benzie uusi moottori sisäinen palaminen tuli lujasti elämäämme ja pysyy siinä määräämättömän ajan. Vaihtoehtojen kehittäminen polttoaineteknologiat olettaa, että jossain tulevaisuudessa bensiinimoottorista tulee lopulta vain historiaa, mutta asiantuntijoiden mukaan sen potentiaali on käytetty vain 75 prosenttia, mikä antaa meille mahdollisuuden kutsua bensiinipolttomoottoria tällä hetkellä yhdeksi tärkeimmistä moottorityypeistä maailman. maailmamme.

Keksintö bensiinimoottori, kuten monet muutkin nykyajan asiat, joita ilman nykyään mahdoton ajatella, tapahtui yleensä onnettomuuden seurauksena, kun ranskalainen F. Lebon löysi vuonna 1799 valaistuskaasun - vedyn, hiilimonoksidin, metaanin ja joidenkin muiden palavien kaasujen seoksen. . Kuten nimestä voi päätellä, valaistuskaasua käytettiin valaisimissa, jotka korvasivat kynttilöitä tuolloin, mutta Le Bon löysi sille pian toisen käytön. Tutkiessaan löydetyn kaasun ominaisuuksia insinööri huomasi, että sen seos ilman kanssa räjähtää vapauttaen suuren määrän energiaa, jota voidaan käyttää ihmisen etujen mukaisesti. Vuonna 1801 Lebon patentoi ensimmäisen kaasumoottorin, joka koostuu kahdesta kompressorista ja polttokammiosta. Pohjimmiltaan Lebon-kaasumoottorista tuli modernin polttomoottorin primitiivinen prototyyppi.

On huomattava, että räjähdyksen lämpöenergiaa yritettiin asettaa ihmiskunnan palvelukseen kauan ennen Le Bonin syntymää. Hollantilainen tiedemies Christian Huygens käytti 1600-luvulla ruutia käynnistääkseen vesipumput, jotka toimittivat vettä Versaillesin palatsin puutarhoihin, ja italialainen fyysikko Alessandro Volta keksi "sähköaseen" 1700-luvun 80-luvun lopulla. , jossa sähkökipinä sytytti vedyn ja ilman seoksen ampuen piipun palan korkkia.

Vuonna 1804 Lebon kuoli traagisesti ja polttotekniikan kehitys pysähtyi joksikin aikaa, kunnes belgialainen Jean Etienne Lenoir arvasi käyttävänsä periaatetta sähköinen sytytys sytyttää sweep kaasumoottorissa. Muutaman jälkeen epäonnistuneita yrityksiä, Lenoir onnistui luomaan toimivan polttomoottorin, jonka hän patentoi vuonna 1859. Valitettavasti Lenoir osoittautui enemmän liikemieheksi kuin keksijäksi. Julkaistessaan useita satoja moottoreitaan hän ansaitsi melko kohtuullisen summan rahaa ja lopetti keksintönsä parantamisen. Lenoir-moottoria, jota käytettiin vetureiden, maantievaunujen, laivojen ja paikallaan ajamiseen, pidetään kuitenkin historian ensimmäisenä toimivana polttomoottorina.

Vuonna 1864 saksalainen insinööri August Otto sai patentin omalle kaasumoottorimallilleen, jonka hyötysuhde oli 15 prosenttia, eli se ei ollut vain tehokkaampi kuin moottori Lenoir, mutta myös tehokkaampi kuin mikään tuolloin olemassa ollut höyryyksikkö. Otto perusti yhdessä teollisuusmies Langenin kanssa Otto and Company -yhtiön, jonka suunnitelmiin kuului uusien moottoreiden valmistus, joita valmistettiin noin 5000 kappaletta. Vuonna 1877 Otto patentoi nelitahtisen polttomoottorin, mutta, kuten kävi ilmi, ranskalainen Beau de Roche oli keksinyt nelitahtisen syklin muutama vuosi ennen tätä päivämäärää. Näiden insinöörien välinen oikeudellinen taistelu päättyi Otton tappioon, mikä aiheutti hänen monopolioikeutensa nelitahtisykliin mitätöinnin. Siitä huolimatta Otto-moottorin suunnittelu oli monella tapaa parempi kuin ranskalainen vastine, mikä määräsi sen menestyksen - vuoteen 1897 mennessä näistä moottoreista oli valmistettu jo 42 000 eri tehoa.

Kevyt kaasu polttomoottoreiden polttoaineena kavensi merkittävästi niiden käyttöaluetta, joten eri maiden insinöörit etsivät jatkuvasti uutta, edullisempaa polttoainetta. Yksi ensimmäisistä keksijistä, joka käytti bensiiniä polttomoottoreiden polttoaineena, oli amerikkalainen Brighton, joka kehitti niin sanotun "haihtuvan" kaasuttimen vuonna 1872. Hänen suunnittelunsa oli kuitenkin niin epätäydellinen, että hän luopui ponnisteluistaan.

Toimiva bensiinikäyttöinen polttomoottori luotiin vasta kymmenen vuotta Brightonin keksimisen jälkeen. Gottlieb Daimler, lahjakas saksalainen insinööri, joka työskenteli Otto-yhtiössä 1800-luvun 80-luvun alussa, tarjosi pomolle hänen kehittämänsä bensiinimoottorin projektia, jota voitaisiin käyttää maantiekuljetukset Otto kuitenkin hylkäsi hänen sitoumuksensa. Vastauksena Daimler ja hänen ystävänsä Wilhelm Maybach jättivät Otto & Companyn ja perustivat oman yrityksen. Ensimmäinen Daimler-Maybach-bensiinimoottori ilmestyi vuonna 1883 ja se oli tarkoitettu pysyvään asennukseen. Sytytys sylinterissä tuli ontosta kuumaputkesta, mutta yleensä moottorin suunnittelu jätti paljon toivomisen varaa juuri huonon sytytyksen sekä bensiinin haihtumisprosessin vuoksi.

Tässä vaiheessa yksinkertaisempi ja luotettava järjestelmä bensiinin haihdutus, jonka unkarilainen suunnittelija Donat Banki keksi vuonna 1893. Hän keksi kaasuttimen, josta tuli prototyyppi kaasutinjärjestelmät tunnetaan nykyään. Banks ehdotti vallankumouksellista ideaa noihin aikoihin - ei haihduttaa bensiiniä - vaan suihkuttaa sitä tasaisesti sylinterin päälle. Ilmavirta imee bensiiniä mittaussuihkun läpi, joka oli tehty reikäputken muotoon. Virtauspainetta ylläpidettiin pienellä säiliöllä, jossa oli uimuri, joka tuotti tasaisen suhteellisen ilman ja bensiinin seoksen.

Siitä hetkestä lähtien polttomoottoreiden kehitys on ollut nousussa. Ensimmäinen kaasutetut moottorit oli vain yksi sylinteri. Tehon lisäys saavutettiin lisäämällä sylinterin tilavuutta, mutta vuosisadan loppuun mennessä alkoi ilmestyä kaksisylinterisiä moottoreita, ja 1900-luvun alussa nelisylinteriset moottorit alkoivat yleistyä.

Minkä tahansa ajoneuvon, myös maanpäällisen, päälaite on voimalaitos - moottori, joka muuntaa erityyppiset energiat mekaaniseksi työksi.

Kuljetusmoottoreiden historiallisen kehityksen aikana liikkeen mekaaninen työ suoritettiin käyttämällä:

1) ihmisten ja eläinten lihasvoima;

2) tuulen ja veden virtausvoimat;

3) höyryn ja erityyppisten kaasumaisten, nestemäisten ja kiinteiden polttoaineiden lämpöenergia;

4) sähkö- ja kemiallinen energia;

5) aurinko- ja ydinenergia.

Tietueita itseliikkuvien ajoneuvojen rakentamisyrityksistä oli jo XV - XVI -luvuilla. Totta, näiden "ajoneuvojen" voimalaitokset olivat ihmisen lihasvoima. Yksi ensimmäisistä melko tunnetuista itseliikkuvista asennuksista "lihasmoottorilla" on sivuvaunu manuaalinen ajo jalaton kelloseppä Nürnbergistä Stefan Farfleur, jonka hän rakensi vuonna 1655.

Venäjällä tunnetuin oli talonpoika L. L. Shamshurenkovin Pietarissa vuonna 1752 rakentama ”itsekäyvä vaunu”.

Tämä useiden ihmisten kuljettamiseen melko tilava vaunu sai liikkeelle kahden ihmisen lihasvoiman. Ensimmäisen pedaalimetallipyörän, joka on muotoilultaan lähellä nykyaikaisia ​​polkupyöriä, valmisti Artamonov, maaorja Permin maakunnan Verhotrusskyn alueella 1700- ja 1800-luvun vaihteessa.

Vanhimmat voimalaitokset, vaikkakaan eivät kuljetusvoimalat, ovat hydraulimoottorit- putoavan veden virtauksen (painon) käyttämät vesipyörät sekä tuuliturbiinit. Tuulen voimaa on käytetty muinaisista ajoista lähtien purjelaivojen ja paljon myöhemmin pyörivien alusten liikkumiseen. Tuulen käyttö pyörivissä aluksissa toteutettiin pystysuuntaisten pyörivien pylväiden avulla, jotka korvasivat purjeet.

Esiintyminen 1600-luvulla vesimoottoreilla ja myöhemmin höyrykoneilla oli tärkeä rooli manufactory-tuotannon syntymisessä ja kehityksessä ja sitten teollisessa vallankumouksessa. .Keksijöiden suuret toiveet kuitenkin itseliikkuvat vaunut ensimmäisten höyrykoneiden käytöstä ajoneuvoissa ei toteutunut. Ranskalaisen insinöörin Joseph Cagnon vuonna 1769 rakentama ensimmäinen höyryauto, jonka kantavuus oli 2,5 tonnia, osoittautui erittäin tilaa vieväksi, hitaasti liikkuvaksi ja vaatisi pakollisia pysähdyksiä 15 minuutin välein.

Vasta XIX vuosisadan lopussa. Ranskassa luotiin erittäin onnistuneita näytteitä itseliikkuvista miehistöistä, joissa oli höyrykone. Vuodesta 1873 lähtien ranskalainen suunnittelija Ademe Bolet rakensi useita menestyneitä höyrykoneita. Vuonna 1882 ilmestyi höyryautot Dion-painike,

ja vuonna 1887 - "höyryn apostoliksi" kutsutun Leon Serpolen autot. Serpolen luoma litteä putkikattila oli erittäin täydellinen höyrynkehitin, jossa vesi haihtui lähes välittömästi.

