроме того, скорость потока в корпусе была намного ниже по сравнению с двигателем Lenoar, поскольку энергия газа была намного эффективнее.

Если золотник находится во впускном положении, поршень будет втягивать рабочую газовоздушную смесь в цилиндр по байпасу.При этом в выступающем канале размещается запальная смесь, которая поджигается от постоянно работающей запальной горелки и передается на скользящую катушку во впускном канале, где воспламеняет рабочую смесь в цилиндре.

Инженер

участвовал в разработке этого двигателя OUMEN LANGE. н. (Ойген Ланген, 1833-1895). Отто, отошедший от торговли и полностью посвятивший себя своим изобретениям, предложил Лангену создать совместное производство двигателей.В 1864 году была создана Otto & Cie, позже преобразованная в Gasmotorenfabrik Deutz фабрика по производству газовых двигателей, на базе которой появилась сегодняшняя Klockner-Humboldt-Deutz AG. Отто и Ланген представили свой атмосферный газовый двигатель в 1867 году на Всемирной парижской выставке. Низкий расход бензина привлек всеобщее внимание, и двигатель был удостоен Гран-при. Мощность первого газового двигателя составляла около 0,87 л.с. При общей высоте почти 2 м. За год конструкторам удалось поднять мощность до 2,72 л.с., и это стало пределом.Двигатели еще большей мощности из-за своих габаритов нельзя было устанавливать в мастерских, и тем более в небольших мастерских. Кроме того, стал невыносимым шум при работе двигателя.

Однако покупатели двигателей запросили модель большей мощности, поэтому пришлось разработать новый дизайн. Отто сделал эскиз нового двигателя с непосредственным соединением поршней и коленчатого вала и изобрел способ уменьшения детонации при воспламенении рабочей смеси. Идея заключалась в том, что газ и воздух должны присутствовать в цилиндре таким образом, чтобы в момент воспламенения в поршне смесь содержала как можно меньше газа.

В то время Отто считал величайшим изобретением нового двигателя послойную загрузку рабочей смеси, которая также сжималась перед воспламенением. На самом деле гениальной идеей было создание четырехпроходного метода работы. Рабочий метод четверика состоит из следующих частей (часов):

вход рабочей газовоздушной смеси;
сжатие рабочей смеси;
воспламенение рабочей смеси с последующим расширением образующихся при сгорании газов;
выпуск выхлопных газов.

Первый четырехместный двигатель Отто и Лангена, созданный в 1876 году, развивал мощность 2,72 л.с. при 180 об/мин. Это прототип всех современных четырехцветных двигателей.

Через несколько лет был изобретен новый тип силовой установки — дизельный двигатель. Его изобретатель Рудольф Дизель. (Рудольф Дизель, 1858-1913) разработал холодильные установки на фирме «Fa. Lindes eismaschinen». Тщательно изучая холодильную технику и теплотехнику, разработал паровую машину, работал на аммиаке.Работая с перегретым движителем, возникла идея создания двигателя, в котором сильно сжатый воздух работал бы при высоких температурах. Такой тепловой двигатель по КПД должен превосходить все остальные конструкции. Дизель хотел достичь высоких температур за счет сжатия воздуха до 250 бар. Чтобы предотвратить преждевременное зажигание, топливо следует впрыскивать в воздух в цилиндре двигателя только в конце рабочего цикла. При выборе рабочего цикла дизель все же сделал ошибку, выбрав цикл Карно, который состоит из двух изотропных и двух изотермических изменений газового состояния и имеет наилучший тепловой КПД из всех термодинамических циклов.Цикл Карно все еще не подходит в качестве рабочего цикла для двигателя внутреннего сгорания, так как изотермическое сгорание в двигателе невозможно. Более того, полезная работа с циклом Карно настолько мала, что учитываются только потери на трение двигателя. Это связано с малой площадью цикла (замкнутый процесс) Что видно на фото.

Рис. Цикл Карно.

Вскоре Дизель обнаружил, что его двигатель может работать без использования цикла Карно. Изобретатель запатентовал свой новый принцип работы двигателя и начал искать компанию, способную создавать конструкции из металла.После долгих переговоров мужчина в Аугсбурге согласился построить двигатель по чертежам дизеля. Первый прототип, созданный в 1893 году, был четырехпериодным, не имел системы охлаждения и начинался с внешнего механического привода. Первоначально его предполагалось использовать в качестве бензинового топлива, но эти попытки не увенчались успехом. В то же время без системы охлаждения конструкция быстро перегревалась, а система непосредственного впрыска топлива просто не работала, так как производство того времени не имело возможности создать топливный насос с требуемой точностью изготовления деталей.

Изобретатель

изменил принцип подачи топлива, в качестве которого был выбран керосин. Теперь его впрыскивали в цилиндр при воспламенении сжатым воздухом. Для предотвращения перегрева двигателя была разработана система водяного охлаждения. Впервые модифицированный дизельный двигатель был получен самостоятельно в 1894 году, до того, как двигатель был готов к эксплуатации, предстояло еще много экспериментов и конструктивных изменений. В 1897 году Дизель продемонстрировал свой двигатель с большим заинтересованным колесом. На испытательном стенде мощность 17 развивали дизельные агрегаты.7 л.с. При 154 оборотах в минуту и расходе топлива 324 грамма/кВт*час. Благодаря такому малому расходу топлива дизельный двигатель превзошел все тепловые двигатели, став фактически самым экономичным тепловым двигателем своего времени. Превосходство в экономии топлива Дизельный двигатель экономит даже сейчас.

Сегодня бенз. новый двигатель С принудительным искровым зажиганием его часто называют двигателем Отто, а двигатели с самовоспламенением смеси от сжатия — дизелем. Таким образом, сохраняется великая память о двух великих моторостроителях – Николаусе Августе Отто и Рудольфе Дизеле.

Этьен Ленуар.

Gas Barten Motor Lenoara, 1861

Жан Жозеф Этьен Ленуар (Rev. Жан Жозеф? Тьен Ленуар * 12 января, Мюсси-ла-Виль, Люксембург, часть Бельгии, откуда? 7 августа, Ла-Варенн-Сен-Ильер, округ Сен-Мор-де-Фосс в Париже, Франция) — французский изобретатель (80 патентов) и предприниматель. Ленуар был охарактеризован орденом почетного легиона и получил французское гражданство.

Двигатель Lenoar.

В 1859 году Ленуар изобрел газовый двигатель, теперь известный как двигатель Леноара. Двигатель был показан 23 января 1860 года. В присутствии около 20 человек. 1863 г. Ленуар построил автомобиль на газовом двигателе, 1866 г. сконструировал моторную лодку. Автомобиль Lenoara проделал 9-километровый маршрут из Парижа в Джонвиль-ле-Пон за 3 часа. Было собрано около 400 двигателей Lenoar.

Двухконтурный газовый двигатель был менее громоздким и тяжелым по сравнению с паровым, проще в управлении, не требовал длительной подготовки при пуске (прогреве котла), а в стационарном режиме работал полностью автоматически, в то время как паровая машина требует постоянного участия кочегара. По этим причинам газовый двигатель сразу привлек внимание потребителя.

Однако после появления четырехместного двигателя внутреннего сгорания конструкции Николая Отто (принцип работы широко используется и сегодня) двигатель Lenoar быстро теряет свои рыночные позиции, и окончательно вытесняется двигателем Отто .

Двигатель Ленуара значительно уступал конкуренту по тепловому КПД, кроме того по сравнению с другими поршневыми двигателями. Его внутреннее сгорание было очень маломощным, отводимым от цилиндра рабочим объемом агрегата.Двигатель с 18-литровым цилиндром развивал мощность всего в 2 лошадиные силы. Эти недостатки были связаны с отсутствием сжатия в двигателе Lenoar топливной смеси Pre-Ignition. Равный по энергии двигатель Отто (по такту, для которого был предусмотрен специальный центр сжатия) весил в несколько раз меньше и был намного компактнее.
Даже очевидные преимущества двигателя Lenoar — относительно низкий уровень шума (за счет выхлопа при давлении, близком к атмосферному) и низкая вибрация (за счет более равномерного распределения работы в цикле), не помогли ему выдержать конкуренцию.

В технической термодинамике рабочий процесс двигателя Леноара описывается циклом Леноара.

В последующие годы несколько изобретателей из разных стран пытались создать двигатель, работающий на легком газе. Однако все эти попытки не привели к появлению на рынке двигателей, которые могли бы успешно конкурировать с паровой машиной. Реклама создания чести. Удачный двигатель внутреннего сгорания принадлежит бельгийскому механику Жану Этьену Леноару. Работая на гальваническом заводе, Ленуар пришел к мысли, что топливная смесь в газовом двигателе может воспламеняться от электрической искры, и решил построить двигатель на основе этой идеи.

Ленуар не сразу удался. После успешного удалось ввести все детали и собрать машину, она проработала совсем немного и остановилась, так как из-за нагрева поршень расширился и заклинил в цилиндре. Ленуар наладил двигатель, подумал о системе водяного охлаждения. Однако вторая попытка запуска также провалилась из-за неудачного путешествия поршня. Ленуар завершил проектирование системы смазки. Только после этого двигатель заработал.

В 1864 году было выпущено более 300 таких двигателей различной мощности.Ратьева, Ленуар прекратил работы по совершенствованию своей машины, и это было предопределено в ее судьбе – она была доставлена с рынка с более совершенным двигателем, созданным немецким изобретателем Августом Отто.

В 1864 году он получил патент на свою модель газового двигателя и в том же году заключил договор с богатым инженером-инженером на эксплуатацию этого изобретения. Вскоре была основана компания «Отто и Фирма».

На первый взгляд, двигатель Отто был шагом вперед по сравнению с двигателем Леноар.Цилиндр стоял вертикально. Сбоку от цилиндра располагался вращающийся вал. По оси поршня прикреплена железная дорога, связанная с валом. Двигатель работал следующим образом. Вращающийся вал поднимал поршень на 1/10 высоты цилиндров, в результате чего под поршнем создавалось разреженное пространство, и поглощение газовоздушной смеси было достаточным. Потом смесь закипела. Ни Отто, ни Ланген не обладали достаточными знаниями в области электротехники и пренебрегали электрическим зажиганием. Зажигание открытым пламенем через трубку.При взрыве давление под поршнем возросло примерно до 4 атм. В соответствии с действием этого давления поршень увеличивался, объем газа увеличивался, а давление уменьшалось. При подъеме поршня специальный механизм отсоединял стойку от вала. Первый поршень сначала находится под давлением газа, а затем инерция увеличивается до тех пор, пока под ним не создастся вакуум. Таким образом, энергия сгоревшего топлива использовалась в двигателе с максимальной полнотой. Это было главным оригинальным открытием Оттона. Привод рабочего поршня запускался при атмосферном давлении, а после того, как давление в цилиндре достигало атмосферного, открывался выпускной клапан, и выхлопные газы выталкивались на массу.Благодаря более полному расширению продуктов сгорания КПД этого двигателя был намного выше КПД двигателя Леноара и достигал 15%, то есть превосходил КПД лучших паровых машин того времени.

Поскольку двигатели Отто были почти в пять раз эффективнее двигателей Леноара, они сразу стали пользоваться большим спросом. В последующие годы было выпущено около пяти тысяч экземпляров. Отто упорно работал над улучшением конструкции. Вскоре зубчатая рейка заменила шатун кривошипов.Но самое важное из его изобретений было в 1877 году, когда Отто получил патент на новый четырехтактный двигатель. Этот цикл до сих пор лежит в основе работы большинства газовых и бензиновых двигателей.В следующем году новые двигатели уже запущены в производство.

Цикл для четырех человек был величайшим техническим достижением OSTO. Но вскоре, за несколько лет до его изобретения, такой же принцип работы двигателя описал французский инженер Бо де Рош. Группа французских промышленников оспорила патент Отто в суде.Суд убедил их доводы. Права Отто, которые он получил из своего патента, были значительно сокращены, включая монополию прямо на четырехтактный цикл.

Хотя конкуренты исправили проблему четырехтактных двигателей, расширенная за много лет выпуска модель Отто по-прежнему была лучшей, и спрос на нее не прекращался. К 1897 году было выпущено около 42 тысяч таких двигателей различной мощности. Однако тот факт, что в качестве топлива использовался легкий газ, область применения первых двигателей внутреннего сгорания сильно сузила.Количество связующих заводов было незначительным даже в Европе, а в России их было всего два — в Москве и Петербурге.

Этьен Ленуар. Ошибка Lua в модуле: CategoryFrofesja On Line 52: Попытка проиндексировать поле «WikiBase» (значение NIL).

Биография

С 1838 жил во Франции.

В 1860 году был изготовлен первый практически пригодный газовый двигатель внутреннего сгорания. Мощность двигателя составляла 8,8 кВт (12 л). Двигатель представлял собой однокорпусную горизонтальную двухстороннюю машину, работавшую на смеси воздуха и легкого газа с электроискровым зажиганием от внешнего источника.КПД двигателя не превышал 4,65%. Несмотря на недостатки, двигатель Lenoar получил некоторое распространение. Используется в качестве лодочного двигателя.

Изобретена технология изготовления гальванических копий (1851 г. ), электрического тормоза (1855 г.), телеграфной записи (1865 г.).

Написать отзыв о статье «Ленуар, Этьен»

Литература

Радзиз Александр Александрович. История теплотехники. — М.: Изд-во АКАД. наук СССР, 1936.- 430 с.

См. также

Отрывок, характеризующий Ленуара, Этьена

«Земля будет еще очень долго и страшно страдать, Исидор… пока он не окажется на грани смерти. И всегда только лучшее для нее. А потом придет… и только сами люди могут решить, хватит ли у них сил, чтобы выделиться. Мы покажем путь.
— Ты уверен, что на север будет на кого указать? Быть может, оставшиеся останутся равнодушными…
— О нет, И.Сидор! Человек чрезвычайно силен в своем выживании. Вы даже не представляете, насколько он силен! А настоящий человек никогда не дает… даже если его оставить в покое.Так было всегда. И так будет всегда. Сила любви и боевой силы очень сильны на земле, даже когда люди еще не понимают. И всегда найдется тот, кто сохранит остальное. Суть в том, что этот ведущий не окажется «черным»… с моего дня рождения человек ищет мишень. И только от него зависит, найдет он ее сам или будет тем, кому будет дана эта цель. Люди должны научиться думать, Исидор. В то же время, к сожалению, многие предлагают то, что думают за них другие люди. И пока она будет продолжаться, земля все равно потеряет своих лучших сыновей и дочерей, которые будут платить за невежество всех «рабов».Поэтому я тебе не помогу, Исидор. И никто из нас не будет. Карту ставить было некогда. Если мы умрем сейчас, сражаясь за кучку просветленных, даже если пришло время узнать, то после «знаю» никого уже не будет… Я вижу, он вас не убедил: «Губы в север тронула легкая улыбка.- Да, тебя бы не было, если бы я был убежден… но я прошу тебя только об одном — Иди, Исидор!Это не твое время, не твой мир!
У меня грусть грустная. .. Я понял, что я потерял здесь.Теперь все зависело только от моей совести — соглашусь ли я уйти или буду драться, зная, что надежды на победу нет. ..
— Что ж, север, я останусь… Не будем так скитаться, как ты и ваших великих предков… но я думаю, если бы они действительно были «великими» — вы нам поможете и они простят вас. Ну а если нет — то, пожалуй, не настолько, чтобы они были «великими»! ..
Горечь говорила с устами моими, не давая здраво мыслить… Я не мог допустить мысли, потому что не было помощи ни от кого… что здесь были люди, которые могли помочь, просто протянув руку. Но он не хотел. «Оружие» с высоким прицелом, отказывающееся мешать… мудрое было… Ну, а я просто слушала свое сердце. Я хотел спасти своих близких, хотел помочь остальным не потерявшимся дорогим людям. Я хотел уничтожить зло… возможно, в «мудром» понимании я был всего лишь «ребенком». Возможно — не выросло. Но даже прожив тысячу лет, я никогда не смогла бы спокойно провести, как гибнет чья-то зверская рука в невинном, прекрасном человеке!

Ленуар (Lenoir) Этьен (1822-1900) — французский изобретатель.Он создал практически пригодный двигатель внутреннего сгорания (1860).

