Кузовной ремонт автомобиля

 Покраска в камере, полировка

 Автозапчасти на заказ

Двигатели внутреннего сгорания какие бывают


8 самых известных типов двигателей в мире и их отличия

После прочтения нашего обзора вы будете понимать, как работают восемь типов двигателей в мире. 

8 самых известных типов двигателей в мире и их отличия 

Двигатель – это агрегат, который может преобразовать одну энергию в механическую. В эту категорию входит множество видов двигателей, начиная от паровых (двигатели внешнего сгорания) и электрических и заканчивая двигателями внутреннего сгорания (бензиновые, дизельные моторы и т. д.). Мы покажем вам восемь самых известных в мире двигателей, а также просто и интуитивно понятно расскажем вам, как они работают, описав принципы их работы. 

 

1. Оппозитный двигатель

 

В горизонтально противоположном двигателе (оппозитном) поршни двигаются по обеим сторонам коленчатого вала влево и вправо в горизонтальном направлении. В этом случае высота двигателя уменьшена. За счет использования оппозитного двигателя уменьшается центр тяжести транспортного средства – автомобиль движется более плавно. Крутящий момент, создаваемый поршнями с обеих сторон, компенсирует друг друга, значительно уменьшая вибрацию транспортного средства во время движения.

 

Также подобная конструкция позволяет сделать двигатели высокооборотистыми. Но, несмотря на высокие обороты, оппозитные моторы имеют меньше шума, чем обычные ДВС. 

Двигатели с горизонтальным ходом поршней использует компания Porsche почти во всех моделях. Но, например, в Porsche Cayenne и Panamera оппозитные двигатели не применяются. 

 

2. Рядный двигатель

 

В рядном двигателе все его цилиндры расположены рядом друг с другом в одной плоскости. Конструкция цилиндров и коленвала довольно-таки проста. Головка блока цилиндров имеет небольшую стоимость при изготовлении. Также рядные двигатели отличаются высокой стабильностью, характеристиками крутящего момента на низких оборотах, низким расходом топлива и компактным размером. Рядные двигатели обычно обозначаются латинской буквой «L-n», где n – количество цилиндров рядного двигателя. Современные автомобили в основном имеют двигатели с обозначением L3, L4, L5, L6.

 

3. Двигатель V-типа (V-образный силовой агрегат)

 

V-образный двигатель разделяет все цилиндры на две группы друг напротив друга под определенным углом. В итоге мотор образует плоскость под углом. Если посмотреть на этот тип двигателя со стороны, то он будет иметь V-образную форму. V-образные двигатели имеют небольшую высоту и длину. Этот тип моторов удобнее размещать в автомобиле по сравнению с обычными рядными моторами, которые по своим размерам гораздо больше. 

 

В настоящее время во многих автомобилях среднего и люкс-класса используются V-образные двигатели. Чаще всего это 6-цилиндровые силовые агрегаты. Например, такие двигатели стоят на Volkswagen Passat, Audi A6 и Mercedes E-класса AMG. 

 

4. Квазитурбинный двигатель

 

Квазидвигатель представляет собой модифицированный двигатель, основанный на роторном силовом агрегате. Если в обычном роторном двигателе задействованы три лопасти, то квазидвигатель использует цепной ротор, состоящий из четырех частей. Это беспоршневой роторный мотор с ромбовидным ротором. Преимущество двигателя: это новый тип двигателя небольшого размера, с высокой мощностью, высоким крутящим моментом, который может работать на множестве источников энергии. 

 

 

В настоящий момент квазидвигатель не используется ни на одном автомобиле, поэтому невозможно проверить, подходит ли он для замены обычных поршневых двигателей внутреннего сгорания или в качестве лучшей альтернативы обычным роторным моторам. Квазидвигатель все еще находится в стадии создания прототипа. 

 

5. Роторный двигатель

 

Внутреннее пространство корпуса роторного двигателя всегда разделено на три рабочие камеры. Во время движения ротора объем трех рабочих камер постоянно изменяется. Двигатель также имеет четыре такта: впуск, сжатие, сгорание и выпуск последовательно завершаются в циклоидальном цилиндре.

 

Роторный двигатель сильно отличается от обычных поршневых двигателей внутреннего сгорания. Себестоимость производства роторных моторов существенно больше, также как и их последующее обслуживание и ремонт. Кроме того поршневой двигатель по сравнению с роторным эффективней с точки зрения мощности, веса, выбросов и энергопотребления.

