В каком веке был изобретен двигатель внутреннего сгорания

Первые. История, без которой бы не было Tesla

2016 год. Жара. Нижний Новгород. На стоянке ретро-ралли «Пекин — Париж» толпился народ, около огромной La France стоял парень и что-то бормотал, наводя смартфон на каждую деталь. Я прислушалась, он заметил моё внимание и спросил удивлённо: «Неужели оно сюда само?!» Действительно, наш город был этапом ралли протяжённостью более 14 тысяч км, и на тот момент автомобили от 1907 до 1972 г.в. прошли почти две трети пути. Многие из них были не просто ретро автомобилями — они были моделями, на которых что-то появилось впервые, которые были основой всего автомобилестроения. Они были теми, без которых не было бы жарких споров на Хабре о Tesla или BMW. Они были первыми.


Цепной привод, деревянные спицы колеса, аутентичный интерьер — La France. Да, она смогла

Двигатель внутреннего сгорания

Первые попытки создать что-то похожее на двигатель внутреннего сгорания существовали ещё в XVIII веке, когда учёные озадачились вопросом, как бы так взять и преобразовать энергию топлива в механическую. Первыми, пожалуй, были братья Ньепс (Франция), которые изобрели пиреолофор — двигатель на угольной пыли. Однако их инновацию не признали, и двигатель так и остался на чертежах.

Затем были успешные и не очень опыты Этьена Ленуара — двухтактный двигатель с карбюратором и искровым зажиганием от постороннего источника на каменноугольном газе, затем одноцилиндровый карбюраторный двигатель Зигфрида Маркуса (впервые работал от сгорания нефтепродуктов и был установлен на «машину», выжимающую 10 миль в час), в 1873 году появился буквально огромный двигатель Джорджа Брайтона… Но прорыв совершил Николас Отто.

Четырёхтактный двигатель внутреннего сгорания впервые был построен Николасом Отто в 1878 году, и это изобретение повлияло на всю автомобильную промышленность. Заслуга создания первого автомобиля с ДВС принадлежит Карлу Бенцу и датируется 1885 годом. Первый одноцилиндровый двигатель Бенца имел мощность менее одной лошадиной силы.

Однако первый серийный автомобиль с дизельным двигателем появился гораздо позже — в 1936 году, им стал Mercedes-Benz 260D.

Однако, как это нередко бывало в истории науки, право на изобретение экипажа без лошадей с двигателем внутреннего сгорания было оспорено и другими автостроителями, например, Зигфридом Маркусом в 1883 году и Готтлибом Даймлером в 1886. Даймлер разработал по сути прототип современного газового двигателя с вертикальными цилиндрами и карбюратором. Это была компактная модель, основной задачей которой было обеспечить приемлемо высокую скорость передвижения автомобиля.

Коробка передач

Итак, двигатель изобретён, но автомобили не могут взобраться в относительно крутую горку, им не хватает «сил». Дело в том. что ДВС способны развивать необходимую рабочую мощность в небольшом диапазоне оборотов, а как же тогда изменять крутящий момент, не ограничиваясь возможностями двигателя? Возникла необходимость в механизме, который будет передавать вращательный момент двигателя на колёса автомобиля. Такой механизм изобрёл Луи Рено… или нет?

На самом деле нет. Всё началось с изобретения Карла Бенца. В 1890 году жена Карла, Берта, вместе с сыном изобретателя втайне от мужа и отца отправилась в дорогу длиной 80 км, чтобы показать миру автомобиль мужа и доказать, что это не «дьявольская машина». Это был ужасный, невыносимо тяжёлый путь: изнашивались кожаные тормозные механизмы, приходилось собирать по аптекам и лавкам топливо — лигроин, средство для выведения пятен. 0,8 л.с. двигателя не хватало мощности и Берта с сыном постоянно были вынуждены толкать автомобиль. По итогам поездки мистер Бенц засел за чертежи.

Недавний ролик Mersedes о подвиге Берты. Путешествие, которое изменило всё.