— Жан Жозеф Этьен — Официант ресторана в пригороде Парижа Сен-Дени предложил сконструировать двигатель внутреннего сгорания, работающий на абсорбированной газовоздушной смеси, воспламеняемой от искры…
Автомобильная лексика.
— Этьен, изобретатель, один из разработчиков двигателя внутреннего сгорания. С 1838 жил во Франции. Сначала он работал через официанта. В конце 1840 г.Стань изобретательным…
— Ленуар Этьен, французский изобретатель, один из создателей двигателя внутреннего сгорания. С 1838 жил во Франции. Сначала он работал через официанта. В конце 1840 г. Проявите изобретательность…
Большая советская энциклопедия
— Художник в Санкт-Петербурге. С Екатериной…
Большая биографическая энциклопедия
— Род. В 1779 г. умер в 1869 г. — французский химик и физик, ученик знаменитого Бертолля, профессор химии Парижского университета.И действительный член института с 1819 года. Важнейшие работы по физике, сделанные им в …
— Французский живописец …
Энциклопедический словарь Брокгауза и Евфрона
— французский драматург, член плеяды вокруг Ронсуара. В первой трагедии Ж. — «Клеопатра в плену» — современники приветствовали возрождение античной трагедии…
Энциклопедический словарь Брокгауза и Евфрона
— Композитор и историк музыки.Наконец, в Хороне стартовал «Manuel de Musique». Первое издание этого произведения появилось в 1836 г. из музыкально-литературных сочинений Л., более известных: «Séméiologie musicale»; «Histoire Générale de la Musique et de la danse» …
Энциклопедический словарь Брокгауза и Евфрона
— Композитор и историк музыки. Наконец, в Хороне стартовал «Manuel de Musique». Первое издание этого произведения появилось в 1836 г. из музыкально-литературных сочинений Л., более известных: «s émé iologie musicale»…
Энциклопедический словарь Брокгауза и Евфрона
— Французский археолог был директором Музея памятников Франции, основанного в 1795 г. …
Энциклопедический словарь Брокгауза и Евфрона
— Сын Александра Л., архитектора и писателя с точки зрения истории изящного искусства, внесшего большой вклад в археологию плодотворного движения 1940-х годов …
Энциклопедический словарь Брокгауза и Евфрона
— сын предыдущего архитектора и писателя с точки зрения историко-художественного обаяния, во многом способствовал плодотворному движению археологии в 1940-х годах. век нынешний …
Энциклопедический словарь Брокгауза и Евфрона
— или Ришар — французский производитель, сын бедного крестьянина, служил Гарсону в кафе, но затем занялся торговлей, а в 1797 году присоединился к компании из Леноара, создав компанию…
Энциклопедический словарь Брокгауза и Евфрона
— французский писатель. Добавил много романов: «FILS D «Empereur», «L»…
Энциклопедический словарь Брокгауза и Евфрона
— Если бы не несчастья, писатель пропустил бы его.Грусть регистрируется сильнее, чем радость. Есть несчастные существа, у которых есть сердце страдать, но нет сердца любить…
Сводка Энциклопедия афоризмов
— Этьен Этьен. Гритизированное русское мужское имя Степан. Еще никого, Этьен? Даже рано, друг мой… О, нет, Этьен! Так сказано и нечего спасать.. В некоторых алентиках — то шампанское à Discrétion. Бобор. Полный…
Исторический словарь русского галлицизма

«Ленуар (Ленуар) Этьен» в книгах

7.

Этьен.

Из книги Коко Шанель Автор Надеждин Николай Яковлевич.

7. Этьен В этот памятный августовский вечер Габриэль пел свои песни, кланялся, она ей аплодировала. И побежал в арт-туалет — переодеться на выход зизи. Место девушки было на левом краю, где ей постоянно бросал вызов занавес. Но Габриэль не

Этьен Бальсан.

Из книги Коко Шанель. Через нее жизнь рассказала Шанель Коко.

Этьен Бальсан.

Из книги признаний в любви. «Картина чистой красоты» [Антология] Хепберн Одри.

Этьен Бальсан, когда человек перестает себя не уважать? Когда другие осуждают других или не делают того, что, по их мнению, они должны делать. Как вернуть уважение? Вы должны убедить себя, что ваше поведение разумно. Если не можешь, правда, должна ли она это делать

Луи (Луи Этьен-Жан-Франсуа) Дюваль

Из Книги петербургских украшений XIX века. Александровские дни Красивое начало Автор Кузнецова Лилия Константиновна.

Луи (Луи-Этьен-Жан-Франсуа) Семья Дюваля теперь продолжалась с обоими другими братьями, которые работали как своего рода тандем. Однако младший из них, Луи (Луи-Этьен Жан-Франсуа), родившийся в Петербурге 17 июня 1782 года, долгое время работал в российской столице. Ничего

Шоколад Жан-Этьен Лиотар

Из книги 100 великих картин Ионина Надежда.

Шоколадница Жан-Этьен Лиотар Швейцарский художник Ж.-Э. ЛыОбаре называли «живописцем королей и прекрасных женщин».Все в его жизни состояло из счастливых случайностей и обстоятельств, которые талантливый художник, наделенный таким же практическим умом, умело

Стефан (Этьен) Бласки

Из книги 100 великих полководцев средневековья Автор Шишов Алексей Васильевич.

Стефан (Этьен) Бласки Английский король, не выигравший войну против кузины Матильды и короля Шотландии Давида и английского короля Стефана Бласки. Неизвестный художник XVI V. Иногда квартиры в районе Англии и Шотландии

Лев Малевич: «Вспомните: и -» Этьен! «

Из книг разведчиков и ГРУ автора Кочик Валерий

Лев Малевич: «Доходы: И-» Этьен! «»Земля, Спрос» — имя известного в свое время Романа Е. З. Воробьева, а затем фильм, который, в отличие от многих других подобных произведений «о разведчиках», был основан на реальных фактах и воспроизведен

Этьен Маршан.

Из книги 100 великих мореплавателей Автор Авадяева Елена Николаевна.

Капитан Капитал Маршан французского флота Шопинг Этьен, возвращаясь из Бенгалии в 1788 году, встретился в порту острова Святой Елены с английским капитаном Портлоком. Разговор конечно зашел о торговле, о предмете обмена, о товаре, на продажу

Церковь Сент-Этьен

Из книги о Париже Автор Белочка Юлия Вадимовна.

Церковь Сент-Этьен-дю-Мон в Сент-Этьен-дю-Мон — собственность его славы Амбона, единственное, что сохранилось в Париже и культ св. Женевьева, рак с мощами, от которых она сохранилась со времен революции. Церковь перестраивалась с 1492 года и была завершена только в

году.

Этьен-Луи Буле

Из книги Афоризмы ЕрМишина Олега.

Этьен-Луи Буль (1728-1799) Архитектор Архитектура – это, по сути, наука; Это то, что нам нужно увидеть

Этьен Рей.

Из книги Афоризмы ЕрМишина Олега.

Этьен Рей (1880-? гг.) Писателю без неблагородных будет скучно. Гора захватывает сильнее радости. Есть несчастные существа, у которых есть сердце, чтобы страдать, но нет сердца любви. Кроме литературного мира, прощается любой успех, кроме денег. Влюбленность приходит на мгновение,

«Сент-Этьен»

Из книги 100 великих футбольных клубов Автор Малов Владимир Игоревич.

«Сент-Этьен» (клуб основан в 1919 г.) 10-кратный чемпион Франции, 6-кратный обладатель Кубка Франции, 5-кратный обладатель Суперкубка Франции. Население Сент-Этьена составляет менее двухсот тысяч человек, но для Франции он уже давно является крупным футболистом

Ленуар Этьен.

Из книги Большая Советская Энциклопедия (ЛЭ) автора БСЭ.

Этьен, Анри.

Из книги Большой словарь цитат и крылатых выражений Автор

Этьен, Анри (Estienne, Henri, 1531–1598), французский писатель 135 лет, если бы знали юность, если бы он мог иметь старость.// Si Jeuneses Sauit, Si Vieillesse Pouvait. «Первые опыты» («Les P? Mysie», 1594), эпиграмма 191? Герлак, стр.

Беке, Этьен.

Из книги Всемирная история В поговорках и цитатах Автор Дощенко Константин Васильевич.

Бека, Этьен (B?quet,?tienne, 1796-1838), французский журналист35ночник Байона победил: они знают и уважают закон. // Les Ba Onnettes Aujourd’Hui Sont smart. Держитесь в депутатском отделении 18 августа. 1829 г. (о надеждах правительства ультрарадиоистов на «штыковую силу»)? Буде, стр.

Смотрите также

Значок esp
Автомобили категории с марки
Сборка авто
Машина для путешествий со спальным местом
Дизель дергается при разгоне
Пришел штраф
Есть ли передачи на вариаторе
Высота клиренса
Красим авто своими руками в гараже
Сколько символов в вин коде
Состав электролита для аккумуляторов

Дизельные двигатели

Французский ученый С. Карно в 1824 году создал основы термодинамики. В этой работе он, в числе многого другого, утверждал, что заставить тепловую машину работать наиболее экономично можно, доводя рабочее тело до температуры вспышки топлива сжатием. Фактически он сформулировал принцип, на котором работают дизельные двигатели. Оставалось только взять и сделать такой двигатель. Но этого пришлось ждать еще несколько десятков лет.

В 1892 году немецкий инженер Рудольф Дизель получает патент на первый двигатель (показан на рисунке), работающий на сжатии воздуха до температуры вспышки. В 1987 году первый «дизель-мотор» (так немцы называют двигатель с воспламенением от сжатия) заработал и доказал свою эффективность.

По сравнению с «отто-мотором» (бензиновый двигатель со свечами зажигания) новый двигатель был более тяжелым и поначалу не внушал большого энтузиазма. Но только поначалу. Устройство дизельного двигателя первых образцов включало воздушный компрессор для впрыскивания топлива.

Сам Дизель вначале предполагал применить совсем уж экзотический вариант: угольная пыль. Смесь угольной пыли и воздуха, конечно, способна работать в двигателе, но за сколько часов абразивные частицы съедят кольца, поршни, седла и тарелки клапанов, об этом как-то не подумали. Да и саму угольную пыль получить не так просто.

Из-за тяжелого компрессора двигатель оказывалось невозможно применить на наземном транспорте. Но в работе он расходовал так мало горючего и работа его была настолько устойчивой, что отказаться от него было уже невозможно. Расчеты показывали, что от двигателя можно ожидать значительно большую мощность, если решить проблему с подачей топлива.

У инженеров возникла идея заменить компрессор плунжерным насосом. Качать топливо в жидком виде было чрезвычайно выгодно, на это уходит гораздо меньше энергии, а насос можно сделать совсем небольшим. Однако, изготовить плунжерную пару было не так просто. Дело в особой точности изготовления — расстояние между деталями составляет 2-3 микрона.

Все же дизелям нашлась работа. Впервые они были установлены на немецких подводных лодках еще при кайзере Вильгельме. (Возможно, с этим как раз связано темная история исчезновения самого изобретателя, утонувшего в Ла-Манше по дороге в Англию.)

В 1920 году Роберт Бош наконец, получает качественный плунжерный насос. В цилиндры двигателя научились подавать больше топлива. Теперь обороты дизельного двигателя и его удельная мощность, становятся достаточными для установки на автотранспорте. Вместе с насосом Бош разрабатывает и очень удачную форсунку для топлива.

Сгорание топлива в дизельном двигателе

Проще всего понять, как работает дизельный двигатель, если посмотреть на сгорание топлива в нем. В дизелях используется тяжелое топливо. Это означает, что двигатель внутреннего сгорания такого типа может работать на керосине (известном как солярка), мазуте, сырой нефти, и даже на некоторых растительных маслах.

Все эти виды топлива более калорийны, чем бензин. Так что, рабочая температура дизельного двигателя заметно выше, чем у бензинового. Но тяжелые виды топлива горят хуже, чем бензин, медленнее и трудно поджигаются. Для их воспламенения требуется большая степень сжатия, воздушно-топливная смесь должна нагреваться до 700-800°С.

Вязкость любого из дизельных видов топлива, даже в подогретом состоянии, выше бензиновой, а распылять его необходимо до мельчайшего состояния, особенно в быстроходных дизелях. Еще экспериментальный двигатель Дизеля работал при впрыске топлива под давлением не менее 50 бар (атм), а практический двигатель требует 100-200 бар.

Однако, у тяжелых калорийных топлив есть свое преимущество перед бензином. Давление в цилиндре дизеля практически постоянно на всем такте расширения, поэтому крутящий момент у них весьма значителен и стабилен. Благодаря постоянному давлению, угол опережения зажигания также остается постоянным и регулировки не требует. Ресурс дизельного двигателя больше, чем у бензинового. Есть области, где дизель практически незаменим, например в сельскохозяйственном тракторе.

Разновидности дизельных двигателей

Принцип действия дизельного двигателя для всех из них одинаков: сначала производится сжатие свежего заряда рабочего тела (воздуха), затем впрыскивается топливо. От высокой температуры смесь воспламеняется и сгорает, поднимая давление. Под его действием поршень двигается обратно и в нижней точке выпускной клапан цилиндра открывается, выпуская отработанный газ. В основном, это углекислый газ, дизельные двигатели экологически чище бензиновых.

Камеры сгорания дизелей могут выполняться непосредственно в днище поршня — там делается выемка особой формы — или в ряде случаев используют предкамеры (или форкамеры, как это говорят на родине двигателя). Первый вариант — самый экономичный, второй считался оптимальным в прежние годы. Сейчас, когда экономичность, во многих случаях, считается решающей, от предкамерных вариантов снова отказываются.

Рабочий процесс в дизеле может протекать, как и в бензиновом двигателе, в два или четыре такта. Подавляющее большинство дизелей — четырехтактные. Двухтактные проще реверсировать, поэтому они распространены на морских судах, где применяется жесткая связь с гребным валом. Камеры сгорания в двухтактных дизелях не разделяются из-за очевидных проблем с продувкой форкамеры.

Конструкция дизельного двигателя зависит от его мощности и назначения. Наиболее мощные двигатели, применяемые на судах и некоторых электростанциях, имеют крейцкопф — устройство для снижения боковых сил на поршень. Все мощные дизели имеют сложно устроенное дно, потому, что подвергаются высокой температуре.

Часть, обращенная в цилиндр, делается стальной, а остальная часть поршня (юбка) — алюминиевой. Кроме того, в поршне сделаны канавки для системы масляного охлаждения.

Типы дизельных двигателей различаются и по расположению цилиндров. Бывает рядовое, V-образное и даже такое, при котором цилиндры располагаются с разворотом на 180 градусов. Это зависит от тех условий, которые имеются на месте установки двигателя. Например, на современном грузовике или автобусе, скорее всего, будет применен двухрядный дизель, установленный под полом кабины водителя. Как устроен дизельный двигатель, будет зависеть и от наличия наддува.

Турбонаддув дизелей

Мощность дизельного двигателя, без увеличения расхода топлива, можно повысить при помощи турбокомпрессора. Тогда можно использовать еще неплохой кусочек диаграммы цикла Карно. Эксплуатация дизельного двигателя с турбокомпрессором имеет то преимущество, что используя энергию выхлопных газов можно раскрутить турбину, и на том же валу установить другую турбину — компрессор.

Этот компрессор будет нагнетать воздух, поступающий через впускной коллектор, увеличится заряд воздуха в цилиндрах, и, таким образом, мощность двигателя заметно возрастет. (Работу таких двигателей легко узнать по характерному свисту в момент раскручивания турбины.)

Плюсы и минусы дизелей

Преимущества дизельного двигателя — это высокий и постоянный крутящий момент в сочетании с высокой экологичностью выхлопных газов (это относится, правда, только к современным двигателям). Также вне конкуренции их высокий КПД, самый высокий среди ДВС. Известны дизели (MAN) дающие свыше 50%, (что считалось «теоретическим» максимумом). Там использован максимум всех современных достижений. Экономичность достигает до 40%, если провести сравнение с бензиновыми.

Проблемы дизельных двигателей, а без них техники не бывает, заключаются в тяжелом пуске, из-за высокой степени сжатия (до 25 в современных двигателях), на автомобилях приходится ставить мощный стартер и аккумулятор. Большая точность изготовления деталей насосов высокого давления и форсунок затрудняет обслуживание.

Дизели крайне чувствительны к механическим загрязнениям топлива, для очистки которого приходится применять даже центрифугу в составе топливной аппаратуры. При равном объеме в литрах, дизельный двигатель уступает бензиновому по мощности, при равной мощности дизель тяжелее. Дизельный двигатель требует более качественных сплавов для своего изготовления и заметно дороже бензинового.