 

В сочетании с этим, а также в связи со странности технологий роторного двигателя, крупные автомобильные компании пришли к выводу, что использование роторных силовых агрегатов в автопромышленности бессмысленно. Так как роторные моторы не показали своих преимуществ перед обычными, у автомобильных компаний не появилось энтузиазма по их дальнейшей разработке. Только компания Mazda до сих пор тратит огромные деньги на разработку новых поколений роторных моторов. 

 

6. Двигатель Green Steam

 

Green Steam – эффективный, экономичный и простой двигатель, разработанный изобретателем Робертом Грином из Лагуна Вудс, Калифорния, США. Этот мотор преобразует избыточное тепло в водяной пар, который и приводит в движение силовой агрегат. Легкий и компактный двигатель Green Steam преобразует возвратно-поступательное движение во вращательное. Его основной характеристикой является гибкий вал, который передает возвратно-поступательное движение от поршней к кривошипу «Z», таким образом, совершая вращательное движение, не используя запястья, шатуны или коленчатые валы.

 

Этот мотор может использоваться для воздушных насосов, генераторов, водяных насосов, воздуходувок горячего воздуха, аппаратов дистилляции воды, тепловых насосов, кондиционеров, модельных самолетов и т. д. 

 

 

 

Одним из наиболее уникальных преимуществ двигателя является его способность генерировать энергию из тепла двигателей. По существу, отработанное тепло выхлопных газов от двигателя транспортного средства может быть преобразовано в энергию, используемую для некоторых систем охлаждения и насосов транспортного средства. Этот двигатель повысит уровень эффективности любого транспортного средства или системы машины, на которой он установлен.

 

7. Двигатель Стирлинга

 

Двигатель Стирлинга относится к типам силовых агрегатов внешнего сгорания. Основан на периодическом нагреве и охлаждении рабочего тела с извлечением энергии из возникающего при этом изменении давления. Принцип работы двигателя Стирлинга заключается в постоянном сжатии рабочего цилиндра, в результате чего происходит нагревание его внутренней части, а затем охлаждение. Из-за перепада давления из цилиндра извлекается энергия, образуемая при изменении давления. Обычно в качестве рабочего тела используется водород или гелий. Но чаще в таких моторах используется воздух. 

 

Двигатели Стирлинга отлично подходят для преобразования тепла в электроэнергию. Например, многие специалисты считают, что эти моторы подходят для солнечных электрических установок. 

То есть это идеальные силовые агрегаты для преобразования солнечной энергии в электричество. 

 

8. Радиальный двигатель (звездообразный)

 

Звездообразный двигатель представляет собой поршневой двигатель внутреннего сгорания, в котором цилиндры расположены вокруг коленчатого вала. Один поршень соединен с коленвалом через главный шатун. Остальные поршни прикреплены через шатуны к кольцам главного ведущего шатуна. 

 

Двигатель преимущественно создан для использования в самолетах. До появления реактивных двигателей в большинстве поршневых авиационных двигателей использовались подобные звездообразные конструкции силовых агрегатов. Эти моторы, как правило, устанавливались на самолеты небольшой дальности. Остальные самолетные моторы имели V-образную форму. 

 

Некоторые современные легкие самолеты до сих пор оснащаются радиальными моторами.

Ряд компаний продолжает строить радиальные системы сегодня. Например, вот современный авиационный радиальный 9-цилиндровый двигатель Веденеев мощностью 360–450 л. с., который в настоящий момент используется на самолетах Яковлева и Сухого.

История двигателя внутреннего сгорания

Эту статью необходимо обновить . Пожалуйста, обновите эту статью, чтобы отразить последние события или новую доступную информацию. (август 2017 г.)

Видеомонтаж двигателей Otto, работающих на Воссоединении паровых молотилок в Западной Миннесоте (WMSTR), в Роллаге, штат Миннесота. (2 мин 16 с, 320x240, видео 340 кбит / с)

Различные ученые и инженеры внесли свой вклад в разработку двигателей внутреннего сгорания.В 1791 году Джон Барбер разработал турбину. В 1794 году Томас Мид запатентовал газовый двигатель. Также в 1794 году Роберт-стрит запатентовал двигатель внутреннего сгорания, который также первым использовал жидкое топливо (нефть) и построил двигатель в то время. В 1798 году Джон Стивенс разработал первый американский двигатель внутреннего сгорания. В 1807 году французские инженеры Никифор (который изобрел фотографию) и Клод Ниепс запустили опытный двигатель внутреннего сгорания, используя управляемые взрывы пыли, Pyréolophore.Этот двигатель работал на лодке на реке Сона, Франция. В том же году швейцарский инженер Франсуа Исаак де Риваз построил двигатель внутреннего сгорания, зажигаемый электрической искрой. В 1823 году Сэмюэль Браун запатентовал первый двигатель внутреннего сгорания, который будет применяться в промышленности, один из его двигателей качал воду на Кройдонском канале с 1830 по 1836 год. Он также продемонстрировал лодку, использующую его двигатель на Темзе в 1827 году, и каретку с приводом от двигателя. в 1828 году.