Первая версия была примитивной: два шкива разного диаметра на ведущей оси, которая соединялась с валом двигателя ремнём. Всё. Работала эта конструкция на базе простой физики, изменяя крутящий момент на ведущих колёсах. Если шкив, расположенный на валу двигателя, вращал шкив оси большего диаметра, крутящий момент усиливался и машина трогалась с места. Если же вращался малый шкив, угловая скорость колёс возрастала и усилие двигателя становилось меньше. Чуть позже ремень заменили цепью, шкивы — звёздочками (помните автомобиль в начале поста? Он как раз такой).


La France

А что же Луи Рено? Ошибка в фактах? Нет.

Более современная коробка передач была изобретена в 1898 году и впервые была применена в Renault Voiturette (Рено «Автомобильчик»). 24 декабря 1898 года Луи Рено демонстративно проехал на своём автомобилей по одной из самых крутых улиц Парижа — без коробки передач это оказалось бы невозможным. А вот передний привод впервые появился только в 1929 году на автомобиле Cord L29, хотя до массового производство он дошёл уже в послевоенные годы.

Так что тогда изобрёл Луи Рено? По сути, карданный вал. Серийная модель Voiturette Type А имела мощность двигателя 1,75 л.с. и была оснащена первой в мире коробкой передач с тремя «передними» скоростями и одной задней. Прямая передача с карданным валом, изобретённая основателем Рено, используется в заднеприводных автомобилях по сей день.

Речь идёт, конечно, о механической КПП, а вот автоматическая КПП появилась в США в 1939 году в автомобилях Oldsmobile Custom 8 Cruiser.

Право руля

Первые автомобили были оснащены румпелями — рычагами управления, ни о каком круглом руле не было и речи. Управление было очевидным, но неэффективным на большой скорости: водитель тянул рычаг вправо или влево и автомобиль поворачивал в указанном направлении. Собственно, именно жажда скорости (ну по тем временам скорости) дала толчок к внедрению круглого руля. С появлением автомобилей к концу XIX века стали появляться первые гонки, на которых управление румпелем превращалось в кошмар водителя.

Читать еще:  Хороший двигатель у nissan

Автомобиль Даймлера с ДВС 1889 года с румпелями

В 1894 году Альфред Вашерон установил круглый руль на свой Panhard 4hp и достойно выступил на гонке «Париж — Руан». К 1898 году весь Panhard был оснащён рулевым колесом. Его примеру последовали остальные автопроизводители. Первые рули (да что там первые — сперва до 30-х, а потом и до 50-х годов XX века) имели жёсткую нерегулируемую рулевую колодку, что приводило к страшным травмам водителей порой даже при не очень серьёзных авариях.

Panhard с рулевым колесом

Кстати, в 1910 году появился первый электрический клаксон.


А таким был клаксон одного из Rolls-Royce ралли 2016 года

Мелочей не бывает

Угадайте, кто изобрёл трёхточечные ремни безопасности? Если вы увлечены автомобилями, то наверняка угадали по слову «безопасность», — конечно, Volvo. Впервые они появились в модели Volvo PV 544. До этого, конечно, они существовали даже более, чем сотню лет, но не были надёжными и эффективными — обычный крепёж двумя точками.

Volvo PV 544

Изобретения одной строкой

  • Подушки безопасности появились поздно — в 1972 году. Впервые они были установлены на Ford Taunus 20М P7B и Oldsmobile Toronado, но широкую популярность обрели более чем через десятилетие.
  • Кондиционер появился в 1939 году на Packard Twelve Sedan. Он был очень дорогим и крайне неудобным в использовании.
  • Первая аудиосистема появилась в 1930 году, это были радиоустановки Motorola, в 1932 на немецких Studebaker появились знаменитые Blaupunkt.
  • А вот дворники изобрела женщина, американка Мэри Андерсон, которая придумала и запатентовала механический привод для щёток, которыми водители чистили лобовые стёкла. Дворники с электроприводом изобрела Шарлотта Бриджвуд спустя 14 лет, в 1917-м. Но массовое «навешивание» дворников заслуга компании Bosch.
  • Поворотники в том виде, в каком мы их знаем, появились на Buick Roadmaster в 1939-м, они пришли на смену механическим стрелочкам и неудобным фонарикам.
  • Первый гидроусилитель руля появился на роскошном Chrysler Crown Imperial в 1951 году, сменив пневмосистемы и силу человеческих мышц. Через три года ГУР дошёл и до Европы — на французском Citroen DS 19. К слову, именно Citroen DS 19 стал первым обладателем дисковых тормозов. Да и вообще, это был удивительно продвинутый по своим временам автомобиль.
  • Барабанные тормоза на всех колёсах впервые появились на Lancia Lambda в 1922 году.