И все же, сравнивая преимущества и недостатки дизельного двигателя, можно сделать выбор в пользу дизеля. Особенно этому способствует технический прогресс в области электроники и блоков управления двигателями. Система «общая магистраль» (common rail) и электромагнитные форсунки позволяет сильно упростить ТВНД, а блок управления доводит экономию топлива до максимума, поскольку работает на любых переходных режимах и успевает все отследить.

Rudolf Diesel — изобретатель дизельного двигателя

Home
Архитектура
Art
Красота/Здоровье
Пиво
Business/Economity
Cars
Знаменитости
Рождество
Damingary
Образование
Fashion/Guldty
Galleres
Gayares
. /Лесбиянки
Генеалогия
Немецкие имена
Немцы за границей
История
Праздники
Помощь с домашним заданием
Учить немецкий
Право
Литература
Парад любви
Кино
Музыка
Нацистская
Новости
Октоберфест
Философия
Сегодня в истории
Традиции
Путешествие в Германию
Вина

Еще темы. ..

Факты о Германии
Вооруженные силы
Образование
Экономика
История
География
Средства массовой информации
Политика
Общество

История Германии
Ранняя история
Средневековая история
Тридцатилетняя война
Веймарская республика
Третий рейх
Послевоенное время
Эпоха Хонеккера
Берлинская стена
Бисмарк

Немецкие рецепты
Салаты
Основные блюда
Десерты
Выпечка
Немецкий шоколадный торт
Пасхальные блюда
Хеллоуинские блюда
Рождественские блюда

Как в Германии

Статьи
Тесты

Твитнуть

Рудольф Дизель, его изобретение и загадочная смерть

Обстоятельства смерти Рудольфа Дизеля до сих пор считаются для нас подозрительной загадкой.

Доктор Рудольф Дизель сел на паром «SS Dresden», пересекающий Ла-Манш, в Антверпене в сентябре 1913 года. Он собирался посетить новейший завод по производству дизельных двигателей в Лондоне. Знаменитый инженер был приглашен в качестве почетного гостя на открытие этого завода. Он путешествовал один. После ужина около 10 часов вечера Рудольф Дизель отправился в свою каюту. и это был последний раз, когда кто-либо видел его живым. Его каюта оказалась совершенно пустой на следующее утро 30 сентября. На палубе остались только его пальто и шляпа.

Десять дней спустя голландские рыбаки обнаружили в бурных водах Северного моря неизвестное тело. Моряки поняли, что он богатый человек, так как носил дорогую одежду. Их лодка была слишком мала, поэтому они взяли только его документы и вещи, а тело бросили обратно в море.

Рудольф Кристиан Карл Дизель (родился 18.03.1858 в Париже – умер 30.09.1913 на Ла-Манше) был выдающимся немецким изобретателем знаменитого дизельного двигателя , талантливый инженер и «Джеймс Уатт конца девятнадцатого века».

Свое мирное детство он провел в дружной семье Дизель в Париже. Рудольф был очень упрямым и настойчивым молодым человеком, любившим музыку и искусство. Он говорил на английском, немецком и французском языках.

Семейное счастье разрушила франко-прусская война. Дизелей депортировали в Лондон. Рудольф жил со своими родственниками в Аугсбурге, где он учился в Королевской сельской школе торговли. Он стал выдающимся студентом Высшей технической школы Мюнхена.

Идея создания высокоэкономичного двигателя возникла у Дизеля, когда он был студентом. Карл фон Линде, пионер холодильной техники, и его лекции повлияли на молодого Дизеля и пробудили в нем интерес к двигателям. Теперь он знал, в чем смысл его жизни.
Дизель был трудолюбивым инженером, который посвящал все свое свободное время изобретению нового двигателя. В то же время ему приходилось зарабатывать большие деньги, чтобы помогать своей семье во Франции. Но удача любит смелых. Наконец успех пришел к нему в 189 г. 2. Дизель получил немецкий патент на двигатель, названный в его честь.

Работая в Париже, Рудольф Дизель женился на молодой гувернантке Марте Флаше.
В 1883 году Дизель опубликовал книгу под названием «Теория и рациональная тепловая машина для замены паровой машины и двигателей внутреннего сгорания, известных сегодня». В нем описывались основные методы работы его двигателя, основанные на высокой температуре воздуха, вызванной чрезмерным сжатием топлива для его воспламенения, без свечи зажигания. «Именно более высокая степень сжатия дизельного топлива приводит к его большей эффективности использования топлива. Поскольку воздух сжат, температура сгорания выше, а газы после сгорания будут больше расширяться, оказывая большее давление на поршень и коленчатый вал».

Кроме того, Дизель был уверен, что его двигатель «может питаться растительными маслами и значительно поможет в развитии сельского хозяйства стран, которые его используют». Вот почему его изобретение изначально было известно как «масляный двигатель». Дизель дал нам высокотехнологичный и энергетический вариант, который мог стать альтернативой нефти.

Первый действующий прототип двигателя был построен на заводе Maschinfabrik в Аугсбурге в июле 1893 года. Испытания этого двигателя закончились серьезным взрывом, который практически убил Дизеля. Несколько первых образцов двигателей вообще не увенчались успехом. Двигатели были огромных размеров, тяжелыми и опасными. Их изобретатель слышал немало упреков, но тем не менее дело своей жизни не бросил. Он был знаменит и богат. Но Дизель больше не мог наслаждаться своим достижением. Еще не готовый двигатель, плохие вложения и частые головные боли заставляли его нервничать. Дизель продолжал работать как сумасшедший над развитием двигателя; сам критиковал его, и это плохо сказывалось на его здоровье и настроении. Он был в депрессии, когда оказался банкротом.

Некоторые биографы считают, что его смерть была случайной в водах Ла-Манша. Большинство историков уверены, что это было отчаянное самоубийство, так как у Дизеля уже было что-то вроде психического срыва. Но его семья никогда не признавала, что смерть Дизеля была совершена им самим; они были уверены, что его намеренно сбросили с корабля, а его изобретательские идеи были украдены. Другая точка зрения на его смерть связана с топливным раствором дизельного «био-масла». Его мысли могли означать конец нефтяной монополии и ее прибылей. Другие подозревали политические мотивы и то, что он был убит представителями Германии, чтобы помешать Дизелю рассказать о результатах своего изобретения своим противникам в будущей Первой мировой войне.0041

В любом случае Рудольф Кристиан Карл Дизель – выдающаяся личность в истории двигателестроения. Его двигатели живы, и они поддерживают работу наших автомобилей, кораблей, лодок, тракторов, электрогенераторов, подводных лодок и т.д.

Нравится нам на Facebook!

Загадочная история Рудольфа Дизеля

История и загадочная смерть Рудольфа Дизеля

Удивительно, что Volkswagen не обвинил Рудольфа Кристиана Дизеля в своих недавних бедах, как если бы он не изобрел проклятый дизельный двигатель, им не пришлось бы обманывать показатели выбросов. Что не вызывает сомнений, так это то, что этот человек был инженерным гением.

Дизель родился в Париже в 1858 году в семье иммигрантов из Баварии, но когда ему было 12 лет, его родители были вынуждены бежать из Франции из-за франко-прусской войны. Они поселились в Лондоне, но вскоре после того, как Дизеля отправили жить к своим дяде и тете в Аугсбург, относительно небольшой баварский город, наиболее известный как родина родителей Моцарта.

Цель этого заключалась в том, чтобы Дизель мог свободно говорить по-немецки во время учебы в Königliche Kreis-Gewerbeschule (Королевский профессиональный колледж), где его дядя преподавал математику.

Рудольф Дизель

Отличившись, он выиграл стипендию на обучение в Королевском баварском политехническом институте в Мюнхене. Его отец настоял на том, чтобы он бросил учебу и устроился на работу, однако Дизель бросил ему вызов и, несмотря на то, что заболел брюшным тифом и преодолел его, закончил с высшим отличием. После окончания учебы он вернулся в Париж, чтобы работать с профессором Карлом фон Линде, который обучал его в Мюнхене.

Линде увидел потенциал Дизеля и вскоре повысил его до менеджера отдела исследований и разработок, специализирующегося на холодильных технологиях. Но амбиции Дизеля не ограничивались сохранением холода, и он расширился и начал изучать создание двигателя, используя пары аммиака, однако двигатель, который он построил, взорвался, чуть не убив его и заставив провести месяцы в больнице. Всю оставшуюся жизнь Дизель почти ослеп. Дизель выздоровел и продолжил, не останавливаясь, осуществить свою мечту о создании более эффективного двигателя. Примерно в это же время Карл Бенц только что получил патент на новое изобретение, которое он разработал и назвал «Автомобиль».

Тем временем Дизель, обладавший глубокими познаниями в термодинамике, искал способы максимизировать эффективность использования топлива, осознав, что до 90% энергии, производимой топливом, тратится впустую. Дизель объединился с Maschinenfabrik Augsburg (теперь известной как MAN Diesel) и Friedrich Krupp AG для финансирования своих проектов. После более чем 7 лет возни с различными конструкциями двигателей в 1892 году впервые была достигнута основная работа с его первым успешным патентом на двигатель, работающий на порошкообразном угле. После долгой работы он запатентовал то, что назвал двигателем с воспламенением от сжатия, а затем вернулся в Аугсбург, где провел 4 года, разрабатывая серию все более успешных моделей, кульминацией которых стала его демонстрация в 189 г.7 25-сильного четырехтактного одноцилиндрового двигателя с вертикальным расположением цилиндров.

В конструкции двигателя используются основные принципы термодинамики цикла Карно, которая является основной теорией, объясняющей верхний предел эффективности преобразования тепла в работу с помощью охлаждения. В конструкции, изобретенной Дизелем, используется воспламенение от сжатия, а не свеча зажигания, как в газовом двигателе, и он может работать на биодизельном топливе или топливе на нефтяной основе. Компрессионная конструкция примерно на 30% эффективнее, чем традиционный двигатель, работающий на газе. Это принудительный сжатый воздух, который смешивается в камере сгорания, что приводит к более высоким внутренним температурам. Газы будут расширяться с большей скоростью, оказывая большее давление на поршни, тем самым вращая коленчатый вал с большей скоростью. Двигатель мгновенно стал хитом среди широкой публики, когда он был впервые представлен на 1898 Мюнхенская выставка.

На протяжении всего процесса Дизель считал, что его изобретение станет большим подспорьем для малого бизнеса. Для ремесленников и ремесленников, которые, используя дизельный двигатель, могли бы начать конкурировать с более крупными и сильными компаниями. На самом деле произошло обратное, и это восприняли промышленники – используя его двигатель для питания трубопроводов, гидротехнических сооружений, грузовиков и лодок, а позже, что, по мнению некоторых, привело к его смерти, подводных лодок.

Первый дизельный двигатель, разработанный Рудольфом Дизелем

Двигатель Дизеля и связанные с ним патенты очень быстро сделали его очень богатым, заработав миллионы. Он был женат, родил троих детей, был известен и уважаем. Дизель опередил свое время, предупредив общественность о потенциальном загрязнении воздуха и полагая, что предприятия должны принадлежать их сотрудникам — некоторые скажут — у него было все.

Сентябрьским утром 1913 года Дизель поднялся на борт почтового парохода, направлявшегося в Лондон. Приближалась война, и ВМС Германии уже пытались получить исключительные права на дизельный двигатель для своих подводных лодок. Дизель отказался и ехал в Лондон на ряд встреч. Один из них был с британским флотом. Вечером 29Сентября он пообедал на корабле и около 10 часов вечера удалился в свою каюту, попросив разбудить его в 6:15 утра. Когда раздался этот звонок, ответа не последовало, поэтому член экипажа позволил себе войти в его каюту. Ночная рубашка Дизеля была аккуратно разложена на кровати, часы сняты с запястья и аккуратно помещены. Его шляпа и пальто висели аккуратно. Но Дизеля нигде не было видно.

Через десять дней голландский корабль наткнулся на плавающий в океане труп. Оно находилось в таком состоянии разложения, что однажды извлеченное тело было возвращено в море. Хотя член экипажа порылся в карманах и нашел удостоверение личности, а также футляр для очков и перочинный нож. Эти предметы позже были идентифицированы сыном Дизеля, Ойгеном, как принадлежащие его отцу.

Прежде чем отправиться в путь, Дизель оставил жене сумку с указанием не открывать ее в течение одной недели. Когда она это сделала, она нашла эквивалент того, что сегодня стоило бы 1,2 миллиона долларов, а также финансовую документацию, которая предполагала, что Дизель был близок к банкротству, что довольно невероятно, учитывая богатство, которое он накопил. Кроме того, на корабле Дизель оставил свой дневник. Дата его исчезновения была отмечена на странице крестиком, который некоторые считают знаком смерти.

До сих пор никто не знает, что произошло на самом деле. Был ли он убит немцами, конкурентом, или он, зная о своем финансовом положении, покончил с собой. Мы никогда не узнаем. Что мы действительно знаем, так это то, что он был ответственен за изобретение двигателя, который войдет в историю как один из величайших двигателей, когда-либо созданных. Тот, который, по его словам, мог работать на растительном масле, к которому не относились серьезно до более чем ста лет спустя.

Метки для этой статьи

Цикл Карно, Дизель, История дизеля, дизельная технология, модернизация, Рудольф Дизель

Категории товаров

Автомобильные статьи,Статьи о дизельных двигателях,Новости о дизельных двигателях,История дизельных двигателей,Воздействие дизельных двигателей на окружающую среду,

Дизельный двигатель — New World Encyclopedia

Дизельный двигатель, построенный компанией MAN AG в 1906 году.

двигатель внутреннего сгорания, в котором используется воспламенение от сжатия , в котором топливо воспламеняется при впрыскивании в воздух в камере сгорания, сжатый до температуры, достаточно высокой, чтобы вызвать воспламенение. Напротив, в бензиновых двигателях используется цикл Отто, в котором топливо и воздух обычно смешиваются перед поступлением в камеру сгорания и воспламеняются от свечи зажигания, что делает воспламенение от сжатия нежелательным (детонация двигателя). Двигатель работает по циклу Дизеля, названному в честь немецкого инженера Рудольфа Дизеля, который изобрел его в 189 г.2, основанный на двигателе с горячей лампой, на который он получил патент 23 февраля 1893 года.

Содержание

1 Принцип работы дизельных двигателей
2 Хронология ранней истории
3 Впрыск топлива в дизельных двигателях
- 3.1 Системы раннего впрыска топлива
- 3.2 Механический и электронный впрыск
- 3.3 Непрямой впрыск
- 3.4 Прямой впрыск
  - 3.4.1 Распределительный насос прямого впрыска
  - 3.4.2 Прямой впрыск Common Rail
  - 3.4.3 Агрегат прямого впрыска
  - 3.4.4 Опасность травм при подкожной инъекции
4 Типы дизельных двигателей
- 4. 1 Ранние дизельные двигатели
- 4.2 Современные дизельные двигатели
5 Карбюраторные модели двигателей с воспламенением от сжатия
6 Преимущества и недостатки по сравнению с двигателями с искровым зажиганием
- 6.1 Мощность и экономия топлива
- 6.2 Выбросы
- 6.3 Мощность и крутящий момент
- 6.4 Надежность
- 6.5 Качество и разнообразие топлива
7 Дизель в двигателях с искровым зажиганием
8 Характеристики топлива и жидкостей
9 Применение дизельного топлива
- 9.1 Нестандартные применения
  - 9.1.1 Самолет
  - 9.1.2 Автомобильные гонки
  - 9.1.3 Мотоциклы
10 Текущие и будущие разработки
11 Факты о современных дизелях
12 История дизельных автомобилей
13 См. также
14 Примечания
15 Каталожные номера
16 Внешние ссылки
17 кредитов

Дизель предназначен для работы двигателя на различных видах топлива, включая угольную пыль и арахисовое масло. Он продемонстрировал это на выставке Exposition Universelle (Всемирная выставка) 1900 года с использованием арахисового масла.

Патент Рудольфа Дизеля 1893 года на конструкцию двигателя.

