В каком году появился бензиновый двигатель

Легковой дизель: кто был первым?

Mercedes-Benz 260D официально считается первым в мире серийным легковым автомобилем с дизельным двигателем. Но был ли он по-настоящему первым?

Еще в 1892 го­ду не­мец­кий ин­же­нер Ру­дольф Ди­зель по­лу­чил офи­ци­аль­ный па­тент на «дви­га­тель с за­жи­га­ни­ем от сжа­тия»: ес­ли в бен­зи­но­вых мо­то­рах смесь под­жи­га­ет эле­к­т­ри­че­с­кая ис­кра, то в дви­га­те­ле Ди­зе­ля воз­дух, ра­зо­гре­ва­ю­щий­ся от пред­ва­ри­тель­но­го сжа­тия до 700– 800°С, сам вос­пла­ме­ня­ет го­рю­чее, впры­с­ки­ва­е­мое че­рез фор­сун­ку.
Спу­с­тя не­сколь­ко лет идея во­пло­ти­лась в ме­тал­ле. Од­на­ко пер­вый ди­зель­ный дви­га­тель по­лу­чил­ся слиш­ком боль­шо­го раз­ме­ра и по­то­му мог ис­поль­зо­вать­ся толь­ко как ста­ци­о­нар­ный или су­до­вой. Но идея при­спо­со­бить свое изо­б­ре­те­ние для ав­то­мо­би­ля Ру­доль­фа Ди­зе­ля не ос­тав­ля­ла: в 1909-м он про­ек­ти­ру­ет экс­пе­ри­мен­таль­ный ди­зель, ко­то­рый ус­та­нав­ли­ва­ют на гру­зо­вик. Увы, его ис­пы­та­ния не име­ют ус­пе­ха! Тем не ме­нее не­за­дол­го до сво­ей за­га­доч­ной ги­бе­ли в 1913 го­ду ин­же­нер пи­сал: «Ав­то­мо­биль­ный дви­га­тель ско­ро по­явит­ся, и тог­да я бу­ду счи­тать ра­бо­ту мо­ей жиз­ни за­кон­чен­ной».

Один из первых эк­земп­ля­ров так на­зы­ва­е­мой ну­ле­вой се­рии, ба­зи­ро­вав­ший­ся на шас­си Mercedes-Benz 200

Од­на­ко та­кой ком­пакт­ный мо­тор по­явил­ся от­нюдь не ско­ро. Толь­ко че­рез де­сять лет, в 1923-м, с кон­вей­е­ра за­во­да в Ман­хай­ме со­шел Benz 5К3 — пер­вый в ми­ре ди­зель­ный гру­зо­вик, ос­на­щен­ный 4-ци­лин­д­ро­вым мо­то­ром, раз­ви­вав­шим от 45 до 50 л.с. при 1000 об/мин. Этот ди­зель­ный дви­га­тель был снаб­жен пред­ва­ри­тель­ной ка­ме­рой, поз­во­ляв­шей плав­но уве­ли­чи­вать дав­ле­ние га­зов, об­ра­зу­ю­щих­ся при сго­ра­нии топ­ли­ва, что сни­жа­ло уро­вень де­то­на­ции. А еще че­рез три­над­цать лет, 21 фе­в­ра­ля 1936 го­да, на Бер­лин­ском ав­то­мо­биль­ном са­ло­не со­сто­ял­ся де­бют пер­во­го в ми­ре се­рий­но­го лег­ко­во­го ди­зель­но­го ав­то­мо­би­ля Mercedes-Benz 260D.

Счет на пфенниги

Экс­пе­ри­мен­ты с ди­зе­ля­ми для лег­ко­вых ав­то­мо­би­лей штут­гарт­с­кий кон­церн на­чал еще осе­нью 1933-го. Тог­да си­ло­вым аг­ре­га­том объ­­­емом 3818 см3 и мощ­но­с­тью 80 л.с. ос­нас­ти­ли мо­дель Mannheim. Но ви­б­ра­ция мо­то­ра, осо­бен­но на хо­ду, бы­ла на­столь­ко силь­на, что ис­поль­зо­вать ав­то­мо­биль для пе­ре­воз­ки пас­са­жи­ров ока­за­лось не­воз­мож­но. К то­му же по­сле зна­чи­тель­но­го про­бе­га по той же при­чи­не в ра­ме Mannheim об­на­ру­жи­лись тре­щи­ны. Толь­ко по­сле на­пря­жен­ных ис­сле­до­ва­ний и прак­ти­че­с­ких ис­пы­та­ний уда­лось со­здать мо­тор мень­ше­го ли­т­ра­жа и с при­ем­ле­мым уров­нем ви­б­ра­ции при ра­бо­те.