Отец Эудженио Барсанти, итальянский инженер, вместе с Феличе Маттеуччи из Флоренции изобрел первый настоящий двигатель внутреннего сгорания в 1853 году.Их патентный запрос 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 бельгиец Жан-Жозеф Этьен Ленуар выпустил газовый двигатель внутреннего сгорания. В 1864 году Николай Отто запатентовал первый атмосферный газовый двигатель. В 1872 году американец Джордж Брэйтон изобрел первый коммерческий двигатель внутреннего сгорания на жидком топливе. В 1876 году Николай Отто, работая с Готлибом 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 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 «безпоршневой» двигатель с эксцентричной вращательной конструкцией.

до 1860 [править]

Ранние двигатели внутреннего сгорания использовались, чтобы привести в действие оборудование фермы, подобное этим моделям.
  • 202 г. до н.э. - 220 г. н.э .: Самые первые ручные рукоятки появились в Китае во времена династии Хань. [1]
  • г. 3 в. Н.э .: Свидетельство о заводном механизме и шатуне относится к лесопильному заводу Иераполис в Византийской Малой Азии, тогда входившем в состав Римской империи.
  • 6-й век: несколько лесопильных заводов используют кривошипно-шатунный механизм в Малой Азии и Сирии, тогда являвшейся частью Византийской империи.
  • 9-й век: рукоятка появляется в середине 9-го века в нескольких гидравлических устройствах, описанных братьями Бану Муса в их Книге гениальных устройств . [2]
  • 1206: Аль-Джазари изобрел ранний коленчатый вал [3] [4] , который он встроил с помощью механизма шатунов в свой двухцилиндровый насос. Как и современный коленчатый вал, механизм Аль-Джазари состоял из колеса, приводящего в движение несколько штифтов коленчатого вала, при этом движение колеса было круглым, а штифты двигались вперед-назад по прямой линии. [3] Коленчатый вал, описанный al-Jazari [3] [4] , преобразует непрерывное вращательное движение в линейное возвратно-поступательное движение.
  • 17 век: Сэмюэль Морланд экспериментирует с использованием пороха для привода водяных насосов.
  • 17 век: Christiaan Huygens разрабатывает порох для привода водяных насосов, чтобы поставлять 3000 кубометров воды в день для садов Версальского дворца, создавая, по сути, первую идею элементарного поршневого двигателя внутреннего сгорания.
  • 1780-е годы: Алессандро Вольта создал игрушечный электрический пистолет [5] , в котором электрическая искра взорвала смесь воздуха и водорода, выпустив пробку с конца пистолета.
  • 1791: Джон Барбер получил британский патент № 1833 на «Метод подъема горючего воздуха для целей производства 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. [6]
  • 1794: Томас Мид запатентовал газовый двигатель. [7]
  • 1798: Джон Стивенс создает первый двигатель внутреннего сгорания, использующий коленчатый вал двойного действия.
  • 1801: Филипп ЛеБон Д'Хамберштейн использует компрессию в двухтактном двигателе.
  • 1807: Никофор Ниепсе установил в лодке свой двигатель внутреннего сгорания Pyréolophore, работающий на «мхе, угольной пыли и смоле», и запустил в действие реку Сона во Франции. Впоследствии император Наполеон Бонапарт выдал патент 20 июля 1807 года.
  • 1807: швейцарский инженер Франсуа Исаак де Риваз построил двигатель внутреннего сгорания, работающий на смеси водорода и кислорода и воспламеняемый электрической искрой.(См. 1780-е годы: Алессандро Вольта выше.) [8]
  • 1823: Сэмюэль Браун запатентовал первый промышленный двигатель внутреннего сгорания, газовый вакуумный двигатель. В проекте использовалось атмосферное давление, и оно было продемонстрировано в вагоне и лодке, а в 1830 году коммерчески использовалось для перекачки воды на верхний уровень Кройдонского канала.
  • 1824: французский физик Сади Карно создал термодинамическую теорию идеализированных тепловых двигателей.
  • 1826 1 апреля: американец Сэмюэл Морей получил патент на «газ или паровой двигатель без сжатия».« [9] Это также первый зарегистрированный пример карбюратора.
  • 1833: Лемюэль Уэлман Райт, патент Великобритании №. 6525, настольный газовый двигатель. Газовый двигатель двойного действия, первая запись цилиндра с водяной рубашкой. [10]
  • 1838: патент был выдан Уильяму Барнетту, патент Великобритании №. 7615 апреля 1838 года. По словам Дугальда Клерка, это было первое зарегистрированное использование компрессии в цилиндрах. [11]
  • 1853–1857: Эудженио Барсанти и Феличе Маттеуччи изобрели и запатентовали двигатель Барсанти-Маттеуччи, двигатель внутреннего сгорания, использующий принцип свободного поршня в атмосферном двухтактном двигателе. [12] [13]
  • 1856: во Флоренции на Fonderia del Pignone (ныне Nuovo Pignone, позже дочернее предприятие General Electric), Пьетро Бенини создал рабочий прототип итальянского двигателя мощностью 5 л.с. В последующие годы он разработал более мощные двигатели - с одним или двумя поршнями - которые служили постоянными источниками энергии, заменяя паровые двигатели.
  • 1857: Eugenio Barsanti и Felice Matteucci описывают принципы работы свободно-поршневого двигателя, где вакуум после взрыва позволяет атмосферному давлению создавать рабочий ход (британский патент №.1625). [13]