Serpole-höyryautot kilpailivat bensa autoja monissa kilpailuissa ja suurnopeuskilpailuissa vuoteen 1907 saakka. Samaan aikaan höyrykoneiden parantaminen kuljetuskoneina jatkuu nykyään niiden painon ja koon pienentämisen ja tehokkuuden lisäämisen suuntaan.

Höyrykoneiden parantaminen ja polttomoottoreiden kehittäminen 1800-luvun jälkipuoliskolla. siihen liittyi useiden keksijöiden yrityksiä käyttää sähköenergiaa kuljetusmoottoreissa. Kolmannen vuosituhannen kynnyksellä Venäjä juhli kaupunkimaan käytön satavuotisjuhlaa sähköinen kuljetus-raitiovaunu. Hieman yli sata vuotta sitten, XIX-luvun 80-luvulla, ensimmäiset sähköautot ilmestyivät. Niiden ulkonäkö liittyy lyijyakkujen luomiseen 1860-luvulla. Liian suuri ominaispaino ja riittämätön kapasiteetti eivät kuitenkaan sallineet sähköautojen kilpailla höyrykoneet ja bensiinimoottoreita. Sähköautoja, joissa on kevyemmät ja energiaintensiivisemmät hopeasinkkiakut, ei myöskään löytynyt. laaja sovellus. Venäjällä lahjakas suunnittelija I. V. Romanov loi 1800-luvun lopulla. useita erilaisia ​​sähköajoneuvoja melko kevyillä akuilla.

Sähköautoilla on melko korkeat edut. Ensinnäkin ne ovat ympäristöystävällisiä, koska niitä ei ole pakokaasut, niillä on erittäin hyvät vetoominaisuudet ja suuret kiihtyvyydet kasvavan vääntömomentin ja kierrosten määrän vähenemisen vuoksi; ne käyttävät halpaa sähköä, ovat helppokäyttöisiä, toimintavarmoja jne. Sähköautoilla ja johdinautoilla on nykyään vakavia kehitysnäkymiä ja mahdollisuuksia käyttää kaupunki- ja esikaupunkiliikenteessä, koska ongelmat on ratkaistava radikaalisti ympäristön saastumisen vähentämiseksi.

1700-luvun lopulla yritettiin luoda mäntäpolttomoottoreita. Joten vuonna 1799 englantilainen D. Barber ehdotti moottoria, joka käytti puun tislaamalla saatua ilman ja kaasun seosta. Toinen kaasumoottorin keksijä, Etienne Lenoir, käytti polttoaineena sytytyskaasua.

Jo vuonna 1801 ranskalainen Philippe de Bonnet ehdotti kaasumoottoriprojektia, jossa ilma ja kaasu puristettiin itsenäisillä pumpuilla, syötettiin sekoituskammioon ja sieltä moottorin sylinteriin, jossa seos sytytettiin sähkökipinällä. Tämän projektin ilmestymistä pidetään ilma-polttoaineseoksen sähköisen sytytyksen idean syntymäpäivänä.

Kölnin mekaanikko N. Otto suunnitteli ja rakensi vuonna 1862 ensimmäisen uudentyyppisen kiinteän moottorin, joka toimii nelitahtisella syklillä ja esipuristamalla seosta.

Melkein kaikki nykyaikaiset bensiini- ja kaasumoottorit toimivat Otto-syklillä (jakso, jossa lämmöntuonti on vakiotilavuudella).

Polttomoottoreiden käytännön käyttö kuljetushenkilöstössä alkoi 70-80-luvuilla. 1800-luvulla perustuu kaasun ja bensiinin ja ilman seosten käyttöön polttoaineena ja esipuristukseen sylintereissä. Kolme saksalaista suunnittelijaa tunnustetaan virallisesti öljyn tislauksen nestemäisillä jakeilla toimivien kuljetusmoottoreiden keksijöiksi: Gottlieb Daimler, joka rakensi bensiinimoottorilla varustetun moottoripyörän 29. elokuuta 1885 päivätyn patentin mukaisesti;

Karl Benz, joka rakensi 25. maaliskuuta 1886 päivätyn patentin mukaisesti kolmipyöräisen vaunun bensiinimoottorilla;

Rudolf Diesel, joka sai patentin vuonna 1892 moottorille, joka syttyy ilman ja nestemäisen polttoaineen seoksesta puristuksen aikana vapautuvan lämmön vuoksi.

Tässä on huomattava, että ensimmäiset polttomoottorit, jotka toimivat öljyn tislauksen kevyillä fraktioilla, luotiin Venäjällä. Joten vuonna 1879 venäläinen merimies I. S. Kostovich suunnitteli ja testasi vuonna 1885 menestyksekkäästi 8-sylinterisen bensiinimoottorin, jolla oli pieni massa ja suuri teho. Tämä moottori oli tarkoitettu ilmailuajoneuvoihin.

Vuonna 1899 Pietarissa luotiin maailman ensimmäinen taloudellinen ja tehokas puristussytytyksellä varustettu moottori. Työjakson kulku tässä moottorissa poikkesi saksalaisen insinöörin R. Dieselin ehdottamasta moottorista, joka ehdotti Carnot-syklin suorittamista isotermisellä poltolla. Venäjällä paranneltiin lyhyen aikaa uuden moottorin, kompressorittoman dieselmoottorin, suunnittelua ja jo vuonna 1901 Venäjällä rakennettiin G.V. Trinklerin suunnittelemia kompressorittomia dieselmoottoreita ja Ya.V. Maminin suunnittelemia. vuonna 1910.

Venäläinen suunnittelija E. A. Yakovlev suunnitteli ja rakensi moottoriajoneuvon, jossa oli kerosiinimoottori.

Venäläiset keksijät ja suunnittelijat työskentelivät menestyksekkäästi miehistön ja moottoreiden luomisessa: F. A. Blinov, Khaidanov, Guryev, Makhchansky ja monetMuut.

Tärkeimmät kriteerit moottoreiden suunnittelussa ja valmistuksessa XX vuosisadan 70-luvulle asti. haluttiin lisätä litran kapasiteettia ja siten saada eniten kompakti moottori. 70-80 vuoden öljykriisin jälkeen. tärkein vaatimus oli maksimaalinen tehokkuus. XX vuosisadan viimeiset 10-15 vuotta. Tärkeimmät kriteerit kaikille moottoreille ovat jatkuvasti kasvavat vaatimukset ja standardit moottoreiden ympäristön puhtaudelle ja ennen kaikkea pakokaasujen myrkyllisyyden radikaalille vähentämiselle varmistaen samalla hyvän taloudellisuuden ja suuren tehon.

Kaasutinmoottorit, joilla ei ole vuosiin ollut kilpailijoita kompaktiudessa ja litratehossa, eivät nykyään täytä ympäristövaatimuksia. Edes elektronisesti ohjatut kaasuttimet eivät pysty täyttämään nykyaikaisia ​​pakokaasujen myrkyllisyyttä koskevia vaatimuksia useimmissa moottorin toimintatiloissa. Nämä vaatimukset ja maailmanmarkkinoiden ankarat kilpailuolosuhteet muuttivat nopeasti ajoneuvojen ja ennen kaikkea henkilöautojen voimalaitostyyppejä. Nykyään erilaiset polttoaineen ruiskutusjärjestelmät erilaisilla ohjausjärjestelmillä, mukaan lukien elektroniset, ovat lähes kokonaan korvanneet kaasuttimien käytön henkilöautojen moottoreissa.

Maailman suurimpien autoyritysten radikaali rakenneuudistus moottorinrakennuksessa 1900-luvun viimeisellä vuosikymmenellä. samaan aikaan venäläisen konerakennuksen kolmannen hidastusjakson kanssa. Maan talouden kriisin vuoksi kotimainen teollisuus ei kyennyt varmistamaan moottorinrakennuksen oikea-aikaista siirtymistä uudentyyppisten moottoreiden tuotantoon. Samalla Venäjällä on hyvä tutkimustausta luomisessa lupaavia moottoreita ja pätevä asiantuntijahenkilöstö, joka pystyy nopeasti toteuttamaan olemassa olevan tieteellisen ja suunnittelun pohjatyön tuotannossa. Viimeisten 8-10 vuoden aikana on kehitetty ja valmistettu täysin uusia prototyyppejä moottoreista, joissa on säädettävä iskutilavuus ja säädettävä puristussuhde. Vuonna 1995 se kehitettiin ja otettiin käyttöön Zavolzhskin moottoritehtaalla ja Nižne-Novgorodin autotehtaalla mikroprosessorijärjestelmä polttoaineen syöttö ja sytytyksen valvonta varmistaen EURO-1-ympäristöstandardien noudattamisen. Kehitettiin ja valmistettiin näytteitä moottoreista, joissa on mikroprosessoripolttoaineensyötön ohjausjärjestelmä ja muuntimet, jotka täyttävät EURO-2:n ympäristövaatimukset. Tänä aikana NAMI:n tutkijat ja asiantuntijat kehittivät ja loivat: lupaavan turboyhdistedieselmoottorin, sarjan ympäristöystävällistä dieseliä ja bensiiniä. puhtaat moottorit perinteinen asettelu, moottorit käynnissä vetypolttoaine, kelluvat ajoneuvot korkea risti hellävaraisesti maahan jne.

Nykyaikaisten maaliikennemuotojen kehitys johtuu pääasiassa mäntäpolttomoottoreiden käytöstä voimalaitoksina. Mäntäpolttomoottorit ovat edelleen tärkein voimalaitostyyppi, jota käytetään pääasiassa autoissa, traktoreissa, maataloudessa, tieliikenteessä ja rakennuskoneissa. Tämä suuntaus jatkuu tänään ja tulee jatkumaan myös lähitulevaisuudessa. Mäntämoottoreiden tärkeimmät kilpailijat - kaasuturbiini sekä sähkö-, aurinko- ja suihkuvoimalaitokset - eivät ole vielä lähteneet kokeellisten näytteiden ja pienten pilottierien luomisesta, vaikka työ niiden hienosäätöön ja parantamiseen autotraktoreiden moottoreina jatkuu monissa yrityksissä ja yrityksiä kaikkialla maailmassa.