Но­вый Mercedes-Benz с ди­зе­лем ба­зи­ро­вал­ся на шас­си мо­де­ли 200 и по­лу­чил обо­зна­че­ние Mer­cedes-Benz 260D. На нем сто­ял 4-­ци­лин­д­ро­вый ди­зель ра­бо­чим объ­е­мом 2545 см3 (от­сю­да и обо­зна­че­ние 260) c пред­ка­ме­рой, раз­ви­вав­ший 45 л.с. при 3000 об/мин. Дви­га­тель ос­на­с­ти­ли впры­с­ко­вой си­с­те­мой фир­мы Bosch, ко­то­рая к 1935 го­ду уже рас­по­ла­га­ла боль­шим опы­том кон­ст­ру­и­ро­ва­ния впры­с­ко­вых на­со­сов для ди­зе­лей. Ра­бо­тать в этом на­прав­ле­нии ком­па­ния Bosch на­ча­ла еще в 20-е го­ды.

Пер­во­на­чаль­но этот ав­то­мо­биль ос­на­с­ти­ли 6-­ме­ст­ным ку­зо­вом лан­до. Пер­вую пар­тию из 13 эк­земп­ля­ров со­бра­ли еще в 1935-м, а на сле­ду­ю­щий год сде­ла­ли еще 55 ма­шин — все они ис­поль­зо­ва­лись в так­си и в сво­бод­ную про­да­жу не по­сту­па­ли.

Ва­ри­ант с ку­зо­вом ли­му­зин, как немцы называют седан, в мо­дель­ном ря­ду 260D был од­ним из са­мых де­ше­вых и сто­ил 6800 рейх­с­­­­­­­­­- ма­рок. Его бен­зи­но­вый ана­лог Mercedes-Benz 230 (кстати, на последнем в фильме ездил Штирлиц) про­да­вал­и за 5875

Глав­ным до­сто­ин­ст­вом но­вой мо­де­ли ста­ла эко­но­мич­ность. Сред­ний рас­ход го­рю­че­го у 260D со­ста­вил чуть боль­ше 9 л на 100 км, в то вре­мя как его бен­зи­но­вый ана­лог по­треб­лял при та­ком же про­бе­ге 13 л. Ес­ли учесть, что в 1936 го­ду ди­зель­ное топ­ли­во сто­и­ло в Гер­ма­нии 17 пфен­ни­гов, а бен­зин — бо­лее чем вдвое до­ро­же, то по­нят­но, по­че­му не­мец­кие так­со­пар­ки, счи­тав­шие каж­дый пфен­ниг, по­спе­ши­ли сме­нить бен­зи­но­вую тех­ни­ку на «со­ля­роч­ную». Этот не­ма­ло­важ­ный факт пе­ре­кры­вал да­же то, что ма­шин­ка еле-еле на­би­ра­ла ско­рость 95 км/ч, а на кру­тых подъ­е­мах вы­нуж­да­ла во­ди­те­ля пе­ре­хо­дить на низ­шую пе­ре­да­чу.

Шум времени

Пра­во пер­вен­ст­ва кон­цер­на Daim­ler-Benz на се­рий­ный ди­зель­ный лег­ко­вой ав­то­мо­биль мо­гут ос­по­рить толь­ко две фир­мы — не­мец­кая Hanomag и фран­цуз­ская Citroёn.
Пер­вая в 1936 го­ду од­но­вре­мен­но с Mercedes-Benz 260D на том же са­мом Бер­лин­ском ав­то­са­ло­не по­ка­за­ла лег­ко­вую мо­дель Hanomag Rekord Diesel Typ D 19 с 4-­ци­лин­д­ро­вым ди­зе­лем объ­е­мом 1910 см3 и мощ­но­с­тью 35 л.с. при 3500 об/мин, но ее се­рий­ное про­из­вод­ст­во на­ча­лось толь­ко в 1937-м — уже по­сле то­го, как бы­ла вы­пу­ще­на пер­вая пар­тия так­со­мо­то­ров Mer­cedes-Benz 260D.

Фран­цу­зы на­ча­ли ра­бо­тать над этой те­мой еще рань­ше: в 1932 го­ду Ан­д­рэ Си­т­ро­ен при­влек к со­труд­ни­че­ст­ву ин­же­не­ра Гар­ри Ри­кар­до, ко­то­рый изо­б­рел ка­ме­ру сго­ра­ния Comet, ус­пеш­но вне­д­рен­ную на ди­зель­ных дви­га­те­лях лон­дон­ских ав­то­бу­сов. На ос­но­ве сво­е­го изо­б­ре­те­ния в 1933-м Ри­кар­до пред­ста­вил и пер­вые лег­ко­вые ди­зе­ля, из ко­то­рых один был 6-ци­лин­д­ро­вым с ра­бо­чим объ­е­мом 4578 см3.

