Первый двигатель внутреннего сгорания: Первый двигатель внутреннего сгорания: история, факты

Первый двигатель внутреннего сгорания: история, факты

Разработка первого двигателя внутреннего сгорания длилась почти два века, пока автомобилисты смогут узнать прототипы современных моторов. Все начиналось с газа, а не с бензина. В число людей, которые приложили свою руку к истории создания, являются — Отто, Бенц, Майбах, Форд и другие. Но, последние научные открытия перевернули весь автомир, поскольку отцом первого прототипа считался совсем не тот человек.

Леонардо и здесь руку приложил

До 2016 года основателем первого двигателя внутреннего сгорания считался Франсуа Исаак де Риваз. Но, историческая находка, сделанная английскими учеными, перевернула весь мир. При раскопках вблизи одного из французских монастырей, были найдены чертежи, которые принадлежали Леонардо да Винчи. Среди них был чертеж двигателя внутреннего сгорания.

Конечно, если смотреть на первые двигатели, которые создавали Отто и Даймлер, то можно найти конструктивные сходства, а вот с современными силовыми агрегатами их уже нет.

Легендарный да Винчи опередил свое время почти на 500 лет, но поскольку был скован технологиями своего времени, а также финансовыми возможностями, так и не смог сконструировать мотор.

Детально исследовав чертеж, современные историки, инженеры и автоконструкторы с мировым именем, пришли к выводу, что данный силовой агрегат мог работать и довольно продуктивно. Так, компания Форд занялась разработкой прототипа двигателя внутреннего сгорания, основываясь на чертежах да Винчи. Но, эксперимент удался только наполовину. Двигатель завести не удалось.

Но, некоторые современные доработки позволили, все-таки дать жизнь силовому агрегату. Он так и остался экспериментальным прототипом, но кое-что компания Форд, все-таки почерпнула для себя — это размер камер сгорания для легковых автомобилей В-класса, который составляет 83,7 мм. Как оказалось — это идеальный размер для сгорания воздушно-топливной смеси для такого класса моторов.

Инженерия и теория

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Руль принимают легендарные немцы

В 1876 году эстафету начинают принимать немецкие разработчики, чьи имена в наши дни гремят громко. Первый, кого следует отметить, стал Николас Отто и его легендарный «цикл Отто». Он первый разработал и сконструировал прототип двигатель на 4-х цилиндрах. После этого уже в 1877 году он патентует новый двигатель, который лежит в основе большинства современных моторов и самолетов начала 20 века.

Еще одно имя в истории автомобилестроения, которое многие знают и сегодня — Готлиб Даймлер. Он со своим другом и братом по инженерии Вильгельмом Майбахом разработали мотор на газовой основе.

1886 год стал переломным, поскольку именно Даймлер и Майбах создали первый автомобиль с двигателем внутреннего сгорания. Силовой агрегат получил название «Reitwagen». Этот движок ранее устанавливался на двухколесные транспортные средства. Майбах разработал первый карбюратор с жиклерами, который также эксплуатировался достаточно долго.

Для создания работоспособного двигателя внутреннего сгорания великим инженерам пришлось объединить свои силы и умы. Так, группа ученых, в которую вошли Даймлер, Майбах и Отто начали собирать моторы по две штуки в день, что на тот момент было большой скоростью. Но, как и всегда бывает, позиции ученых в совершенствовании силовых агрегатов разошлись и Даймлер уходит с команды, чтобы основать свою компанию. Вследствие этих событий Майбах следует своему другу.

1889 год Даймлер основывает первую автомобилестроительную фирму «Daimler Motoren Gesellschaft». В 1901 году Майбах собирает первый Мерседес, который положил начало легендарному немецкому бренду.

Еще одним не менее легендарным немецким изобретателем становится Карл Бенц. Его первый прототип двигателя мир увидел в 1886 году. Но, до момента создания первого своего мотора, он успел основать фирму «Benz & Company». Дальнейшая история просто потрясающая. Впечатленный разработками Даймлера и Майбаха, Бенц решил слить все компании воедино.

Так, сначала «Benz & Company» сливается с «Daimler Motoren Gesellschaft», и становиться «Daimler- Benz». Впоследствии соединение коснулось и Майбаха и компания стала называться «Mersedes- Benz».

Еще одно знаменательное событие в автомобилестроение случилось в 1889 году, когда Даймлер предложил разработку V-образного силового агрегата. Его идею подхватил Майбах и Бенц, и уже в 1902 году V-образные двигатели начали выпускаться на самолеты, а позже на автомобили.

Отец основатель автоиндустрии

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

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

В 1917 году, когда США вступила в первую мировую войну, компания Форд начинает разработку первого тяжелого двигателя для грузовых автомобилей с повышенной мощностью. Так, к концу 1917 года Генри представляет первых бензиновый 4-х тактный 8-ми цилиндровый силовой агрегат Форд М, который начала устанавливаться на грузовые автомобили, а в последствие и во время 2-й мировой на некоторые грузовые самолеты.