Как работают дизельные двигатели

Сжатие любого газа повышает его температуру — метод воспламенения топлива в дизельных двигателях. Воздух всасывается в цилиндры и сжимается поршнями со степенью сжатия до 25:1, что намного выше, чем в двигателях с искровым зажиганием. Ближе к концу такта сжатия дизельное топливо впрыскивается в камеру сгорания через форсунку (или распылитель). Топливо воспламеняется от контакта с воздухом, нагретым за счет сжатия до температуры около 700–900 по Цельсию (°C) (1300–1650 по Фаренгейту (°F)). Возникающее в результате сгорание вызывает повышенный нагрев и расширение в цилиндре, что увеличивает давление и перемещает поршень вниз. Шатун передает это движение на коленчатый вал для преобразования линейного движения во вращательное движение для использования в качестве мощности в различных приложениях. Подача воздуха в двигатель обычно регулируется механическими клапанами в головке блока цилиндров. Для увеличения выходной мощности большинство современных дизельных двигателей оснащены турбокомпрессором, а в некоторых производных — нагнетателем для увеличения объема всасываемого воздуха. Использование доохладителя/промежуточного охладителя для охлаждения всасываемого воздуха, который был сжат и, таким образом, нагрет турбонагнетателем, увеличивает плотность воздуха и обычно приводит к повышению мощности и эффективности.

В холодную погоду запуск дизельных двигателей может быть затруднен, поскольку холодный металл блока цилиндров и головки отводит тепло, образующееся в цилиндре во время такта сжатия, что препятствует воспламенению. В некоторых дизельных двигателях используются небольшие электрические нагреватели, называемые свечами накаливания внутри цилиндра, которые помогают воспламенять топливо при запуске. Некоторые даже используют резистивные сетчатые нагреватели во впускном коллекторе для нагрева впускного воздуха до тех пор, пока двигатель не достигнет рабочей температуры. Нагреватели блока цилиндров (электрические резистивные нагреватели в блоке цилиндров), подключенные к коммунальной сети, часто используются, когда двигатель выключен на длительное время (более часа) в холодную погоду, чтобы сократить время запуска и износ двигателя. Дизельное топливо также склонно к «парафинизации» в холодную погоду, что означает затвердевание дизельного топлива до кристаллического состояния. Кристаллы накапливаются в топливе (особенно в топливных фильтрах), что в конечном итоге приводит к нехватке топлива в двигателе. Для решения этой проблемы используются маломощные электронагреватели в топливных баках и вокруг топливопроводов. Кроме того, большинство двигателей имеют систему «проливного возврата», с помощью которой любое избыточное топливо из топливного насоса и форсунок возвращается в топливный бак. После прогрева двигателя возврат теплого топлива предотвращает образование парафина в баке. В последнее время топливная технология улучшилась, так что благодаря специальным присадкам образование парафина больше не происходит во всех климатических условиях, кроме самых холодных.

Важным компонентом всех дизельных двигателей является механический или электронный регулятор, который ограничивает скорость двигателя, контролируя скорость подачи топлива. В отличие от двигателей с циклом Отто, поступающий воздух не дросселируется, и дизельный двигатель без регулятора скорости может легко превысить скорость. Системы впрыска топлива с механическим управлением приводятся в действие зубчатой передачей двигателя. В этих системах используется комбинация пружин и грузов для управления подачей топлива в зависимости от нагрузки и скорости. Современные дизельные двигатели с электронным управлением контролируют подачу топлива и ограничивают максимальное число оборотов в минуту (об/мин) с помощью электронного модуля управления (ECM) или электронного блока управления (ECU). ECM/ECU получает сигнал частоты вращения двигателя от датчика и управляет количеством топлива и моментом начала впрыска с помощью электрических или гидравлических приводов.

Контроль времени начала впрыска топлива в цилиндр является ключом к минимизации выбросов и максимальной экономии топлива (эффективности) двигателя. Время обычно измеряется в единицах угла поворота коленчатого вала поршня до верхней мертвой точки (ВМТ). Например, если ECM/ECU инициирует впрыск топлива, когда поршень находится на 10 градусов перед ВМТ, считается, что начало впрыска или момент времени соответствует 10 градусам до ВМТ. Оптимальное время будет зависеть от конструкции двигателя, а также от его скорости и нагрузки.

Опережение начала впрыска (впрыск до того, как поршень достигнет ВМТ) приводит к более высокому давлению и температуре в цилиндре и более высокому КПД, но также приводит к более высоким выбросам оксидов азота NOx из-за более высоких температур сгорания. С другой стороны, задержка начала впрыска приводит к неполному сгоранию и выделению видимого черного дыма из твердых частиц (PM) и несгоревших углеводородов (HC).

Хронология ранней истории

1862: Николаус Отто разрабатывает свой угольный двигатель, похожий на современный бензиновый двигатель.

1891: Герберт Акройд Стюарт из Блетчли совершенствует свой масляный двигатель и сдает в аренду Хорнсби из Англии права на производство двигателей. Они строят первые двигатели с холодным пуском и воспламенением от сжатия.

1892: Двигатель Hornsby № 101 построен и установлен на гидроузле. Сейчас он находится в музее грузовиков MAN в Северной Англии.

1892: Рудольф Дизель разрабатывает свой двигатель типа тепловой машины Карно, который сжигает порошкообразную угольную пыль. Его нанял гений холодильного дела Карл фон Линде, затем мюнхенский производитель чугуна MAN AG, а затем швейцарская компания Sulzer по производству двигателей. Он заимствует у них идеи и оставляет наследство всем фирмам.

1892: Джон Фрёлих строит свой первый сельскохозяйственный трактор с масляным двигателем.

1894: Витте, Рид и Фэрбенкс начинают производство масляных двигателей с различными системами зажигания.

1896: Хорнсби производит дизельные тракторы и железнодорожные двигатели.

1897: Winton производит и управляет первым построенным в США газовым автомобилем; позже он строит дизельные заводы.

1897: Миррлис, Уотсон и Ярян построили первый британский дизельный двигатель по лицензии Рудольфа Дизеля. Сейчас он выставлен в Музее науки в Южном Кенсингтоне, Лондон.

1898: Буш устанавливает двигатель типа Rudolf Diesel на своей пивоварне в Сент-Луисе. Это первое в Соединенных Штатах. Рудольф Дизель совершенствует свой двигатель с запуском от сжатия, патентует и лицензирует его. Этот двигатель, изображенный выше, находится в немецком музее.

1899: Дизель передает лицензию на свой двигатель строителям Burmeister & Wain, Krupp и Sulzer, которые становятся известными строителями.

1902: Ф. Рундлоф изобретает двухтактный картерный двигатель с продувкой горячей колбой.

19:02: Компания Forest City начала производство дизельных генераторов.

19:03: Корабль Gjoa пересекает заполненный льдом Северо-Западный проход с помощью керосинового двигателя Dan.

1904: Франция построила первую дизельную подводную лодку Z.

1908: Bolinder-Munktell начинает производство двухтактных двигателей с горячим термометром.

1912: Построен первый дизельный корабль MS Selandia. SS Fram, флагман полярного исследователя Амундсена, переоборудован под дизель AB Atlas.

1913: Fairbanks Morse начинает производство полудизельного двигателя модели Y. Подводные лодки ВМС США используют блоки NELSECO.

19:14: Немецкие подводные лодки оснащены дизелями MAN. Военная служба подтверждает надежность двигателя.

1920-е годы: рыболовный флот переходит на масляные двигатели. Появляются дизели Atlas-Imperial of Oakland, Union и Lister.

1924: Появление первых дизельных грузовиков.

1928: Канадские национальные железные дороги используют на своих складах маневровый дизель.

1930-е годы: Клесси Камминс начинает с голландских дизельных двигателей, а затем строит свои собственные грузовики и роскошный автомобиль Duesenberg на гоночной трассе Дейтона.

1930-е годы: Caterpillar начинает производство дизельных двигателей для своих тракторов.

1933: Citroën представил Rosalie, легковой автомобиль с первым в мире коммерчески доступным дизельным двигателем, разработанным совместно с Гарри Рикардо.

1934: General Motors запускает исследовательский центр дизельных двигателей GM. Компания производит дизельные железнодорожные двигатели — Pioneer Zephyr — и основывает General Motors Electro-Motive Division, которая становится важным производителем двигателей для десантных кораблей и танков во время Второй мировой войны. Затем GM применяет эти знания для контроля над рынком с помощью своей знаменитой Green Leakers для автобусов и железнодорожных двигателей.

1936: Mercedes-Benz выпускает дизельный автомобиль 260D. ATSF открывает дизельный поезд Super Chief.

1936: Дирижабль «Гинденбург» оснащен дизельными двигателями.

Впрыск топлива в дизельных двигателях

Ранние системы впрыска топлива

Современный дизельный двигатель представляет собой комбинацию творений двух изобретателей. Во всех основных аспектах он соответствует оригинальной конструкции Diesel, в которой топливо воспламеняется при сжатии при чрезвычайно высоком давлении внутри цилиндра. Однако почти во всех современных дизельных двигателях используется так называемая система впрыска твердого топлива, изобретенная Гербертом Акройдом Стюартом для его двигателя с горячим термометром (двигатель с воспламенением от сжатия, который предшествует дизельному двигателю и работает немного иначе). Твердый впрыск — это когда топливо поднимается до экстремального давления с помощью механических насосов и доставляется в камеру сгорания с помощью форсунок, активируемых давлением, в почти твердой струе. Оригинальный двигатель Дизеля впрыскивал топливо с помощью сжатого воздуха, который распылял топливо и нагнетал его в двигатель через сопло. Это называется инъекцией воздушной струи. Размер газового компрессора, необходимого для питания такой системы, делал ранние дизельные двигатели очень тяжелыми и большими для их выходной мощности, а необходимость привода компрессора еще больше снижала выходную мощность. Ранние морские дизели часто имели вспомогательные двигатели меньшего размера, единственной целью которых было приводить в действие компрессоры для подачи воздуха в инжекторную систему главного двигателя. Такая система была слишком громоздкой и неэффективной для использования в дорожных автомобилях.

Твердотопливные системы впрыска легче, проще и допускают гораздо более высокие обороты, поэтому повсеместно используются в автомобильных дизельных двигателях. Системы воздушного дутья обеспечивают очень эффективное сгорание в условиях низкой скорости и высокой нагрузки, особенно при работе на некачественном топливе, поэтому в некоторых крупных судовых двигателях используется этот метод впрыска. Воздушный впрыск также повышает температуру топлива в процессе впрыска, поэтому его иногда называют впрыском горячего топлива. Напротив, впрыск твердого топлива иногда называют впрыском холодного топлива.

Поскольку подавляющее большинство современных дизельных двигателей используют впрыск твердого топлива, приведенная ниже информация относится к этой системе.

Механический и электронный впрыск

В старых двигателях используется механический топливный насос и узел клапана, который приводится в действие коленчатым валом двигателя, обычно от ремня ГРМ или цепи. В этих двигателях используются простые форсунки, которые в основном представляют собой очень точные подпружиненные клапаны, которые открываются и закрываются при определенном давлении топлива. Узел насоса состоит из насоса, который нагнетает топливо, и дискового клапана, который вращается со скоростью, равной половине частоты вращения коленчатого вала. Клапан имеет одно отверстие для подачи топлива под давлением с одной стороны и по одному отверстию для каждой форсунки с другой. Когда двигатель вращается, тарелки клапанов выстраиваются в линию и подают порцию топлива под давлением к форсунке в цилиндре, который вот-вот войдет в рабочий такт. Клапан форсунки принудительно открывается под давлением топлива, и дизель впрыскивается до тех пор, пока клапан не сместится, и давление топлива в этой форсунке не прекратится. Скорость двигателя контролируется третьим диском, который поворачивается всего на несколько градусов и управляется рычагом дроссельной заслонки. Этот диск изменяет ширину отверстия, через которое проходит топливо, и, следовательно, как долго форсунки остаются открытыми до прекращения подачи топлива, что контролирует количество впрыскиваемого топлива.

В более современном методе используется отдельный топливный насос, который постоянно подает топливо под высоким давлением к каждой форсунке. Затем каждая форсунка имеет соленоид, который управляется электронным блоком управления, что позволяет более точно контролировать время открытия форсунки, которое зависит от других условий управления, таких как частота вращения двигателя и нагрузка, что приводит к повышению производительности двигателя и экономии топлива. Эта конструкция также механически проще, чем комбинированная конструкция насоса и клапана, что делает ее в целом более надежной и менее шумной, чем ее механический аналог.

Как механическая, так и электронная системы впрыска могут использоваться как с прямым, так и с непрямым впрыском.

Непрямой впрыск

Дизельный двигатель с непрямым впрыском подает топливо в камеру вне камеры сгорания, называемую форкамерой, где начинается сгорание, а затем распространяется в основную камеру сгорания, чему способствует турбулентность, создаваемая в камере. Эта система обеспечивает более плавную и тихую работу, а поскольку сгоранию способствует турбулентность, давление в форсунках может быть ниже, что во времена систем механического впрыска позволяло работать на высоких скоростях, подходящих для дорожных транспортных средств (обычно до скорости около 4000 об / мин). При разработке высокооборотного дизеля в 19 в.В 30-х годах различные производители двигателей разработали собственный тип предкамеры сгорания. Некоторые, такие как Mercedes-Benz, имели сложную внутреннюю конструкцию. Другие, такие как камера предварительного сгорания Lanova, использовали механическую систему для регулировки формы камеры в зависимости от условий запуска и работы. Однако наиболее часто используемой конструкцией оказалась серия вихревых камер «Комета», разработанная Гарри Рикардо, в которой использовалась сферическая камера, состоящая из двух частей, с узким «горлом» для создания турбулентности. Большинство европейских производителей высокоскоростных дизельных двигателей использовали камеры типа Comet или разработали свои собственные версии (Mercedes много лет оставался с собственной конструкцией), и эта тенденция продолжается с нынешними двигателями с непрямым впрыском.

Прямой впрыск

В современных дизельных двигателях используется один из следующих методов прямого впрыска:

Распределительный насос с непосредственным впрыском

Первые воплощения дизелей с непосредственным впрыском использовали роторный насос, очень похожий на дизель с непрямым впрыском; однако форсунки были установлены в верхней части камеры сгорания, а не в отдельной камере предварительного сгорания. Примерами являются такие автомобили, как Ford Transit, Austin Rover Maestro и Montego с их двигателем Perkins Prima. Проблема с этими транспортными средствами заключалась в резком шуме, который они издавали, и выбросах твердых частиц (дыма). Это причина того, что в основном этот тип двигателя был ограничен коммерческими автомобилями, за исключением легковых автомобилей Maestro, Montego и Fiat Croma. Расход топлива был примерно на 15–20 процентов ниже, чем у дизелей с непрямым впрыском топлива, чего для некоторых покупателей было достаточно, чтобы компенсировать дополнительный шум.

Непосредственный впрыск Common Rail

В более старых дизельных двигателях ТНВД распределительного типа, регулируемый двигателем, подает порции топлива к форсункам, которые представляют собой просто форсунки, через которые дизельное топливо впрыскивается в камеру сгорания двигателя.

В системах Common Rail отсутствует ТНВД-распределитель. Вместо этого насос сверхвысокого давления хранит резервуар с топливом под высоким давлением — до 1800 бар (180 МПа, 26 000 фунтов на кв. Дюйм) — в «общей топливной рампе», по сути, в трубке, которая, в свою очередь, разветвляется на управляемые компьютером клапаны форсунок, каждый из которых из которых содержит прецизионно обработанное сопло и поршень, приводимые в действие соленоидом или даже пьезоэлектрическими приводами (в настоящее время используются, например, Mercedes в их высокомощном 3,0-литровом дизельном топливе V6 с общей топливной рампой).

Большинство европейских автопроизводителей имеют дизельные двигатели Common Rail в своих модельных рядах, даже для коммерческих автомобилей. Некоторые японские производители, такие как Toyota, Nissan и недавно Honda, также разработали дизельные двигатели с системой Common Rail.

Агрегат прямого впрыска

Агрегат прямого впрыска также впрыскивает топливо непосредственно в цилиндр двигателя. Однако в этой системе форсунка и насос объединены в один блок, расположенный над каждым цилиндром. Таким образом, каждый цилиндр имеет собственный насос, питающий собственную форсунку, что предотвращает колебания давления и обеспечивает более равномерный впрыск. Этот тип системы впрыска, также разработанный Bosch, используется Volkswagen AG в автомобилях (где она называется «Pumpe-Düse System», буквально «система насос-форсунка») и Mercedes Benz (PLD) и большинством крупных компаний. производители дизельных двигателей для больших коммерческих двигателей (CAT, Cummins, Detroit Diesel). Благодаря недавним улучшениям давление насоса было увеличено до 2050 бар (205 МПа), что обеспечивает параметры впрыска, аналогичные системам Common Rail.