Среди первых автомобилей есть свои супергерои, которые оказались «первоносителями» сразу нескольких устройств. Одним из таких был Cadillac Model 30 Self Starter 1912 года: представленная публике модель имела стартер, зажигание и первые фары с вольфрамовой нитью (а не непрочной угольной). Что касается стартера, он пришёл на смену кривому стартеру (той самой ручке, которой заводили первые двигатели. Впрочем, до сих пор эта ручка актуальна для некоторых автомобилей, например, для некоторых УАЗов). Кстати, именно изобретение стартера отчасти откинуло существование электромобилей на много лет назад: использование ДВС стало простым и мотивация к развитию электродвигателей пропала, предстояло развивать двигатели внутреннего сгорания.

Cadillac Model 30 Self Starter

Стоп, каких ещё электродвигателей?

За два столетия до Tesla

Первым серийным электромобилем считается Mitsubishi i-MiEV 2009 года… Стоп! Нас не интересует 2009 год, нас интересует 1828 год, когда венгерский физик Аньош Иштван Йедлик изобрёл электрическую карету. На этом опыты с предками Tesla не закончились: в 1834 году кузнец Томас Давенпорт создал свою версию автомобиля на электроприводе, за ним последовал голландец Сибранд Стратингх и его помощник Кристофер Беккер, которые оснастили своё изобретение аккумулятором для подзарядки. Но самый продвинутый и более-менее «живучий» автомобиль получился в 1890 году у Уильяма Моррисона — он развивал скорость до 22 км/ч. Это были не разовые эксперименты — к началу XX века 30% всех автомобилей в США были электрическими.

Электромобиль Уильяма Моррисона, 1890 год

Электромобиль La Jamais Contente 1899 года, достигший скорости 100 км/ч. Обратите внимание на эргономику и по тем временам сверх футуристичный дизайн

Мы уже упомянули стартер, который, вероятно, стал убийцей электромобиля, но на самом деле был более очевидный убийца — автомобиль Ford T. Генри Форд использовал для сборки автомобилей конвейер, тем самым значительно снизив стоимость транспортного средства. А потом дело было за гениальной коммерцией: великий миллионер отказался от маржи и заработал на товарообороте, сделав первый в истории народный автомобиль. Ford T оказался втрое дешевле электромобиля — победитель конкурентной гонки был определён.

Ford T — «убийца» электромобилей

Автомобили прошлого продолжают будоражить мысли как инженеров, так и фанатов — представьте себе, они готовы подготовить свой автомобиль и заплатить взнос 65 000$, чтобы стартовать из Пекина, проехать степи Монголии и Казахстана, пересечь Алтай, проехать по России и добраться до Парижа в ралли, где каждый уже победитель. В этом году мы ждём ралли «Пекин — Париж» в Нижнем Новгороде 24 июня и готовимся к профессиональной и тёплой встрече. Потому что ничто не сравнить с этими автомобилями, благодаря которым состоялась история.

Великобритания откажется от автомобилей с двигателем внутреннего сгорания

Эпоха двигателей внутреннего сгорания в Великобритании закончится менее чем через четверть века: министр по делам окружающей среды Майкл Гоув объявил в среду, что с 2040 г. в стране будут запрещены продажи новых автомобилей, работающих на бензине и дизельном топливе.

Читать еще:  Вибрация двигателя на холостых передается на кузов киа сид

Две недели назад об аналогичных планах объявило правительство Франции.

Под запрет в Великобритании попадут и гибриды. Все новые автомобили, продаваемые в стране, с 2040 г. должны будут иметь только электрические двигатели. Сейчас на электромобили приходится не более 1% продаваемых в Великобритании машин.