Kanssa sisältö

Johdanto……………………………………………………………………….2

1. Luomisen historia……………………………………………….…..3

2. Autoteollisuuden historia Venäjällä………………………………7

3. Polttomoottorit………………………8

3.1 ICE-luokitus ………………………………………….8

3.2 Mäntäpolttomoottorien perusteet ……………………………9

3.3 Toimintaperiaate………………………………………………..10

10

3.5 Nelitahtidieselmoottorin toimintaperiaate……………11

3.6 Kaksitahtisen moottorin toimintaperiaate……………….12

3.7 Nelitahtikaasuttimen ja dieselmoottoreiden käyttöjakso………………………………………….…………….13

3.8 Nelitahtisen moottorin käyttöjakso……………………………………………

3.9 Kaksitahtimoottoreiden käyttöjaksot…………………………………………………………………………

Johtopäätös…………………………………………………………………..16

Johdanto.

1900-luku on tekniikan maailmaa. Mahtavat koneet poistavat maan suolistosta miljoonia tonneja hiiltä, ​​malmia ja öljyä. Tehokkaat voimalaitokset tuottavat miljardeja kilowattituntia sähköä. Tuhannet tehtaat ja tehtaat valmistavat vaatteita, radioita, televisioita, polkupyöriä, autoja, kelloja ja muita tarvittavia tuotteita. Lennätin, puhelin ja radio yhdistävät meidät koko maailmaan. Junat, laivat, lentokoneet kuljettavat meitä suurella nopeudella mantereiden ja valtamerien yli. Ja korkealla yläpuolellamme, maan ilmakehän ulkopuolella, lentävät raketit ja maan keinotekoiset satelliitit. Kaikki tämä ei toimi ilman sähkön apua.

Ihminen aloitti kehityksensä omaksumalla luonnon valmiita tuotteita. Jo kehityksen ensimmäisessä vaiheessa hän alkoi käyttää keinotekoisia työkaluja.

Tuotannon kehittyessä edellytykset koneiden syntymiselle ja kehitykselle alkavat muotoutua. Aluksi koneet, kuten työkalut, vain auttoivat ihmistä hänen työssään. Sitten he alkoivat vähitellen korvata sitä.

Historian feodaalikaudella vesivirran voimaa käytettiin ensimmäistä kertaa energialähteenä. Veden liike pyöritti vesipyörää, joka puolestaan ​​sai voiman erilaisille mekanismeille. Tänä aikana ilmestyi laaja valikoima teknisiä koneita. Näiden koneiden laajaa käyttöä vaikeutti kuitenkin usein vesivirran puute lähellä. Oli tarpeen etsiä uusia energialähteitä koneiden voimanlähteeksi missä tahansa maan pinnalla. He kokeilivat tuulivoimaa, mutta se osoittautui tehottomaksi.

He alkoivat etsiä toista energianlähdettä. Keksijät työskentelivät pitkään, he testasivat monia koneita - ja lopulta rakennettiin uusi moottori. Se oli höyrykone. Se sai liikkeelle lukuisia koneita ja työstökoneita tehtaissa ja tehtaissa.1800-luvun alussa keksittiin ensimmäiset maahöyryajoneuvot, höyryveturit.

Mutta höyrykoneet olivat monimutkaisia, hankalia ja kalliit asennukset. Nopeasti kehittyvä mekaaninen kuljetus tarvitsi toisenlaisen moottorin - pienen ja halvan. Vuonna 1860 ranskalainen Lenoir suunnitteli höyrykoneen rakenneosia, kaasupolttoainetta ja sähkökipinää sytytykseen ensimmäisen polttomoottorin, joka löysi käytännön sovelluksen.

1. LUOMINEN HISTORIA

Sisäisen energian käyttäminen tarkoittaa saavuttamista sen kustannuksella hyödyllistä työtä eli sisäisen energian muuntaminen mekaaniseksi energiaksi. Yksinkertaisimmassa kokeessa, jossa kaadetaan vähän vettä koeputkeen ja saatetaan se kiehumaan (lisäksi koeputki suljetaan aluksi korkilla), korkki nousee syntyneen höyryn paineen alaisena ja ponnahtaa ulos.

Toisin sanoen polttoaineen energia muuttuu höyryn sisäiseksi energiaksi ja höyry laajenee, toimii ja lyö tulpan irti. Joten höyryn sisäinen energia muunnetaan putken kineettiseksi energiaksi.

Jos korvaamme koeputken vahvalla metallisylinterillä ja korkin männällä, joka sopii tiiviisti sylinterin seiniin ja pystyy liikkumaan vapaasti niitä pitkin, saamme yksinkertaisimman lämpömoottorin.

Lämpömoottorit ovat koneita, joissa polttoaineen sisäinen energia muunnetaan mekaaniseksi energiaksi.

Lämpökoneiden historia ulottuu kaukaiseen menneisyyteen, sanotaan yli kaksituhatta vuotta sitten, 3. vuosisadalla eKr., suuri kreikkalainen mekaanikko ja matemaatikko Archimedes rakensi tykin, joka ampui höyryllä. Piirustus Archimedes-tykistä ja sen kuvaus löydettiin 18 vuosisataa myöhemmin suuren italialaisen tiedemiehen, insinöörin ja taiteilijan Leonardo da Vincin käsikirjoituksista.

Miten tämä ase ampui? Tynnyrin toinen pää kuumeni voimakkaasti tulessa. Sitten vesi kaadettiin tynnyrin lämmitettyyn osaan. Vesi haihtui välittömästi ja muuttui höyryksi. Laajentuva höyry heitti ytimen ulos voimalla ja pauhaan. Mielenkiintoista tässä on se, että tykin piippu oli sylinteri, jota pitkin ydin liukui männän tavoin.

Noin kolme vuosisataa myöhemmin Alexandriassa, kulttuurisessa ja rikkaassa kaupungissa Välimeren Afrikan rannikolla, asui ja työskenteli erinomainen tiedemies Heron, jota historioitsijat kutsuvat Aleksandrian Heroniksi. Heron jätti useita meille tulleita teoksia, joissa hän kuvaili erilaisia ​​koneita, laitteet, mekanismit, jotka tunnettiin tuolloin.

Heronin kirjoituksissa on kuvaus mielenkiintoisesta laitteesta, jota nyt kutsutaan Heronin palloksi. Se on ontto rautapallo, joka on kiinnitetty siten, että se voi pyöriä vaaka-akselin ympäri. Suljetusta kattilasta kiehuvalla vedellä höyry tulee palloon putken kautta, se poistuu pallosta kaarevien putkien kautta, kun taas pallo alkaa pyöriä. Höyryn sisäinen energia muunnetaan pallon pyörimisen mekaaniseksi energiaksi. Heronin pallo on nykyaikaisten suihkumoottoreiden prototyyppi.

Tuolloin Heronin keksintö ei löytänyt sovellusta ja pysyi vain hauskana. 15 vuosisataa on kulunut. Tieteen ja tekniikan uuden kukinnan aikana, joka tuli keskiajan jälkeen, Leonardo da Vinci ajattelee höyryn sisäisen energian käyttöä. Hänen käsikirjoituksissaan on useita piirustuksia, jotka kuvaavat sylinteriä ja mäntää. Sylinterin männän alla on vettä, ja itse sylinteri kuumennetaan. Leonardo da Vinci oletti, että veden kuumentamisen seurauksena muodostuva höyry, joka laajenee ja kasvaa tilavuudeltaan, etsii ulospääsyä ja työntäisi männän ylös. Ylöspäin liikkuessaan mäntä saattoi tehdä hyödyllistä työtä.

Giovanni Branca, joka eli suuren Leonardon elämän, kuvitteli höyryenergiaa käyttävän moottorin hieman eri tavalla. Se oli pyörä
terät, höyrysuihku osui toiseen voimalla, minkä vuoksi pyörä alkoi pyöriä. Itse asiassa se oli ensimmäinen höyryturbiini.

1600-1700-luvuilla työskentelivät englantilaiset Thomas Savery (1650-1715) ja Thomas Newcomen (1663-1729), ranskalainen Denis Papin (1647-1714), venäläinen tiedemies Ivan Ivanovich Polzunov (1728-1766) ja muut. höyrykoneen keksintö.

Papin rakensi sylinterin, jossa mäntä liikkui vapaasti ylös ja alas. Mäntä yhdistettiin lohkon yli heitetyllä kaapelilla kuormalla, joka mäntää seuraten myös nousi ja laski. Papinin mukaan mäntä voisi olla kytkettynä johonkin koneeseen, kuten vesipumppuun, joka pumppaisi vettä. Popoxia kaadettiin sylinterin alempaan saranoituun osaan, joka sitten sytytettiin tuleen. Tuloksena olevat kaasut, jotka yrittivät laajentua, työnsivät männän ylös. Sen jälkeen sylinteri ja mäntä kasteltiin diodivedellä ulkopuolelta. Kaasut sylinterissä jäähtyivät ja niiden paine mäntään pieneni. Mäntä laskeutui oman painonsa ja ulkoisen ilmanpaineen vaikutuksesta nostaessaan kuormaa. Moottori teki hyödyllistä työtä. Käytännön tarkoituksiin hän ei ollut sopiva: hänen työnsä tekninen sykli oli liian monimutkainen (täyttö ja ruudin sytytys, kastelu vedellä, ja tämä on koko moottorin toiminnan ajan!). Lisäksi tällaisen moottorin käyttö oli kaikkea muuta kuin turvallista.

Palenin ensimmäisessä autossa on kuitenkin mahdotonta olla näkemättä modernin polttomoottorin ominaisuuksia.

Uudessa moottorissaan Papin käytti vettä ruudin sijaan. Se kaadettiin sylinteriin männän alla, ja itse sylinteri lämmitettiin alhaalta. Tuloksena oleva höyry nosti männän. Sitten sylinteri jäähdytettiin ja siinä oleva höyry tiivistyi - muuttui jälleen vedeksi. Mäntä, kuten jauhemoottorin tapauksessa, putosi alas painonsa ja ilmanpaineen vaikutuksesta. Tämä moottori toimi paremmin kuin jauhemoottori, mutta siitä oli myös vähän hyötyä vakavaan käytännön käyttöön: tuli sytyttää ja poistaa, syöttää jäähdytettyä vettä, odottaa höyryn tiivistymistä, sammuttaa vesi jne.

Kaikki nämä puutteet johtuivat siitä, että moottorin toimintaan tarvittavan höyryn valmistelu tapahtui itse sylinterissä. Mutta entä jos valmiiksi valmistettua höyryä, joka on saatu esimerkiksi erillisessä kattilassa, päästetään sylinteriin? Silloin riittäisi vuorotellen päästää höyryä ja sitten jäähdytettyä vettä sylinteriin ja moottori toimisi suuremmalla nopeudella ja pienemmällä polttoaineenkulutuksella.