Опасность травмы при подкожном впрыскивании

Поскольку многие системы впрыска топлива дизельных двигателей работают при чрезвычайно высоком давлении, существует риск получения травмы при подкожном впрыскивании топлива, если топливную форсунку снять со своего места и эксплуатировать на открытом воздухе.

Типы дизельных двигателей

Ранние дизельные двигатели

Рудольф Дизель задумал свой двигатель заменить паровой двигатель в качестве основного источника энергии для промышленности. Как такие дизеля в конце 19В 19-м и начале 20-го веков использовалась та же базовая компоновка и форма, что и в промышленных паровых двигателях, с длинными цилиндрами, внешним клапанным механизмом, крестообразными подшипниками и открытым коленчатым валом, соединенным с большим маховиком. Меньшие двигатели будут построены с вертикальными цилиндрами, в то время как большинство промышленных двигателей среднего и большого размера будут построены с горизонтальными цилиндрами, как и паровые двигатели. В обоих случаях двигатели могли быть построены с более чем одним цилиндром. Самые большие ранние дизели напоминали паровой двигатель с поршневым двигателем тройного расширения, имея высоту в десятки футов с вертикальными цилиндрами, расположенными в линию. Эти ранние двигатели работали на очень низких скоростях — отчасти из-за ограничений их инжекторного оборудования с воздушным дутьем, а отчасти из-за того, что они были совместимы с большей частью промышленного оборудования, предназначенного для паровых двигателей — диапазоны скоростей от 100 до 300 об / мин были обычным явлением. Двигатели обычно запускались путем подачи сжатого воздуха в цилиндры для вращения двигателя, хотя двигатели меньшего размера можно было запустить вручную.

В первые десятилетия двадцатого века, когда большие дизельные двигатели впервые устанавливались на корабли, двигатели имели форму, аналогичную распространенным в то время составным паровым двигателям, с поршнем, соединенным с шатуном через крейцкопф. несущий. Следуя практике паровых двигателей, были сконструированы четырехтактные дизельные двигатели двойного действия для увеличения выходной мощности, с сгоранием, происходящим с обеих сторон поршня, с двумя комплектами клапанного механизма и впрыском топлива. Эта система также означала, что направление вращения двигателя можно было изменить на противоположное, изменив синхронизацию форсунок. Это означало, что двигатель можно было соединить напрямую с гребным винтом без коробки передач. Несмотря на то, что дизельный двигатель двойного действия производил большую мощность и был очень эффективным, основная проблема заключалась в обеспечении хорошего уплотнения в месте, где шток поршня проходил через дно нижней камеры сгорания к подшипнику крейцкопфа. К 1930-х годов оказалось, что устанавливать турбокомпрессоры на двигатели проще и надежнее, хотя крейцкопфы по-прежнему используются для уменьшения нагрузки на подшипники коленчатого вала и износа цилиндров в больших длинноходных соборных двигателях.

Современные дизельные двигатели

Существует два класса дизельных и бензиновых двигателей: двухтактные и четырехтактные.
Большинство дизелей обычно используют четырехтактный цикл, а некоторые более крупные дизели работают по двухтактному циклу, в основном огромные двигатели на кораблях. В большинстве современных локомотивов используется двухтактный дизель, соединенный с генератором, который вырабатывает ток для привода электродвигателей, что устраняет необходимость в трансмиссии. Для достижения рабочего давления в цилиндрах двухтактные дизели должны использовать наддув от турбокомпрессора или нагнетателя. Двухтактные дизельные двигатели идеально подходят для таких применений из-за их высокой удельной мощности — с вдвое большим количеством рабочих ходов на один оборот коленчатого вала по сравнению с четырехтактными двигателями они способны производить гораздо большую мощность на рабочий объем.

Обычно ряды цилиндров используются в количестве, кратном двум, хотя может использоваться любое количество цилиндров, если нагрузка на коленчатый вал уравновешена для предотвращения чрезмерной вибрации. Рядный 6-цилиндровый двигатель наиболее распространен в двигателях средней и большой мощности, хотя также распространены V8 и рядный 4-цилиндровый двигатель. Двигатели малой мощности (обычно считаются двигателями объемом менее 5 литров) обычно являются 4- или 6-цилиндровыми, причем 4-цилиндровый тип является наиболее распространенным типом, используемым в автомобилях. Также были произведены 5-цилиндровые дизельные двигатели, представляет собой компромисс между плавностью хода 6-цилиндрового двигателя и компактными размерами 4-цилиндрового двигателя Дизельные двигатели для небольших заводских машин, лодок, тракторов, генераторов и насосов могут быть 4-, 3-, 2-цилиндровыми. , с одноцилиндровым дизельным двигателем, оставшимся для легкой стационарной работы.

Стремление улучшить удельную мощность дизельного двигателя привело к созданию нескольких новых цилиндров, позволяющих извлекать больше мощности из заданной мощности. Двигатель Napier Deltic с тремя цилиндрами, расположенными в форме треугольника, каждый из которых содержит два поршня противоположного действия, а весь двигатель имеет три коленчатых вала, является одним из наиболее известных. Компания Commer van из Соединенного Королевства разработала аналогичную конструкцию для дорожных транспортных средств. Двигатель Commer имел три горизонтальных рядных цилиндра, каждый с двумя поршнями противоположного действия, и двигатель имел два коленчатых вала. Хотя обе эти конструкции преуспели в производстве большей мощности при заданной мощности, они были сложными и дорогими в производстве и эксплуатации, и когда технология турбонагнетателя улучшилась в 1919 г.В 60-х годах это оказалось гораздо более надежным и простым способом извлечения большей мощности.

В качестве примечания: до 1949 года компания Sulzer начала экспериментировать с двухтактными двигателями с давлением наддува до шести атмосфер, в которых вся выходная мощность отводилась от выхлопной турбины. Двухтактные поршни приводили в движение поршни воздушного компрессора, образуя объемный газогенератор. Противоположные поршни были соединены рычагами вместо коленчатых валов. Несколько таких агрегатов можно было бы соединить вместе для подачи энергетического газа на одну большую выходную турбину. Общий тепловой КПД был примерно в два раза выше, чем у простой газовой турбины. (Источник Modern High-Speed Oil Engines Volume II C.W. Chapman, опубликовано The Caxton Publishing Co. Ltd., переиздано в июле 1949 г.)

Модельные двигатели с воспламенением от сжатия с карбюратором

Простые двигатели с воспламенением от сжатия предназначены для модельных двигателей. Это очень похоже на типичный двигатель со свечами накаливания, который работает на смеси метанола (метилового спирта) и смазки (обычно касторового масла) (и иногда нитрометана для улучшения характеристик) с нитью накаливания для обеспечения воспламенения. Вместо свечи накаливания головка имеет регулируемый противостоит поршню над поршнем, образуя верхнюю поверхность камеры сгорания. Этот контрпоршень удерживается регулировочным винтом, управляемым внешним рычагом (или иногда съемным шестигранным ключом). Используемое топливо содержит эфир, который является очень летучим и имеет чрезвычайно низкую температуру воспламенения, в сочетании с керосином и смазкой, а также очень небольшой долей (обычно 2 процента) присадки, улучшающей воспламенение, такой как амилнитрат или предпочтительно изопропилнитрат в настоящее время. Двигатель запускается путем снижения компрессии и настройки обогащения смеси в распылителе с помощью регулируемого игольчатого клапана, постепенно увеличивая компрессию при прокручивании двигателя. Компрессия увеличивается до тех пор, пока двигатель не заработает. Затем смесь можно обеднить и увеличить компрессию. По сравнению с двигателями со свечами накаливания, модельные дизельные двигатели демонстрируют гораздо более высокую топливную экономичность, что увеличивает выносливость в зависимости от количества перевозимого топлива. Они также обладают более высоким крутящим моментом, что позволяет вращать гребной винт большего или большего шага на более низкой скорости. Поскольку сгорание происходит задолго до того, как открывается выпускное отверстие, эти двигатели также значительно тише (без глушителя), чем двигатели со свечами накаливания аналогичного объема. По сравнению с двигателями со свечами накаливания, модельные дизели сложнее дросселировать в широком диапазоне мощностей, что делает их менее подходящими для моделей с радиоуправлением, чем двух- или четырехтактные двигатели со свечами накаливания, хотя эта разница считается менее заметной при использование современных двигателей с портами Шнерле.

Преимущества и недостатки по сравнению с двигателями с искровым зажиганием

Мощность и экономия топлива

Дизельные двигатели более эффективны, чем бензиновые (бензиновые) двигатели той же мощности, что приводит к меньшему расходу топлива. Обычный запас составляет на 40 процентов больше миль на галлон для эффективного турбодизеля. Например, текущая модель _koda Octavia, использующая двигатели Volkswagen Group, имеет комбинированный рейтинг в евро 38 миль на галлон США (6,2 литра на 100 км (л/100 км)) для 102 базовых лошадиных сил (л.с.) (76 киловатт). (кВт)) бензиновый двигатель и 54 мили на галлон (4,4 л/100 км) для дизельного двигателя мощностью 105 л.с. (75 кВт). Однако такое сравнение не учитывает, что дизельное топливо более плотное и содержит примерно на 15 процентов больше энергии. Скорректировав цифры для Octavia, можно обнаружить, что общая энергоэффективность дизельной версии все еще примерно на 20 процентов выше, несмотря на снижение веса дизельного двигателя. При сравнении двигателей относительно малой мощности для веса автомобиля (таких как двигатели мощностью 75 лошадиных сил (л.с.) для Volkswagen Golf) общее преимущество дизельного двигателя в энергоэффективности снижается еще больше, но все же составляет от 10 до 15 процентов.

Хотя более высокая степень сжатия помогает повысить эффективность, дизельные двигатели намного экономичнее бензиновых (бензиновых) двигателей при малой мощности и холостом ходу двигателя. В отличие от бензинового двигателя, у дизеля отсутствует дроссельная заслонка во впускной системе, которая закрывается на холостом ходу. Это создает паразитное сопротивление поступающему воздуху, снижая эффективность бензиновых/бензиновых двигателей на холостом ходу. Из-за более низких тепловых потерь дизельные двигатели имеют меньший риск постепенного перегрева при длительной работе на холостом ходу. Например, во многих приложениях, таких как судостроение, сельское хозяйство и железные дороги, дизели остаются без присмотра в течение многих часов, а иногда и дней. Эти преимущества особенно привлекательны в локомотивах.

Дизельные двигатели без наддува тяжелее бензиновых двигателей той же мощности по двум причинам. Во-первых, требуется дизельный двигатель большего рабочего объема, чтобы производить ту же мощность, что и бензиновый двигатель. По сути, это связано с тем, что дизель должен работать на более низких оборотах двигателя. Дизельное топливо впрыскивается непосредственно перед воспламенением, поэтому у топлива остается мало времени, чтобы найти весь кислород в цилиндре. В бензиновом двигателе воздух и топливо смешиваются на протяжении всего такта сжатия, что обеспечивает полное смешивание даже при более высоких оборотах двигателя. Вторая причина большего веса дизельного двигателя заключается в том, что он должен быть прочнее, чтобы выдерживать более высокие давления сгорания, необходимые для воспламенения, и ударную нагрузку от детонации воспламеняющей смеси. В результате совершающая возвратно-поступательное движение масса (поршень и шатун) и результирующие силы, ускоряющие и замедляющие эти массы, тем больше, чем тяжелее, крупнее и прочнее деталь, и действуют законы убывающей отдачи прочности компонентов. , масса компонента и инерция — все это вступает в игру для создания баланса смещения, оптимальной средней выходной мощности, веса и долговечности.

Тем не менее, именно такое качество сборки позволило некоторым энтузиастам добиться значительного увеличения мощности двигателей с турбонаддувом за счет довольно простых и недорогих модификаций. Бензиновый двигатель аналогичного размера не может обеспечить сравнимое увеличение мощности без значительных изменений, потому что стандартные компоненты не смогут выдерживать более высокие нагрузки, воздействующие на них. Поскольку дизельный двигатель уже создан, чтобы выдерживать более высокие уровни нагрузки, он является идеальным кандидатом для настройки производительности с небольшими затратами. Однако следует отметить, что любая модификация, которая увеличивает количество топлива и воздуха, проходящего через дизельный двигатель, повысит его рабочую температуру, что сократит срок его службы и увеличит требования к интервалу обслуживания. Это проблемы с более новыми, более легкими, высокопроизводительными дизельными двигателями, которые не «перестроены» в степени старых двигателей и вынуждены обеспечивать большую мощность в двигателях меньшего размера.

Добавление турбокомпрессора или нагнетателя к двигателю в значительной степени способствует увеличению экономии топлива и выходной мощности, уменьшая упомянутое выше ограничение скорости впуска топлива и воздуха для данного объема двигателя. Давление наддува у дизелей может быть выше, чем у бензиновых двигателей, а более высокая степень сжатия позволяет дизельному двигателю быть более эффективным, чем сопоставимый двигатель с искровым зажиганием. Хотя теплотворная способность топлива немного ниже (45,3 МДж/кг (мегаджоулей на килограмм) по сравнению с бензином (45,8 МДж/кг), дизельное топливо намного плотнее, и топливо продается по объему, поэтому дизельное топливо содержит больше энергии на литр или галлон. Повышенная экономия топлива дизельного двигателя по сравнению с бензиновым двигателем означает, что дизель производит меньше углекислого газа (CO2) на единицу расстояния. В последнее время прогресс в производстве и изменения в политическом климате увеличили доступность и осведомленность о биодизеле, альтернативе дизельному топливу, полученному из нефти, с гораздо более низким чистым суммарным выбросом CO2 из-за поглощения CO2 растениями, используемыми для производства. топливо.

Выбросы

Дизельные двигатели производят очень мало угарного газа, так как они сжигают топливо в избытке воздуха даже при полной нагрузке, при этом количество впрыскиваемого топлива за цикл все еще составляет около 50 процентов от стехиометрического. Однако они могут выделять черную сажу (или, точнее, твердые частицы дизельного топлива) из своих выхлопных газов, которые состоят из несгоревших углеродных соединений. Это часто вызвано изношенными форсунками, которые недостаточно распыляют топливо, или неисправной системой управления двигателем, которая позволяет впрыскивать больше топлива, чем может быть полностью сожжено за отведенное время.

Предел полной нагрузки дизельного двигателя при нормальной эксплуатации определяется «пределом черного дыма», за пределами которого топливо не может полностью сгорать; поскольку «предел черного дыма» все еще значительно беднее стехиометрического, можно получить больше мощности, превысив его, но в результате неэффективное сгорание означает, что дополнительная мощность достигается за счет снижения эффективности сгорания, высокого расхода топлива и плотных облаков дыма. дым, так что это делается только в специализированных приложениях (таких как буксировка трактора), где эти недостатки не имеют большого значения.

Аналогичным образом, при запуске из холодного состояния эффективность сгорания двигателя снижается, поскольку холодный блок двигателя отбирает тепло из цилиндра в такте сжатия. В результате топливо не сгорает полностью, что приводит к сине-белому дыму и снижению выходной мощности до тех пор, пока двигатель не прогреется. Это особенно касается двигателей с непосредственным впрыском, которые менее термически эффективны. При электронном впрыске время и продолжительность последовательности впрыска можно изменить, чтобы компенсировать это. Старые двигатели с механическим впрыском могут иметь ручное управление для изменения времени или многофазные свечи накаливания с электронным управлением, которые остаются включенными в течение периода времени после запуска, чтобы обеспечить чистое сгорание — свечи автоматически переключаются на более низкую мощность, чтобы предотвратить они выгорают.

Частицы размером, обычно называемым PM10 (частицы размером 10 микрометров или меньше), вызывают проблемы со здоровьем, особенно в городах. Некоторые современные дизельные двигатели оснащены сажевыми фильтрами, которые улавливают черную сажу и при насыщении автоматически регенерируются путем сжигания частиц. Другие проблемы, связанные с выхлопными газами (оксиды азота, оксиды серы), можно уменьшить за счет дополнительных инвестиций и оборудования; некоторые дизельные автомобили теперь имеют каталитические нейтрализаторы в выхлопе.

