Ești rezident într-o metropolă modernă? Uita-te pe fereastra! Ce vei vedea mai întâi? Ei bine, desigur, oriunde ai locui și oriunde ai lucra, cel mai probabil vei vedea o mașină. Cu toate acestea, nu toată lumea știe că mașinile moderne își datorează aspectul în primul rând trei persoane - „marea trinitate” lumea automobilelor. Numele lor - Otto Nikolaus August,Karl BenzȘi Rudolf Diesel. În mod ciudat, toți trei sunt nemți. Te pune pe ganduri?

Timp de aproximativ 120 de ani, o persoană nu își poate imagina viața fără mașină - aceasta, printr-o bună definiție, " cal de fier”, care a înlocuit caii adevărați, care au servit cu fidelitate europenii timp de multe secole. Recent, am vorbit deja despre omul care a schimbat lumea - iar astăzi vom încerca să privim și mai departe în trecut - la însăși apariția temeliei bazelor ingineriei auto moderne, motorul în patru timpi.

De mai bine de un secol, numit pe bună dreptate „era automobilelor”, totul s-a schimbat - forme, tehnologii, soluții. Unele mărci au dispărut, iar altele au venit să le înlocuiască. Moda auto a trecut prin mai multe runde de dezvoltare. Un lucru rămâne neschimbat - numărul de cicluri pe care funcționează motorul. Și în istoria industriei auto, acest număr este asociat pentru totdeauna cu numele unui inventator german autodidact. Otto Nikolaus August.

Viitorul proiectant s-a născut la 10 iulie 1832 în orașul (conform altor surse - în sat) Holzhausen. Rămas devreme fără tată, Otto a fost nevoit să-și întrerupă studiile la școală și să înceapă să lucreze ca vânzător într-un magazin de mărfuri coloniale. Cu toate acestea, în ciuda complexității circumstanțe externe, a găsit încă timp să urmeze cursuri de științe aplicate legate de tehnologie. Forțat la datorie să petreacă mult timp pe drum, Nikolaus nu a putut obține o educație sistematică, dar curiozitatea lui înnăscută, mintea iscoditoare și talentul și-au făcut treaba.

Prima cercetare independentă datează de la sfârșitul anilor 50, când inventatorul francez Lenoir a introdus lumii primul motor în doi timpi, care avea un număr mare de dezavantaje - de exemplu, o resursă mică și o tendință de aprindere. După ce i-a analizat cu atenție designul, germanul a ajuns la concluzia că tehnologia are nevoie de îmbunătățiri semnificative - și de atunci totul timp liber a început să se dedice creării unui motor pe gaz de design propriu. Rezultatele nu au întârziat să apară - în 1863, tânărul inventator a primit un brevet pentru un motor cu gaz atmosferic în 2 timpi. O unitate cu un piston de la un motor de avion și un demaror manual, care a funcționat deja pe un tradițional masina moderna amestecuri: 1 kg de combustibil (a fost folosit nafta) la 15 kg de oxidant - aer.

Deși acest design a fost mai eficient decât motor cu aburiși a fost adaptat pentru funcționare, Otto nu avea de gând să oprească cercetările în această direcție - în opinia sa, designul optim nu fusese încă conceput.

În 1864, împreună cu proeminentul industriaș Eugen Langen, inventatorul a fondat Otto & Co. la Köln - și s-a concentrat pe găsirea cea mai bună soluție. La 21 aprilie 1876, a primit un brevet pentru o altă versiune a motorului, care a fost prezentat un an mai târziu la Expoziția de la Paris din 1867, unde a fost distins cu Marea Medalie de Aur.

„Noua ediție” a unității avea un cilindru vertical deschis în partea de sus. Forța de la piston prin cremalieră și pinion a fost transmisă arborelui de lucru. Motorul era foarte înalt și evident nu era potrivit pentru vagoane autopropulsate, dar ca staționar a primit utilizare largă. Este de remarcat faptul că un motor similar a fost folosit în 1907 de Francois de Rivaz la proiectarea unei mașini autopropulsate cu un motor exploziv și aprindere electrică. Și aproape simultan cu Otto, o idee similară a fost adusă la viață de către Alphonse Beau de Roche - cu toate acestea, inventatorul francez nu a reușit să depășească desenele și să creeze o unitate de lucru.

