Видеомонтаж двигателей Отто, работающих на паровой молотилке Western Minnesota Reunion (WMSTR ) в Роллаге, Миннесота. (2 мин 16 с, 320x240, 340 кбит / с видео)
Различные ученые и инженеры внесли свой вклад в разработку двигателей внутреннего сгорания. В 1791 г. Джон Барбер разработал турбину. В 1794 году Томас Мид запатентовал газовый двигатель. Также в 1794 году Роберт Стрит запатентовал двигатель внутреннего сгорания, который также был первым, кто использовал жидкое топливо (нефть), и примерно в то же время построил двигатель. В 1798 году Джон Стивенс сконструировал первый американский двигатель внутреннего сгорания. В 1807 году французские инженеры Нисефор (которые впоследствии изобрели фотографию ) и Клод Ньепс запустили прототип двигателя внутреннего сгорания, используя управляемый взрывы пыли, Пиреолофор. Этот двигатель приводил в действие лодку на реке Сона, Франция. В том же году швейцарский инженер Франсуа Исаак де Риваз построил и запатентовал двигатель внутреннего сгорания, работающий на водороде и кислороде. Топливо хранилось в баллоне, и искра зажигалась электрически с помощью ручного спускового крючка. Франсуа Исаак де Риваз, установленный на примитивном четырехколесном фургоне, впервые проехал на нем 100 метров в 1813 году, войдя в историю как первое легковое транспортное средство, которое, как известно, было оснащено двигателем внутреннего сгорания. В 1823 году Сэмюэл Браун запатентовал первый двигатель внутреннего сгорания, который будет применяться в промышленности в США, один из его двигателей перекачивал воду на Кройдонский канал с 1830 по 1836 год. Он также продемонстрировал лодка, использовавшая его двигатель на Темзе в 1827 году, и экипаж с приводом от двигателя в 1828 году. Отец Эудженио Барсанти, итальянский инженер, вместе с Феличе Маттеуччи из Флоренции изобрели первый настоящий внутренний двигатель внутреннего сгорания в 1853 году. Их запрос на патент был удовлетворен в Лондоне 12 июня 1854 года и опубликован в лондонском Morning Journal под заголовком «Спецификация Юджина Барсанти и Феликса Маттеуччи, получение движущей силы с помощью взрыва газов». В 1860 году бельгиецЖан Жозеф Этьен Ленуар создал газовый двигатель внутреннего сгорания. В 1864 году Николай Отто запатентовал первый атмосферный газовый двигатель. В 1872 году американец Джордж Брайтон изобрел первый коммерческий двигатель внутреннего сгорания, работающий на жидком топливе. В 1876 году Николай Отто, работая с Готтлибом Даймлером и Вильгельмом Майбахом, запатентовал четырехтактный двигатель со сжатым зарядом. В 1879 году Карл Бенц запатентовал надежный двухтактный газовый двигатель. В 1892 году Рудольф Дизель разработал первый сжатый заряд - двигатель с воспламенением от сжатия. В 1926 году Роберт Годдард запустил первую ракету на жидком топливе. В 1939 году Heinkel He 178 стал первым в мире реактивным самолетом. В 1954 году немецкий инженер Феликс Ванкель запатентовал «беспоршневой» двигатель с эксцентрично-роторной конструкцией.
Содержание
1 До 1860 г.
2 1860–1920
3 1920–1980
4 1980 г. по настоящее время
5 Запуск двигателя
6 Современные и исторические поршневые двигатели
7 См. Также
8 Ссылки
9 Дополнительная литература
До 1860 года
гидроприводной цепной насос сакия устройство аль-Джазари Двигатель Барсанти-Маттеуччи (1853 г.) в Osservatorio Ximeniano во Флоренции Ранние двигатели внутреннего сгорания использовались для питания сельскохозяйственного оборудования, аналогичного этим моделям.
202 г. до н.э. – 220 г. н.э.: Самый ранний ручной- управляемые кривошипы появились в Китае во время династии Хань.