Когда другие автомобилестроители переживали не самые лучшие времена, то компания Генри Форда процветала и имела возможность разрабатывать все новые варианты двигателей, которые нашли применение среди широкого автомобильного ряда автомобилей Форд.

Вывод

По сути, первый двигатель внутреннего сгорания изобрел Леонардо да Винчи, но это было только в теории, поскольку он был скован технологиями своего времени. А вот первый прототип поставил на ноги голландец Кристиан Хагенс. Потом были разработки французских братьев Ньепс.

Но, все же массовой популярности и разработки двигатели внутреннего сгорания получили с разработками таких великих немецких инженеров, как Отто, Даймлер и Майбах. Отдельно стоит отметить заслуги в разработках моторов отца основателя автоиндустрии — Генри Форда.

когда придумали, история создания двигателя внутреннего сгорания

Двигатель представляет собой один из главных элементов автомобиля. Без этого устройства прогресс автомобильной промышленности был бы невозможен. Настоящий прорыв в истории создания машин произошел после изобретения двигателя внутреннего сгорания. Это устройство стало настоящей движущей силой, которая давала нужную скорость. При этом сказать однозначно, кто конкретно изобрел ДВС, сложно. Вклад в создание этого прибора внесли многие.

Содержание

Разработки Да Винчи

Во время раскопок, которые проводились английскими учеными несколько лет назад, были найдены чертежи, принадлежавшие Леонардо да Винчи. Среди них удалось выявить чертеж двигателя внутреннего сгорания.

Знаменитый ученый опередил свое время практически на 500 лет. Однако он был стеснен технологиями своего времени и финансовыми возможностями, потому так и не смог воплотить в жизнь свою задумку. После подробного исследования чертежа историки и инженеры сделали вывод, что устройство Леонардо могло весьма эффективно функционировать.

Кто придумал первый ДВС

Первый двигатель внутреннего сгорания создал французский ученый де Ривас. Это произошло в 1807 году. В рабочем цилиндре устройства присутствовала смесь на основе воздуха и водорода. Она зажигалась электрической искрой от батареи Вольта. После подрыва состав расширялся, создавал в цилиндре высокое давление и подбрасывал поршень.

После отработки газ выпускался. При этом под поршнем появлялся вакуум. Под влиянием атмосферного давления и собственного веса поршень падал. После чего он возвращался в первоначальную позицию для повторения цикла.

Де Ривас применял свою разработку в качестве привода передних колес повозки. При этом в силу невысокой эффективности устройство не стало востребованным. Тем не менее, идеи ученого стали базой для дальнейших разработок в этой области.

Первые попытки сконструировать двигатель

Создание двигателя внутреннего сгорания было многоэтапным процессом. Свой вклад в него внесли различные ученые и исследователи.

Изобретение братьев Ньепс

Французские ученые братья Ньепс внесли важный вклад в появление двигателя внутреннего сгорания. Они сконструировали устройство, которое назвали «пирэолофор». В роли топлива в этом приборе выступала угольная пыль. Конструкция братьев Ньепс так и не была признана научным сообществом. Она существовала лишь на бумаге.

Тракты Сади Карно

Известный изобретатель и сын знаменитого физика Сади Карно является автором трактата, который сделал его настоящей легендой в автомобильной промышленности и прославил на весь мир. Работа была издана тиражом в 200 экземпляров. Она появилась в 1824 году. Этот момент считают началом истории термодинамики. Работа Карно сделала весомый вклад в развитие двигателей внутреннего сгорания.

Труды Жан Ленуара

Автором коммерчески успешного ДВС стал бельгийский изобретатель Жан Этьен Ленуар. Исследователь трудился на гальваническом заводе и однажды пришел к выводу, что топливовоздушный состав в газовом двигателе можно поджигать путем использования электрической искры. На основе этой идеи исследователь решил сделать двигатель.

Первый двухтактный газовый ДВС был создан Ленуаром в 1860 году. Его мощность составляла 8,8 киловатта, что соответствует 11,97 лошадиных сил. Устройство представляло собой горизонтальную машину двойного действия, которая работала на одном цилиндре. В основе ее функционирования лежала смесь воздуха и светильного газа.

Конструкция двигателя базировалась на использовании кривошипно-шатунного механизма. При этом КПД составлял не больше 4,65 %. Несмотря на все минусы, двигатель Ленуара все же получил достаточно широкое распространение. Его применяли для лодок.

Ленуару далеко не сразу удалось добиться успеха. После изготовления всех элементов и сборки машины она проработала совсем недолго и прекратила функционировать. Это было связано с расширением поршня, который заклинил в цилиндре.