1860–1920 [править]

Двигатель Отто-Ланген, 1860-е годы. Этот двигатель "атмосферный", то есть он не имеет сжатия Двухтактный двигатель сэра Дугальда Клерка с 1879 года Этот двигатель внутреннего сгорания был неотъемлемой частью патента на первый запатентованный автомобиль, выданный Карлом Бенцем 29 января 1886 года.
  • 1860: Жан-Жозеф Этьен Ленуар изобрел двигатель внутреннего сгорания, работающий на газе, и подал заявку на патент под названием Moteur à air dilatá par par des des gaz .Его двигатель похож на горизонтальный паровой двигатель двойного действия с цилиндрами, поршнями, шатунами и маховиком, в котором газ по существу заменял пар. Предположительно, некоторые из этих двигателей были построены и использовались в коммерческих целях в Париже. [14] Фридрих Сасс считает двигатель Ленуара первым функциональным двигателем внутреннего сгорания. [15]
  • 1861: Николай Отто приказал Майклу Джозефу Зонсу создать копию двигателя Ленуара для экспериментальных целей. [16] Позже в том же году Zons построила второй двигатель для Otto, четырехцилиндровый, двухтактный. [17]
  • 1861: Альфонс Бо де Рош изобрел четырехтактный принцип работы. Он опубликовал эссе, озаглавленное « новых выпусков, посвященных практическим условиям использования и т. Д.». Заявка Avec Au Chemin de Fer et al. Navigation , и заявка на патент. Патент был выдан во Франции, однако он состоит только из текста, но не включает в себя чертежи четырехтактного двигателя.Патент был в конечном итоге признан недействительным через два года; ни одна копия не была сохранена в архиве французского патентного ведомства. [18]
  • 1863: Отто разработал атмосферный газовый двигатель, который был снова построен Зонсом. [19] Отто попытался подать заявку на патент, но патент не был предоставлен в Пруссии. [20]
  • 1864: В Вене Зигфрид Маркус положил на тележку атмосферный бензиновый двигатель. Предположительно, он проехал 200 метров. [21]
  • 1864: Евгений Ланген присоединился к Отто и усовершенствовал газовый двигатель, работающий в атмосфере. [22]
  • 1865: Пьер Хьюгон начал производство двигателя Hugon, похожего на двигатель Lenoir, но с лучшей экономией и более надежным зажиганием пламени. [23]
  • 1867: Отто и Ланген выставили свой бесплатный поршневой двигатель на Парижской выставке в 1867 году, и они получили самую большую награду. У него было меньше половины потребления газа двигателями Ленуара или Гугона. [24]
  • 1868: Ойген Ланген и Николаус Отто получили патент на атмосферный газовый двигатель. [25]
  • 1872: в Америке Джордж Брэйтон подал заявку на патент Brayton's Ready Motor . Он использовал постоянное давление сгорания и был первым коммерческим двигателем внутреннего сгорания на жидком топливе. В 1876 году он был запущен в производство. [26]
  • 1875: Николаус Отто, работающий с Францем Рингсом, разработал первый четырехтактный двигатель с функциональным сжатым зарядом. В начале 1876 года это было проверено. Двигатель представлял собой одноцилиндровый агрегат, который сместил 6.1 дм 3 , который был оценен в 3 л.с. (2206 Вт) при скорости 180 об / мин при расходе топлива 0,95 м 3 / п.с. (1,29 м 3 / кВтч). [27] В 1876 году Вильгельм Майбах усовершенствовал двигатель, изменив конструкцию шатуна и поршня с корпуса на траверсу (теперь двигатель получает ход 400 мм, увеличивая рабочий объем до 8,143 дм 3 ), поэтому он мог быть запущенным в серийное производство [28]
  • 1876: Отто подал заявку на патент на двигатель со стратифицированным зарядом, который будет использовать четырехтактный принцип.Патент был выдан в 1876 г. в Эльсасс-Лотрингене и преобразован в патент Германии в 1877 г. (DRP 532, 4 августа 1877 г.). [29]
  • 1878: Дугальд Клерк разработал первый двухтактный двигатель с компрессией в цилиндре. Он запатентовал его в Англии в 1881 году.
  • 1879: Карл Бенц, работая независимо, получил патент на свой надежный двухтактный двигатель внутреннего сгорания, газовый двигатель.