Recunoașterea a servit ca un bun stimulent pentru a continua munca - în 1872, întreprinderea lui Otto și Langen s-a mutat la Deutz, iar compania a primit un nou nume Gasmotorenfabric Deiz AG(abreviat ca „Deutz”). Apropo, literalmente încă din primele zile de la înființare, compania Deutz și-a început cariera ca inginer șef Gottlieb Daimer, iar Wilhelm Maybach ca designer șef.

La sfârșitul anului 1875, Otto a finalizat dezvoltarea unui proiect pentru primul motor în 4 timpi din lume fundamental nou. Desigur, experimente privind crearea unei astfel de unități au fost efectuate înainte, dar autorii au întâmpinat o serie de probleme, în primul rând cu faptul că flash-urile amestec combustibilîn cilindri s-au produs în secvențe atât de neașteptate încât a fost imposibil să se asigure un transfer lin și constant al puterii. Dar germanul a fost cel care a reușit să găsească singura soluție corectă. Din punct de vedere empiric, el a constatat că eșecurile tuturor încercărilor anterioare au fost asociate atât cu compoziția greșită a amestecului (proporții de combustibil și oxidant), cât și cu un algoritm fals de sincronizare a sistemului de injecție a combustibilului și a arderii acestuia.

Ciclul de funcționare al unui motor în patru timpi
Din nume este clar că ciclul de lucru al unui motor în patru timpi este format din patru etape principale (curse).

1. Intrare.În timpul acestei curse, pistonul se deplasează din punctul mort superior în punctul mort inferior. În acest caz, camele arborelui cu came deschid supapa de admisie, iar prin această supapă un amestec proaspăt combustibil-aer este aspirat în cilindru. 2. Compresie. Pistonul merge de jos în sus, comprimând amestecul de lucru. Temperatura amestecului crește. Aici apare raportul dintre volumul de lucru al cilindrului din punctul mort inferior și volumul camerei de ardere din partea de sus - așa-numitul „raport de compresie”. Cu cât această valoare este mai mare, cu atât eficiența combustibilului motorului este mai mare. Un motor cu compresie mai mare necesită combustibil cu octanism mai mare, care este mai scump. 3. Arderea și expansiunea (sau cursa pistonului). Cu puțin timp înainte de sfârșitul ciclului de compresie, amestecul aer-combustibil este aprins de o scânteie de la o bujie. În timpul călătoriei pistonului de sus în jos, combustibilul se arde, iar sub influența căldurii, amestecul de lucru se extinde, împingând pistonul.

4. Eliberare. După punctul mort inferior al ciclului de funcționare, supapa de evacuare se deschide, iar pistonul care se mișcă în sus deplasează gazele de eșapament din cilindrul motorului. Când pistonul atinge punctul de vârf, supapa de evacuare se închide și ciclul începe de la capăt.

Pentru a începe următorul pas, nu trebuie să așteptați sfârșitul celui precedent - în realitate, ambele supape (admisie și ieșire) sunt deschise pe motor. Aceasta este diferența față de un motor în doi timpi, unde întregul ciclu de funcționare are loc în timpul unei singure rotații a arborelui cotit. Este clar că un motor în doi timpi cu același volum cilindric va fi mai puternic - în medie, de o dată și jumătate. Cu toate acestea, nici mai multă putere, nici absența unui sistem greoi de supape și a arborelui cu came, nici ieftinitatea în producție nu pot depăși avantajele motoarelor în patru timpi - o resursă mai lungă, o eficiență mai mare, evacuare mai curată și mai puțin zgomot.

Literal, imediat după invenție, un german practic a decis să breveteze o noutate care avea un potențial comercial uriaș. Și a reușit - timp de aproximativ 10 ani, Otto s-a bucurat de unul singur de gloria pionierului erei benzinei. Noul motor s-a vândut foarte bine: în 15 ani s-a vândut în 30.000 de exemplare. Cu toate acestea, brevetul a fost suspendat înainte de termen- Alphonse Beau de Rochas ar putea pretinde pe drept coautor al acestei invenții. Totul ar fi bine, dar designerul german și-a apărat prea activ drepturile de autor de la companiile care au început producția de motoare combustie interna, în urma căruia a pierdut ocazia de a primi taxe uriașe.