Tämän arvasi Denis Palenin aikalainen, englantilainen Thomas Savery, joka rakensi höyrypumpun veden pumppaamiseksi kaivoksesta. Hänen koneessaan höyryä valmistettiin sylinterin ulkopuolella - kattilassa.

Severin jälkeen höyrykoneen (joka on myös sovitettu pumppaamaan vettä kaivoksesta) suunnitteli englantilainen seppä Thomas Newcomen. Hän käytti taitavasti paljon sitä, mitä ennen häntä keksittiin. Newcomen otti sylinterin, jossa oli Papin-mäntä, mutta hän sai Severin tapaan männän nostamiseen käytettävän höyryn erilliseen kattilaan.

Newcomenin kone, kuten kaikki edeltäjänsä, työskenteli ajoittain - kahden männän iskun välillä oli tauko. Se oli neli- tai viisikerroksinen rakennus ja siksi poikkeuksellisen korkea<прожорлива>: viisikymmentä hevosta tuskin onnistuivat toimittamaan polttoainetta hänelle. Palvelijat koostuivat kahdesta ihmisestä: polttaja heitti jatkuvasti hiiltä sisään<ненасытную пасть>uuneissa, ja mekaanikko käytti hanat, jotka päästivät höyryä ja kylmää vettä sylinteriin.

2. Polttomoottoreiden luomisen ja kehityksen historia

Noin 120 vuoden ajan ihminen ei voi kuvitella elämää ilman autoa. Yritetään katsoa menneisyyteen - nykyaikaisen autoteollisuuden perustan perustan syntymiseen asti.

Ensimmäiset yritykset luoda polttomoottori juontavat juurensa 1600-luvulta. E. Toricellin, B. Pascalin ja O. Guericken kokeet saivat keksijät käyttämään ilmanpainetta ilmakehän koneiden käyttövoimana. Yksi ensimmäisistä, jotka tarjosivat tällaisia ​​koneita, olivat Abbé Ottefel (1678-1682) ja H. Huygens (1681). Männän siirtämiseksi sylinterissä he ehdottivat ruudin räjähdyksiä. Siksi Ottefelia ja Huygensiä voidaan pitää polttomoottoreiden edelläkävijöinä.

Ranskalainen tiedemies Denis Papin, keskipakopumpun keksijä, höyrykattila varoventtiili, ensimmäinen höyryllä toimiva edestakaisin liikkuva kone. Ensimmäinen, joka yritti toteuttaa polttomoottoreiden periaatetta, oli englantilainen Robert Street (pat. nro 1983.1794). Moottori koostui sylinteristä ja liikkuvasta männästä. Männän liikkeen alussa sylinteriin tuli haihtuvan nesteen (alkoholin) ja ilman seos, nestettä ja nestehöyryä sekoittuneena ilman kanssa. Männän iskun keskellä seos syttyi ja oksensi männän ylös.

Vuonna 1799 ranskalainen insinööri Philippe Lebon löysi valaistuskaasun ja sai patentin sytytyskaasun käytölle ja menetelmälle puun tai hiilen kuivatislauksella. Tällä löydöllä oli suuri merkitys ennen kaikkea valaistustekniikan kehitykselle, joka pian alkoi menestyksekkäästi kilpailla kalliiden kynttilöiden kanssa. Valaistuskaasu ei kuitenkaan soveltunut vain valaistukseen. Vuonna 1801 Le Bon haki patentin kaasumoottorin suunnittelulle. Tämän koneen toimintaperiaate perustui hänen löytämänsä kaasun hyvin tunnettuun ominaisuuteen: sen seos ilman kanssa räjähti syttyessään vapauttaen suuren määrän lämpöä. Palamistuotteet laajenivat nopeasti aiheuttaen voimakasta painetta ympäristöön. Luomalla sopivat olosuhteet on mahdollista käyttää vapautunut energia ihmisen eduksi. Lebon-moottorissa oli kaksi kompressoria ja sekoituskammio. Yhden kompressorin piti pumpata paineilmaa kammioon ja toisen paineistettua kevytkaasua kaasugeneraattorista. Kaasu-ilmaseos meni sitten työsylinteriin, jossa se syttyi. Moottori oli kaksitoiminen, eli työkammiot toimivat vuorotellen männän molemmilla puolilla. Pohjimmiltaan Lebon ruokki ajatusta polttomoottorista, mutta R. Street ja F. Lebon eivät yrittäneet toteuttaa ideoitaan.

Seuraavina vuosina (vuoteen 1860 asti) myös muutama yritys luoda polttomoottori epäonnistui. Polttomoottorin luomisen suurimmat vaikeudet johtuivat sopivan polttoaineen puutteesta, kaasunvaihdon, polttoaineen syötön ja polttoaineen sytytyksen prosessien organisointivaikeuksista. Suurelta osin onnistui kiertämään nämä vaikeudet Robert Stirling, joka loi vuosina 1816-1840. moottori ulkopoltolla ja regeneraattorilla. Stirling-moottorissa männän edestakainen liike muutettiin kiertoliikkeeksi rombisen mekanismin avulla ja ilmaa käytettiin työnesteenä.

Yksi ensimmäisistä, joka kiinnitti huomion todelliseen mahdollisuuteen luoda polttomoottori, oli ranskalainen insinööri Sadi Carnot (1796-1832), joka käsitteli lämpöteoriaa, lämpömoottorien teoriaa. Esseessaan "Reflections on the motion power and the machines that can are could kehittää tätä voimaa" (1824) hän kirjoitti: "Meistä näyttää edullisemmalta puristaa ilma ensin pumpulla ja ohjata se sitten kokonaan suljettu uuni, syöttämällä sinne polttoainetta pieninä annoksina helposti toteutettavien mukautusten avulla; sitten ilma toimimaan männällä varustetussa sylinterissä tai missä tahansa muussa laajenevassa astiassa ja lopuksi heittää se ilmakehään tai laita se höyrykattilaan käyttämään jäljellä olevan lämpötilan. Tärkeimmät tällaisessa toiminnassa kohtaavat vaikeudet ovat: tulipesän sulkeminen riittävän lujaan tilaan ja samalla palamisen ylläpitäminen asianmukaisessa kunnossa, laitteen eri osien pitäminen kohtuullisessa lämpötilassa ja sylinterin nopean vaurioitumisen estäminen ja mäntä; emme usko, että nämä vaikeudet olisivat ylitsepääsemättömiä." Carnot Sadi. Pohdintaa tulen liikkeellepanevasta voimasta ja koneista, jotka pystyvät kehittämään tätä voimaa / S. Carnot. - M. - Petr.: Valtion Kustantaja, 1953. - 76 s. Hänen aikalaisensa eivät kuitenkaan arvostaneet S. Carnotin ajatuksia. Vain 20 vuotta myöhemmin ranskalainen insinööri E. Clapeyron (1799-1864), tunnetun tilayhtälön kirjoittaja, kiinnitti niihin ensimmäisen kerran huomion. Carnot-menetelmää käyttäneen Clapeyronin ansiosta Carnotin suosio alkoi kasvaa nopeasti. Tällä hetkellä Sadi Carnot tunnetaan yleisesti lämpötekniikan perustajana.

Seuraavina vuosina useat keksijät eri maista yrittivät luoda toimivan moottorin valaistuskaasulla. Kaikki nämä yritykset eivät kuitenkaan johtaneet moottoreiden ilmestymiseen markkinoille, jotka voisivat kilpailla menestyksekkäästi höyrykoneen kanssa. Kunnia luoda kaupallisesti menestynyt polttomoottori kuuluu ranskalaiselle (belgialaista alkuperää olevalle) keksijälle Jean Etienne Lenoirille. Työskennellessään galvanointitehtaalla Lenoir keksi ajatuksen, että kaasumoottorin ilma-polttoaineseos voitaisiin sytyttää sähkökipinällä. 24. tammikuuta 1860 Lenoir sai patentin polttomoottorille, ja vuoden 1860 loppuun mennessä moottori rakennettiin. Moottori kävi kevyellä kaasulla ilman esipuristusta. Osassa männän liikettä TDC:stä BDC:hen sylinteriin tuli ilman ja kaasun seos, jonka jälkeen seos sytytettiin sähkökipinällä (Liite 2).

Lenoir ei heti menestynyt. Sen jälkeen kun kaikki osat oli mahdollista valmistaa ja kone koota, se toimi jonkin aikaa ja pysähtyi, koska kuumenemisen seurauksena mäntä laajeni ja juuttui sylinteriin. Lenoir paransi moottoriaan ajattelemalla vesijäähdytysjärjestelmää. Kuitenkin myös toinen laukaisuyritys päättyi epäonnistumiseen huonon männän iskun vuoksi. Lenoir täydensi suunnitteluaan voitelujärjestelmällä. Vasta sen jälkeen moottori alkoi käydä. Jo ensimmäiset epätäydelliset mallit osoittivat polttomoottorin merkittävät edut höyrykoneeseen verrattuna. Moottoreiden kysyntä kasvoi nopeasti, ja muutamassa vuodessa J. Lenoir rakensi yli 300 moottoria. Hän käytti ensimmäisenä polttomoottoria a voimalaitos eri tarkoituksiin. Tämä malli oli kuitenkin epätäydellinen, tehokkuus ei ylittänyt 4%.

Vuonna 1862 ranskalainen insinööri A.Yu. Beau de Rochas jätti patenttihakemuksen Ranskan patenttivirastoon (prioriteettipäivämäärä 1. tammikuuta 1862), jossa hän selvensi Sadi Carnot'n ajatusta moottorin suunnittelusta ja sen työprosesseista. (Tämä vetoomus muistettiin vain patenttikiistojen aikana N. Otton keksinnön etuoikeudesta). Beau de Rocha ehdotti palavan seoksen sisäänottoa männän ensimmäisen iskun aikana, seoksen puristamista - männän toisen iskun aikana, seoksen palamista - äärimmäisissä olosuhteissa. ylin asema mäntä ja palamistuotteiden laajeneminen - männän kolmannen iskun aikana; palamistuotteiden vapautuminen - männän neljännen iskun aikana. Sitä ei kuitenkaan voitu toteuttaa varojen puutteen vuoksi.