Мощность и крутящий момент

Для коммерческого использования, требующего буксировки, перевозки грузов и других тяговых задач, дизельные двигатели, как правило, имеют более желательные характеристики крутящего момента. Дизельные двигатели, как правило, имеют довольно низкий пик крутящего момента в своем диапазоне скоростей (обычно между 1600–2000 об/мин для двигателя небольшой мощности и ниже для более крупного двигателя, используемого в грузовике). Это обеспечивает более плавный контроль над большими нагрузками при запуске из состояния покоя и, что особенно важно, позволяет дизельному двигателю работать с более высокими нагрузками на низких скоростях, чем бензиновый / бензиновый двигатель, что делает их намного более экономичными для этих приложений. Эта характеристика не столь желательна в частных автомобилях, поэтому в большинстве современных дизелей, используемых в таких автомобилях, используется электронное управление, турбокомпрессоры с изменяемой геометрией и более короткий ход поршня для достижения более широкого распределения крутящего момента в диапазоне оборотов двигателя, обычно достигая пика около 2500–3000 об/мин. .

Надежность

Отсутствие системы электрического зажигания значительно повышает надежность. Высокая долговечность дизельного двигателя также обусловлена его перестроением (см. выше), а также циклом сгорания дизеля, который создает менее резкие изменения давления по сравнению с двигателем с искровым зажиганием, преимущество, которое усиливается за счет более низкие скорости вращения в дизелях. Дизельное топливо является лучшей смазкой, чем бензин, поэтому оно менее вредно для масляной пленки на поршневых кольцах и каналах цилиндров; дизельные двигатели обычно проходят 250 000 миль (400 000 км) или более без ремонта.

Качество и разнообразие топлива

В дизельных двигателях топливо испаряется с помощью механической форсунки (вместо струи Вентури в карбюраторе, как в бензиновом двигателе). Это принудительное испарение означает, что можно использовать менее летучие виды топлива. Что еще более важно, поскольку в дизельном двигателе в цилиндр вводится только воздух, степень сжатия может быть намного выше, поскольку отсутствует риск преждевременного зажигания при условии точного времени процесса впрыска. Это означает, что температура цилиндров дизельного двигателя намного выше, чем у бензинового двигателя, что позволяет использовать менее горючее топливо.

Дизельное топливо представляет собой форму легкого жидкого топлива, очень похожего на керосин, но дизельные двигатели, особенно старые или простые конструкции, в которых отсутствуют точные электронные системы впрыска, могут работать на широком спектре других видов топлива. Одной из наиболее распространенных альтернатив является растительное масло из самых разных растений. Некоторые двигатели могут работать на растительном масле без модификаций, а для большинства других требуются довольно простые модификации. Биодизель — это чистое дизельное топливо, очищенное от растительного масла, и его можно использовать почти во всех дизельных двигателях. Единственными ограничениями для топлива, используемого в дизельных двигателях, являются способность топлива течь по топливопроводам и способность топлива надлежащим образом смазывать топливный насос и форсунки.

Дизель в двигателях с искровым зажиганием

Бензиновый двигатель (с искровым зажиганием) иногда может работать как двигатель с воспламенением от сжатия при нештатных обстоятельствах, явление, обычно описываемое как детонация или детонация (во время нормальной работы) или дизельная работа (когда двигатель продолжает работать после отключения электрической системы зажигания). Обычно это вызвано горячими отложениями углерода в камере сгорания, которые действуют так же, как и свеча накаливания 9.0284 в дизельном двигателе или авиационном двигателе. Чрезмерный нагрев также может быть вызван неправильным опережением зажигания и/или соотношением топливо/воздух, что, в свою очередь, приводит к перегреву открытых частей свечи зажигания в камере сгорания. Наконец, двигатели с высокой степенью сжатия, требующие высокооктанового топлива, могут стучать при использовании низкооктанового топлива.

Характеристики топлива и жидкостей

Дизельные двигатели могут работать на различных видах топлива, в зависимости от конфигурации, хотя наиболее распространено одноименное дизельное топливо, полученное из сырой нефти. Дизельное топливо хорошего качества можно синтезировать из растительного масла и спирта. Популярность биодизеля растет, поскольку его часто можно использовать в немодифицированных двигателях, хотя производство остается ограниченным. В последнее время биодизель из кокоса, который может производить очень многообещающий метиловый эфир кокоса (CME), обладает характеристиками, которые улучшают смазывающую способность и сгорание, что дает обычному дизельному двигателю без каких-либо модификаций большую мощность, меньше твердых частиц или черного дыма и более плавную работу двигателя. Филиппины являются пионерами в исследованиях CME на основе кокоса с помощью немецких и американских ученых. Нефтяное дизельное топливо часто называют петродизель , если необходимо различать источник топлива.

Двигатели могут работать с полным спектром дистиллятов сырой нефти, от компримированного природного газа, спиртов, бензина, до мазута, от дизельного топлива до мазута. Тип используемого топлива представляет собой сочетание эксплуатационных требований и затрат на топливо.

Остаточное топливо представляет собой «отбросы» процесса дистилляции и представляет собой более густую, тяжелую нефть или нефть с более высокой вязкостью, настолько густую, что ее трудно перекачивать, если ее не нагреть. Остаточные мазуты дешевле чистого, очищенного дизельного топлива, хотя и грязнее. Их основные соображения касаются использования на кораблях и очень больших генераторных установках из-за стоимости большого объема потребляемого топлива, часто составляющего многие метрические тонны в час. В эту категорию можно отнести низкоочищенное биотопливо, чистое растительное масло (SVO) и отработанное растительное масло (WVO). Кроме того, использование низкокачественного топлива может привести к серьезным проблемам с техническим обслуживанием. Большинство дизельных двигателей, которыми питаются такие корабли, как супертанкеры, сконструированы таким образом, что двигатель может безопасно использовать топливо низкого качества.

Обычное дизельное топливо воспламеняется труднее, чем бензин, из-за его более высокой температуры воспламенения, но после возгорания дизельное топливо может быть очень сильным.

Применение дизельного двигателя

Использование дизельного двигателя во всем мире в значительной степени зависит от местных условий и конкретного применения. Области применения, требующие надежности дизеля и высокого крутящего момента (такие как тракторы, грузовые автомобили, тяжелая техника, большинство автобусов и т. д.), встречаются практически во всем мире (очевидно, что эти применения также выигрывают от улучшенной топливной экономичности дизеля). Местные условия, такие как цены на топливо, играют большую роль в принятии дизельных двигателей — например, в Европе к концу XIX века большинство тракторов были дизельными.50-х годов, в то время как в Соединенных Штатах дизельное топливо не доминировало на рынке до 1970-х годов. Точно так же около половины всех автомобилей, продаваемых в Европе (где цены на топливо высоки), имеют дизельный двигатель, в то время как частные автомобили в Северной Америке практически не имеют дизельных двигателей из-за гораздо более низкой стоимости топлива и плохой репутации.

Помимо их использования на торговых судах и катерах, дизельное топливо также имеет военно-морское преимущество в относительной безопасности в дополнение к увеличению запаса хода по сравнению с бензиновым двигателем. Немецкие «карманные линкоры» были самыми большими дизельными боевыми кораблями, но немецкие торпедные катера, известные как E-boats (Schnellboot) времен Второй мировой войны тоже были дизельными катерами. Обычные подводные лодки использовали их еще до Первой мировой войны. Преимуществом американских дизель-электрических подводных лодок было то, что они работали по двухтактному циклу, в отличие от четырехтактного, который использовали другие военно-морские силы.

Mercedes-Benz в сотрудничестве с Robert Bosch GmbH с 1936 года успешно выпускает легковые автомобили с дизельным двигателем, которые продаются во многих частях мира, а другие производители присоединились к 1970-х и 1980-х годов. Затем последовали другие производители автомобилей: Borgward в 1952 году, Fiat в 1953 году и Peugeot в 1958 году.

В США дизель не так популярен в легковых автомобилях, как в Европе. Такие автомобили традиционно воспринимались как более тяжелые, более шумные, имеющие эксплуатационные характеристики, из-за которых они медленнее разгоняются, более закопченные, вонючие и более дорогие, чем аналогичные автомобили с бензиновым двигателем. С конца 1970-х до середины 1980-х подразделения General Motors Oldsmobile, Cadillac и Chevrolet производили маломощные и ненадежные дизельные версии своих бензиновых двигателей V8, что является одной из очень веских причин такой репутации. Dodge с его знаменитыми рядными шестицилиндровыми дизельными двигателями Cummins, устанавливаемыми в пикапах (примерно с конца 1980-х годов) действительно возродил привлекательность дизельных двигателей в легковых автомобилях среди американских потребителей, но превосходный и широко распространенный американский легковой автомобиль с дизельным двигателем так и не был реализован. Попытка преобразовать бензиновый двигатель в дизельный двигатель оказалась безрассудной со стороны GM. В 1980-х компания Ford Motor пробовала устанавливать дизельные двигатели на некоторые легковые автомобили, но без особого успеха. Кроме того, до введения дизельного топлива со сверхнизким содержанием серы 15 частей на миллион, которое началось 15 октября 2006 г. в США (1 июня 2006 г. в Канаде), дизельное топливо, используемое в Северной Америке, по-прежнему имело более высокое содержание серы, чем дизельное топливо, используемое в Северной Америке. топлива, используемого в Европе, фактически ограничивая использование дизельного топлива промышленными транспортными средствами, что еще больше усугубило негативный имидж. Дизельное топливо со сверхнизким содержанием серы не является обязательным до 2010 года в Соединенных Штатах. Это изображение не отражает последние разработки, особенно когда речь идет об очень высоком крутящем моменте современных дизелей на низких оборотах, характеристики которых аналогичны большим бензиновым двигателям V8, популярным в Соединенных Штатах. Легкие и тяжелые грузовики в Соединенных Штатах годами оснащались дизельными двигателями. После внедрения дизельного топлива со сверхнизким содержанием серы Mercedes-Benz начал продавать легковые автомобили под брендом BlueTec. Кроме того, другие производители, такие как Ford, General Motors, Honda, планировали продавать дизельные автомобили в США в 2008-2009 гг., предназначенный для удовлетворения более жестких требований по выбросам в 2010 году.

В Европе, где налоговые ставки во многих странах делают дизельное топливо намного дешевле бензина, автомобили с дизельным двигателем очень популярны (более половины продаваемых новых автомобилей оснащены дизельными двигателями), а новые конструкции значительно сузили разницу между бензиновыми и дизельными автомобилями в упомянутые области. Часто среди моделей с аналогичным обозначением турбодизели превосходят своих родственных автомобилей с бензиновым двигателем без наддува. В одном анекдоте рассказывается о гонщике Формулы-1 Дженсоне Баттоне, который был арестован за рулем дизельного купе BMW 330cd на скорости 230 километров в час (км/ч) (около 140 миль в час (миль/ч)) во Франции, где он был слишком молод. арендовать для него автомобиль с бензиновым двигателем. Баттон сухо заметил в последующих интервью, что фактически оказал BMW услугу по связям с общественностью, поскольку никто не верил, что дизель может ездить так быстро. Тем не менее, BMW уже выиграла гонку «24 часа Нюрбургринга» в общем зачете за 19 лет.98 с дизелем 3-й серии. Дизельная лаборатория BMW в Штайре, Австрия, возглавляемая Ференцем Аниситсом, занимается разработкой инновационных дизельных двигателей.

Компания Mercedes-Benz, предлагающая легковые автомобили с дизельным двигателем с 1936 года, сделала упор на дизельные автомобили с высокими эксплуатационными характеристиками в своем новом модельном ряду, как и Volkswagen со своими брендами. Citroën продает больше автомобилей с дизельными двигателями, чем с бензиновыми двигателями, поскольку французские бренды (также Peugeot) впервые представили бездымные конструкции HDI с фильтрами. Даже итальянская марка Alfa Romeo, известная своим дизайном и успешной историей в гонках, делает упор на дизели, которые также участвуют в гонках.

Несколько мотоциклов были построены с использованием дизельных двигателей, но недостатки веса и стоимости обычно перевешивают повышение эффективности в этом приложении.

В отрасли дизельных двигателей двигатели часто делятся по скорости на три неофициальные группы:

Высокоскоростной: Высокоскоростные (приблизительно 1200 об/мин и более) двигатели используются для питания грузовых автомобилей, автобусов, тракторов, автомобилей, яхт, компрессоров, насосов и небольших электрических генераторов.

Среднескоростной: Большие электрические генераторы часто приводятся в движение среднескоростными двигателями (примерно от 300 до 1200 об/мин), которые оптимизированы для работы на заданной (синхронной) скорости в зависимости от частоты генерации (50 или 60 Гц) и обеспечивают быструю реакцию на изменения нагрузки. . Среднеоборотные двигатели также используются для судовых двигателей и механических приводов, таких как большие компрессоры или насосы. Самые большие среднеоборотные двигатели, производимые сегодня (2007 г.), имеют мощность примерно до 22 400 кВт (30 000 л.с.). Среднеоборотные двигатели, производимые сегодня, в основном четырехтактные, однако некоторые двухтактные двигатели все еще производятся.

Тихоходный: (также известный как «Медленноскоростной») Самые большие дизельные двигатели в основном используются для питания кораблей, хотя наземных электростанций также очень мало. Эти чрезвычайно большие двухтактные двигатели имеют выходную мощность до 80 МВт, работают в диапазоне примерно от 60 до 120 об/мин, имеют высоту до 15 м и вес более 2000 тонн. Обычно они работают на дешевом низкокачественном «тяжелом топливе», также известном как «бункерное» топливо, которое требует нагрева на корабле для заправки и перед впрыском из-за высокой вязкости топлива. Такие крупные низкоскоростные двигатели разрабатывают такие компании, как MAN B&W Diesel (ранее Burmeister & Wain) и Wärtsilä (которая приобрела Sulzer Diesel). Они необычайно узкие и высокие из-за добавления крейцкопфа. Сегодня (2007 г.) 14-цилиндровый Wärtsilä RT-flex 9Двухтактный дизельный двигатель 6C с турбонаддувом, построенный лицензиатом Wärtsilä Doosan в Корее, является самым мощным дизельным двигателем, введенным в эксплуатацию, с диаметром цилиндра 960 мм и мощностью 80,08 МВт (108 920 л.с.). Он был введен в эксплуатацию в сентябре 2006 года на борту крупнейшего в мире контейнеровоза Emma Maersk, принадлежащего группе AP Moller-Maersk.

Необычные применения

Самолеты

Цеппелины Graf Zeppelin II и Hindenburg приводились в движение реверсивные дизели . Направление работы менялось переключением шестерен на распределительном валу. С полной мощности вперед двигатели можно было остановить, переключить и вывести на полную мощность задним ходом менее чем за 60 секунд.

Дизельные двигатели были впервые испытаны на самолетах в 1930-х годах. Ряд производителей построили двигатели, наиболее известными из которых, вероятно, были радиальные двигатели Packard с воздушным охлаждением и Junkers Jumo 205, который был умеренно успешным, но оказался непригодным для боевого применения во время Второй мировой войны. Еще одним интересным послевоенным предложением стал комплекс Napier Nomad. Однако в целом более низкая удельная мощность дизелей, особенно по сравнению с турбовинтовыми двигателями, работающими на керосине, не позволяет использовать их в этом приложении.

Очень высокая стоимость авиационного газа в Европе и достижения в области автомобильных дизельных технологий вызвали новый интерес к этой концепции. Новые сертифицированные легкие самолеты с дизельным двигателем уже доступны, и ряд других компаний также разрабатывают для этой цели новые конструкции двигателей и самолетов. Многие из них работают на легкодоступном реактивном топливе или могут работать как на реактивном топливе, так и на обычном автомобильном дизельном топливе. Чтобы получить высокое соотношение мощности и веса, необходимое для авиадвигателя, эти новые «авиадизели» обычно являются двухтактными, а некоторые, например, британский двигатель «Даир», используют поршни противоположного действия для увеличения мощности.

Автомобильные гонки

Несмотря на то, что вес и меньшая мощность дизельных двигателей, как правило, не позволяют им использоваться в автомобильных гонках, многие дизели участвуют в гонках в классах, где они требуются, в основном в гонках на грузовиках и буксировке тракторов, а также в типы гонок, в которых эти недостатки менее серьезны, например, гонки на рекордную скорость или гонки на выносливость. Существуют даже драгстеры с дизельным двигателем, несмотря на такие недостатки дизеля, как вес и низкие пиковые обороты.

В 1931-го года Клесси Камминс установил свой дизель в гоночный автомобиль, разогнавшись до 162 км/ч в Дайтоне и 138 км/ч в гонке Indianapolis 500, где Дэйв Эванс довел его до тринадцатого места, закончив всю гонку без пит-стопа, полагаясь на крутящий момент и эффективность использования топлива для преодоления веса и низкой пиковой мощности.