Чтобы устранить этот минус, Ленуар предусмотрел создание системы водяного охлаждения. Однако и вторая попытка была не особо удачной. Это вынудило исследователя дополнить конструкцию системой смазки. Лишь после этого ДВС начал нормально функционировать. Таким образом, именно Ленуару удалось первому решить проблемы смазки и охлаждения двигателя.  Мощность такого устройства составляла примерно 12 лошадиных сил. При этом КПД находился на уровне 3,3 %.

В 1874 году было сделано больше 300 таких устройств, которые отличались по мощности. После того как создатель ДВС разбогател, он прекратил дальнейшую работу над конструкцией машины. Как следствие, она была вытеснена с рынка более качественным двигателем, который создал немецкий ученый Николаус Отто.

Другие имена в истории первых ДВС

В 1883 году французский исследователь Эдуард Деламар создал чертеж двигателя, который использовал в качестве топлива газ. Однако эта конструкция была воплощена исключительно на бумаге.

Затем в истории автомобильной промышленности появилось еще одно известное имя – Готлиб Даймлер. Он сумел не только придумать, но и начать изготовление современного газового двигателя. Его отличительной особенностью стало вертикальное размещение карбюратора и цилиндров. Это был первый двигатель, который имел компактные размеры и развивал высокую скорость передвижения.

В 1890 году Рудольф Дизель придумал метод практического применения цикла, описанного Карно. Именно этот ученый изобрел дизельный ДВС, который получил название в его честь. На протяжении нескольких лет немецкий исследователь получил несколько патентов. Модель, которая нашла применение на практике, была сконструирована в 1897 году и получила название дизель-мотор. Спустя несколько лет такие изделия стали массово выпускаться.

Одновременно с совершенствованием конструкции ДВС ученые занимались поисками наиболее эффективного топлива. К тому моменту были испытаны двигатели, в которых в роли горючего использовалась нефть, водород. Существовали конструкции, которые работали на основе угольной пыли, а также смеси спирта и скипидара.

Некоторые из них нормально функционировали, однако не получили значительного распространения в силу высокой стоимости. При этом инженеры видели перспективу в использовании паров жидкого горючего.

В 1872 году американский исследователь Брайтон начал использовать в качестве горючего керосин. Однако он испарялся не слишком хорошо. Тогда ученый решил взять для этой цели бензин. Для применения нового топлива потребовалось придумать новое устройство, которое помогало трансформировать новое горючее в газ. После этого бензиновые пары требовалось смешать с воздухом.

Брайтон считается создателем и первого испарительного карбюратора. Однако он получился не слишком удачным. Тем не менее, именно этот ученый первым предложил использовать в качестве топлива ГСМ.

Немецкие модификации первых ДВС

В 1876 году исследованиями стали заниматься немецкие ученые. Многие из их имен по сей день считаются весьма известными в автомобильной индустрии. Первым стоит назвать Николаса Отто. Благодаря этому исследователю появился легендарный «цикл Отто». Этот ученый первым придумал и создал двигатель, который работал на четырех цилиндрах. После чего уже в 1877 году исследователь получил патент на новое устройство. Этот двигатель по сей день лежит в основе множества современных моторов.

Еще одним известным ученым, который внес значительный вклад в развитие ДВС, стал Готлиб Даймлер. В сотрудничестве с Вильгельмом Майбахом он придумал мотор, который работал на основе газа.

В 1886 году ученые создали первый автомобиль, который работал на ДВС. Устройство получило название Reitwagen. До того момента движок ставили на двухколесный транспорт. Майбах придумал первый карбюратор с жиклерами, который тоже использовался довольно длительное время.

Чтобы создать эффективный ДВС, инженерам пришлось объединить свои усилия. В результате сформировалась группа ученых, в которую вошли Майбах, Отто и Даймлер. Они смогли собирать по 2 мотора в день. По тем временем это был отличный показатель.

Однако спустя некоторое время позиции исследователей в совершенствовании устройств разошлись. В результате Даймлер покинул команду для основания собственной компании. Майбах последовал за своим другом.

В 1889 году Даймлер создал первую автомобильную фирму Daimler Motoren Gesellschaft. Пару лет спустя Майбах собрал первый «Мерседес», который лег в основу создания знаменитого немецкого бренда.

Не менее известным немецким ученым стал Карл Бенц. Первый ДВС он создал в 1886 году. К тому моменту у ученого уже была своя компания Benz & Company.

Генри Форд – отец автоиндустрии

Важный вклад в развитие ДВС внес Генри Форд. В 1903 году он организовал компанию «Форд». При этом знаменитый бизнесмен не только начал разрабатывать новое поколение двигателей, но и предоставил много рабочих мест.

В 1903 году Селден подал против Форда иск. Суть его претензий заключалась в воровстве его конструкции двигателя. Судебный процесс продолжался 8 лет. В результате суд решил, что права истца не нарушаются, а Форд пользуется своей конструкцией мотора.

Когда началась Первая мировая война, Форд стал заниматься разработкой первого тяжелого двигателя, который предназначался для грузовых авто. В период Второй мировой войны его устройство начали устанавливать на грузовые самолеты.