Tämän syklin, 18 vuotta myöhemmin, suoritti saksalainen keksijä Otto Nikolaus August polttomoottorissa, joka toimi nelitahtisen järjestelmän mukaan: imu, puristus, tehoisku, pakokaasut. Juuri tämän moottorin muutokset vastaanotettiin yleisin. Yli sata vuotta, jota oikeutetusti kutsutaan " autoteollisuuden aikakausi”, kaikki muuttui - muodot, teknologiat, ratkaisut. Jotkut merkit katosivat ja toiset tulivat tilalle. Automuoti on käynyt läpi useita kehityskierroksia. Yksi asia pysyy ennallaan - syklien määrä, jolla moottori toimii. Ja autoteollisuuden historiassa tämä numero liitetään ikuisesti itseoppineen saksalaisen keksijän Otton nimeen. Keksijä perusti yhdessä tunnetun teollisuusmies Eugen Langenin kanssa yrityksen Otto & Co.:n Kölniin - ja keskittyi löytämään paras ratkaisu. 21. huhtikuuta 1876 hän sai patentin toiselle moottoriversiolle, joka esiteltiin vuotta myöhemmin Pariisin näyttelyssä 1867, jossa hänelle myönnettiin Big Gold -mitali. Vuoden 1875 lopussa Otto sai päätökseen täysin uudenlaisen maailman ensimmäisen 4-tahtisen moottorin projektin. Nelitahtisen moottorin edut olivat ilmeisiä, ja 13. maaliskuuta 1878 N. Ottolle myönnettiin saksalainen patentti nro 532. nelitahtinen moottori poltto (Liite 3) Ensimmäisen 20 vuoden aikana N. Otton tehdas valmisti 6000 moottoria.

Kokeita tällaisen yksikön luomiseksi tehtiin aiemmin, mutta kirjoittajat kohtasivat useita ongelmia, ennen kaikkea siitä, että sylinterien palavan seoksen välähdykset tapahtuivat niin odottamattomissa sarjoissa, että oli mahdotonta varmistaa tasaista ja jatkuva tehonsiirto. Mutta juuri hän onnistui löytämään ainoan oikean ratkaisun. Empiirisesti hän havaitsi, että kaikkien aikaisempien yritysten epäonnistumiset liittyivät sekä seoksen väärään koostumukseen (polttoaineen ja hapettimen suhteet) että väärään algoritmiin polttoaineen ruiskutusjärjestelmän ja sen palamisen synkronoimiseksi.

Merkittävän panoksen polttomoottoreiden kehittämiseen antoi myös amerikkalainen insinööri Brighton, joka ehdotti kompressorimoottoria jatkuvalla polttopaineella, kaasuttimella.

Joten J. Lenoirin ja N. Otton prioriteetti ensimmäisten tehokkaiden polttomoottoreiden luomisessa on kiistaton.

Polttomoottoreiden tuotanto on kasvanut tasaisesti ja niiden suunnittelua on parannettu. Vuosina 1878-1880. Saksalaisten keksijöiden Wittigin ja Hessin, englantilaisen yrittäjän ja insinöörin D. Klerkin ehdottamien kaksitahtisten moottoreiden valmistus aloitettiin ja vuodesta 1890 lähtien - kaksitahtimoottoreiden kampikammion tyhjennys (Englanti-patentti nro 6410, 1890). Kampikammion käyttöä huuhtelupumppuna ehdotti hieman aikaisemmin saksalainen keksijä ja yrittäjä G. Daimler. Vuonna 1878 Karl Benz varusti kolmipyörä 3 hv moottori, joka kehitti yli 11 km/h nopeuden. Hän loi myös ensimmäiset autot yksi- ja kaksisylinterisillä moottoreilla. Sylinterit sijoitettiin vaakasuoraan, vääntömomentti välitettiin pyörille hihnakäytön avulla. Vuonna 1886 K. Benzille myönnettiin saksalainen patentti autolle nro 37435, jonka etuoikeus oli päivätty 29. tammikuuta 1886. Pariisin maailmannäyttelyssä vuonna 1889 Benzin auto oli ainoa. Tällä autolla alkaa autoteollisuuden intensiivinen kehitys.

Toinen virstanpylväs polttomoottoreiden historiassa oli puristussytytteisen polttomoottorin kehittäminen. Vuonna 1892 saksalainen insinööri Rudolf Diesel (1858-1913) patentoi, ja vuonna 1893 kuvasi sen esitteessä Theory and Construction of Rational lämpömoottori korvaamaan höyrykoneet ja tällä hetkellä tunnetut lämpökoneet "moottorit, jotka toimivat Carnot-syklillä. Saksalaisessa patentissa nro 67207, jonka prioriteetti on 28. helmikuuta 1892 "Työprosessi ja menetelmä yksisylinterisen ja monisylinterisen moottorin valmistamiseksi", moottorin toimintaperiaate esitettiin seuraavasti: Ibid.

1. Polttomoottoreiden työprosessille on tunnusomaista se, että sylinterissä oleva mäntä puristaa ilmaa tai jotain välitöntä kaasua (höyryä) ilman kanssa niin voimakkaasti, että tuloksena oleva puristuslämpötila on merkittävästi korkeampi kuin polttoaineen syttymislämpötila. Tässä tapauksessa polttoaineen palaminen asteittain kuolleen kohdan jälkeen suoritetaan siten, että moottorin sylinterissä ei tapahdu merkittävää paineen ja lämpötilan nousua. Tämän jälkeen, kun polttoaineen syöttö on katkaistu, kaasuseoksen laajeneminen tapahtuu edelleen sylinterissä.

2. Kappaleessa 1 kuvatun työnkulun toteuttamiseksi työsylinteriin on kiinnitetty monivaiheinen kompressori vastaanottimella. On myös mahdollista liittää useita työsylintereitä toisiinsa tai sylintereihin esipuristusta ja myöhempää laajennusta varten.

R. Diesel rakensi ensimmäisen moottorin heinäkuuhun 1893 mennessä. Oletettiin, että puristus suoritetaan 3 MPa:n paineeseen, ilman lämpötila puristuksen lopussa saavuttaisi 800 C ja polttoainetta (hiilijauhetta) ruiskutetaan suoraan sylinteriin. Ensimmäisen moottorin käynnistyessä tapahtui räjähdys (polttoaineena käytettiin bensiiniä). Vuonna 1893 rakennettiin kolme moottoria. Epäonnistuminen ensimmäisissä moottoreissa pakotti R. Dieselin luopumaan isotermisestä palamisesta ja siirtymään kiertoon, jossa palaminen jatkuu vakiopaineessa.

Vuoden 1895 alussa testattiin onnistuneesti ensimmäistä nestemäistä polttoainetta (kerosiinia) käyttävääria, ja vuonna 1897 alkoi uuden moottorin laaja testausjakso. Moottorin tehollinen hyötysuhde oli 0,25, mekaaninen hyötysuhde 0,75. Augsburgin koneenrakennustehdas rakensi vuonna 1897 ensimmäisen teollisuuskäyttöön tarkoitetun puristussytytteisellä polttomoottorilla. Münchenin näyttelyssä vuonna 1899 Otto-Deutzin, Kruppin ja Augsburgin koneenrakennustehtailla esiteltiin jo 5 R. Diesel -moottoria. R. Dieselin moottoreita esiteltiin menestyksekkäästi myös Pariisin maailmannäyttelyssä (1900). Tulevaisuudessa ne löysivät laajan sovelluksen, ja keksijän nimen mukaan niitä kutsuttiin "dieselmoottoreiksi" tai yksinkertaisesti "dieseliksi".

Venäjällä ensimmäisiä kerosiinimoottoreita alettiin rakentaa vuonna 1890 E.Yassa. Bromley (nelitahtiset kalorisaattorit) ja vuodesta 1892 E. Nobelin mekaanisella tehtaalla. Vuonna 1899 Nobel sai oikeuden valmistaa R. Diesel -moottoreita, ja samana vuonna tehdas alkoi valmistaa niitä. Moottorin suunnittelun ovat kehittäneet tehtaan asiantuntijat. Moottori kehitti tehoa 20-26 hv, työskenteli raakaöljyllä, aurinkoöljyllä, kerosiinilla. Tehtaan asiantuntijat kehittivät myös puristussytytysmoottoreita. He rakensivat ensimmäiset ristikkäiset moottorit, ensimmäiset moottorit V-muotoisella sylinterijärjestelyllä, kaksitahtimoottoreita suoravirtausventtiilillä ja silmukan tyhjennysjärjestelmillä, kaksitahtimoottoreita, joissa tyhjennys suoritettiin kaasudynaamisten ilmiöiden vuoksi. poistokanava. Puristussytytysmoottoreiden valmistus aloitettiin vuosina 1903-1911. Kolomnan, Sormovon, Harkovin höyryveturitehtailla, Riian Felzerin ja Pietarin Nobelin tehtailla Nikolaevin laivanrakennustehtaalla. Vuosina 1903-1908. Venäläinen keksijä ja yrittäjä Ya.V. Mamin loi useita toimivia nopeita moottoreita, joissa oli mekaaninen polttoaineen ruiskutus sylinteriin ja puristussytytys, joiden teho vuonna 1911 oli jo 25 hv. Polttoainetta ruiskutettiin valuraudasta valmistettuun esikammioon, jossa oli kuparisisäke, mikä mahdollisti esikammion korkean pintalämpötilan ja luotettavan itsesyttymisen. Se oli maailman ensimmäinen kompressoriton dieselmoottori. Shepelev A.N. Essee keksijä Ya.V:n elämästä ja työstä. Mamina / A.N. Shepelev, A.A. Derevjanchenko, Ya. Mamin. - Tšeljabinsk: Yuzh-Ural. kirja. kustantamo, 1988. Vuonna 1906 Moskovan korkeamman teknisen koulun professori V.I. Grinevetsky ehdotti moottorin suunnittelua, jossa on kaksinkertainen puristus ja laajennus - yhdistetyn moottorin prototyyppi. Hän kehitti myös menetelmän työprosessien lämpölaskentaan, jonka myöhemmin kehitti N.R. Briling ja E.K. Mazing ja ei ole menettänyt merkitystään tänään. Kuten näette, vallankumousta edeltävän Venäjän asiantuntijat suorittivat epäilemättä suuria itsenäisiä kehityshankkeita puristussytytysmoottoreiden alalla. Dieselteollisuuden onnistunut kehitys Venäjällä selittyy sillä, että Venäjällä oli oma öljy, ja dieselmoottorit vastasivat parhaiten pienyritysten tarpeita, joten dieselmoottoreiden tuotanto Venäjällä alkoi lähes samanaikaisesti Länsi-Euroopan maiden kanssa.