Volvo полностью перейдет на автомобили с электродвигателем

Этот запрет стал частью новой правительственной программы по борьбе с загрязнением воздуха. Для снижения вредных выбросов на самых загрязненных дорогах в Великобритании может потребоваться переоборудование автобусов, изменение дорожной разметки и другие меры. Если они не принесут результата, правительство даст местным властям полномочия взимать штрафы или запрещать движение самых «грязных» автомобилей в определенные часы. Программа также включает меры по развитию «зеленых» такси и улучшению инфраструктуры для велосипедистов и пешеходов. Общая стоимость программы оценивается в 3 млрд фунтов ($3,9 млрд).

«Низкое качество воздуха наносит основной экологический риск здоровью граждан, и правительство намерено принять решительные меры в максимально сжатые сроки», — говорится в заявлении министерства окружающей среды.

Ранее Высокий суд признал, что предыдущая версия правительственной программы по борьбе с загрязнением воздуха не соответствует директивам ЕС. Такое решение было вынесено по иску, поданному природоохранной организацией ClientEarth. В результате британским властям пришлось ужесточать параметры программы.

Электромобили не скоро смогут заменить обычные автомобили

Если у потребителей не появится новых стимулов покупать электромобили, полный запрет на двигатели внутреннего сгорания может нанести ущерб автомобильной промышленности, обеспечивающей 800 000 рабочих мест по всей Великобритании, опасается Майк Хауэс, генеральный директор отраслевой ассоциации Society of Motor Manufacturers and Traders. «Спрос на автомобили на альтернативном топливе растет, но все еще остается очень низким: покупателей беспокоит цена электромобилей, дальность поездки без подзарядки аккумулятора и доступность зарядных станций», — указывает он.

Аналитики ожидают, что спрос на электромобили взлетит, когда их цена сравняется со стоимостью традиционных автомобилей. По прогнозам UBS, к 2025 г. каждый третий автомобиль в Европе будет электрическим.

По словам Эрика Фэйрберна, основателя и гендиректора компании PodPoint, предлагающей системы зарядки аккумуляторов для электромобилей, правительство Великобритании «озвучивает путь, на которым мы уже находимся». «Мы ожидаем, что к 2030 г. 90% автомобилей в любом случае будут электрическими», — говорит он. По оценкам Фэйрберна, к 2040 г. Великобритании потребуется 45 млн станций для зарядки электромобилей, большинство из них будут расположены в домах владельцев машин.

За счет нефти еще долго можно жить

Экологи между тем опасаются, что даже новая версия правительственной программы не решит насущных проблем. Она «привлекает внимание», но вряд ли может оперативно решить проблему низкого качества воздуха, считает юрист ClientEarth Анна Хеслоп. По ее мнению, более эффективно было бы создавать сеть «зон чистого воздуха», способствуя снижению потока машин в городах. «Боюсь, что новый запрет на бензиновые/дизельные автомобили через 23 года — это ширма, чтобы прикрыть недостаточные меры борьбы с тем, что сейчас из-за загрязнения воздуха умирают 40 000 человек в год», — написал в Twitter Эд Милибанд, бывший лидер партии лейбористов и экс-министр по делам окружающей среды.

В Greenpeace считают, что власти Великобритании правы, устанавливая предельный срок эксплуатации бензиновых и дизельных машин, но 2040 г. — это слишком далеко. «Мы не можем ждать реальных действий почти четверть века… Этот план создает шум и хорош для газетных заголовков, но в реальности означает, что дети по всей Великобритании будут подвергаться вредному воздействию загрязненного воздуха еще долгие годы», — заявила активистка Greenpeace Ариба Хамид.

Самый первый паровой двигатель Герона Александрийского

Эолипил или шар Герона. Самый древний паровой двигатель

Живя в современном высокотехнологическом обществе, мы очень гордимся изобретениями современности, развитием технологий, этих главных характеристик, «визитных карточек», как мы считаем, нашей цивилизации.