Ди­зель Mercedes-Benz 260D в за­вод­ских до­ку­мен­тах обо­зна­чал­ся OM138. Все его на­вес­ное об­ору­до­ва­ние выпускала фир­ма Bosch: это ка­са­лось не толь­ко топ­лив­ной си­с­те­мы с на­со­сом вы­со­ко­го дав­ле­ния, фор­су­нок и ка­лиль­ных све­чей, но и эле­к­т­ро­обо­ру­до­ва­ния, ко­то­рое на 260-й мо­де­ли ос­та­ва­лось шестивольтовым

27 но­я­б­ря 1934 го­да мо­дель Citroёn Rosalie DI ут­вер­ди­ли к проб­но­му про­из­вод­ст­ву. Прав­да, на ней уже сто­ял бо­лее эко­но­мич­ный 4-­ци­лин­д­ро­вый мо­тор мощ­но­с­тью 40 л.с. На Па­риж­ском ав­то­са­ло­не в ок­тя­б­ре 1936-го ди­зель­ную мо­дель офи­ци­аль­но пред­ста­ви­ли пуб­ли­ке, но фи­нан­со­вые труд­но­с­ти уже на сле­ду­ю­щий год за­ста­ви­ли ком­па­нию про­дать всю пар­тию из сот­ни Rosalie DI, ко­то­рые бы­ли вы­пу­ще­ны не как се­рий­ные, а как опыт­ные и пред­наз­на­ча­лись ис­клю­чи­тель­но для ис­пы­та­ний.

Но са­мый пер­вый лег­ко­вой ав­то­мо­биль с ди­зе­лем, о ко­то­ром ма­ло кто зна­ет, по­явил­ся на­мно­го рань­ше: еще в 1927 го­ду фир­ма Bosch про­ве­ла се­к­рет­ные ис­пы­та­ния ли­му­зи­на Stoewer c 4-­ци­лин­д­ро­вым мо­то­ром. Ав­то­мо­биль с экс­пе­ри­мен­таль­ной си­с­те­мой ди­зель­но­го впры­с­ка Bosch про­ехал 40 000 км, но даль­ше тех­ни­че­с­ких изы­с­ка­ний де­ло тог­да не по­ш­ло, да и рас­ход топ­ли­ва в те вре­ме­на вол­но­вал ав­то­мо­би­ли­с­тов на­мно­го мень­ше, чем «дет­ские бо­лез­ни» тог­даш­них ди­зе­лей: вы­со­кий уро­вень шу­ма, ви­б­ра­ция и не­до­ста­точ­ная тя­го­ви­тость.

Особое внимание

Та­ким об­ра­зом, Daimler-Benz ока­зал­ся в аван­гар­де ди­зе­ле­с­т­ро­е­ния. Че­рез год по­сле сен­са­ци­он­ной пре­зен­та­ции на Бер­лин­ском ав­то­са­ло­не фир­ма пред­ста­ви­ла Mercedes-Benz 260D улуч­шен­ной ком­плек­та­ции, ба­зи­ро­вав­ший­ся на шас­си но­вой, 230-й мо­де­ли, сме­нив­шей 200-ю.

Для так­си­с­тов 260D (здесь в варианте пульман-лимузин) стал эко­но­мич­ной ра­бо­чей ло­шад­кой, рас­хо­довавшей все­го 9 л солярки на 100 км

В ча­ст­но­с­ти, ма­ши­на по­лу­чи­ла но­вый топ­лив­ный бак, вме­ща­вший 50 л го­рю­че­го вме­с­то преж­них 38. А важ­ней­шее кон­ст­рук­тив­ное из­ме­не­ние да­ти­ру­ет­ся на­ча­лом 1938 го­да — тог­да мо­тор этой мо­де­ли ос­на­с­ти­ли за­ра­нее по­до­гре­ва­е­мы­ми ка­лиль­ны­ми све­ча­ми, что су­ще­ст­вен­но об­лег­чи­ло за­пуск в хо­лод­ную по­го­ду. О на­гре­ве све­чей сиг­на­ли­зи­ро­ва­ла осо­бая лам­поч­ка на при­бор­ной па­не­ли.