1206: Аль-Джазари изобрел ранний коленчатый вал, который он соединил с кривошипно-шатунным механизмом в свой двухцилиндровый насос. Как и современный коленчатый вал, механизм Аль-Джазари состоял из колеса, приводившего в движение несколько кривошипных штифтов, причем движение колеса было круговым, а штифты двигались вперед и назад по прямой линии. Коленчатый вал, описанный аль-Джазари, преобразует непрерывное вращательное движение в линейное возвратно-поступательное движение.
17 век: Сэмюэл Морланд эксперименты с использованием пороха привод водяных насосов.
1791: Джон Барбер получает британцев патент № 1833 на способ подъема горючего воздуха для движения и облегчения металлургических операций. В нем он описывает турбину .
1794: Роберт Стрит построил двигатель без сжатия. Он также был первым, кто использовал жидкое топливо в двигателе внутреннего сгорания.
1794: Томас Мид патентует газовый двигатель.
1798: Джон Стивенс строит первый двухместный - действующий двигатель внутреннего сгорания с коленчатым валом.
1801: Филипп ЛеБон Д'Гамберштейн предлагает использование сжатия в двухтактном двигателе.
1807 : Нисефор Ньепс установил свой двигатель внутреннего сгорания Пиреолофора, работающий на «мхе, угольной пыли и смоле», на лодке и запитал реку Сона во Франции. Патент был впоследствии выдан императором Наполеоном Бонапартом 20 июля 1807 года.
1807: Швейцарский инженер Франсуа Исаак де Риваз построил двигатель внутреннего сгорания двигатель приводится в действие смесью водорода и кислорода и зажигается от электрической искры. (См. 1780-е годы: Алессандро Вольта выше.)
1823: Сэмюэл Браун запатентовал первый двигатель внутреннего сгорания, применяемый в промышленности, газовый вакуумный двигатель. В конструкции использовалось атмосферное давление, и она была продемонстрирована на тележке и лодке, а в 1830 году в коммерческих целях для перекачки воды на верхний уровень Кройдонского канала.
1 апреля 1826 г.: американецСэмюэл Мори получил патент на "газовый или паровой двигатель" без сжатия. Это также первый зарегистрированный пример карбюратора.
1833: Lemuel Wellman Wright, патент Великобритании No. 6525, газовый двигатель настольного типа. Газовый двигатель двойного действия, первая запись о цилиндре с водяной рубашкой.
1838: Уильям Барнетт, патент Великобритании No. 7615, апрель 1838 г. Согласно Дугальду Клерку, это было первое зарегистрированное использование сжатия в цилиндре.
1856: в Флоренция в Fonderia del Pignone (теперь, позже дочерняя компания General Electric ), реализовал рабочий прототип итальянского двигателя мощностью 5 л.с.. В последующие годы он разработал более мощные двигатели - с одним или двумя поршнями - которые служили устойчивыми источниками энергии, заменяя паровые машины.
1857: Эухенио Барсанти и Феличе Маттеуччи описать принципы работы двигателя со свободным поршнем, в котором вакуум после взрыва позволяет атмосферному давлению обеспечить рабочий ход (патент Великобритании № 1625).
1860–1920 гг.
газовый двигатель Ленуара двигатель Отто-Лангена, 1860-е гг. Этот двигатель является «атмосферным», что означает, что он не имеет компрессии. Двухтактный двигатель сэра Дугальда Клерка 1879 года Этот двигатель внутреннего сгорания был неотъемлемой частью патента на первый запатентованный автомобиль, сделанный Карлом Бенцем на 29 января 1886 г. Эухенио Барсанти Карл Бенц
1860: Жан-Жозеф Этьен Ленуар изобрел газовый двигатель внутреннего сгорания и подал заявку на патент под названием Moteur à air dilatá par сжигание газа. Его двигатель внешне похож на горизонтальный паровой двигатель двойного действия , с цилиндрами, поршнями, шатунами и <222.>маховик, в котором газ, по сути, занял место пара. Предположительно, некоторые из этих двигателей были построены и коммерчески использовались в Париже. считает двигатель Ленуара первым работающим двигателем внутреннего сгорания.
1861: Николай Отто приказал Майклу Джозефу Зонсу построить копию двигателя Ленуара для экспериментальных целей. Позже в том же году Зонс построил второй двигатель для Отто, четырехцилиндровый двухтактный агрегат.