Создание ДВС стало настоящим прорывом в науке. При этом вклад в конструирование и совершенствование этой разработки внесло много известных ученых.

Краткая история двигателя внутреннего сгорания

18 апреля 2019

Можно было идти пешком, верхом на лошади или в повозке — после изобретения колеса варианты, доступные человечеству для передвижения по суше, едва развились за 4000 годы. Это не изменилось до появления новаторов и изобретателей в конце 19 века. После того, как железная дорога позволила стильно перевозить большое количество людей и товаров, именно двигатель внутреннего сгорания коренным образом изменил индивидуальную мобильность. Наша краткая история двигателя внутреннего сгорания рассказывает о том, как он был изобретен, как он стал использоваться в первых автомобилях и что было сделано для снижения рисков, связанных с этим высокоскоростным мобильным нововведением.

Однажды в августе 1888 года у жителей Вислоха, Брухзаля и Дурлаха были все основания удивляться: трехколесная повозка, похожая на нечто среднее между конной повозкой и велосипедом, катила по улицам их городов. . За исключением того, что поблизости не было видно лошадей. Три пассажира, женщина и двое подростков, не крутили педали. Транспортное средство, очевидно, двигалось своим ходом, управляемым рукояткой, которую держала женщина. Женщину звали Берта Бенц, подростками были ее сыновья Ричард и Ойген, а транспортным средством был запатентованный Бенцем автомобиль № 3.

Карл Бенц, муж Берты, запатентовал первую версию автомобиля еще в 1886 году и представил автомобиль публике в июле того же года во время тест-драйва в Мангейме. «Не может быть никаких сомнений в том, что у этого моторизованного велосипеда скоро появится множество друзей», — таково было эйфорическое заявление «Neue Badische Landeszeitung» от 4 июня 1886 года. , и экономический успех оказался недостижимым. Чтобы оживить упавший дух мужа и убедить современников в практичности нового транспортного средства, Берта Бенц решила провести тщательный тест-драйв, хотя и не предупредив колеблющегося мужа заранее. Первым делом утром она и ее сыновья выехали на 104-километровую дорогу из Мангейма в город ее рождения Пфорцхайм, куда они благополучно добрались за 12 часов 57 минут.

Эта поездка считается первой дальней поездкой в ​​истории автомобилестроения и по сей день отмечается как Мемориальный маршрут Берты Бенц. Насколько значительным было рекламное воздействие в то время, до сих пор является предметом споров среди исследователей. Однако одно можно сказать наверняка: после этого запатентованный автомобиль Бенца начал свой медленный, но верный путь к коммерческому успеху. К 1893 году было продано 69 автомобилей, в основном в США, Англии и особенно во Франции, где, благодаря хорошим дорогам, первых автолюбителей уже не так основательно трясло. На рубеже веков Benz & Cie. уже поставила 1709 автомобилей.экземпляры своего автомобиля. Число сотрудников возросло до более чем 430 человек, то есть в десять раз больше.

© akg images

Этьен Ленуар и гиппомобиль

Карл Бенц был первым предпринимателем, который представил на рынке работающий автомобиль с двигателем внутреннего сгорания. И все же в конце 19 века развитие автомобиля оказалось на перепутье. Большое количество инженеров, мастеров-новаторов и изобретателей экспериментировали с технологиями двигателей и создавали первые паровые автомобили и электромобили, а также автомобили с двигателями внутреннего сгорания. Еще в 1863 году бельгийский изобретатель Этьен Ленуар проехал на своем «гиппомомобиле» девять километров от Парижа до Жуанвиль-ле-Пон и обратно. Он был оснащен собственным газовым двигателем Ленуара и работал на производном скипидара, что принесло ему звание первого автомобиля с двигателем внутреннего сгорания. В отличие от паровой машины, топливо не сжигалось вне двигателя, а образующееся тепло направлялось в цилиндры. Вместо этого кинетическая энергия генерировалась взрывным сгоранием внутри двигателя.

Однако дальше стадии разработки гиппомобиль так и не продвинулся: он был слишком тяжелым, а его двухтактный двигатель развивал не более 100 оборотов в минуту. Это означает, что средняя скорость автомобиля составляла около шести километров в час, скорость, с которой могла бы справиться даже неторопливая коляска. С другой стороны, запатентованный автомобиль Бенца с четырехтактным двигателем развивал скорость 400 оборотов в минуту и ​​максимальную скорость 16 км/ч. Бенц основывал разработку этого двигателя на работе Николауса Августа Отто, который сам использовал газовый двигатель Ленуара в качестве шаблона для дальнейшего развития.