Ос­нов­ным ти­пом ку­зо­ва по-преж­не­му ос­та­ва­лось лан­до, пред­наз­на­чав­ше­е­ся для ра­бо­ты в так­си, — эту мо­дель обо­зна­чи­ли сло­вом Droschken. Ее са­лон раз­де­лял­ся по­пе­рек стек­лян­ной пе­ре­го­род­кой, а кры­ша над зад­ни­ми пас­са­жи­ра­ми мог­ла уби­рать­ся. Шо­фер­ское от­де­ле­ние из со­об­ра­же­ний прак­тич­но­с­ти оби­ва­ли ко­жей, что­бы мень­ше бы­ли за­мет­ны пят­на от мас­ла и со­ляр­ки, а пас­са­жир­ский са­лон — тка­нью. Спра­ва от при­бор­но­го щит­ка рас­по­ла­гал­ся боль­шой так­со­метр.

Мо­дель­ный ряд раз­ба­ви­ли мо­ди­фи­ка­ции с ку­зо­вом ли­му­зин (так нем­цы на­зы­ва­ют се­дан) и на уко­ро­чен­ном шас­си — ка­б­ри­о­лет D. Все­го у 260D бы­ло де­вять ва­ри­ан­тов ку­зо­вов! На длин­ном же шас­си кро­ме лан­до де­ла­ли еще пуль­ман-ли­му­зин (с по­пе­реч­ной пе­ре­го­род­кой в са­ло­не), ком­би­на­ци­он-ли­му­зин, ту­рен­ва­ген, ка­б­ри­о­лет B… Ско­ро на ди­зель­ные «Мер­се­де­сы» об­ра­ти­ли вни­ма­ние ве­дом­ст­ва бо­лее се­рь­ез­ные, чем так­со­пар­ки. Ди­зель­ные лег­ко­вые ма­ши­ны при­жи­лись в га­ра­жах СС и ге­с­та­по, а так­же вер­мах­та и во­ен­но-мор­ско­го фло­та. В по­след­нем, по­нят­ное де­ло, с со­ляр­кой про­блем не бы­ло ни­ког­да!

Достойное место

Мас­со­вое про­из­вод­ст­во об­нов­лен­но­го Mercedes-Benz 260D с ин­дек­сом шас­си W138 на­ча­лось в 1938 го­ду. А то, что вы­пу­с­ти­ли до это­го, при­ня­то обо­зна­чать сло­вом Nullserie, оз­на­ча­ю­щим «ну­ле­вая се­рия». Тог­да же нем­цы снаб­ди­ли 3-­сту­пен­ча­тую ко­роб­ку этой мо­де­ли син­хро­ни­за­то­ра­ми выс­ших пе­ре­дач.

В стандартное оборудование всех Mercedes-Benz 260D в варианте такси входил таксометр, располагавшийся справа от приборного щитка

До 1940 го­да с кон­вей­е­ра со­шли 1967 эк­земп­ля­ров 260D — в 15 раз мень­ше, чем бен­зи­но­вых Mercedes-Benz. Но эта ма­ши­на на­всег­да ос­та­нет­ся в ис­то­рии, ведь имен­но с нее на­ча­лась ди­зель­ная эпо­ха лег­ко­во­го ав­то­мо­би­ле­с­т­ро­е­ния.

А ведь ког­да Mercedes-Benz 260D толь­ко по­явил­ся, ма­ло кто ве­рил в ус­пех ди­зель­ной лег­ко­вуш­ки. Но вре­мя рас­ста­ви­ло все по сво­им ме­с­там, и сей­час в ми­ре каж­дый вто­рой лег­ко­вой ав­то­мо­биль ос­на­ща­ет­ся дви­га­те­лем, ра­бо­та­ю­щим на со­ляр­ке.
А один из ли­му­зи­нов мо­де­ли 260D по пра­ву за­ни­ма­ет свое ме­с­то в экс­по­зи­ции му­зея кон­цер­на Daimler.

Підпишіться на наш Telegram-канал або читайте нас в Google News, щоб нічого не пропустити.

История развития двигателя внутреннего сгорания;

История автомобиля неразрывно связана с историей двигателя, приводимого в движение автомобиль. Первые автомобили снабжались паровыми машинами, которые были весьма несовершенны в смысле затрат топлива и поначалу полезная отдача едва доходила до 1%. Лишь через несколько лет она достигла 8%, поэтому паровая машина не удовлетворяла конструкторов.

Тогда вновь начали интересоваться другими видами двигателей.

Первыми тепловыми двигателями были ДВС, изобретенные приблизительно в начале ХVIII века – Гюйгенсом была предложена машина, работавшая взрывами пороха, который выгонял воздух из цилиндра, а затем при охлаждении поршень передвигался давлением наружного воздуха.

Серьезное соревнование паровых машин, которые можно назвать двигателями «с наружным сгоранием, и двигателей «с внутренним сгоранием» топлива началось только тогда, когда перешли на газообразное, а затем жидкое топливо.