1861: Альфонс Бо де Роша изобрел четырехтактный принцип работы. Он опубликовал эссе под названием «Новые исследования в области практических условий использования шалеров и общих движений». Приложение Avec au chemin de fer et à la navigation и подало заявку на патент. Патент был выдан во Франции, однако он состоит только из текста, но не включает чертежей четырехтактного двигателя. Через два года патент был признан недействительным; ни одна копия не хранилась в архиве французского патентного бюро.
1863: Отто сконструировал атмосферный газовый двигатель, который снова был построен Зонсом. Отто пытался подать заявку на патент, но патент не был получен в Пруссии.
1864: в Вене Зигфрид Маркус установил атмосферный бензиновый двигатель на тележку. Якобы он проехал 200 метров.
1864: Ойген Ланген присоединился к Отто и усовершенствовал атмосферный газовый двигатель.
1865: Пьер Югон начал производство двигателя Hugon, похож на двигатель Ленуара, но с большей экономичностью и более надежным зажиганием пламени.
1867: Отто и Ланген выставили свой двигатель со свободным поршнем на Парижской выставке 1867 года, и они получили самую большую награду. Он потреблял меньше половины газа, чем двигатели Ленуара или Хьюгона.
1868: Ойген Ланген и Николай Отто получили патент на атмосферный газовый двигатель.
1872: В Америке Джордж Брайтон подал заявку на патент на двигатель Брайтона Ready. Он использовал сгорание при постоянном давлении и был первым коммерческим двигателем внутреннего сгорания, работающим на жидком топливе. В 1876 году он был запущен в производство.
1875: Николай Отто, работая с ним, разработал первый функциональный четырехтактный двигатель со сжатым зарядом. В начале 1876 года он прошел испытания. Двигатель был одноцилиндровым, рабочим объемом 6,1 дм и мощностью 3 л.с. (2206 Вт) при скорости 180 об / мин и расходом топлива 0,95 м / л.с. (1,29 м / кВтч). В 1876 году Вильгельм Майбах улучшил двигатель, изменив конструкцию шатуна и поршня с ствола на крейцкопф (теперь двигатель имеет ход 400 мм, увеличивая рабочий объем до 8,143 дм), чтобы его можно было поставить в серийное производство.
1876: Отто подал заявку на патент на двигатель со слоистым зарядом, который будет использовать четырехтактный принцип. Патент был выдан в 1876 г. в Эльзасс-Лотринген и преобразован в патент Германии в 1877 г. (DRP 532, 4 августа 1877 г.).
1878: Dugald Clerk разработан первый двухтактный двигатель с цилиндрическим сжатием. Он запатентовал его в Англии в 1881 году.
1879: Карл Бенц, работавший независимо, получил патент на свой надежный двухтактный двигатель, двигатель внутреннего сгорания, газовый двигатель.
1882: Джеймс Аткинсон изобрел двигатель цикла Аткинсона. У двигателя Аткинсона была одна фаза мощности на оборот вместе с разными объемами впуска и расширения, что потенциально делало его более эффективным, чем цикл Отто, но, безусловно, позволяло избежать патента Отто.
1885/1886 Карл Бенц спроектировал и построил свой собственный четырехцилиндровый двигатель. -тактный двигатель, который использовался в его автомобиле, который был разработан в 1885 году, запатентован в 1886 году и стал первым серийным автомобилем.
1891: Герберт Акройд Стюарт построил свой нефтяной двигатель, передав права на его строительство Хорнсби из Англии. Они построили первые двигатели с холодным пуском и воспламенением от сжатия. В 1892 году они установили первые на водонасосной станции. В том же году экспериментальная версия с более высоким давлением произвела самоподдерживающееся воспламенение только за счет сжатия.
1892: Рудольф Дизель разработал первый двигатель с воспламенением от сжатия и сжатым зарядом.
1896: Карл Бенц изобрел оппозитный двигатель, также известный как горизонтально расположенный двигатель, или плоский двигатель, в котором соответствующие поршни одновременно достигают верхней мертвой точки, таким образом уравновешивая друг друга по импульсу.