Николаус Август Отто и четырехтактный двигатель

Газовый двигатель Ленуара, запатентованный в 1959 году, произвел настоящую сенсацию в то время и рассматривался как первая альтернатива большому и тяжелому паровому двигателю. В отличие от последнего, его не нужно было так долго предварительно нагревать, прежде чем его можно было запустить в работу. Снабженный газом из муниципальной сети, бесшумный двигатель был задействован для привода такого оборудования, как печатные станки и ткацкие станки. Однако его конструкция требовала очень мощной системы водяного охлаждения и, прежде всего, огромных объемов газа. Его эффективность составляла от трех до четырех процентов, а это означало, что он мог преобразовать лишь очень небольшую часть энергии, содержащейся в топливе, в механическую энергию.

Продавец и технический самоучка Николаус Август Отто осознал как потенциал, так и ограничения этой машины и приступил к ее совершенствованию. В 1861 году он заказал создание копии двигателя Ленуара и установил, что он будет работать лучше, если будет работать на этиловом спирте. В том же году он и его брат Вильгельм подали заявку на патент испарителя спирта. В обоснование заявки ссылались на независимость газовой сети от двигателей внутреннего сгорания и поднимали возможность самоходных перевозок по проселочным дорогам. В следующем году он начал экспериментировать с четырехтактным двигателем, принцип которого был теоретически описан и запатентован французским инженером Альфонсом Бо де Роша в том же году, совершенно независимо от Отто. Идея Отто состояла в том, чтобы максимально сжать смесь воздуха и газа. Это позволило бы уменьшить долю газа и, тем самым, потребление. Поршень, однако, должен был бы дважды двигаться вверх и вниз, чтобы выполнить одну единицу работы.

На практике управление горением по-прежнему доставляло Отто всевозможные проблемы, а кульминацией экспериментов было разрушение двигателей. Потребовалось двенадцать лет, до 1876 года, чтобы произвести первый функциональный четырехтактный двигатель на заводе газовых двигателей Deutz AG. Он установил принцип впуска, сжатия, сгорания и выпуска, в соответствии с которым до сих пор работает каждый двигатель внутреннего сгорания в автомобилях или мотоциклах: при первом такте поршень движется вниз и всасывает смесь воздуха и топлива в цилиндр через клапан. . На втором этапе поршень движется вверх, при этом сжимая и нагревая смесь. В момент максимального сжатия смесь воспламеняется искрой от свечи зажигания. Давление, создаваемое взрывом, очень быстро толкает поршень вниз в такте сгорания. На четвертом этапе поршень снова быстро движется вверх и через клапан выталкивает сгоревшие газы из цилиндра.

Daimler, Maybach и мотор-квадрицикл

Двигатель был впервые подготовлен для массовой защиты Готлибом Даймлером и Вильгельмом Майбахом, которые работали в Deutz AG с 1872 года. Двигатель имел большой успех и очень хорошо продавался. Но он все еще был слишком тяжелым для мобильного использования. После ссоры с Отто Даймлер покинул Deutz AG в конце 1881 года и открыл экспериментальную мастерскую в Каннштадте, где к нему вскоре присоединился Maybach. Целью Daimler была разработка небольших быстродействующих двигателей внутреннего сгорания, которые могли бы приводить в движение транспортные средства на суше и на воде. Еще в 1883 году он подал заявку на патент улучшенного одноцилиндрового четырехтактного двигателя, который он разработал совместно с Maybach. Их «газовый двигатель с горячетрубным зажиганием» мог развивать мощность 1 л.с. при 650 оборотах в минуту. Он был небольшим, относительно легким и работал на бензине: идеально подходит для использования в автомобиле. В 1885 году Даймлер и Майбах построили предшественника мотоцикла, который они окрестили «Reitwagen», или «машина для верховой езды». В октябре 1886 года они установили в карету двигатель «дедовских часов» — таким образом был создан первый автомобиль с четырьмя колесами. В 1889 г., они представили свой первый полностью самоходный автомобиль, моторный квадрицикл мощностью 1,5 л.с. или «автомобиль на стальных колесах», на Всемирной выставке в Париже. Одиннадцать лет спустя они разработали автомобиль для австрийского бизнесмена Эмиля Еллинека, кузов которого представлял собой значительный отход от прежнего принципа перевозки, а двигатель мощностью 35 л.с. разгонял машину до максимальной скорости почти 90 км/ч. Автомобиль был назван в честь дочери Еллинека, которую звали Мерседес.

Водительские права становятся обязательными

Мерседес Еллинека обошелся ему примерно в 150 000 марок. Так что неудивительно, что на рубеже веков автомобиль все еще оставался роскошью, предназначенной для самых богатых десяти тысяч человек. Но хотя поначалу по дорогам грохотало всего несколько автомобилей, они все чаще вызывали споры и также становились причиной аварий. Именно по этой причине 10 марта 1899 года президент Франции Эмиль Франсуа Лубе выбрал официальный журнал, чтобы объявить о первом в мире дорожном кодексе, а вместе с ним и о введении обязательных водительских прав. Президент обосновал это решение тем, что автомобили все чаще «пугают лошадей, повреждают землю или просто поднимают слишком много пыли».