  • 1882: Джеймс Аткинсон изобрел двигатель цикла Аткинсона. У двигателя Аткинсона была одна фаза мощности на оборот вместе с различными объемами впуска и расширения, что потенциально делает его более эффективным, чем цикл Отто, но, безусловно, избегает патента Отто.
  • 1884: британский инженер Эдвард Батлер сконструировал первый бензиновый (бензиновый) двигатель внутреннего сгорания. Батлер изобрел свечу зажигания, магнит зажигания, катушку зажигания и карбюратор с распылительной струей, и первым использовал слово бензин. [30]
  • 1885: немецкий инженер Готлиб Даймлер получил немецкий патент на нагнетатель [31]
  • 1885/1886 Карл Бенц спроектировал и построил свой собственный четырехтактный двигатель, который использовался в его автомобиле, который был разработан в 1885 году, запатентован в 1886 году и стал первым автомобилем в серийном производстве.
  • 1887: Густав де Лаваль представляет сопло де Лаваля
  • 1889: Félix Millet начинает разработку первого транспортного средства, оснащенного роторным двигателем в истории перевозок.
  • 1891: Герберт Акройд Стюарт построил свой нефтяной двигатель, арендовав права на сборку у 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 зажигание только за счет сжатия.
  • 1892: Рудольф Дизель разработал первый двигатель со сжатым зарядом и воспламенением от сжатия. [32]
  • 1893 23 февраля: Рудольф Дизель получил патент на свой двигатель с воспламенением от сжатия (дизель).
  • 1896: Карл Бенц изобрел двигатель-боксер, также известный как горизонтально противоположный двигатель, или плоский двигатель, в котором соответствующие поршни одновременно достигают верхней мертвой точки, таким образом, уравновешивая друг друга в импульсе.
  • 1897: Роберт Бош был первым, кто применил магнитное зажигание к двигателю автомобиля.
  • 1898: Фэй Оливер Фарвелл разрабатывает прототип линейки автомобилей Adams-Farwell, оснащенных трех- или пятицилиндровыми роторными двигателями внутреннего сгорания.
  • 1900: Рудольф Дизель продемонстрировал дизельный двигатель в 1900 году на выставке Universelle (Всемирная выставка) с использованием арахисового топлива (см. Биодизельное топливо). [33]
  • 1900: Вильгельм Майбах разработал двигатель, построенный в Daimler Motoren Gesellschaft - в соответствии со спецификациями Эмиля Еллинека - который требовал, чтобы двигатель получил имя Daimler-Mercedes в честь его дочери.В 1902 году автомобили с таким двигателем были запущены в производство DMG. [34] [35]
  • 1903: Константин Циолковский начинает серию теоретических работ, посвященных использованию ракет для достижения космического пространства. Основным пунктом его работы являются ракеты на жидком топливе.
  • 1903: Агидиус Эллинг строит газовую турбину с использованием центробежного компрессора, который работает на собственной мощности. По большинству определений это первая работающая газовая турбина.
  • 1905: Альфред Бучи запатентовал турбокомпрессор и начинает производство первых примеров.
  • 1903–1906: команда Арменго и Лемале во Франции строит полный газотурбинный двигатель. Он использует три отдельных компрессора с приводом от одной турбины. Пределы температуры турбины допускают только степень сжатия 3: 1, и турбина основана не на «веерном» духе Парсонса, а на колесе Пелтона. Двигатель настолько неэффективен при тепловом КПД около 3%, что работа прекращается.
  • 1908 год. Новозеландский изобретатель Эрнест Годвард открыл мотоциклетный бизнес в Инверкаргилле и оснастил импортные велосипеды своим собственным изобретением - экономайзером бензина.Его экономисты работали на машинах так же хорошо, как на мотоциклах.
  • 1908: Ганс Хольцварт начинает работу над обширными исследованиями газовой турбины "взрывного цикла", [36] , основанной на цикле Отто. Эта конструкция сжигает топливо в постоянном объеме и является несколько более эффективной. К 1927 году, когда работы закончились, он достиг около 13% теплового КПД.
  • 1908: Рене Лорин запатентовал конструкцию для прямоточного двигателя.
  • 1916: Auguste Rateau предлагает использовать компрессоры с выхлопными газами для улучшения высотных характеристик, первый пример турбокомпрессора.