1897: Роберт Бош был первым, кто приспособил зажигание от магнето к двигателю транспортного средства.
1898: Фэй Оливер Фарвелл конструирует прототип линейки Адамс- Автомобили Farwell, все с трех- или пятицилиндровыми роторными двигателями внутреннего сгорания.
1900: Вильгельм Майбах разработал двигатель, построенный на Daimler Motoren Gesellschaft - в соответствии со спецификациями из Эмиля Еллинека - который потребовал, чтобы двигатель был назван Даймлер-Мерседес в честь его дочери. В 1902 году DMG запустила в производство автомобили с этим двигателем.
1902: Французский инженер Леон Левавассер изобретает двигатель внутреннего сгорания V8, первоначально использовав его для авиация и двигательная установка для скоростных катеров.
1903: Эгидиус Эллинг строит газовую турбину, используя центробежный компрессор, который работает под собственная сила. По большинству определений, это первая действующая газовая турбина.
1905: Альфред Бучи патентует турбокомпрессор и начинает производство первых образцов.
1908: начинает работу над обширными исследованиями газовой турбины «взрывного цикла», основанной на цикле Отто. Эта конструкция сжигает топливо с постоянным объемом и несколько более эффективна. К 1927 году, когда работа закончилась, он достиг примерно 13% теплового КПД.
1908: Братья Сегуин (Огюстен, Лоран и Луи) создают первый роторный двигатель, специально разработанный для самолетов. силовая установка - французский семицилиндровый Gnome Omega, прототип которого был создан в 1908 году и запущен в производство.
1916: Огюст Рато предлагает использовать выхлопные компрессоры для улучшения характеристик на большой высоте, первый пример турбокомпрессора.
1920–1980 гг.
1920: Уильям Джозеф Стерн сообщает Королевским военно-воздушным силам, что у газотурбинных двигателей в самолетах нет будущего. Он основывает свой аргумент на крайне низком КПД существующих компрессоров. Благодаря известности Стерна, его статья настолько убедительна, что официальный интерес к газотурбинным двигателям где-либо не вызывает особого интереса, хотя это и продолжается недолго.
1923: Эдгар Бэкингем в СШАНациональное бюро Стандартов публикует отчет о реактивных самолетах, делая тот же вывод, что и WJ Стерн, что газотурбинный двигатель недостаточно эффективен. В частности, он отмечает, что реактивный самолет потребляет в пять раз больше топлива, чем поршневой двигатель.
1925: Вильгельм Пап патентует конструкцию двигателя постоянного объема <. 116>
1926: Алан Арнольд Гриффит публикует свою новаторскую статью «Аэродинамическая теория конструкции турбины», которая меняет низкое доверие к реактивным двигателям. В нем он демонстрирует, что существующие компрессоры «летают с остановкой», и что основные улучшения могут быть сделаны путем изменения конструкции лопаток с плоского профиля на аэродинамический профиль, продолжая математически демонстрировать, что практический двигатель определенно возможен. и показывает, как построить турбовинтовой.
1926 г.: Роберт Годдард запускает первую ракету на жидком топливе
1927 г.: Аурел Стодола публикует свой «Steam и газовые турбины »- основной справочник для инженеров реактивных двигателей в США.
1927: испытательный стенд одновальный турбокомпрессор, основанный на конструкции лопастей Гриффита, испытан на Royal Aircraft Establishment.
1930: Шмидт патентует импульсный реактивный двигатель в Германии.
1935: Ганс фон Охайн создает планы для турбореактивный двигатель и убеждает Эрнста Хейнкеля разработать работающую модель. Вместе с единственным механиком фон Охайн разрабатывает первый в мире турбореактивный двигатель на испытательном стенде.
27 августа 1939 г.: Полет первый в мире турбореактивный силовой самолет. Прототип Ханса фон Охайна Heinkel He 178 V1 пионерский турбореактивный самолет совершает свой первый полет, оснащенный двигателем He S 3 фон Охайна.