Одиннадцать лет назад Карл Бенц получил первые в мире водительские права от окружного управления Великого Герцогства Баден. Но потребуется еще несколько лет, чтобы владение водительскими правами в Германии стало обязательным. В Пруссии министерским декретом от 29 сентября 1903 г. были приняты первые основные правила проверки автомобилей и их водителей. Эти задачи были возложены на инженеров ассоциаций по наблюдению за котлами (DÜV). В конце концов, многие из первых автомобилей все еще приводились в движение паровыми двигателями, с которыми специалисты DÜV были хорошо знакомы. И все же регламента по проверке водителей и транспортных средств по всему Германскому Рейху все еще не предвиделось, хотя ситуация с каждым годом становилась все более острой. Это было связано с тем, что новая технология была подвержена поломкам, а многие водители не были знакомы с их транспортными средствами.

© TÜV NORD

Уже в 1906/1907 г. из 36 022 транспортных средств на дорогах Германии погибло 145 человек. Пропорционально количеству автомобилей на дорогах риск стать жертвой аварии был почти в шестьдесят раз выше, чем в 2017 году. Государство должно было отреагировать. В 1909 г. законодательство в форме «Закона о движении автотранспортных средств» позаботилось о том, чтобы безопасность автомобильного движения впервые была охвачена законом на всей территории страны. Постановление устанавливало, в частности, следующее: «Транспортные средства должны быть пригодными для движения по дорогам и, прежде всего, должны быть сконструированы, обставлены и оборудованы таким образом, чтобы исключалась опасность возгорания и взрыва, а также любые неудобства, которых можно избежать для людей и экипажей из-за шума, дыма, пар или неприятные запахи исключены». Официально признанные эксперты теперь отвечали за контроль безопасности водителей и транспортных средств по всей Германии, и среди них были эксперты DÜV. Первоначально они могли выполнять эту задачу в дополнение к другим своим инспекционным обязанностям, потому что, в конце концов, по сравнению с паровыми котлами количество автомобилей и их водителей было все еще исчезающе малым.

От предметов роскоши к массовым транспортным средствам

То, что это скоро изменится, было в немалой степени заслугой Генри Форда. В 1913 году американский автомобильный магнат установил сборочные линии на своем заводе в Хайленд-Парке, штат Мичиган, тем самым совершив революцию в производственном процессе своей модели T. По мере того как производственные затраты падали, снижались и цены. Надежная и простая в ремонте «Жестяная Лиззи» Форда стала бестселлером: к 1927 году было продано около 15 миллионов автомобилей. Другие автопроизводители тоже извлекли уроки из принципа Форда и попрощались с ручным производством. В Париже с конвейера ежедневно сходило 100 автомобилей Citroën типа А с 1919. В 1924 году в Рюссельсхайме компания Opel открыла эпоху промышленного производства в Германии, начав производство на конвейерных лентах «Laubfrosch» или «древесной лягушки».

По мере роста количества автомобилей росла и потребность в проверках. Поэтому в начале 1920-х годов Norddeutsche DÜV создала собственное автомобильное отделение, а в 1928 году — DÜV Hannover. Поскольку ассоциации по надзору за котлами теперь также проводили испытания лифтов и электрических систем на безопасность, было принято решение изменить их название в 1938. Отныне они были известны как «Technische Überwachungsvereine» («Ассоциации технического мониторинга») или сокращенно «TÜV».

В то время, однако, требовалось, чтобы автомобили были проверены и одобрены только один раз, во время первой регистрации. Тем не менее, многие владельцы автопарков по-прежнему хотели, чтобы их транспортные средства регулярно проверялись внешними экспертами. В конце концов, если грузовик сломается на дороге, ремонт будет стоить денег. Частные автомобилисты изначально мало интересовались добровольными проверками безопасности, хотя полицейские проверки неоднократно показывали, что на большинстве автомобилей ни тормоза, ни свет не работают должным образом.

Срок действия TÜV

После войны автомобиль медленно, но верно превратился в массовое транспортное средство и стал мобильным символом растущего благосостояния в период экономического чуда. Только в Мюнхене количество автомобилей на дорогах с 1950 по 1960 год росло на 20 % в год. Благодаря VW Beetle, а затем и скутеру Messerschmitt с кабиной, а также BMW Isetta стало доступным для рабочих и служащих возможность владеть собственными колесами. . Пришло время государству взять под контроль риск безопасности, связанный с непригодными для эксплуатации автомобилями. По состоянию на 1951, новый Закон Германии о дорожном движении (Straßenverkehrszulassungsordnung) требует проверки каждого транспортного средства каждые два года после первой регистрации.