1920–1980 [править]

  • 1920: Уильям Джозеф Стерн сообщает Королевским военно-воздушным силам, что у авиационного двигателя нет будущего. Он основывает свои аргументы на крайне низкой эффективности существующих конструкций компрессоров. Из-за превосходства Стерна его статья настолько убедительна, что нигде не наблюдается официального интереса к газотурбинным двигателям, хотя это недолго.
  • 1921: Максим Гийом запатентовал газотурбинный двигатель с осевым потоком. Он использует несколько ступеней как в компрессоре, так и в турбине, в сочетании с одной очень большой камерой сгорания.
  • 1923: Эдгар Бакингем из Национального бюро стандартов США публикует отчет о реактивных двигателях, который приходит к тому же выводу, что и У. Дж. Стерн, о том, что турбинный двигатель недостаточно эффективен. В частности, он отмечает, что самолет будет использовать в пять раз больше топлива, чем поршневой двигатель. [37]
  • 1925: Шведский инженер Йонас Хессельман представил двигатель Hesselman, впервые представивший непосредственный впрыск бензина на двигателе с искровым зажиганием. [38] [39]
  • 1925: Вильгельм Папе запатентовал конструкцию двигателя постоянного объема.
  • 1926: Алан Арнольд Гриффит публикует свою новаторскую статью «Аэродинамическая теория конструкции турбины », изменяя низкое доверие к реактивным двигателям. В нем он демонстрирует, что существующие компрессоры «летят в тупик», и что можно сделать значительные улучшения, переставив лопасти из плоского профиля в профиль, а затем математически продемонстрировать, что практичный двигатель определенно возможен, и показать, как построить турбовинтовой.
  • 1926: Роберт Годдард запускает первую ракету на жидком топливе
  • 1927: Аурел Стодола публикует свои «Паровые и газовые турбины» - основной справочник для инженеров по реактивным двигателям в США.
  • 1927: Испытательный стенд с одним валом турбокомпрессора, основанный на конструкции лопатки Гриффита, испытан в Королевском авиационном заводе.
  • 1929: опубликован тезис Фрэнка Уиттла о реактивных двигателях
  • 1930: Шмидт запатентовал импульсный реактивный двигатель в Германии.
  • 1935: Ханс фон Охайн создает планы для турбореактивного двигателя и убеждает Эрнста Хейнкеля разработать рабочую модель. Вместе с одним механиком фон Охайн разрабатывает первый в мире турбореактивный двигатель на испытательном стенде.
  • 1936: французский инженер Рене Ледюк, самостоятельно заново открывший конструкцию Рене Лорина, успешно демонстрирует первый в мире ПВРД.
  • 1937: первый успешный запуск газовой турбины сэра Фрэнка Уиттла для реактивного двигателя.
  • , март 1937 года: экспериментальный центробежный реактивный двигатель Heinkel HeS 1 на водородном топливе проходит испытания в Хирте.
  • 27 августа 1939 года: полет первого в мире турбореактивного силового самолета. Hans von Ohain Heinkel Прототип первопроходца турбореактивного самолета He 178 V1 совершает первый полет на двигателе He S 3 von Ohain.
  • 15 мая 1941: Gloster E.28 / 39 становится первым британским самолетом с реактивным двигателем, который будет летать, используя Power Jets W.1 турбореактивный двигатель, разработанный Фрэнком Уиттлом и другими.
  • 1942: Макс Бентеле обнаружил в Германии, что лопасти турбины могут сломаться, если вибрации находятся в его резонансном диапазоне, явление, уже известное в США по опыту паровых турбин.
  • 18 июля 1942 года: полет первого реактивного двигателя Messerschmitt Me 262
  • 1946: Самуэль Бэйлин разрабатывает трехтактный двигатель внутреннего сгорания Baylin Engine с вращающимися поршнями. Грубый, но сложный пример будущего двигателя Ванкеля. [40]
  • 1951 год: инженеры компании "Техас", т.е. теперь Chevron - разработал четырехтактный двигатель с топливным инжектором, который использовал так называемый процесс сгорания Texaco, который в отличие от обычных четырехтактных бензиновых двигателей, которые использовали отдельный клапан для впуска воздушно-бензиновой смеси, с T.C.P. Двигатель впускного клапана со встроенным специальным кожухом подает воздух в цилиндр торнадо, а затем топливо впрыскивается и зажигается свечой зажигания.Авторы изобретения утверждали, что их двигатель может гореть практически на любом топливе на основе нефти 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, впрыскиваемого в цилиндр. Несмотря на то, что к 1950 году развитие было очень успешным, никаких записей о T.C.P. двигатель используется в коммерческих целях. [41]
  • 1950-е гг .: Американские фирмы начинают разработку концепции поршневого двигателя, который представляет собой двигатель внутреннего сгорания без кривошипа. [42]
  • 1954: первый рабочий прототип Феликса Ванкеля DKM 54 с двигателем Ванкеля