15 мая 1941 г.: Gloster E.28 / 39 становится первым британским самолетом с реактивным двигателем, который летает на турбореактивном двигателе Power Jets W.1, разработанном Фрэнком Уиттлом и другими. 116>
1942: Макс Бентеле обнаруживает в Германии, что лопатки турбины могут сломаться, если вибрации находятся в диапазоне резонанса, явление, уже известное в США по опыту паровых турбин.
1946: Сэмюэл Бэйлин разрабатывает Baylin Engine, трехтактный двигатель внутреннего сгорания с роторными поршнями. Грубый, но сложный пример будущего двигателя Ванкеля.
1951: инженеры Техасской компании, т.е. теперь Chevron - разработал четырехтактный двигатель с топливной форсункой, который использовал так называемый Texaco Combustion Process, который в отличие от обычных четырехтактных бензиновых двигателей, в которых использовался отдельный клапан для впуска воздушно-бензиновой смеси, с T.C.P. В двигателе впускной клапан со встроенным специальным кожухом подает воздух в цилиндр по типу торнадо, после чего топливо впрыскивается и воспламеняется свечой зажигания. Изобретатели утверждали, что их двигатель может работать практически на любом топливе на нефтяной основе с любым октановым числом и даже на некоторых видах топлива на основе спирта, например. керосин, бензин, моторное масло, тракторное масло и т. д. - без детонации перед сгоранием и полного сгорания топлива, впрыснутого в цилиндр. Хотя к 1950 году разработка шла полным ходом, о T.C.P. двигатель используется в коммерческих целях.
1950-е: американские фирмы начинают разработку концепции свободно-поршневого двигателя, который представляет собой бесшатунный двигатель внутреннего сгорания.
1986: Benz Gmbh подает документы на патентную охрану на форму двигателя с кулисой и начинается развитие того же. Впоследствии разработка была прекращена.
1996: Ford Motor Company подает патент на компактный газотурбинный двигатель.
Сейчас электрические стартеры почти универсальны для двигателей малого и среднего размера, а пневматические стартеры используются для двигателей большой мощности.
Современные и исторические поршневые двигатели
Первые поршневые двигатели не имели компрессии, а работали на воздушно-топливной смеси, всасываемой или вдуваемой в течение первой части такта впуска. Наиболее существенным отличием современных двигателей внутреннего сгорания от ранних разработок является использование сжатия топливного заряда перед сгоранием.
Проблема воспламенения топлива решалась в ранних двигателях с открытым пламенем и шиберной заслонкой. Чтобы добиться более высоких оборотов двигателя, Daimler применил систему зажигания Hot Tube, которая позволяла производить 600 об / мин сразу в его горизонтально-цилиндровом двигателе 1883 года и очень скоро после более 900 об / мин. Большинство двигателей того времени не могли превышать 200 об / мин из-за их систем зажигания и индукции.
Первый практический двигатель Ленуара работал на освещающем газе (угольный газ). Только в 1883 году Даймлер создал двигатель, работающий на жидкой нефти, топливе под названием лигроин, которое имеет химический состав гексан-N. Топливо также известно как нефтяная нафта.
Первые двигатели Отто были толкающими двигателями, которые производили толчок на протяжении всего хода (как у дизеля). Двигатели Daimler производили частый импульс, более подходящий для использования в мобильных двигателях.
См. Также
Мемориальный маршрут Берты Бенц, посвященный первому в мире дальнему путешествию с автомобилем, приводимым в движение двигателем внутреннего сгорания в 1888 году.
гидроприводной цепной насос сакия устройство 
аль-Джазари Двигатель Барсанти-Маттеуччи (1853 г.) в Osservatorio Ximeniano во Флоренции 
Ранние двигатели внутреннего сгорания использовались для питания сельскохозяйственного оборудования, аналогичного этим моделям. 
газовый двигатель Ленуара 
двигатель Отто-Лангена, 1860-е гг. Этот двигатель является «атмосферным», что означает, что он не имеет компрессии. 
Двухтактный двигатель сэра Дугальда Клерка 1879 года 
Этот двигатель внутреннего сгорания был неотъемлемой частью патента на первый запатентованный автомобиль, сделанный Карлом Бенцем на 29 января 1886 г. 
Эухенио Барсанти 
Карл Бенц 