© TÜV NORD

Ответственными за периодические проверки были ассоциации технического контроля и другие организации, в том числе Немецкая ассоциация автомобильных инспекций (DEKRA). Для выполнения этой задачи инженерам TÜV послевоенного периода требовались не только технические знания, но и настоящее чутье на импровизацию. Это было связано с тем, что построенные перед войной технические испытательные центры еще не были восстановлены или были слишком малы для растущего числа автомобилей: специалисты были вынуждены прибегать к использованию железнодорожных депо и строительных площадок и даже автостоянок-ресторанов, где они иногда находились. столкнулись с пьяными и шумными владельцами транспортных средств. И все же, даже вопреки законодательству, далеко не все автовладельцы регулярно представляют свои автомобили на периодический техосмотр. Чтобы подтолкнуть нарушителей к порядку, с 1 января 2019 года ввели обязанность иметь на машине техосмотр.61. И наклейка принесла свои плоды: в 1965 году только ассоциация Essen TÜV проверила около 500 000 автомобилей на 24 испытательных стендах.

© TÜV NORD

© TÜV NORD

© TÜV NORD

Не пейте за рулем

Благодаря общенациональным проверкам автомобилей автомобили стали безопаснее, но то же самое не распространяется автоматически на их водителей. . Число погибших с каждым годом увеличивалось пропорционально количеству участников дорожного движения. 19 год70 г. стал печальным апогеем этой тенденции: более 19 000 человек погибли на дорогах и около полумиллиона получили ранения. Международные сравнения показали, что дорожное движение в Германии было особенно опасным: плотность дорожного движения в Федеративной Республике была такой же, как в Соединенном Королевстве, но с вдвое большим количеством смертей. Виноваты в этом в большинстве случаев водители, которые ехали либо слишком быстро, либо слишком небрежно, либо, нередко, в состоянии алкогольного опьянения.

© TÜV NORD

Ассоциации технического мониторинга сделали все возможное, чтобы противодействовать этому на ранней стадии. В 1955 году TÜV Hannover стала первой в своем роде ассоциацией, создавшей Медико-психологический институт (MPI), в задачу которого входило составление отчетов о нарушителях правил дорожного движения. В первую очередь это были водители, пойманные пьяными за рулем автомобиля. TÜV Hamburg и TÜV Essen вскоре последовали их примеру, основав аналогичные учреждения. Они не только собирали отчеты о потенциально опасных водителях, но и помогали предотвращать правонарушения:В 70-х годах глава MPI в Ганновере Вернер Винклер разработал признанную на национальном уровне программу обучения под названием LEER. Это помогло автовладельцам прийти к осознанию того, что они не могут пить и одновременно садиться за руль. Многие нарушители правил дорожного движения изначально рассматривали обучение и сопровождавший его так называемый идиотский тест как наказание, назначенное государством, но на самом деле единственная цель этих мер заключалась в том, чтобы гарантировать, что водители доберутся до места назначения так же безопасно, как это сделала Берта Бенц. около 130 лет назад.

Вам также может понравиться

Maurus Zehnder

150 лет TÜV NORD

Краткая история паровой машины

От античности до XIX века: как была открыта сила пара и что DÜV сделали для борьбы с рисками принесенная с собой технология.

Читать далее

fotolia

История технического мониторинга

От DÜV к TÜV

От промышленной революции к цифровой революции: История TÜV NORD тесно связана с разработками последних 150 лет.

Читать далее

Подробная история двигателя внутреннего сгорания

Двигатели внутреннего сгорания являются бьющимся сердцем почти всех транспортных средств, встречающихся на дорогах, от автомобилей и мотоциклов до самолетов в небе и кораблей в море. Этот двигатель является преемником устаревших паровых двигателей или двигателей внешнего сгорания. Однако этот двигатель, несомненно, намного эффективнее своего предшественника.

Принципиальное различие между паровыми двигателями   и двигателями внутреннего сгорания заключается в том, что в последних топливо сгорает внутри за счет возвратного воспламенения, и образующиеся при этом газы приводят в движение поршни. В то время как при внешнем сгорании топливо сгорает снаружи, и образующееся тепло испаряет рабочую жидкость (воду), которая далее, расширяясь и воздействуя на механизм двигателя, производит движение и полезную работу.

Разработка двигателей внутреннего сгорания имеет более чем 150-летнюю историю, и несколько великих умов внесли свой вклад в ее эволюцию до того состояния, в котором она находится сегодня. Вот небольшой взгляд на ход его развития.

СВЯЗАННЫЙ: Богатая история двигателя Alfa Romeo Busso V6

Изобретения до 1860 года

Через GracesGuide. co.uk

1860 год стал эталонным годом в истории двигателей внутреннего сгорания, потому что в этом году Этьен Ленуар разработал первый коммерчески успешный двигатель внутреннего сгорания. Однако до этого было предпринято несколько многообещающих попыток многими достойными инженерами и учеными.