1980 до настоящего времени [править]

Запуск двигателя [править]

Ранние двигатели внутреннего сгорания были запущены вручную. Различные типы стартера были позже разработаны. К ним относятся:

Электростартеры теперь почти универсальны для двигателей малого и среднего размера, в то время как пневматические стартеры используются для больших двигателей.

Модерн противисторические поршневые двигатели [править]

Первые поршневые двигатели не имели сжатия, но работали на топливовоздушной смеси, всасываемой или продуваемой во время первой части такта впуска. Наиболее существенное различие между современными двигателями внутреннего сгорания и ранними конструкциями заключается в использовании сжатия заряда топлива перед сгоранием.

Проблема воспламенения топлива решалась в ранних двигателях с открытым пламенем и раздвижными воротами. Чтобы получить более высокую частоту вращения двигателя, Даймлер применил зажигание с горячей трубкой, которое позволило 600 об / мин сразу в его горизонтальном цилиндре 1883 года и очень скоро после более 900 об / мин.Большинство двигателей того времени не могли превышать 200 об / мин из-за своих систем зажигания и индукции. [46]

Первый практический двигатель, Ленуар, работал на осветительном газе (угольный газ). Лишь в 1883 году Даймлер создал двигатель, работающий на жидкой нефти, топливе под названием лигроин, который имеет химический состав гексана-N. Топливо также известно как нефтяная нафта.

Первыми двигателями Отто были толкающие двигатели, которые производили толчок на протяжении всего хода (как у дизеля). "1883: высокоскоростной двигатель с горячим зажиганием".

Дополнительное чтение [править]

,

Какие бывают двигатели внутреннего сгорания?

Внутреннее сгорание означает только то, что оно говорит: это топливо сгорает внутри двигателя. В автомобильном двигателе бензин сжигается внутри двигателя, который зажигает топливо и выделяет энергию, которая движет автомобиль. Существуют также другие методы внутреннего сгорания, такие как дизельные двигатели и газотурбинные двигатели. Внутреннее сгорание - это эффективная система, которая требует относительно небольшого двигателя для создания движения. Он также более экономичен, чем двигатели внешнего сгорания, такие как старомодный паровой двигатель.

Бензиновые двигатели были такими же неэффективными, как паровые двигатели. В 1876 году был изобретен бензиновый двигатель, и он был не более эффективным, чем паровой двигатель, который использовал внешнее сгорание. Много топлива было потрачено впустую. В 1878 году Рудольф Дизель решил разработать двигатель с более высоким КПД, а в 1892 году появился дизельный двигатель. Это был более эффективный двигатель внутреннего сгорания, но потребовалось еще много лет, чтобы разработать дизельный двигатель, который был бы чище и тише.Ранние дизельные двигатели извергали сажу и поначалу использовались только в грузовиках. Сегодня новые достижения в этом методе внутреннего сгорания улучшили дизельный двигатель. Разница между бензиновыми и дизельными двигателями заключается в том, как топливо преобразуется в энергию.

Турбины - это еще один метод, используемый для создания энергии с вращающимся движением. Есть ветряные турбины, паровые турбины, водяные турбины, а также газовые турбины. Газовые турбины работают по принципу внутреннего сгорания.В современном газотурбинном двигателе двигатель производит собственный сжатый газ путем сжигания топлива. Двигатель может сжигать пропан, природный газ, керосин или топливо для реактивных двигателей. Горящее топливо создает тепло, тепло в свою очередь расширяет воздух, а высокоскоростной поток горячего воздуха вращает турбину.