С 1860 года применяют горение газа внутри цилиндра, но потребление газа было весьма велико.

Первый поршневой двигатель внутреннего сгорания появился в 1860 году, изобретен он был французским инженером Ленуаром.В связи с отсутствием предварительного сжатия рабочего тела и неудачным конструктивным решением двигатель Ленуара представлял собой крайне несовершенную тепловую установку, которая не могла конкурировать даже с паровыми машинами того времени.

Исходя из предложенного в 1862 г. французским инженером Бо де Роша рабочего цикла ДВС с предварительным сжатием рабочего тела и сгоранием при постоянном объеме, немецкий механик Николаус Август Отто в 1870 г. создал четырехтактный газовый двигатель, явившийся прообразом современных карбюраторных двигателей. По своим показателям двигатель Отто значительно превзошел паровые машины и в течение ряда лет использовался в качестве стационарного двигателя.

Необходимо было перейти на жидкое топливо, чтобы сделать ДВС применимым для передвижения. Одновременно необходимо было уменьшить вес двигателя.

Жидкое топливо требовало предварительного обращения его в газ, что и происходило во многих типах машин в самом цилиндре. Неудобство подобного способа заставило применять особый прибор – карбюратор, в котором горючая жидкость превращалась раньше, чем поступала в цилиндр.

Начали применять легко испаряемый вид жидкого топлива – бензин, потому что нелегко было предварительно нагревать топливо на передвижной машине.

Параллельно велись работы по увеличению мощности за счет увеличения числа цилиндров.

Впервые бензиновый двигатель транспортного типа был предложен в 1879 г. и затем выполнен в 1881 г. в металле русским инженером И.С. Костовичем.

Двигатель Костовича по своему времени имел оригинальную конструкцию и отличался очень высокими показателями. В этом восьмицилиндровом было применено электрическое зажигание с оригинальной системой и использованы противолежащие цилиндры. При мощности 80 л.с. двигатель весил 240 кг, опережая по удельному весу на 2-3 десятилетия все получившие в последующем распространение карбюраторные двигатели.

Уменьшение веса было достигнуто резким скачком опытов Г. Даймлера в Германии в 80 х годах ХIХ века, когда впервые был построен двигатель с большим числом оборотов, что позволило движущимся частям производить большую работу.

Паровые машины в этом отношении были окончательно побеждены.

1890 год, когда впервые появились автомобили с быстроходными двигателями, можно считать началом широкого распространения а/м.

Начало развития двигателей с самовоспламенением от сжатия относится к 90-м годам ХIХ века. В 1894 г. немецкий инженер Р. Дизель теоретически разработал рабочий цикл двигателя с самовоспламенением от сжатия. Сделав ряд отступлений от своих теоретических предпосылок, в 1897 г. Р. Дизель выполнил в металле первый образец работоспособного стационарного компрессорного двигателя.

В дальнейшем вследствие ряда конструктивных недостатков этот двигатель не получил широкого распространения и был снят с производства.

Внеся ряд оригинальных изменений в двигатель Дизеля, в 1899 г. русский инженер Г.В. Тринклер предложил конструкцию двигателя с самовоспламенением от сжатия, работающего без особого компрессора для распыливания топлива.

Двигатели Г.В. Тринклера и Я.В. Мамина представляли собой первые модели транспортных двигателей с самовоспламенением от сжатия и явились прообразами всех используемых в настоящее время дизелей.

Появившиеся в середине прошлого века роторные двигатели при их неоспоримых преимуществах перед поршневыми двигателями в области мощностей не могут конкурировать с существующими двигателями и практически не имеют перспектив широкого применения в качестве силовых агрегатов автомобилей.

Основными силовыми установками для автомобилей в настоящее время по-прежнему остаются поршневые двигатели как карбюраторные, так и дизели.

В последнее время появились двигатели, занимающие промежуточное положение между карбюраторными двигателями и дизелями – двигатели с впрыском топлива и принудительным воспламенением рабочей смеси (инжекторные). Эти двигатели в зависимости от организации процесса смесеобразования и конструктивных особенностей в той или иной степени сочетают в себе положительные свойства и карбюраторных двигателей и дизелей.

В настоящее время двигателестроение развивается быстрыми темпами, но, к сожалению, осуществляется только модернизация двигателей. При этом основное внимание при разработке конструкций новых и перспективных двигателей уделяется повышению их удельных мощностных показателей, экономичности, надежности и долговечности.

Раздел I. Двигатель

Тема 1.1 Общие сведения

Двигатель — это агрегат, преобразующий какой-либо вид энергии в механическую работу.

Двигатель, у которого механическая работа получается за счет тепловой энергии, называется тепловым двигателем.