Cu toate acestea, Otto nu a refuzat activitatea creativă și inventiva în tot acest timp - în 1884 a propus utilizarea aprinderii electrice, datorită căreia introducerea activă a combustibil lichid. Probabil datorită acestei împrejurări persistă astăzi atitudinea reverentă față de inventator. Nevrând să se odihnească pe lauri, harnicul inginer a continuat să fantezeze, să gândească și să inventeze. Cu toate acestea, în ajunul Salonului Auto de la Detroit, care a conturat destul de clar tendința spre căutarea de noi tehnologii și idei legate de sursele alternative de energie, se poate pune la îndoială viața veșnică a unui motor cu ardere internă în patru timpi. Din păcate, nimic material nu este etern.

motoarele primare

Primii factori principali au fost navigași o roată cu apă. Vela a fost folosită de mai bine de șapte mii de ani.

• motoare cu plasmă staționare;
• motoare cu un strat de anod;
• motoare de radioionizare;
• motoare coloide;
• motoare electromagnetice etc.

Încălzește motoarele după dispozitiv

• jet cu flux direct ( ramjet);
• reactiv pulsatoriu ( PUVRD);
• motoare cu turbine cu gaz :
  • turboreactor ( TRD);
  • dublu circuit ( turboventilator);
  • turbopropulsor ( TVD);
  • turbopropfan TVVD ;

motoare rachete

• unele tipuri motoare rachete electrice.

Prin Aplicație

În legătură cu fundamentalul cerințe diferite la motor, în funcție de scopul său, motoarele care sunt identice în principiu de funcționare pot fi numite "navă", "aviaţie" , "auto" , spaţiuși așa mai departe.

Categoria „Motoare” din știința brevetelor este una dintre cele mai activate. De la 20 la 50 de cereri din această clasă sunt depuse anual în întreaga lume. Unele dintre ele sunt fundamental noi, altele - un nou raport de elemente cunoscute. Motoarele care sunt noi în design apar foarte rar.

Valori portabile

Importanța, primatul motorului în tehnologie a dus la faptul că cuvântul „motor” este folosit în sens figurat în toate sferele activității umane (de exemplu, expresia „Publicitatea este motorul comerțului” este binecunoscută în economie)

Vezi si

• Centrala electrica a navei
• motor hidraulic

Note

Surse

Legături

Motoare

Motor cu aburi Motorul lui Stirling Motor cu aer După tipul corpului de lucru Gaz

Siegfried Markus s-a născut într-o familie de evrei în 1831 în Germania. Ca un băiat de 17 ani, a lucrat deja la Berlin la realizarea de comunicații telefonice, apoi pentru o lungă perioadă de timp a lucrat ca mecanic în compania germană de electricitate Siemens und Halske din Berlin.

Marcus a studiat bine istoria tehnologiei transporturilor. În tot acest timp a visat să-și construiască propria trăsură autopropulsată.

Între timp, politica a intervenit în soarta lui Marcus - se pregătea un război între Germania și Franța. A fost amenințat cu un apel la serviciu militar. Pentru a evita acest lucru, în 1852 s-a mutat în Austro-Ungaria, la Viena, unde a lucrat ceva timp la Universitatea din Viena.

Din 1860, Marcus a avut ocazia să se dedice în întregime propriilor sale hobby-uri, printre care locul principal a fost ocupat de inginerie electrică. A inventat un releu de telefon, un microfon, un difuzor, siguranțe electrice pentru minele subacvatice și așa mai departe.

Siegfried a decis pe mulți probleme tehniceși a brevetat unele. Numai în Austro-Ungaria deține 38 de brevete. Aprinderea magneto-electrică (magneto), descoperită de Markus în 1864, a fost utilizată pe scară largă, care ulterior a început să fie folosită în motoarele cu ardere internă. S-a găsit carburatorul lui Marcus, patentat în 1865 uz practicîn primul rând în motorul Langen I Wolf răcit cu aer și, în curând, în al lui.