,

двигатель внутреннего сгорания | Определение и факты

Двигатель внутреннего сгорания , любой из группы устройств, в которой реагенты сгорания (окислитель и топливо) и продукты сгорания служат рабочими жидкостями двигателя. Такой двигатель получает энергию от тепла, выделяющегося при сгорании непрореагировавших рабочих жидкостей, смеси окислитель-топливо. Этот процесс происходит внутри двигателя и является частью термодинамического цикла устройства. Полезная работа, создаваемая двигателем внутреннего сгорания (IC), является результатом того, что горячие газообразные продукты сгорания действуют на движущиеся поверхности двигателя, такие как поверхность поршня, лопатка турбины или сопло.

двигатель внутреннего сгорания двигатель внутреннего сгорания автомобиля. © Роб Байрон / Shutterstock.com

Подробнее на эту тему

история техники: двигатель внутреннего сгорания

Электричество не является основным двигателем, поскольку, как бы ни было важно, оно может быть формой энергии, которую оно должно получать из механического ...

Двигатели внутреннего сгорания - наиболее широко применяемые и широко используемые энергетические устройства, существующие в настоящее время.Примеры включают бензиновые двигатели, дизельные двигатели, газотурбинные двигатели и ракетно-двигательные установки.

автомобильный плуг Железный колесный «Фордсон» Генри Форда был представлен в 1907 году и оснащен двигателем внутреннего сгорания. © Everett Historical / Shutterstock.com

Двигатели внутреннего сгорания делятся на две группы: двигатели непрерывного сгорания и двигатели с прерывистым сгоранием. Двигатель непрерывного сгорания характеризуется устойчивым потоком топлива и окислителя в двигатель.В двигателе поддерживается стабильное пламя (например, реактивный двигатель). Двигатель с прерывистым сгоранием характеризуется периодическим воспламенением воздуха и топлива и обычно называется поршневым двигателем. Дискретные объемы воздуха и топлива обрабатываются циклически. Бензиновые поршневые двигатели и дизельные двигатели являются примерами этой второй группы.

бензиновых двигателей Типы бензиновых двигателей включают (A) двигатели с противоположным расположением поршней, (B) роторные двигатели Ванкеля, (C) рядные двигатели и (D) двигатели V-8. Encyclopædia Britannica, Inc.

Двигатели внутреннего сгорания можно определить с точки зрения ряда термодинамических событий. В двигателе непрерывного сгорания термодинамические события происходят одновременно, когда окислитель и топливо, а также продукты сгорания непрерывно протекают через двигатель. В двигателе с прерывистым сгоранием, напротив, события происходят последовательно и повторяются для каждого полного цикла.

Получите эксклюзивный доступ к контенту из нашего первого издания 1768 года с вашей подпиской.Подпишитесь сегодня

За исключением ракет (как твердотопливных ракетных двигателей, так и жидкостных ракетных двигателей), двигатели внутреннего сгорания поглощают воздух, затем либо сжимают воздух и подают топливо в воздух, либо вводят топливо и сжимают топливовоздушную смесь. Затем, как и во всех двигателях внутреннего сгорания, топливовоздушная смесь сжигается, работа извлекается из расширения горячих газообразных продуктов сгорания, и в конечном итоге продукты сгорания выделяются через выхлопную систему.Их работа может быть противопоставлена ​​работе двигателей внешнего сгорания (например, паровых двигателей), в которых рабочая жидкость не вступает в химическую реакцию, а выигрыш в энергии достигается исключительно за счет передачи тепла рабочей жидкости посредством теплообменника.

воздушно-реактивные двигатели Некоторое количество воздуха, забираемого турбовентилятором (вверху), поступает в компрессор; остальное обходит главный двигатель. В турбовинтовых двигателях (внизу) горячие газы приводят в движение турбину, которая приводит в действие компрессор и пропеллер и обеспечивает реактивную тягу. Encyclopædia Britannica, Inc.

Наиболее распространенным двигателем внутреннего сгорания является четырехтактный бензиновый двигатель с гомогенным зарядом и искровым зажиганием. Это связано с его выдающимися характеристиками в качестве основного двигателя в отрасли наземного транспорта. Двигатели с искровым зажиганием также используются в авиационной промышленности; однако авиационные газовые турбины стали основными двигателями в этом секторе из-за акцента авиационной промышленности на дальность полета, скорость и комфорт пассажиров.Сфера двигателей внутреннего сгорания также включает такие экзотические устройства, как прямоточные двигатели со сверхзвуковым сгоранием (реактивные двигатели), такие как те, которые предлагаются для гиперзвуковых самолетов, и сложные ракетные двигатели и двигатели, такие как те, которые используются в космических челноках США и других космических аппаратах.


Смотрите также


avtovalik.ru © 2013-2020
Карта сайта, XML.