Двигатель внутреннего сгорания (ДВС) — тепловой двигатель, у которого рабочая смесь сгорает внутри цилиндра.

На отечественных автомобилях устанавливаются поршневые двигатели внутреннего сгорания, в которых тепловая энергия, получаемая при сгорании топлива преобразуется в механическую работу, используемую для передвижения автомобиля. Расширяющиеся при сгорании рабочей смеси в цилиндрах двигателя газы воздействуют на поршни, поступательное движение которых преобразуется кривошипно-шатунным механизмом во вращательное движение коленчатого вала, которое в свою очередь передается при помощи агрегатов трансмиссии на ведущие колеса автомобиля, приводя его в движение.

Требования, предъявляемые к двигателям

· Низкий уровень шума;

· Соответствие требованиям международных норм по токсичности отработавших газов;

· Простота и безопасность обслуживания;

· Высокие мощностные показатели.

Классификация двигателей внутреннего сгорания

ДВС могут быть классифицированы по следующим признакам:

— по типу схемы и конструкции рабочих органов – поршневые и роторные;

— по применяемому топливу – двигатели, работающие на легком жидком топливе (бензиновые); работающие на тяжелом жидком топливе (дизельные); работающие на газе (газовые);

— по способу смесеобразования – с внешним смесеобразованием (карбюраторные), с внутренним смесеобразованием (дизельные);

— по способу воспламенения горючей смеси – с самовоспламенением от сжатия (дизельные) и с принудительным воспламенением от электрической свечи (карбюраторные, инжекторные)

— по способу осуществления рабочего цикла – четырехтактные и двухтактные;

— по способу подачи топлива – с карбюрацией (карбюраторные), под давлением впрыска (дизельные, инжекторные).

Основные механизмы и системы двигателя

Поршневой двигатель внутреннего сгорания состоит из следующих механизмов и систем:

· кривошипно-шатунный механизм (КШМ);

· газораспределительный механизм (ГРМ);

· система зажигания (в бензиновых и газовых двигателях);

· система электрического пуска двигателя.

Основные определения и параметры двигателей

Поршень, свободно перемещаясь в цилиндре, занимает два крайних положения (см. рис.1).

Мертвыми точками называются крайние положения поршня, где он меняет направление движения и его скорость равна нулю. При нахождении в верхней мертвой точке (ВМТ) поршень наиболее удален от оси коленчатого вала, а в нижней мертвой точке (НМТ) – наиболее приближен к ней.

Рис.1 Схема кривошипно-шатунного механизма

а – продольный разрез; б – поперечный разрез

Ход поршня S – расстояние между крайними положениями поршня, равное удвоенному радиусу кривошипа коленчатого вала. Каждому ходу поршня соответствует поворот коленчатого вала на угол 180 0 (пол-оборота).

Ход поршня S и диаметр цилиндра Dобычно определяют размеры двигателя.

Даже при равномерном вращении коленчатого вала поршень в цилиндре движется неравномерно: приближаясь к мертвой точке, он уменьшает свою скорость, а, удаляясь от нее – увеличивает. В результате неравномерного движения поршня возникают неуравновешенные силы инерции возвратно-поступательно движущихся поршня и связанных с ним деталей, что вызывает вибрацию двигателя и всего автомобиля, снижает надежность и долговечность его работы.

Уменьшение неравномерности движения поршня и величины сил инерции достигается различными мерами, в том числе выбором оптимального отношения радиуса кривошипа rк длине шатуна l:

Двигатель

Несмотря на изобретение парового двигателя, многие небольшие предприятия и мастерские XIX века не могли его использовать, т.к. это было хлопотно, связано с большими затратами, а КПД небольшого парового двигателя был невысок (меньше 10%). Появилась острая необходимость в двигателе небольшой мощности, занимающего немного места, не требующего долгой подготовки к работе и который можно включать и выключать в любое время. Филипп Лебон в 1799 году открыл светильный газ и получил патент на способ получения и использования этого газа методом сухой перегонки угля или древесины, что значительно повлияло на развитие техники освещения.

Газовый двигатель Лебона

В 1801 году Лебон, основываясь на свойстве открытого газа, создал и запатентовал конструкцию газового двигателя. При воспламенении смесь газа с воздухом взрывалась, выделяя при этом большое количество теплоты. При расширении продукты горения оказывали давление на окружающую среду. При соответствующих условиях выделяемую энергию можно использовать в интересах человека. Двигатель Лебона включал 2 компрессора и камеру смешения. Один компрессор накачивал в камеру сжатый светильный газ, другой — сжатый воздух. Полученная в результате газовоздушная смесь направлялась в рабочий цилиндр, в котором воспламенялась. Это был двигатель двойного действия — действовавшие попеременно рабочие камеры были по обе стороны поршня. По сути, Лебон был близок к созданию двигателя внутреннего сгорания.