В 1933 году Bentley 1925 года выпуска с двигателем Gardner 4LW стал первым автомобилем с дизельным двигателем, принявшим участие в ралли Монте-Карло под управлением лорда Говарда де Клиффорда. Это был лучший британский автомобиль, занявший пятое место в общем зачете.

В 1952 году Фред Агабашян выиграл поул-позицию в гонке Indianapolis 500 на 6,6-литровом дизельном автомобиле Cummins с турбонаддувом, установив рекорд скорости круга с поул-позицией — 222,108 км/ч или 138,010 миль/ч. Хотя Агабашян оказался на восьмом месте до того, как дошел до первого поворота, он поднялся на пятое место за несколько кругов и бежал конкурентоспособно, пока плохо расположенный воздухозаборник автомобиля не проглотил достаточно мусора с трассы, чтобы вывести из строя турбонагнетатель на 71-м круге; он финишировал 27-м.

Поскольку дизельные автомобили с турбонаддувом стали сильнее в 1990-х годах, они также участвовали в гонках кузовных автомобилей, а BMW даже выиграла 24 часа Нюрбургринга в 1998 году с 320d против других заводских дизельных соревнований Volkswagen и около 200 автомобилей с обычным двигателем. . Alfa Romeo даже организовала гоночную серию со своими моделями Alfa Romeo 147 1. 9 JTD.

Участники ралли VW Dakar в 2005 и 2006 годах оснащены собственной линейкой двигателей TDI, чтобы побороться за первую общую победу на дизеле. Между тем, пятикратный победитель гонки «24 часа Ле-Мана» Audi R8 был заменен Audi R10 в 2006 году, который оснащен двигателем V12 TDI с системой Common Rail мощностью 650 л.с. (485 кВт) и крутящим моментом 1100 Н•м (810 фунт-сила-фут). дизельный двигатель, соединенный с 5-ступенчатой коробкой передач вместо 6-ступенчатой, используемой в R8, чтобы справиться с дополнительным крутящим моментом. Коробка передач считается главной проблемой, так как более ранние попытки других потерпели неудачу из-за отсутствия подходящих трансмиссий, которые могли бы достаточно долго выдерживать крутящий момент.

После победы в гонке «12 часов Себринга» в 2006 году на своем дизельном R10 компания Audi также одержала победу в гонке «24 часа Ле-Мана» 2006 года. Это первый раз, когда спортивный автомобиль может соревноваться за общие победы на дизельном топливе с автомобилями, работающими на обычном топливе или на метаноле и биоэтаноле. Однако значение этого немного уменьшается из-за того, что правила гонок ACO / ALMS поощряют использование альтернативных видов топлива, таких как дизельное топливо.

В 2007 году Audi снова одержала победу в Себринге. У нее было преимущество как в скорости, так и в экономии топлива, по сравнению со всеми остальными, включая Porsche RS Spyder, которые представляют собой специально построенные гоночные автомобили с бензиновым двигателем. После победы в Себринге можно с уверенностью сказать, что в этом году дизельные автомобили Audi снова выиграют гонку «24 часа Ле-Мана» 2007 года. Единственным конкурентом является дизельный двигатель Peugeot 9.08 гонщик. Но эта машина не крутила колеса в гонках.

В 2006 году JCB Dieselmax побил рекорд наземной скорости для дизельных автомобилей, разогнавшись до средней скорости более 328 миль в час. В автомобиле использовались «два дизельных двигателя общей мощностью 1500 лошадиных сил (1120 киловатт). Каждый из них представляет собой 4-цилиндровый двигатель объемом 4,4 литра, используемый в коммерческих целях в качестве экскаватора-погрузчика». ^[1]

В 2007 году SEAT — с SEAT León Mk2 на арене Oschersleben Motorsport Arena в Германии — стал первым производителем, выигравшим этап серии WTCC на дизельном автомобиле, всего через месяц после объявления о его участии. Чемпионат мира по кузовным гонкам FIA с Leon TDI. Успех SEAT с León TDI был продолжен и привел к победе в 2009 году.Чемпионские титулы FIA WTCC (как для гонщиков, так и для производителей).

В 2007 году Уэс Андерсон управлял построенным компанией Gale Banks Engineering пикапом Chevrolet S-10 с дизельным двигателем мощностью 1250 л. ^[2]

Мотоциклы

Дизельные двигатели с традиционно низким удельным весом обычно не подходят для использования в мотоциклах, для которых требуется высокая мощность, малый вес и высокая скорость вращения двигателя. Однако в 19В 80-х годах силы НАТО в Европе стандартизировали все свои машины для работы на дизельном топливе. У некоторых был парк мотоциклов, поэтому для них проводились испытания дизельных двигателей. Использовались одноцилиндровые двигатели с воздушным охлаждением, построенные Ломбардини из Италии, и они имели некоторый успех, достигая производительности, аналогичной бензиновым мотоциклам, и расхода топлива почти 200 миль на галлон. Это привело к тому, что некоторые страны переоборудовали свои велосипеды дизельными двигателями.

Разработка Университета Крэнфилда и калифорнийской компании Hayes Diversified Technologies привела к производству дизельного внедорожного мотоцикла на основе ходовой части трейлового мотоцикла Kawasaki KLR650 с бензиновым двигателем для использования в военных целях. Двигатель дизельного мотоцикла представляет собой одноцилиндровый четырехтактный двигатель с жидкостным охлаждением, рабочим объемом 584 см_ и мощностью 21 кВт (28 л.с.) с максимальной скоростью 85 миль в час (136 км/ч). Hayes Diversified Technologies обсуждала, но впоследствии отложила поставку гражданской версии примерно за 19 долларов США.,000. Дорого по сравнению с аналогичными моделями.

В 2005 году Корпус морской пехоты США принял на вооружение M1030M1, мотоцикл для бездорожья, основанный на Kawasaki KLR650 и модифицированный двигателем, предназначенным для работы на дизельном топливе или реактивном топливе JP8. Поскольку другие тактические машины США, такие как внедорожник Humvee и танк M1 Abrams, используют JP8, использование мотоцикла-разведчика, работающего на том же топливе, имело смысл с логистической точки зрения.

В Индии мотоциклы производства Royal Enfield можно купить с одноцилиндровыми дизельными двигателями объемом 650 см_ на базе аналогичных используемых бензиновых двигателей, поскольку дизель намного дешевле бензина и более надежен. Эти двигатели шумные и нерафинированные, но очень популярные благодаря своей надежности и экономичности.

Текущие и будущие разработки

Уже сейчас многие системы впрыска Common Rail и насос-форсунки используют новые форсунки, в которых вместо соленоида используются многослойные пьезоэлектрические кристаллы, что обеспечивает более точное управление процессом впрыска.

Турбокомпрессоры с изменяемой геометрией имеют гибкие лопатки, которые перемещаются и пропускают в двигатель больше воздуха в зависимости от нагрузки. Эта технология повышает как производительность, так и экономию топлива. Задержка наддува уменьшается, поскольку компенсируется инерция крыльчатки турбокомпрессора.

Система управления акселерометром (APC) использует акселерометр для обеспечения обратной связи об уровне шума и вибрации двигателя и, таким образом, дает указание ЭБУ впрыскивать минимальное количество топлива, которое обеспечивает тихое сгорание и по-прежнему обеспечивает требуемую мощность (особенно на холостом ходу). )

Ожидается, что в дизельных двигателях с системой Common Rail следующего поколения будет использоваться изменяемая геометрия впрыска, которая позволяет изменять количество впрыскиваемого топлива в более широком диапазоне, а также система изменения фаз газораспределения, аналогичная той, что используется в бензиновых двигателях.

В частности, в Соединенных Штатах ужесточение норм выбросов представляет собой серьезную проблему для производителей дизельных двигателей. Изучаются другие методы достижения еще более эффективного сгорания, такие как HCCI (воспламенение от сжатия гомогенного заряда).

Факты о современных дизельных двигателях

(Источник: Robert Bosch GmbH)

Топливо проходит через форсунки на скорости около 1500 миль в час (2400 км/ч)

Топливо впрыскивается в камеру сгорания менее чем за 1,5 мс — примерно столько времени, сколько вспыхивает камера.

Наименьшее количество впрыскиваемого топлива составляет один кубический миллиметр — примерно такой же объем, как головка булавки. Самый большой объем впрыска на данный момент для автомобильных дизельных двигателей составляет около 70 кубических миллиметров.

Если коленчатый вал шестицилиндрового двигателя вращается со скоростью 4500 об/мин, система впрыска должна контролировать и обеспечивать 225 циклов впрыска в секунду.

Во время демонстрационной поездки автомобиль Volkswagen с 1-литровым дизельным двигателем израсходовал всего 0,89 литра топлива на 100 километров (112,36 км/л, 264 мили на галлон {США}, 317 миль на галлон {имперский/английский язык}) — вероятно, самый экономичный автомобиль в мире. Система впрыска топлива Bosch под высоким давлением была одним из основных факторов чрезвычайно низкого расхода топлива прототипа. Производственными рекордсменами по экономии топлива являются Volkswagen Lupo 3 L TDI и Audi A2 3 L 1.2 TDI со стандартными показателями расхода топлива 3 литра на 100 километров (33,3 км / л, 78 миль на галлон {US}, 9).4 мили на галлон {имперский}). Их системы впрыска дизельного топлива под высоким давлением также поставляются Bosch.

В 2001 году почти 36 процентов новых автомобилей, зарегистрированных в Западной Европе, имели дизельные двигатели. Для сравнения: в 1996 году автомобили с дизельным двигателем составляли лишь 15% новых автомобилей, зарегистрированных в Германии. Австрия лидирует в рейтинге регистраций автомобилей с дизельным двигателем с 66 процентами, за ней следуют Бельгия с 63 процентами и Люксембург с 58 процентами. Германия с 34,6% в 2001 году находилась в середине турнирной таблицы. Швеция отстает, в 2004 году только 8 процентов новых автомобилей имели дизельный двигатель (в Швеции дизельные автомобили облагаются гораздо более высокими налогами, чем эквивалентные бензиновые автомобили).

История автомобилей с дизельными двигателями

Первыми серийными автомобилями с дизельными двигателями были Mercedes-Benz 260D и Hanomag Rekord, выпущенные в 1936 году. Citroën Rosalie также выпускался в период с 1935 по 1937 год с очень редким дизельным двигателем (1766 куб.см 11UD). двигатель) только в версии Familiale (универсал или универсал). ^[3]

После нефтяного кризиса 1970-х турбодизели были испытаны (например, на экспериментальных и рекордных автомобилях Mercedes-Benz C111). Первый серийный турбодизельный автомобиль был выпущен в 1919 г.78, 5-цилиндровый 3,0-литровый Mercedes 300 SD мощностью 115 л.с. (86 кВт), доступный только в Северной Америке. В Европе в 1979 году был представлен Peugeot 604 с турбодизелем объемом 2,3 л, а затем и Mercedes 300 TD с турбонаддувом.

Многие энтузиасты Audi утверждают, что Audi 100 TDI был первым дизельным двигателем с турбонаддувом и непосредственным впрыском, проданным в 1989 году, но это неверно, поскольку Fiat Croma TD-i. d. был продан с турбонаддувом и непосредственным впрыском в 1986 году, а два года спустя Austin Rover Montego.

Новаторским в Audi 100, однако, было использование электронного управления двигателем, поскольку у Fiat и Austin был чисто механически управляемый впрыск. Электронное управление непосредственным впрыском существенно повлияло на выбросы, плавность хода и мощность.

Интересно отметить, что крупными игроками на рынке автомобилей с дизельными двигателями являются те же компании, которые первыми разработали различные разработки (Mercedes-Benz, BMW, Peugeot/Citroën, Fiat, Alfa Romeo, Volkswagen Group), за исключением Austin Rover. — хотя предок Остина Ровера, компания The Rover Motor Company, производила дизельные двигатели малой мощности с 1956 года, когда она представила 4-цилиндровый дизельный двигатель объемом 2051 см_ для своего Land Rover 4 _ 4.

В 1998 году, впервые в истории гонок, в легендарной гонке «24 часа Нюрбургринга» абсолютным победителем стал автомобиль с дизельным двигателем: заводская команда BMW 320d, BMW E36, оснащенный современным дизельным двигателем высокого давления. технология впрыска от Robert Bosch GmbH. Низкий расход топлива и большой запас хода, позволяющие участвовать в гонках сразу 4 часа, сделали его победителем, поскольку сопоставимые автомобили с бензиновым двигателем тратили больше времени на дозаправку.

В 2006 году новый Audi R10 TDI LMP1, представленный Joest Racing, стал первым автомобилем с дизельным двигателем, выигравшим «24 часа Ле-Мана». Автомобиль-победитель также улучшил рекорд конфигурации трассы после 1990 года на 1 круг, составив 380. Однако это не дотянуло до рекордного расстояния, установленного в 1971 году, более чем на 200 км.

См. также

Автомобиль
Нефть

Примечания

↑ Автомобиль JCB бьет рекорд скорости на дизельном топливе, BBC. Проверено 3 февраля 2009 г..
↑ Национальная ассоциация Hot Rod Diesel Дата обращения 30 декабря 2014 г.
↑ Citroën Traction Avant 7., J. Cats. Проверено 3 февраля 2009 г.

Ссылки

Ссылки ISBN поддерживают NWE за счет реферальных сборов

Чаллен, Бернард и Родика Баранесеу. Справочник по дизельным двигателям. 2-е изд. Бистин, Массачусетс: Баттерворт-Хайнеманн, 1999. ISBN 0750621761
Демпси, Пол. Как ремонтировать дизельные двигатели. 2-е изд. Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: TAB Books, 1990. ISBN 0830661670
Макарчук Андрей. Инженерия дизельных двигателей: термодинамика, динамика, проектирование и машиностроение управления. Бока-Ратон, Флорида: CRC Press, 2002. ISBN 0824707028

Внешние ссылки

Все ссылки получены 28 июля 2022 г.

Патент США 608845 (PDF)
Как работают дизельные двигатели. HowStuffWorks .

Авторы

Энциклопедия Нового Света автора и редактора переписали и дополнили Википедия статья
в соответствии со стандартами New World Encyclopedia . Эта статья соответствует условиям лицензии Creative Commons CC-by-sa 3.0 (CC-by-sa), которая может использоваться и распространяться с надлежащим указанием авторства. Упоминание должно осуществляться в соответствии с условиями этой лицензии, которая может ссылаться как на авторов New World Encyclopedia , так и на самоотверженных добровольных участников Фонда Викимедиа. Чтобы процитировать эту статью, щелкните здесь, чтобы просмотреть список допустимых форматов цитирования. История более ранних вкладов википедистов доступна исследователям здесь:

Дизельный двигатель ^{история}

История этой статьи с момента ее импорта в New World Encyclopedia :

История «Дизельного двигателя»

Примечание. На использование отдельных изображений, лицензированных отдельно, могут распространяться некоторые ограничения.

Рудольф Кристиан Карл Дизель — Биография, факты и фотографии

Жил в 1858 – 1913 гг. Рудольф Кристиан Карл Дизель внес большой вклад в области машиностроения, в частности, в современные методы приведения в действие транспортных средств. Он наиболее известен тем, что изобрел дизельный двигатель с его 1893 патента на «новую рациональную тепловую машину».

Рекламные объявления

История ранней жизни и семьи

Родившийся 18 марта 1858 года в Париже, Франция, Рудольф Дизель был сыном Теодора Дизеля, переплетчика, и Элизы Штробель, кожевенницы. Оба его родителя были баварскими немцами, родом из Аугсбурга. Регулярные визиты в Национальную консерваторию искусств и ремесел в Париже пробудили его интерес к технике. Когда в 1870 году разразилась франко-прусская война, семья Дизель была изгнана из Франции и переехала в Лондон. Однако молодого Рудольфа Дизеля вернули в Аугсбург, чтобы он остался у родственников, чтобы продолжить свое образование.

Дизель получил стипендию в Королевском баварском политехническом институте в Мюнхене в 1875 году, где изучал термодинамику у профессора Карла Пауля Готфрида фон Линде. Несмотря на то, что он не смог получить высшее образование в своем классе 1879 года, потому что он был болен брюшным тифом, он мудро использовал свое время, приобретая практический опыт в области машиностроения на машинном заводе братьев Зульцер в Винтертуре, Швейцария. В следующем году Рудольф Дизель блестяще закончил учебу и переехал в Париж, чтобы работать со своим бывшим профессором Карлом Паулем Готфридом фон Линде в его бизнесе по производству холодильного оборудования и льдогенераторов Linde Refrigeration Machinery.