Myös kotimainen koneenrakennus kehittyi menestyksekkäästi vallankumouksen jälkeisellä kaudella. Vuoteen 1928 mennessä maassa valmistettiin jo yli 45 moottorityyppiä, joiden kokonaisteho oli noin 110 tuhatta kW. Ensimmäisten viisivuotissuunnitelmien aikana hallittiin auto- ja traktorimoottoreiden, laivojen ja kiinteiden moottoreiden, joiden teho on enintään 1500 kW, tuotanto, luotiin lentokoneen dieselmoottori, V-2 tankidieselmoottori, joka määritti suurelta osin maan panssaroitujen ajoneuvojen korkeat taktiset ja tekniset ominaisuudet. Erinomaiset Neuvostoliiton tiedemiehet antoivat merkittävän panoksen kotimaisen moottorinrakennuksen kehittämiseen: N.R. Briling, E.K. Mazing, V.T. Tsvetkov, A.S. Orlin, V.A. Vanscheidt, N.M. Glagolev, M.G. Kruglov ja muut.

Lämpömoottorien alan kehityksestä 1900-luvun viimeisten vuosikymmenten aikana on huomattava kolme tärkeintä: saksalaisen insinöörin Felix Wankelin luoma toimiva rakenne pyörivä mäntämoottori, yhdistetty korkeapainemoottori. ja ulkopolttomoottori, joka on kilpailukykyinen nopean dieselmoottorin kanssa. Wankel-moottorin ulkonäkö otettiin vastaan ​​innostuneesti. joilla on pieni ominaispaino ja mitat, korkea luotettavuus, RPD levisi nopeasti pääasiassa henkilöautoissa, ilmailussa, laivoissa ja kiinteissä laitteissa. Lisenssin F. Wankel -moottorin tuotantoon hankki yli 20 yritystä, kuten General Motors, Ford. Vuoteen 2000 mennessä valmistettiin yli kaksi miljoonaa RPD-ajoneuvoa. Pyatov I. Felix Wankel - pyörivän mäntämoottorin keksijä / I. Pyatov // Moottori. - 2001. - Nro 4.

AT viime vuodet bensiini- ja dieselmoottoreiden suorituskyvyn parantaminen ja parantaminen jatkuu. Bensiinimoottorien kehitys etenee niiden ympäristönsuojelun, tehokkuuden ja tehon parantamisen tiellä, jota käytetään entistä laajemmin ja parantamalla bensiinin ruiskutusjärjestelmää sylintereihin; elektronisten ruiskutusohjausjärjestelmien käyttö, panoksen kerrostuminen polttokammiossa laihalla seoksella osittaisilla kuormituksilla; sähkökipinän energian kasvu sytytyksen aikana jne. Tämän seurauksena bensiinimoottoreiden käyttösyklin hyötysuhde tulee lähelle dieselmoottoreiden tehoa.

Dieselmoottoreiden teknisen ja taloudellisen suorituskyvyn parantamiseksi käytetään polttoaineen ruiskutuspaineen lisäystä, ohjattuja suuttimia, tehostaminen keskimääräisen tehokkaan paineen mukaan tehostamalla ja jäähdyttämällä latausilmaa, käytä toimenpiteitä pakokaasujen myrkyllisyyden vähentämiseksi.

Näin ollen polttomoottoreiden jatkuva parantaminen antoi niille hallitsevan aseman, ja vain lentoliikenteessä polttomoottori väistyi kaasuturbiinimoottorille. Muille teollisuudenaloille kansallinen talous Vaihtoehtoisia pienitehoisia voimalaitoksia, jotka ovat yhtä monipuolisia ja taloudellisia kuin polttomoottori, ei ole vielä ehdotettu. Siksi polttomoottoria pidetään pitkällä aikavälillä liikenteen ja muiden talouden alojen pääasiallisena keski- ja pienitehoisena voimalaitoksena.

Analyysi öljy-yhtiön JSC "Samotlorneftegaz" toiminnasta

TNK-BP on yksi Venäjän johtavista öljy-yhtiöistä ja yksi maailman kymmenestä suurimmasta yksityisestä öljy-yhtiöstä öljyntuotannossa...

Yhtenäisen kunnallisen yrityksen "Nizhneudinsky leipomo" toiminnan analyysi

Yhtenäinen kunnallinen yritys "Nizhneudinskiy HLEBOZAVOD" ja sen edeltäjät. Yhdistynyt arkistorahasto. Vuonna 1931 1900-luvulla Nizhneudinskin kaupunkiin rakennettiin käsityöleipomo Uda-joen ja sen kanavan Zastryanka väliin...

Uralin standardointi-, metrologia- ja sertifiointikeskuksen (FGU "Uraltest") toiminnan analyysi

Vuonna 1899 suuri venäläinen tiedemies Dmitri Ivanovitš Mendelejev (1834-1907) vieraili Uralilla ja Siperiassa saapuessaan Uralille retkikunnan päällikkönä, jonka tehtävänä oli tutkia kaivostoimintaa...

Polttomoottorin hyötysuhteen analyysi

Polttomoottori on edestakainen lämpömoottori, jossa polttoaineen palamisprosessit, lämmön vapautuminen ja sen muuttaminen mekaaniseksi työksi tapahtuvat suoraan moottorin sylinterissä ...

Alkalipitoisuuden vaikutuksen tutkimus dispergoituneiden jauheiden rakenteeseen ja niistä sintrattujen keraamisten materiaalien ominaisuuksiin

Polttomoottoreiden pakokaasujen lisähapetus (ICE) on yksi monimutkaisimmista ja kiireellisimmistä ongelmista ympäristön suojelemisessa myrkyllisten aineiden aiheuttamalta saastumiselta...

Nykyaikaisten puskutraktorien historia

Sana "puskutraktori" ilmestyi 1800-luvun lopulla - se viittasi mihin tahansa voimaan, joka pystyi liikuttamaan suurta massaa. Vuonna 1929 se oli ensimmäinen puskutraktori, joka ilmestyi - valtava ja meluisa kone ...

Polttomoottoreiden luomisen ja kehityksen historia

Tällä hetkellä polttomoottorit (ICE) ovat laajimmin käytettyjä - moottorityyppi, lämpömoottori, jossa polttoaineen kemiallinen energia (yleensä nestemäisiä tai kaasumaisia ​​hiilivetypolttoaineita käytetään) ...

Laitteiden korroosio-mekaaninen kuluminen

Männän renkaat ja sylinterin holkit valuraudasta valmistettujen moottoreiden (holkit) muodostavat elektrolyytin läsnä ollessa galvaanisia pareja sekä keskenään että valuraudan rakenneosien - perliitin, grafiitin ...

Moottoriosan jälleenrakennusprojekti OOO "Autoexpress" olosuhteissa

LLC "Autoexpress" perustettiin vuonna 1997 kaupan edistämiseksi merkit Subaru Ukrainan markkinoilla. Sijaitsee osoitteessa Donetsk, Ilyich Ave., 65...

Kaavin työrungon suunnittelu

Ensimmäiset maansiirtokoneet suoritettiin teloilla, myöhemmin puu- ja metallipyörillä. Kun koneiden teho ja massa kasvoi, paine maahan kasvoi ...

Kevyimmän ja tehokkaimman moottorin luominen on kaikkien insinöörien etusijalla autoalan yritykset, jota he ovat yrittäneet ratkaista menestyksekkäästi yli sadan vuoden ajan. Sylinterivaippa on tärkeä osa sylinterilohkoa...

Ontolla roottorilla varustettuihin moottoreihin perustuvan sylinterivaipan laserlämpökarkaisulaitteen kehittäminen ja tutkimus

Sylinterilohko tai lohkokampikammio on moottorin perusta. Siinä ja sen sisällä ovat moottorijärjestelmien päämekanismit ja osat. Useimmat nykyaikaiset moottorit nestejäähdytteinen sylinteri, jossa mäntä liikkuu...

mäntämoottori poltto on sellainen lämpömoottori, jossa polttoaineen kemiallinen energia muuttuu lämmöksi ja sitten mekaaniseksi energiaksi työsylinterin sisällä ...

Polttomoottorin D-240 lämpölaskenta

Lihan raaka-aineiden käsittelytekniikka LLC KMP "Myasnaya Skazka" Tjumenissa

Lihapuolivalmistetehdas "Meat Skazka" on rekisteröity osoitteeseen Tyumen, Babarynka katu, 20a/2. Tuotantolaitos sijaitsee kaupungin sisällä, mikä varmistaa valmiiden tuotteiden tehokkaan myynnin...

Tämä on johdanto-osa artikkelisarjasta, joka on omistettu Polttomoottori, joka on lyhyt poikkeama historiaan, joka kertoo polttomoottorin kehityksestä. Myös ensimmäiset autot vaikuttavat artikkelissa.

Seuraavissa osissa kerrotaan eri ICE:istä:

Yhdystanko ja mäntä
Pyörivä
Turbojet
suihkukone

Moottori asennettiin veneeseen, joka pystyi navigoimaan Saône-jokea ylös. Vuotta myöhemmin, testauksen jälkeen, veljet saivat keksinnölle patentin, jonka Napoleon Bonoparte allekirjoitti 10 vuodeksi.

Olisi oikein kutsua tätä moottoria suihkumoottoriksi, koska sen tehtävänä oli työntää vettä ulos putkesta, joka sijaitsee veneen pohjan alla ...

Moottori koostui sytytyskammiosta ja polttokammiosta, ruiskutuspaljesta, polttoaineen annostelijasta ja sytytyslaitteesta. Hiilipöly toimi moottorin polttoaineena.

Palkeet ruiskuttivat hiilipölyyn sekoitettua ilmasuihkua sytytyskammioon, jossa kytevä sydänlanka sytytti seoksen. Tämän jälkeen osittain syttynyt seos (hiilipöly palaa suhteellisen hitaasti) tuli palotilaan, jossa se palasi kokonaan ja laajeni.
Kaasunpaine työnsi sitten veden ulos pakoputki, joka sai veneen liikkumaan, minkä jälkeen sykli toistettiin.
Moottori toimi pulssitilassa taajuudella ~12 rpm.

Jonkin aikaa myöhemmin veljet paransivat polttoainetta lisäämällä siihen hartsia ja korvasivat sen myöhemmin öljyllä ja suunnittelivat yksinkertaisen ruiskutusjärjestelmän.
Seuraavien kymmenen vuoden aikana hanketta ei kehitetty. Claude meni Englantiin edistämään ideaa moottorista, mutta hän tuhlasi kaikki rahat eikä saavuttanut mitään, ja Joseph ryhtyi valokuvaamaan ja hänestä tuli maailman ensimmäisen valokuvan, View from the Window, kirjoittaja.