Двигатель Ленуара

После гибели изобретателя в 1804 году было несколько попыток создать двигатель на светильном газе. В 1860 году бельгийский изобретатель Хан Этьен Ленуар создал газовый двигатель, где горючая смесь воспламеняется, как и сейчас, при помощи электрической искры. Вначале из-за нагрева поршень расширялся и мешал нормальной работе мотора. Кроме того, у поршня был плохой ход. Для устранения этих недостатков изобретатель дополнил конструкцию системой охлаждения и системой смазки. Так появился двухтактный ДВС. В 1876 году Н. Отто создал новый четырехтактный двигатель, который и сегодня является основой работы большей части бензиновых и газовых двигателей.

Двигатель Брайтона

В 1872 году Брайтон решил использовать для двигателя в качестве горючего вначале керосин, но тот плохо испарялся и он перешел к бензину. Чтобы двигатель, работающий на жидком топливе, успешно конкурировал с газовым, потребовалось создать специальное устройство (карбюратор) для получения горючей смеси паров бензина и воздуха. Так появился первый «испарительный» карбюратор. Правда, работал он неудовлетворительно, еще 10 лет почти все двигатели работали на газу.

Двигатель для автомобиля Даймлера, разработанный Майбахом

Наконец, в 1882 году Ю. Даймлер и В. Майбах изобрели полноценный бензиновый двигатель с воспламенением бензина от трубки накаливания. В 1893 году венгерский изобретатель Донат Банки запатентовал карбюратор с форсункой (жиклером), ставший прообразом современных карбюраторов. Вместо испарения бензина Банки предлагал его мелко распылять в воздухе через дозирующий жиклер. Это позволило равномерно распределить бензин по цилиндру, испарение происходило под действием тепла сжатия в цилиндре.

Первые двигатели были одноцилиндровыми, для увеличения мощности двигателя приходилось увеличивать объем цилиндра. Позже эта проблема стала решаться путем увеличения числа цилиндров. В конце XIX столетия уже были двухцилиндровые двигатели внутреннего сгорания, с начала XX века большое распространение получили четырехцилиндровые. Двигатель внутреннего сгорания является наиболее важной деталью любого автомобиля. С каждым годом совершенствуется конструкция автомобилей, улучшаются технические характеристики двигателя, повышается его эффективность.

Когда появились первые электромобили — история эволюци

Вряд ли кто-то сейчас сомневается, что будущее автомобилей за электрокарами. Они не только более экологичные, но и превосходят автомобили с ДВС по характеристикам, при этом стоят значительно дешевле. Чаще всего, когда речь заходит об электромобилях, люди в первую очередь вспоминают сразу Tesla Илона Маска. Да и вообще принято считать, что машины с электрическими двигателями появились совсем недавно. На самом деле это не так — история электромобилей насчитывает без малого 200 лет. Они появились даже раньше, чем модели с двигателями внутреннего сгорания. Причем уже тогда они впечатляли своими характеристиками. К примеру, в конце XIX века был создан автомобиль La Jamais Contente, который развивал скорость свыше 100 км/ч. А первый гибрид, который сочетал себе бензиновый и электрический двигатель, появился в 1916 году.

Первые электрокары появились еще до создания автомобилей с двигателями внутреннего сгорания

Первые автомобили с электрическими двигателями

Мало кто знает, что двигатель внутреннего сгорания появился позже электромотора. Поэтому первые автомобили оснащались как раз электрическими двигателями. Кроме того, несмотря на то, что еще 100 лет назад мало кто задумывался об экологии, уже прекрасно осознавали, что электричество является более доступным, чистым и продуктивным видом топлива.

Изобретение первых автомобилей на электрической тяге приписывают разным инженерам. Один из них — Томас Дэвенпорт. Он является изобретателем электродвигателя постоянного тока. В 1834 г. его мотор был установлен в самоходную платформу. Правда, она могла двигаться только по электрифицированному треку.

Годом позже в 1835 г. профессор Сибрандус Стрэтинг из Университета Гронингена вместе со своим ассистентом Кристоферомм Беккером разработали электрический автомобиль, который приводился в движение от первичных гальванических элементов. Однако официально изобретение первого электромобиля с одноразовой батареей приписывают Томасу Дэвенпорту и Роберту Дэвидсону. Произошло это в далеком 1842 году.