Карьера

Итак, в 1880 году компания Diesel помогала Linde в проектировании и строительстве современной холодильной и льдогенераторной установки. Через год Дизель стал директором завода. В 1883 году Дизель женился на Марте Флаше, и у них родились два сына Рудольф-младший и Ойген, а также дочь Хедди.

В 1885 году он построил работающий двигатель на аммиаке, чтобы попытаться повысить эффективность использования топлива, но он не оправдал его ожиданий, поэтому он начал рассматривать другие варианты.

В 1890 Дизель переехал в Берлин и возглавил инженерный офис Linde. Он также присоединился к нескольким другим корпоративным советам

Дизель заинтересовался теоретическими работами Николаса Карно, французского физика, который разрабатывал принципы современного двигателя внутреннего сгорания. Дизель считал, что можно построить двигатель в четыре раза более эффективный; заметив, что до 90 процентов энергии в паровой машине тратится впустую.

Это вдохновение привело его идеи в действие, и он начал работать над своим проектом по разработке эффективного двигателя. В 1892 он получил патент на двигатель, работающий на самом дешевом на тот момент топливе — угольной пыли. В то время, когда он работал над конструкцией своего двигателя, его проект финансировался Maschinenfabrik Augsburg, теперь известным как MAN Diesel, и Friedrich Krupp AG, теперь известным как ThyssenKrupp.

Дизельный двигатель

27 февраля 1892 г. Дизель подал в Берлине патент на «новую рациональную тепловую машину», а в следующем году, 23 февраля 1893 г., он получил патент на «Метод работы и конструкцию для сжигания топлива». Двигатели». Чтобы подогреть интерес к своему новому изобретению, он опубликовал описание своего нового двигателя под названием «Theorie und Konstruktion eines rationellen Wäremotors» («Теория и конструкция рационального теплового двигателя») в 189 г. 3.

Дизель начал испытания прототипа своего двигателя, одиночного 10-футового железного цилиндра с маховиком в его основании, 10 августа 1893 года. Испытания прошли успешно, но двигатель не был коммерчески жизнеспособным. Он нашел обходные пути и улучшения для проблем, включая замену топлива с угольной пыли на очищенное минеральное масло, а затем на тяжелую нефть. Затем в 1897 году он смог успешно представить первый 4-тактный одноцилиндровый компрессорный двигатель мощностью 25 лошадиных сил с КПД 26,2%. Этот двигатель стал широко известен после того, как его показали в 189-м8 Мюнхенская выставка.

Двигатель Дизель спроектирован как двигатель с механизмом воспламенения от сжатия. Это работает за счет воспламенения топлива от высокой температуры (примерно 530 ^o C), достигаемой за счет сжатия воздуха до высокого давления перед впрыском топлива в цилиндр. Топливо, используемое для питания двигателя, может быть получено из биологического сырья или на основе нефти. Этот механизм не требует сложных систем искрового зажигания, и эта особенность выделяет дизельный двигатель и делает его более экономичным. По словам самого Дизеля,

«Более высокая степень сжатия дизельного топлива приводит к его большей эффективности использования топлива. Поскольку воздух сжат, температура сгорания выше, а газы расширяются после сгорания, оказывая большее давление на поршень и коленчатый вал».

Первый коммерческий двигатель был построен в Сент-Луисе, штат Миссисипи, для пивовара Адольфуса Буша, и позже Буш приобрел лицензии США и Канады на производство и продажу.

Его изобретение было адаптировано и усовершенствовано, и его технология сегодня используется для судовых двигателей, автомобилей, генераторов электроэнергии, заводов, поездов, оборудования для бурения нефтяных скважин и горнодобывающих машин.

Смерть и исчезновение

29 сентября 1913 года в возрасте 55 лет Дизель сел на пароход «Дрезден», чтобы пересечь Ла-Манш. По пути в Лондон на собрание Consolidated Diesel Manufacturing он исчез. Известно, что он зашел в свою каюту около 22:00 после ужина и попросил позвать его на следующее утро около 6:00. Во время утреннего звонка его каюта оказалась пустой, а его кровать не спала; его больше никогда не видели живым.

Через десять дней после его исчезновения команда голландского катера «Кертсен» наткнулась в Северном море на разлагающееся тело мужчины. Личные вещи, такие как его футляр для таблеток, перочинный нож, удостоверение личности. карточка, и футляр для очков был взят, чтобы помочь идентифицировать его. Ойген, младший из сыновей Рудольфа Дизеля, идентифицировал эти личные вещи как принадлежащие его отцу.

Объявления

Кто изобрел дизельный двигатель? Изобретения и изобретатели для детей***

Подшивка фактов об изобретении дизельного двигателя: Изобретение *** Дата изобретения: 1893 *** Имя изобретателя: Рудольф Дизель *** Продолжительность жизни изобретателя: 1858 — 1913 *** Гражданство изобретателя: немец *** Исторический период: Вторая промышленная революция в США / Викторианский период (1850 — 1914) *** Категория: Транспорт *** Страна происхождения: Германия *** Факты об изобретателе и его изобретение ***

Факт 1: Кто изобрел дизельный двигатель? Дизельный двигатель был изобретен Рудольфом Дизелем в 1893 году во время Второй промышленной революции в США (1850-1914).

Факт 2: Кто изобрел дизельный двигатель? До изобретения дизельного двигателя в 1893 году Николаус Отто изобрел в 1876 году двигатель внутреннего сгорания, работавший на нефтяном газе, а не на паре.

Факт 3: Кто изобрел дизельный двигатель? В 1886 году немецкому изобретателю Карлу Бенцу приписывают изобретение первого настоящего автомобиля с бензиновым двигателем, и автомобильная промышленность действительно взлетела вперед, дав толчок достижениям и инновациям в автомобильной промышленности.

Факт 4: Кто изобрел дизельный двигатель? Изобретатель дизельного двигателя Рудольф Дизель родился 18 марта 1858 года в Париже, Франция, и умер 29 сентября 1913 года.

Факт 5: Кто изобрел дизельный двигатель? Ранние годы Рудольфа Дизеля прошли в Париже, Франция, где он вырос в семье. Он был сыном Теодора Дизеля, кожевника, и его матерью была Элиза Стробель.

Факт 6: Кто изобрел дизельный двигатель? Рудольф Дизель получил образование в Мюнхенском техническом университете, но не смог окончить его в 1879 году, потому что был серьезно болен брюшным тифом. Его отправили в Швейцарию для выздоровления, и в этот период он провел время на инженерном заводе Sulzer Brothers Machine Works в Винтертуре.

Факт 7: Кто изобрел дизельный двигатель? После выздоровления от брюшного тифа он вернулся в Мюнхенский технический университет и получил степень инженера.

Факт 8: Кто изобрел дизельный двигатель? Его первой работой была работа с Карлом фон Линде (1842–1934), его бывшим наставником в Мюнхенском техническом университете, который изобрел холодильник в 1876 году. назначен директором завода по производству льда Linde.

Факт 9: Кто изобрел дизельный двигатель? В 1883 году Рудольф женился на Марте Флаше, и у пары родились два сына Рудольф-младший и Ойген, а также дочь по имени Хедди.

Факт 10: Кто изобрел дизельный двигатель? Рудольф был очарован всеми аспектами новых технологий, особенно в отношении разработки двигателя внутреннего сгорания, который был разработан такими людьми, как Жан Жозеф Этьен Ленуар, Николаус Отто и Николас Карно.

Факт 11: Кто изобрел дизельный двигатель? Рудольфа особенно интересовали работы французского физика Николаса Карно, написавшего книгу о паровых машинах и создавшего теорию максимального КПД тепловых двигателей.

Факт 12: Кто изобрел дизельный двигатель? Рудольф убедился, что он может создать более эффективный двигатель, и в 1892 году получил патент на свою все еще теоретическую конструкцию. К 1893 году он построил одноцилиндровый двигатель, в котором в качестве топлива использовалось арахисовое масло.

Факт 13: Кто изобрел дизельный двигатель? В 1897 году Рудольф представил первый 25-сильный 4-тактный одноцилиндровый компрессорный двигатель, который был представлен на Мюнхенской выставке 1898 года. Его изобретение нового типа двигателя внутреннего сгорания с механизмом воспламенения от сжатия, не требующего сложных систем искрового зажигания.

Факт 14: Кто изобрел дизельный двигатель? Он получил патенты на свой дизайн в Германии и других странах, включая США. Патент США 542 846 был выдан 16 июля 1895 г. на «метод и устройство для преобразования тепла в работу» и патент США 608 845 9 августа 1898 г. на «Усовершенствования двигателей внутреннего сгорания»

Факт 15: Кто изобрел Дизельный двигатель? Дизель изначально разработал свое изобретение для использования угольной пыли в качестве топлива, но в конечном итоге был переработан для использования жидкого топлива, полученного в результате перегонки нефти.

Факт 16: Кто изобрел дизельный двигатель? Простая конструкция дизельного двигателя и его высокая эффективность сделали его изобретение немедленным коммерческим успехом и использовались для создания дизельных локомотивов и вагонов, подводных лодок и кораблей. Только в 1930-х годах дизельные двигатели стали использоваться в автомобилях.

Факт 17: Кто изобрел дизельный двигатель? Успех его изобретения побудил Рудольфа заявить, что его двигатели заменят все другие формы движущей силы, включая паровые и бензиновые двигатели.

Факт 18: Кто изобрел дизельный двигатель? Откровенные замечания Рудольфа вызвали критику и сделали его врагами из числа конкурентов в отрасли

Факт 19: Кто изобрел дизельный двигатель? Рудольф Дизель умер 29 сентября 1913 года при самых загадочных обстоятельствах. Он сел на пароход «Дрезден», направлявшийся в Лондон, чтобы принять участие в собрании Consolidated Diesel Manufacturing, пообедал и удалился в свою каюту в 10 часов вечера. Больше его никто не видел — он исчез.

Факт 20 — Воздействие: Его загадочная смерть привела к множеству теорий заговора, включая самоубийство и убийство. Обстоятельства его странной смерти так и не были раскрыты.

История биодизельного топлива — Pacific Biodiesel

Перейти к содержимому

История биодизельного топливаbio_admin2020-01-11T22:10:19-10:00

ИСТОРИЯ БИОДИЗЕЛЬНОГО ТОПЛИВА

Дизельный двигатель, разработанный в 1890-х годах изобретателем Рудольфом Дизелем, стал предпочтительным двигателем во всем мире благодаря своей мощности, надежности и высокой топливной экономичности. Первыми экспериментаторами с топливом на растительном масле были французское правительство и сам доктор Дизель, которые предполагали, что чистые растительные масла могут приводить в действие ранние дизельные двигатели для сельского хозяйства в отдаленных районах мира, где в то время не было нефти. Современное биодизельное топливо, которое производится путем преобразования растительных масел в соединения, называемые метиловыми эфирами жирных кислот, появилось в результате исследований, проведенных в 19 в.30-х годов в Бельгии, но современная биодизельная промышленность не была создана в Европе до конца 1980-х годов.

Дизельный двигатель был разработан из-за желания улучшить неэффективные, громоздкие и иногда опасные паровые двигатели конца 1800-х годов. Дизельный двигатель работает по принципу воспламенения от сжатия, при котором топливо впрыскивается в цилиндр двигателя после того, как воздух сжат до высокого давления и температуры. Когда топливо поступает в цилиндр, оно самовоспламеняется и быстро сгорает, заставляя поршень опускаться и преобразовывая химическую энергию топлива в механическую энергию. Доктор Рудольф Дизель, в честь которого назван двигатель, владеет первым патентом на двигатель с воспламенением от сжатия, выданным в 189 г.3. Дизель стал известен во всем мире своим инновационным двигателем, который мог использовать различные виды топлива.

Early Work

Ранние дизельные двигатели имели сложные системы впрыска и были рассчитаны на работу на различных видах топлива, от керосина до угольной пыли. Это был лишь вопрос времени, когда кто-нибудь поймет, что из-за высокого содержания энергии растительные масла могут стать отличным топливом. Первая публичная демонстрация дизельного топлива на основе растительного масла состоялась на Всемирной выставке 1900 года, когда французское правительство поручило компании Otto построить дизельный двигатель, работающий на арахисовом масле. Французское правительство интересовалось растительными маслами как внутренним топливом для своих африканских колоний. Позже Рудольф Дизель проделал обширную работу над топливом на растительном масле и стал ведущим сторонником такой концепции, полагая, что фермеры могут извлечь выгоду из собственного топлива. Однако потребовалось почти столетие, прежде чем такая идея стала широко распространенной реальностью. Вскоре после смерти доктора Дизеля в 1913 нефть стала широко доступна в различных формах, включая класс топлива, известный нам сегодня как «дизельное топливо». Поскольку нефть была доступной и дешевой, конструкция дизельного двигателя была изменена, чтобы соответствовать свойствам нефтяного дизельного топлива. Результатом стал двигатель, который был экономичным и очень мощным. В течение следующих 80 лет дизельные двигатели станут отраслевым стандартом, где требуются мощность, экономичность и надежность.

Современный двигатель, современное топливо

Из-за широкой доступности и низкой стоимости нефтяного дизельного топлива топливу на основе растительного масла уделялось мало внимания, за исключением периодов высоких цен на нефть и дефицита. Вторая мировая война и нефтяной кризис 1970-х годов вызвали недолгий интерес к использованию растительных масел в качестве топлива для дизельных двигателей. К сожалению, новые конструкции дизельных двигателей не могут работать на традиционных растительных маслах из-за гораздо более высокой вязкости растительного масла по сравнению с нефтяным дизельным топливом. Требовался способ снизить вязкость растительных масел до такой степени, чтобы их можно было правильно сжигать в дизельном двигателе. Для выполнения этой задачи было предложено множество методов, включая пиролиз, смешивание с растворителями и даже эмульгирование топлива с водой или спиртами, но ни один из них не дал подходящего решения. Это был бельгийский изобретатель в 1937, который первым предложил использовать переэтерификацию для превращения растительных масел в алкиловые эфиры жирных кислот и использовать их в качестве заменителя дизельного топлива. В процессе переэтерификации растительное масло преобразуется в три молекулы меньшего размера, которые гораздо менее вязкие и легко сгорают в дизельном двигателе. Реакция переэтерификации лежит в основе производства современного биодизельного топлива, которое является торговым названием метиловых эфиров жирных кислот. В начале 1980-х годов опасения по поводу окружающей среды, энергетической безопасности и перепроизводства в сельском хозяйстве снова выдвинули на передний план использование растительных масел, на этот раз с переэтерификацией в качестве предпочтительного метода производства таких заменителей топлива.

Биодизель идет по всему миру

Новаторская работа в Европе и Южной Африке таких исследователей, как Мартин Миттельбах, способствовала развитию индустрии биодизельного топлива в начале 1990-х годов, при этом промышленность США развивалась медленнее из-за более низких цен на дизельное топливо. . Компания Pacific Biodiesel стала одним из первых заводов по производству биодизеля в Соединенных Штатах в 1996 году, открыв предприятие по производству биодизеля для переработки отработанного растительного масла в биодизель на острове Мауи на Гавайях. Биодизельная промышленность стала нарицательной в США после террористических атак 9/11/2001 привело к исторически высоким ценам на нефть и повышению осведомленности об энергетической безопасности. По состоянию на 2005 год мировое производство биодизеля достигло 1,1 миллиарда галлонов, при этом большая часть топлива производится в Европейском союзе, хотя проекты по производству биодизеля во всем мире растут из-за роста цен на сырую нефть и опасений по поводу глобального потепления.

Будущее биодизельного топлива

Благодаря чистоте выбросов, простоте использования и многим другим преимуществам биодизель быстро становится одним из самых быстрорастущих альтернативных видов топлива в мире. При минимальных субсидиях биодизельное топливо конкурентоспособно по стоимости с нефтяным дизельным топливом, и миллионы пользователей оценили преимущества этого топлива. Будущее биодизеля заключается в способности мира производить возобновляемое сырье, такое как растительные масла и жиры, чтобы поддерживать стоимость биодизеля конкурентоспособной по сравнению с нефтью, не вытесняя земли, необходимые для производства продуктов питания, и не разрушая при этом естественные экосистемы.

Posted inДвигатель