Ranskassa, Niépcen kotimuseossa, on esillä "Pyreolophoren" kopio.

Hieman myöhemmin de Riva asensi moottorinsa nelipyöräiseen vaunuun, josta historioitsijoiden mukaan tuli ensimmäinen polttomoottorilla varustettu auto.

Tietoja Alessandro Voltasta

Volta asetti ensin sinkki- ja kuparilevyt happoon jatkuvan sähkövirran tuottamiseksi, mikä loi maailman ensimmäisen kemiallisen virtalähteen. ("Voltaic Pillar").

Vuonna 1776 Volta keksi kaasupistoolin - "Voltan pistoolin", jossa kaasu räjähti sähkökipinästä.

Vuonna 1800 hän rakensi kemiallisen akun, joka mahdollisti sähkön tuottamisen kemiallisten reaktioiden kautta.

Sähköjännitteen mittayksikkö voltti on nimetty voltan mukaan.

A- sylinteri, B- "sytytystulppa, C-mäntä, D- "ilmapallo" vedyllä, E- räikkä, F-pakokaasuventtiili, G- venttiilin ohjauskahva.

Vetyä varastoitiin "ilmapalloon", joka oli yhdistetty putkella sylinteriin. Polttoaineen ja ilman syöttö sekä seoksen sytytys ja pakokaasupäästöt suoritettiin käsin vipujen avulla.

Toimintaperiaate:

Ilmaa tuli polttokammioon pakokaasuventtiilin kautta.
Venttiili oli kiinni.
Venttiili vedyn syöttämiseksi pallosta avattiin.
Hana oli kiinni.
Nappia painamalla "kynttilään" kohdistettiin sähköpurkaus.
Seos välähti ja nosti männän ylös.
Pakokaasuventtiili avattiin.
Mäntä putosi oman painonsa alla (se oli raskas) ja veti köyttä, joka käänsi pyörät lohkon läpi.

Sen jälkeen sykli toistettiin.

Vuonna 1813 de Riva rakensi toisen auton. Se oli noin kuusi metriä pitkä vaunu, jonka pyörien halkaisija on kaksi metriä ja paino lähes tonnin.
Auto pystyi ajamaan 26 metriä kivikuorman kanssa (noin 700 puntaa) ja neljä miestä 3 km/h nopeudella.
Jokaisella syklillä auto liikkui 4-6 metriä.

Harvat hänen aikalaisensa ottivat tämän keksinnön vakavasti, ja Ranskan tiedeakatemia väitti, että polttomoottori ei koskaan kilpailisi suorituskyvyltään höyrykoneen kanssa.

Vuonna 1833, amerikkalainen keksijä Lemuel Wellman Wright rekisteröi patentin vesijäähdytteiselle kaksitahtiselle kaasupolttomoottorille.
(Katso alempaa) Kirjassaan Gas and Oil Engines Wright kirjoitti moottorista seuraavaa:

”Moottorin piirustus on erittäin toimiva ja yksityiskohdat on tehty huolellisesti. Seoksen räjähdys vaikuttaa suoraan mäntään, joka pyörittää kampiakselia kiertokangen läpi. Tekijä: ulkomuoto moottori muistuttaa korkeapainehöyrykonetta, jossa kaasua ja ilmaa pumpataan erillisistä säiliöistä. Pallomaisissa säiliöissä oleva seos sytytettiin männän noustessa TDC:hen (yläkuolokohta) ja työnnettiin sitä alas/ylös. Jakson lopussa venttiili avautuu ja vapauttaa pakokaasut ilmakehään.

Ei tiedetä, onko tätä moottoria koskaan rakennettu, mutta siitä on piirros:

Vuonna 1838, Englantilainen insinööri William Barnett sai patentin kolmelle polttomoottorille.

Ensimmäinen moottori on kaksitahtinen yksitoiminen (polttoaine paloi vain männän toiselta puolelta) erillisillä pumpuilla kaasulle ja ilmalle. Seos sytytettiin erillisessä sylinterissä ja sitten palava seos virtasi työsylinteriin. Tulo ja poisto tehtiin mekaanisten venttiilien kautta.

Toinen moottori toisti ensimmäisen, mutta oli kaksitoiminen, eli palaminen tapahtui vuorotellen männän molemmilla puolilla.

Kolmas moottori oli myös kaksitoiminen, mutta siinä oli sylinterin seinissä olevat tulo- ja poistoikkunat, jotka avautuvat, kun mäntä saavuttaa ääripisteen (kuten nykyaikaisissa kaksitahtimoottoreissa). Tämä mahdollisti pakokaasujen automaattisen vapauttamisen ja uuden seoksen sisäänpääsyn.

Barnett-moottorin erottuva piirre oli, että mäntä puristi tuoretta seosta ennen kuin se sytytettiin.

Piirustus yhdestä Barnettin moottoreista:

Vuosina 1853-57, italialaiset keksijät Eugenio Barzanti ja Felice Matteucci kehittivät ja patentoivat kaksisylinterisen polttomoottorin, jonka teho on 5 l/s.
Patentin myönsi Lontoon toimisto, koska Italian laki ei voinut taata riittävää suojaa.

Prototyypin rakentaminen uskottiin Bauer & Co:lle. Milanosta" (Helvetica) ja valmistui vuoden 1863 alussa. Höyrykonetta paljon tehokkaamman moottorin menestys oli niin suuri, että yritys alkoi saada tilauksia kaikkialta maailmasta.

Varhainen, yksisylinterinen Barzanti-Matteucci-moottori:

Kaksisylinterinen Barzanti-Matteucci-moottorimalli:

Matteucci ja Barzanti tekivät sopimuksen moottorin tuotannosta yhden belgialaisen yrityksen kanssa. Barzanti lähti Belgiaan valvomaan työtä henkilökohtaisesti ja kuoli äkillisesti lavantautiin. Barzantin kuoltua kaikki moottoriin liittyvät työt hylättiin ja Matteucci palasi edelliseen työhönsä hydrauliinsinöörinä.

Vuonna 1877 Matteucci väitti, että hän ja Barzanti olivat polttomoottorin tärkeimmät luojat, ja Augustus Otton rakentama moottori oli hyvin samanlainen kuin Barzanti-Matteucci-moottori.

Barzantin ja Matteuccin patentteihin liittyviä asiakirjoja säilytetään Firenzen Museo Galileo -kirjaston arkistossa.

Nikolaus Otton tärkein keksintö oli moottori nelitahtinen sykli- Otto-sykli. Tämä sykli on edelleen useimpien kaasu- ja bensiinimoottoreiden toiminnan taustalla tähän päivään asti.

Nelitahtinen sykli oli suurin tekninen saavutus Otto, mutta pian kävi ilmi, että muutama vuosi ennen hänen keksintöään ranskalainen insinööri Beau de Rocha kuvasi täsmälleen saman moottorin toimintaperiaatteen. (Katso edellä). Ryhmä ranskalaisia ​​teollisuusmiehiä haastoi Otton patentin oikeudessa, tuomioistuin piti heidän perustelunsa vakuuttavina. Otton patenttioikeuksia vähennettiin huomattavasti, mukaan lukien hänen nelitahtisyklin monopolin poistaminen.

Huolimatta siitä, että kilpailijat aloittivat nelitahtimoottoreiden tuotannon, monen vuoden kokemuksella kehitetty Otto-malli oli edelleen paras, eikä sen kysyntä pysähtynyt. Vuoteen 1897 mennessä näitä eri tehoisia moottoreita valmistettiin noin 42 tuhatta. Se, että kevyttä kaasua käytettiin polttoaineena, kavensi kuitenkin suuresti niiden soveltamisalaa.
Valaistus- ja kaasulaitosten määrä oli vähäinen jopa Euroopassa, ja Venäjällä niitä oli vain kaksi - Moskovassa ja Pietarissa.

Vuonna 1865, ranskalainen keksijä Pierre Hugo sai patentin koneelle, joka oli pystysuora yksisylinterinen kaksitoiminen moottori, jossa seoksen syöttämiseen käytettiin kahta kumipumppua. kampiakseli.

Hugo suunnitteli myöhemmin Lenoirin kaltaisen vaakasuuntaisen moottorin.

Tiedemuseo, Lontoo.

Vuonna 1870, Itävaltalais-unkarilainen keksijä Samuel Markus Siegfried suunnitteli nestemäisellä polttoaineella toimivan polttomoottorin ja asensi sen nelipyöräiseen kärryyn.

Nykyään tämä auto tunnetaan hyvin nimellä "ensimmäinen Marcus Car".

Vuonna 1887 Marcus rakensi yhteistyössä Bromovsky & Schulzin kanssa toisen auton, Second Marcus Carin.

Vuonna 1872, amerikkalainen keksijä patentoi kaksisylinterisen jatkuvapaineisen polttomoottorin, joka toimii kerosiinilla.
Brighton antoi moottorille nimen "Ready Motor".

Ensimmäinen sylinteri toimi kompressorina, joka pakotti ilmaa polttokammioon, johon myös jatkuvasti syötettiin kerosiinia. Polttokammiossa seos sytytettiin ja kelamekanismin kautta meni toiseen - työsylinteriin. Merkittävä ero muihin moottoreihin oli se ilma-polttoaine-seos paloi vähitellen ja jatkuvalla paineella.

Moottorin termodynaamisista näkökohdista kiinnostuneet voivat lukea Brayton Cyclesta.

Vuonna 1878, Skotlantilainen insinööri Sir (ritariksi vuonna 1917) kehitti ensimmäisen kaksitahtisen polttomoottorin. Hän patentoi sen Englannissa vuonna 1881.

Moottori toimi omituisella tavalla: ilmaa ja polttoainetta syötettiin oikeaan sylinteriin, jossa se sekoitettiin ja tämä seos työnnettiin vasempaan sylinteriin, jossa seos sytytettiin kynttilästä. Laajentuminen tapahtui, molemmat männät putosivat vasemmasta sylinteristä (vasemman haaraputken kautta) pakokaasut heitettiin ulos ja oikeaan sylinteriin imettiin uusi annos ilmaa ja polttoainetta. Inertian jälkeen männät nousivat ja sykli toistui.

Vuonna 1879, rakensi täysin luotettavan bensiinin kaksitahti moottori ja sai sille patentin.