Flocken Elektrowagen — первый электромобиль с перезаряжаемой батареей

Первый электрокар с перезаряжаемой батареей, получивший название Flocken Elektrowagen, появился только 46 лет спустя. Однако отправной точкой в истории становления электромобилей стал 1898 год, когда появился автомобиль Jeantaud Duc, который развивал скорость свыше 60 км/ч.

Примерно в то время идеей создания электромобилей загорелись американские изобретатели. Первым из них стал Уильям Моррисон, который создал шестиместный вагон с электроприводом, который мог проезжать 23 километра. Модель была представлена в 1893 году на выставке в Чикаго.

Jeantaud Duc — первый элетктромобиль, который развивал скорость свыше 60 км/ч

В 1895 году в Америке состоялся первый автопробег. Как вы поняли, его победителем стал электрокар. А уже спустя год в США появился первый автодилер, который занимался продажей исключительно электрических автомобилей.

Еще больше интересных фактов об автомобилестроении и электромобилях вы найдете на нашем Telegram-канале.

Электромобили первой половины XX столетия и теория заговора

До 1920 года электрокары по популярности не уступали автомобилям с двигателями внутреннего сгорания. Более того, в 1912 году два друга, некто Генри Форд и Томас Эдисон, загорелись идеей взорвать авторынок, заполнив его качественными и доступными электромобилями. На капоте должен был красоваться логотип Ford, а под ним находиться аккумулятор Edison.

По задумке друзей запас хода у этих автомобилей должен был составлять от 80 до 160 км, а стоимость всего 500−750$. Работа над автомобилями проходила в условиях полной секретности, однако слухи все же просочились в прессу. В итоге Форду пришлось дать интервью в Нью-Йорк Таймс, и признаться, что в союзе с Эдисоном готовит доступные электромобили с аккумуляторами нового поколения. Вскоре интервью дал и Эдисон, подтвердив слова Форда. Кроме того, он высказал уверенность в том, что вскоре электрокары будут доминировать над автомобилями с ДВС.

Первый электромобиль, созданный Генри Фордом и Томасом Эдисоном

Шло время, но обещанные электромобили все не появлялись. Лаборатория Эдисона в Уэст-Орандж со всей документацией, а также электростанции были уничтожены пожаром. Журналисты несколько дней дискутировали о странных обстоятельствах пожаров, но общественность этого не заметила, так как первые полосы газет занимали сводки с Первой Мировой. Сам же Генри Форд изобрел конвейер и стал выпускать с невиданной скоростью автомобили, оснащенные бензиновыми двигателями. По сути, они на тот момент и положили конец электрокарам.

Финал истории электромобилей Ford выглядит нелогичным и скомканным. Поэтому сторонники теории заговора предполагают, что Форд вынужден был отказаться от идеи создания доступных электромобилей под натиском нефтяных компаний. А пожар стал последним “китайским” предупреждением Форду и Эдисону. По другой версии проект провалил Эдисон, так как его батареи не могли сдвинуть с места автомобиль. А вкладывать деньги в конкурентов своего друга Форд отказался.

La Jamais Contente — электромобиль, который мог ездить со скоростью более 100 км/ч

Не Теслой единой или как мир вернулся к идее электромобилей

Об электромобилях вновь заговорили в 90-х годах, когда стала расти цена на нефть, а вместе с ней и влияние защитников экологии. Особенный толчок развитию электромобилей дал мировой финансово-экономический кризис, разгоревшийся в первом десятилетии XXI века. Обеспокоенность вопросами экологии и транспортного коллапса заставили ведущих автопроизводителей уделять внимание не только внедорожникам и мощным седанам, но и небольшим городским автомобилям с “гибридами” или даже полностью электрическими двигателями.

Mitsubishi i-MiEV — первый электромобиль, получивший популярность в XXI веке

Первым хитом стал Mitsubishi i-MiEV (он же Peugeot iOn, или Citroën C-Zero), вышедший на рынок в 2009 году. Автомобиль разошелся тиражом более 10000 штук. Затем не меньшего успеха добился пятидверный хэтчбек Nissan Leaf, который в 2013 году считался самым популярным электромобилем в мире.

Renault Zoe — самый популярный электромобиль в Европе в 2020 году

Каким будет наземный транспорт в ближайшем будущем? Какие технологии испытывают производители уже сейчас? Подробно об этом читайте на нашем Яндекс.Дзен-канале

Однако настоящий бум на электромобили случился после появления на рынке автомобилей Tesla. Во многом благодаря их передовым технологиям, в частности, нашумевшему автопилоту. Вслед за ними выпускать электромобили стали и многие другие ведущие автопроизводители. Правда, самыми популярными их назвать все еще нельзя. К примеру, в Европе по количеству продаж оказался Renault Zoe, а Tesla Model 3 на втором месте.