În acel moment, motoarele răcite cu aer erau deja considerate învechite. Pentru a crea un motor cu ardere internă îmbunătățit, Markus a găsit un producător la Viena - Jacob Warchalovsky (polonez, proiectant și pilot de avioane), iar la Praga - Marky, Bromovsky I Schulz.

Motorul monocilindric construit de Siegfried cu o cilindree de 1570 mc a ajuns la o putere de 0,73 kW (1 CP) la 300 rpm. Viteza era controlată de o supapă. Răcirea era circulația naturală a apei care venea dintr-un rezervor mare de sub bancheta din spate. Motorul cântărea 280 kg și avea un carburator cu design propriu, care era încălzit de gazele de eșapament. Inventatorul l-a testat în septembrie 1870 pe primul său vagon autopropulsat și apoi a construit un motor mai compact.

În 1875, Marcus și-a pus motorul pe un cadru de lemn dintr-o căruță de cai pe 4 roți de lemn. Roțile din față s-au învârtit cu axa și a fost montat un mic volan pentru a vira. Șoferul și pasagerul s-au așezat pe o bancă de lemn în centrul mașinii. La prima probă, puntea din față avea plăcuțe de cauciuc, care ulterior au fost înlocuite cu arcuri metalice. Roțile din spate erau atașate rigid de cadru și echipate cu saboți de frână. Acestea au fost apăsate de o pârghie manuală direct pe jantele roților. Transmisia nu conducea arborele cotit, ci volanta. Din aceasta, rotația a fost transmisă roților din spate folosind un ambreiaj conic și o transmisie prin curea.

Această mașină a fost asamblată la uzina mecanică Liechtenstein din orașul Adamov - lângă orașul Brno din Republica Cehă modernă. Această țară făcea atunci parte din Austro-Ungaria.

La început, localnicii și poliția au fost ostili mașinii - sau mai bine zis, autovehiculului - Siegfried Marcus, iar acesta a trebuit să-și testeze invenția noaptea, pe străzi liniștite din apropierea cimitirului. Acest lucru s-a întâmplat deja la Viena, unde a fost transportat mașina lui Markus calea ferata. Carul lui abia s-a târât de-a lungul trotuarelor pietruite, strănutând și trosnind fără milă, înspăimântând câinii și cetățenii respectabili. Viteza căruciorului motorizat al lui Marcus a fost de 6-8 km/h și nu a făcut nicio impresie. A fost depășit cu ușurință nu numai de trăsurile trase de cai, ci și de bicicletele la modă de atunci.

Nimeni nu a fost interesat de invenția lui Siegfried. Totuşi, el, veşnic murdar, cu faţa acoperită de funingine, ignorând exclamaţiile furioase ale orăşenilor, a continuat să-şi testeze progenitura.

Markus a murit în 1889. În prezent, este aproape uitat, umbrit de numele Daimler, Benz și alți designeri de mașini, ale căror modele au apărut mult mai târziu.

Soarta primei mașini a lui Siegfried Markus a fost următoarea. După moartea inventatorului în 1898, mașina lui a fost dusă la Clubul Auto Austro-Ungar, iar apoi a devenit o expoziție a Muzeului Tehnic din Viena. Lângă ea era multă vreme un semn: „Vogonul lui Marcus (1875). Gata de acțiune."

Austriecii au ridicat un monument lui Siegfried Markus în 1898. A devenit unul dintre eroii naționali și, ca unul dintre inventatorii de seamă ai secolului al XIX-lea, care a trăit la Viena, a fost înfățișat pe o ștampilă austriacă (1971).

Austriecii sunt ferm convinși că prima mașină din lume a fost creată de ei încă din 1875 - cu mult înainte ca rivalii săi mai de succes să apară în alte țări și să obțină recunoașterea oficială.

Această mașină în sine a fost păstrată - se află în Muzeul Industrial din Viena. Holograma primei mașini cu motor pe benzina Z. Markus a expus în 1997 în muzeu naționalștiință și tehnologie la Haifa la expoziția „Evreii din Viena”, pregătită de Muzeul Evreiesc din capitala Austriei.