Однако стоит оглянуться хотя бы на две тысячи лет назад, и мы с удивлением обнаружим, что наши изобретения не такие уж и наши. Нечто подобное, оказывается, было уже изобретено и даже вполне успешно применялось. И речь здесь не идет о палеоконтактах или «дарах богов», скорее всего, это обычные, хотя и далеко не рядовые плоды человеческой инженерной мысли

Многие их подобных перлов инженерной мысли просто намного опередили свое время, и только этим я лично могу объяснить как они, несмотря на свою пользу, могли быть забыты человечеством, да еще и настолько, что впоследствии получали вторую жизнь. Именно так произошло с самым первым паровым двигателем.

Heron Alexandrinus, или Герон Александрийский, родился в 10 году нашей эры в Александрии (сейчас это территория Египта и второй по величине город после Каира). О жизни Герона мало сведений, однако, известно, что его родители были греками, которые переехали в Александрию после основания ее Александром Македонским. Герон был математиком и изобретателем, одним из величайших изобретателей древности.

В эпоху Герона великая Александрийская библиотека находилась в расцвете и, как считают ученые, Герон имел возможность пользоваться этим хранилищем человеческой мудрости, знаний и опыта.

Эолипил — сфера Герона

На самом деле, немногие знают, что Герон был еще и изобретателем первой паровой машины, устройства, которое получило название эолипил или «двигатель Герона», или «шар Герона».

Читать еще:  Характеристика авто тип двигателя

Хотя некоторые исследователи считают, что существовали устройства, похожие на эолипил еще до Герона, все же он был первым, кто подробно описал его конструкцию и способ изготовления в своей книге «Пневматика», где помимо того были описаны еще 78 устройств. Многие из идей Герона были усовершенствованиями другого греческого изобретателя, который жил в Александрии за 300 до него, некого Ктесибия Александрийского, впервые упоминавшего о науке сжатого воздуха.

Так что же представлял из себя этот самый эолипил, самый древний паровой двигатель? Это сфера, способная вращаться вокруг своей оси. Двигалась сфера благодаря пару, выбрасываемому под давлением из пары сопел. Сопла были направлены в противоположные стороны, в результате чего образовывался крутящий момент. Именно этот крутящий момент и заставлял сферу крутиться вокруг своей оси. Принцип действия показан в видео в конце этой статьи.

Пар генерировался кипячением воды либо внутри сферы или под ней, как на рисунке. Если котел находится под сферой, то он подключается к ней с помощью пары труб, которые одновременно служат для нее осями. Воспроизведенная современная копия парового двигателя Герона способна разгоняться до 1500 оборотов в минуту при относительно низком давлением 0,7 кг на квадратный дюйм.

Это изобретение было незаслуженно забыто вплоть до 1577 года, когда паровой двигатель был заново изобретен философом, астрономом и изобретателем Таки Аль-Дином. Принцип действия описываемого им устройства в основном повторял принцип паровой машины Герона Александрийского, за исключением того, что потоки пара приводили в движение колесо.

Реконструкция одного из изобретений Герона

Другим изобретением, приписываемым Герону, а по сути, являвшимся его усовершенствованием уже изобретенного Ктесибием гидравлоса, было «ветряное колесо». Это была ветряная установка, которая применялась для работы некоего устройства, похожего на современный орган.

Герон изобрел также самый первый торговый автомат по продаже святой воды, автоматическое открывание дверей, пожарную машину, автономный фонтан и многие механизмы для греческого театра.

Одним из таких его театральных механических изобретений была полностью механизированная театральная пьеса. Работала она, не вдаваясь в технические подробности, с помощью системы узлов и веревок и простых механизмов и способна была даже создавать искусственно звуки грома и управлять светом в ходе представления.

В его наследии описаны машины, работающие на воздухе, паре или воде под давлением, архитектурные устройства для подъема тяжелых объектов, методы вычисления поверхностей и величин (в том числе способ вычисления квадратного корня), военные механизмы, а также способы управления светом при помощи отражателей и зеркал.

«Чудесное» открывание дверей. Изобретение Герона. Анимированные изображения P. Hausladen, RS. Vöhringen

Определенно, Герон был гением для своего времени, невероятно прогрессивным человеком. К сожалению, большинство его оригинальных сочинений были утеряны, за исключением нескольких сохранившихся арабских рукописей. Кто знает, сколько еще невероятных забытых ныне изобретений древнего мира были описаны Героном более чем 2000 лет назад.