Benzin todellinen nero ilmeni kuitenkin siinä, että myöhemmissä projekteissa hän pystyi yhdistämään erilaisia ​​laitteita. (kaasu, akun kipinäsytytys, sytytystulppa, kaasutin, kytkin, vaihdelaatikko ja jäähdytin) tuotteisiinsa, joista puolestaan ​​tuli standardi koko konepajateollisuudelle.

Vuonna 1883 Benz perusti Benz & Cien valmistamaan kaasumoottorit ja vuonna 1886 hän patentoi nelitahtinen moottori, jota hän käytti autoissaan.

Benz & Cien menestyksen ansiosta Benz pääsi mukaan hevosvaunujen suunnitteluun. Yhdistämällä kokemuksen moottoreiden valmistuksesta ja pitkäaikaisen harrastuksen - polkupyörien suunnittelun, hän rakensi vuonna 1886 ensimmäisen autonsa ja antoi sille nimen "Benz Patent Motorwagen".

Muotoilu muistuttaa vahvasti kolmipyörää.

Yksisylinterinen nelitahtinen polttomoottori, työtilavuus 954 cm3., Asennettu " Benz Patentti".

Moottori oli varustettu suurella vauhtipyörällä (käytetään paitsi tasaiseen pyörimiseen myös käynnistykseen), 4,5 litran kaasusäiliöllä, haihdutustyyppisellä kaasuttimella ja luistiventtiilillä, jonka kautta polttoaine tuli palotilaan. Sytytys tehtiin Benzin suunnittelemalla sytytystulpalla, joka sai jännitteen Ruhmkorff-kelasta.

Jäähdytys oli vettä, mutta ei suljettu kierto, vaan haihdutus. Höyry karkasi ilmakehään, joten auto oli täytettävä paitsi bensiinillä myös vedellä.

Moottori kehitti tehoa 0,9 hv. 400 rpm ja kiihdytti auton 16 km/h.

Karl Benz ajaa autoaan.

Hieman myöhemmin, vuonna 1896, Karl Benz keksi bokserimoottorin. (tai tyhjä moottori), johon männät ulottuvat top kuollut pistettä samaan aikaan, mikä tasapainottaa toisiaan.

Mercedes-Benz museo Stuttgartissa.

Vuonna 1882 Englantilainen insinööri James Atkinson keksi Atkinson-syklin ja Atkinson-moottorin.

Atkinson-moottori on pohjimmiltaan nelitahtimoottori. Otto pyörä, mutta muokattuna kampimekanismi. Erona oli, että Atkinson-moottorissa kaikki neljä iskua tapahtuivat yhdellä kampiakselin kierroksella.

Atkinson-syklin käyttö moottorissa mahdollisti polttoaineenkulutuksen ja melun vähentämisen käytön aikana alhaisemman pakopaineen ansiosta. Lisäksi tämä moottori ei vaatinut vaihdelaatikkoa kaasunjakelumekanismin käyttämiseen, koska venttiilien avautuminen sai kampiakselin liikkeelle.

Useista eduista huolimatta (mukaan lukien Otton patenttien kiertäminen) moottoria ei käytetty laajalti valmistuksen monimutkaisuuden ja joidenkin muiden puutteiden vuoksi.
Atkinson-sykli mahdollistaa parhaan ympäristönsuojelun ja taloudellisuuden saavuttamisen, mutta vaatii suuri nopeus. Alhaisilla kierroksilla se tuottaa suhteellisen pienen vääntömomentin ja voi pysähtyä.

Nyt Atkinson-moottoria käytetään hybridiautoissa. Toyota Prius ja Lexus HS 250h.

Vuonna 1884, brittiläinen insinööri Edward Butler, Lontoon polkupyöränäyttelyssä "Stanley Cycle Show" näytti piirustuksia kolmipyörä Kanssa bensa polttomoottori, ja vuonna 1885 hän rakensi sen ja esitteli sitä samassa näyttelyssä kutsuen sitä "Velocycle". Samoin Butler käytti sanaa ensimmäisenä bensiini.

Patentti "Velocyclelle" myönnettiin vuonna 1887.

Velocycle oli varustettu yksisylinterisellä, nelitahtisella bensiinimoottorilla, joka oli varustettu sytytyspuolalla, kaasuttimella, kaasulla ja nestejäähdytetty. Moottori kehitti noin 5 hv tehoa. tilavuudella 600 cm3 ja kiihdytti auton 16 km/h.

Vuosien mittaan Butler paransi ajoneuvonsa suorituskykyä, mutta häntä estettiin testaamasta sitä "punaisen lipun lain" vuoksi. (julkaistu vuonna 1865), jonka mukaan ajoneuvojen nopeus ei saa ylittää yli 3 km/h. Lisäksi autossa piti olla kolme henkilöä, joista yhden oli määrä kävellä auton edessä punaisen lipun kanssa. (nämä ovat turvatoimenpiteet) .

Teoksessa The English Mechanic's 1890 Butler kirjoitti: "Viranomaiset kieltävät auton käytön teillä, minkä vuoksi luovun jatkokehityksestä."

Koska yleinen kiinnostus autoa kohtaan puuttui, Butler hajotti sen romuksi ja myi patenttioikeudet Harry J. Lawsonille. (pyörän valmistaja), joka jatkoi moottorin valmistamista veneissä käytettäväksi.

Butler itse siirtyi kiinteiden ja laivojen moottoreiden luomiseen.

Vuonna 1891 Herbert Aykroyd Stewart rakensi yhteistyössä Richard Hornsbyn ja Sonsin kanssa Hornsby-Akroyd-moottorin, jossa polttoainetta (petrolia) ruiskutettiin paineen alaisena ylimääräinen kamera (muodon vuoksi sitä kutsuttiin "kuumapalloksi") asennettu sylinterinkanteen ja yhdistetty polttokammioon kapealla käytävällä. Polttoaine syttyi lisäkammion kuumista seinistä ja syöksyi palotilaan.

1. Lisäkamera (kuuma pallo).
2. Sylinteri.
3. Mäntä.
4. Carter.

Moottorin käynnistämiseen käytettiin puhalluspoltinta, joka lämmitti lisäkammiota (laukaisun jälkeen se lämmitettiin pakokaasuilla). Tämän vuoksi Hornsby-Akroyd-moottori, kuka oli edelläkävijä diesel moottori suunnittelija Rudolf Diesel, jota kutsutaan usein "puolidieseliksi". Vuotta myöhemmin Aykroyd kuitenkin paransi moottoriaan lisäämällä siihen "vesivaipan" (patentti vuodelta 1892), mikä mahdollisti palotilan lämpötilan nostamisen lisäämällä puristussuhdetta, ja nyt ei ollut tarvetta ylimääräinen lämmityslähde.

Vuonna 1893, Rudolf Diesel sai patentit lämpömoottorille ja modifioidulle "Carnot-syklille" nimeltä "Menetelmä ja laite muuntamiseen korkea lämpötila työskennellä."

Vuonna 1897 "Augsburgin konepajatehtaalla" (vuodesta 1904 MAN), Friedrich Kruppin ja Sulzerin veljesten yritysten taloudellisella osallistumisella luotiin Rudolf Dieselin ensimmäinen toimiva dieselmoottori
Moottorin teho oli 20 Hevosvoimaa nopeudella 172 rpm, hyötysuhde 26,2 % painolla viisi tonnia.
Se oli paljon ylivoimaista olemassa olevista moottoreista Otto hyötysuhteella 20 % ja laivojen höyryturbiinit 12 % hyötysuhteella herättivät alan eniten kiinnostusta eri maat.

Dieselmoottori oli nelitahti. Keksijä havaitsi, että polttomoottorin hyötysuhde kasvaa lisäämällä palavan seoksen puristussuhdetta. Mutta on mahdotonta puristaa palavaa seosta voimakkaasti, koska silloin paine ja lämpötila nousevat ja se syttyy itsestään etukäteen. Siksi Diesel päätti olla puristamatta palavaa seosta, vaan puhdistaa ilmaa ja ruiskuttaa polttoainetta sylinteriin puristuksen lopussa voimakkaalla paineella.
Lämpötilasta lähtien paineilma saavutti 600-650 ° C, polttoaine syttyi itsestään ja kaasut laajenivat liikuttivat mäntää. Siten Diesel onnistui merkittävästi lisäämään moottorin tehokkuutta, päästä eroon sytytysjärjestelmästä ja käytöstä polttoainepumppu korkeapaine
Vuonna 1933 Elling kirjoitti profeetallisesti: "Kun aloin työskennellä kaasuturbiini vuonna 1882 olin vakaasti vakuuttunut siitä, että keksinnölleni olisi kysyntää lentokoneteollisuudessa.

Valitettavasti Elling kuoli vuonna 1949, koska hän ei ollut koskaan nähnyt turboreettisen aikakauden tuloa.

Ainoa kuva, jonka löysimme.

Ehkä joku löytää jotain tästä miehestä "Norjan tekniikan museosta".

Vuonna 1903, Konstantin Eduardovich Tsiolkovsky, "Scientific Review" -lehdessä julkaisi artikkelin "Maailman avaruuden tutkimus suihkulaitteilla", jossa hän osoitti ensin, että raketti on laite, joka pystyy suorittamaan avaruuslennon. Artikkelissa ehdotettiin myös pitkän kantaman ohjuksen ensimmäistä luonnosta. Sen runko oli pitkänomainen metallikammio varustettu nestesuihkumoottori (joka on myös polttomoottori). Polttoaineena ja hapettimena hän ehdotti nestemäisen vedyn ja hapen käyttöä.

Luultavasti tässä raketti-avaruushuomautuksessa kannattaa lopettaa historiallinen osa, sillä 1900-luku on tullut ja polttomoottoreita alettiin valmistaa kaikkialla.

Filosofinen jälkisana...

K.E. Tsiolkovski uskoi, että lähitulevaisuudessa ihmiset oppivat elämään, jos ei ikuisesti, niin ainakin hyvin pitkään. Tässä suhteessa maapallolla on vähän tilaa (resursseja), ja laivojen on siirrettävä muille planeetoille. Valitettavasti jotain tässä maailmassa meni pieleen, ja ensimmäisten rakettien avulla ihmiset päättivät yksinkertaisesti tuhota omanlaisensa...

Kiitos kaikille jotka lukevat.

Kaikki oikeudet pidätetään © 2016
Kaikenlainen materiaalin käyttö on sallittua vain aktiivisen linkin kautta lähteeseen.