Почти за пятьдесят лет до Ленуара французские инженеры Нисефор Ньепс и Клод Ньепс построили двигатель внутреннего сгорания, работающий на смеси мха, угольной пыли и смолы, работающий на контролируемых взрывах. Они назвали его «Пиролофор», и этот двигатель был запатентован Наполеоном Бонапартом. Вскоре за этим двигателем последовал водородно-кислородный двигатель внутреннего сгорания, изобретенный Франсуа Исааком де Ривазом, в котором он использовал электрическую искру в качестве механизма зажигания. Риваз пошел дальше и установил свой двигатель на карету, которая стала первым в мире автомобилем с двигателем внутреннего сгорания.

Несколько лет спустя, в 1823 году, Сэмюэл Браун запатентовал первый двигатель внутреннего сгорания, который можно было применять в промышленности. Также известный как «Газовакуумный двигатель», он использовал для работы атмосферное давление. Он продемонстрировал свою эффективность в управлении экипажем и лодкой, и в 1930 году этот двигатель успешно перекачивал воду на верхний уровень Кройдонского канала в Англии.

Эти изобретения привлекли внимание нескольких новаторов, и в последующие годы появился ряд уникальных разработок. В 1826 году Сэмюэл Мори из Америки разработал газовый или паровой двигатель без сжатия с карбюратором. Снова в 1833 году Лемюэль Веллман Райт из Соединенного Королевства создал настольный газовый двигатель двойного действия с цилиндром с водяной рубашкой. Двигатель Уильяма Барнетта, разработанный в 1838 году, считается первым двигателем, в котором реализовано сжатие в цилиндре.

1860 и далее: от двухтактных до четырехтактных двигателей

Via MotorBiscuit.com

В последующие годы произошло еще несколько событий, но грандиозный прорыв произошел в 1860 году благодаря Жану Жозефу Этьену Ленуару. Он изобрел двигатель внутреннего сгорания, работающий на газе, который считается первым функциональным двигателем внутреннего сгорания. Функционально, потому что довольно многие из них были фактически произведены и использованы по всему Парижу в нескольких типографиях и ткацких станках.

В 1863 году Ленуар установил этот двигатель на транспортное средство и назвал его «Гиппомобиль». Он проехал на этом автомобиле девять километров из Парижа в Жуанвиль-ле-Пон и обратно. В качестве топлива он использовал производное скипидара; таким образом, это был первый автомобиль с жидкостным двигателем внутреннего сгорания. Однако иппомобиль Ленуара не мог удовлетворить потребность в скорости. Его двухтактный двигатель был способен развивать только 100 оборотов в минуту и ​​имел среднюю скорость 6 километров в час.

Хотя двигатель Ленуара не имел большого успеха в автомобильной промышленности, его уменьшенный размер и вес впечатлили многих. После этого Николаус Август Отто, немецкий инженер, взялся за повышение эффективности этого двигателя. Он начал изучать потенциал этилового спирта в качестве топлива и устанавливать четырехтактные двигатели для повышения эффективности двигателя.

После двенадцати лет тщательных экспериментов и ряда неудач в 1872 году ему удалось разработать функциональный четырехтактный двигатель, основанный на принципах Альфонса Бо де Роша, и установить принципы впуска, сжатия, сгорания и выпуска. На сегодняшний день все двигатели внутреннего сгорания в автомобилях и мотоциклах функционируют на принципах, изложенных Отто.

СВЯЗАННО: Вот почему четырехтактные двигатели взяли верх над мотокроссом

1880-е годы: двигатель, разработанный идеально для автомобиля

Через MercedesBenz.com

Двигатель

Отто и его разработки, несомненно, были более мощными, чем у Ленуара; однако его вес стал проблемой для автомобилей. Они неплохо работали на заводах, но не подходили для автомобилей. Затем Готлиб Даймлер и Вильгельм Майбах взялись за оптимизацию этого двигателя. Однажды соратники Отто начали проводить свои собственные эксперименты с 1881 года по разработке двигателей, которые были бы маленькими, быстрыми и способными приводить в движение транспортные средства на суше и на воде.

Их первый успех пришел в 1883 году, когда они разработали бензиновый газовый двигатель с зажиганием на горячей трубе, который мог генерировать одну л.с. при 650 оборотах в минуту. Он был небольшим и относительно легким, что делало его идеальным для использования в транспортных средствах. Дуэт продолжал расширять свои возможности, что привело к разработке предшественника мотоциклов, который они назвали «Retiwagen».

В 1886 году они установили двигатель под названием «Дедушкины часы» на четырехколесную повозку, а в 1889 году, они создали первую полностью самоходную машину с мотором мощностью 1,5 л.с. К 1900 г. Daimler и Maybach увеличили мощность автомобильных двигателей до 35 л.с., которые могли развивать скорость до 90 км/ч.

После этих новаторских изобретений двигатель внутреннего сгорания претерпел несколько усовершенствований на протяжении многих лет. Немалую роль в этом сыграло создание ряда автомобильных компаний. Когда мир пережил две разрушительные войны, требования к характеристикам транспортных средств полностью изменились.