И на закуску — видео о том как работал самый древний паровой двигатель

двигатель внутреннего сгорания

Содержание

  • 1 Русский
    • 1.1 Тип и синтаксические свойства сочетания
    • 1.2 Произношение
    • 1.3 Семантические свойства
      • 1.3.1 Значение
      • 1.3.2 Синонимы
      • 1.3.3 Антонимы
      • 1.3.4 Гиперонимы
      • 1.3.5 Гипонимы
      • 1.3.6 Меронимы
    • 1.4 Этимология
    • 1.5 Перевод

Русский [ править ]

Тип и синтаксические свойства сочетания [ править ]

Устойчивое сочетание (термин). Используется в качестве именной группы.

Произношение [ править ]

  • МФА: [ ˈdvʲiɡətʲɪlʲ ˈvnutrʲɪnʲ(ː)ɪvə zɡɐˈranʲɪɪ̯ə ]

Семантические свойства [ править ]

Значение [ править ]
  1. техн.тепловая машина, в которой сжиганиетоплива и нагреваниерабочего телапроисходятвнутрицилиндра ◆ Какой бы ни была передача энергии, до сих пор основу силовой установки поезда составляет двигатель внутреннего сгорания , дизель или турбогенераторная установка. Александр Шатров, «Мотор-колесо», 1975 г. // «Техника — молодёжи» ◆ И химический аккумулятор, и двигатель внутреннего сгорания изобретены примерно в одно и то же время ― в третьей четверти прошлого века. Варшавский И., Гуревич М., «Второе открытие электромобиля», 1967 г. // «Химия и жизнь»
Синонимы [ править ]
  1. ДВС
Антонимы [ править ]
  1. двигатель внешнего сгорания
Гиперонимы [ править ]
  1. тепловая машина, двигатель
Гипонимы [ править ]
  1. компрессорный двигатель, двигатель с воспламенением от сжатия (ДВС, дизель)
Меронимы [ править ]
  1. картер, цилиндр, поршень, шатун, поршневой палец, коленчатый вал, карбюратор, подшипник, свеча

Этимология [ править ]

Перевод [ править ]

  • Английский en: internal combustion engine
  • Арабский ar: محرك الاحتراق الداخلي
  • Африкаанс af: suier binnebrandenjin
  • Баскский eu: barne-errekuntzako motorra, eztanda motorra
  • Болгарский bg: двигател с вътрешно горене
  • Вьетнамский vi: động cơ đốt trong
  • Иврит he: מנוע בעירה פנימית
  • Идиш yi: אינטערנל קאמבאסטשען ענזשין
  • Идо и io: motoro per interna explozo
  • Индонезийский id: mesin pembakaran dalam
  • Исландский is: sprengihreyfill, brunahreyfill
  • Испанский es: motor de combustión interna, motor de explosión
  • Итальянский it: motore a combustione interna
  • Корейский ko: 내연 기관
  • Латышский lv: iekšdedzes dzinējs
  • Литовский lt: vidaus degimo variklis
  • Люксембургский lb: verbrennungsmotor
  • Немецкий de: Brennkraftmaschine; Verbrennungsmotor
  • Нидерландский nl: verbrandingsmotor
  • Норвежский no: intern forbrenningsmotor
  • Польский pl: silnik o spalaniu wewnętrznym
  • Португальский pt: motor a explosão
  • Словацкий sk: spaľovací motor
  • Словенский sl: motor z notranjim zgorevanjem
  • Тамильский ta: உள் எரி பொறி
  • Турецкий tr: içten yanmalı motor
  • Украинский uk: двигун внутрішнього згоряння
  • Финский fi: polttomoottori
  • Французский fr: moteur à combustion interne
  • Чешский cs: motor s vnitřním spalováním
  • Шведский sv: förbränningsmotor
  • Эсперанто и eo: eksplodmotoro
  • Эстонский et: sisepõlemismootor
  • Японский ja: 内燃エンジン

Это незаконченная статья. Вы можете помочь проекту, исправив и дополнив её .
В частности, следует уточнить сведения о:

Ссылка на основную публикацию