Легковой дизель: кто был первым

Легковой дизель: кто был первым?

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

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

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

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

Счет на пфенниги

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

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

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

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

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

Шум времени

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

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

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

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

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

Особое внимание

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

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

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

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

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

Достойное место

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

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

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

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

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

Бензиновый двигатель: устройство, принцип действия, достоинства и недостатки

Бензиновый двигатель – особый вид поршневого ДВС (двигателя внутреннего сгорания), в котором воспламенение ТС (смеси топлива и воздуха) в цилиндрах осуществляется принудительно при помощи электрической искры, а в качестве топлива используется бензин.

Виды бензиновых двигателей

Современные бензиновые двигатели можно классифицировать по нескольким категориям.

1. По количеству цилиндров – с одним цилиндром, двумя цилиндрами и несколькими цилиндрами.
2. По расположению цилиндров:
   • рядные двигатели (цилиндры расположены строго в ряд наклонным или вертикальным способом);
   • V-образные двигатели (цилиндры расположены под углом);
   • W-образные двигатели (цилиндры располагаются в четыре ряда под углом с коленвалом)
   • оппозитные двигатели (цилиндры расположены под углом 180 градусов)
3. По способу получения топливной смеси – инжекторные, карбюраторные.
4. По типу смазки — раздельные (масло находится только в картере), смешанные (масло смешивается с топливом).
5. По методу охлаждения — охлаждение жидкостью, охлаждение воздухом.
6. По типу циклов – двухтактные, четырехтактные.
7. По типу подачи воздушной смеси в цилиндры — с наддувом, без наддува.

Принцип работы бензинового двигателя

Работа бензинового двигателя, как и любого другого двигателя внутреннего сгорания заключается в сгорании топливной смеси в закрытом пространстве, в данном случае, в камере сгорания. При сгорании ТС выделяется большое количество тепловой энергии, которая запускает механическую работу основного механизма двигателя.

Для обеспечения постоянной механической работы ДВС, в камеру сгорания должна осуществляться бесперебойная (цикличная) подача ТС.

В большинстве случаев бензиновые двигатели являются четырехтактными, рабочий цикл которых состоит из четырех тактов:

• впуска;
• сжатия;
• рабочего хода;
• выпуска

Более подробно о каждом из 4-х тактов.

Поршневое движение начинается с одной точки (нижней или верхней), при этом открывается клапан впуска и происходит подача топлива в камеру сгорания. После того как поршень останавливается в противоположной крайней точке, все впускные клапаны закрываются.

На данном такте поршень возвращается на исходную точку, сжимая поступившую топливную смесь, увеличивая ее температуру нагрева. После того как поршень достигает крайней точки, происходит воспламенение сжатой топливной смеси свечой зажигания.

При сгорании топливная смесь образует газы, при расширении которых происходит выталкивание поршня. Все клапаны во время рабочего хода остаются полностью закрытыми.

В то время как коленвал продолжает осуществлять вращательные движения, поршень движется в верхнюю крайнюю точку. Вместе с ним открывается клапан выпуска, при котором поршень выталкивает газы в газораспределительную систему. После завершения такта все выпускные клапаны закрываются.

Весь рабочий процесс носит цикличный характер, поэтому после завершения одного такта, начинается следующий такт.

Основные элементы бензинового двигателя

Основным рабочим элементом ДВС является поршень, соединенный с коленчатым валом специальным шатуном. Это образует кривошипно-шатунный механизм, который преобразует возвратно-поступательные перемещения поршней в рабочий ход (вращение) коленвала.

Для обеспечения нужной компрессии в цилиндрах двигателя, поршень оснащается уплотняющими чугунными кольцами. На современных бензиновых двигателях могут устанавливаться узкие кольца (высотой не более 2 мм) и широкие поршневые кольца (высотой до 3 мм).

Элемент, соединяющий поршень и коленвал. Шатуны изготавливаются из высокопрочной стали, реже – из алюминия. Рабочее шатунное вращение всегда является двухсторонним.

Поступательные поршневые движения преобразуются во вращательные движения вала, который отвечает за вращение автомобильных колес.

ДВС оснащен специальными клапанами – впускными и выпускными. Они предназначены для впуска воздушной массы и вывода выхлопных газов, полученных в процессе сгорания топлива.

Для обеспечения процесса воспламенения ТС в камере, бензиновые двигатели оснащаются свечами зажигания. Электрическая свеча зажигает ТС в определенный момент его подачи и прохождения поршня.

Вспомогательные рабочие системы бензинового двигателя

Бесперебойная и эффективная работа бензинового двигателя обеспечивается вспомогательными рабочими системами — запуска ДВС, розжига, подачи смеси топлива и воздуха, охлаждения, вывода выхлопных газов, смазки.

История развития двигателя внутреннего сгорания

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

Тогда вновь начали интересоваться другими видами двигателей.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Паровые машины в этом отношении были окончательно побеждены.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Раздел I. Двигатель

Тема 1.1 Общие сведения

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

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

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

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

Требования, предъявляемые к двигателям

· Низкий уровень шума;

· Соответствие требованиям международных норм по токсичности отработавших газов;

· Простота и безопасность обслуживания;

· Высокие мощностные показатели.

Классификация двигателей внутреннего сгорания

ДВС могут быть классифицированы по следующим признакам:

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

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

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

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

— по способу осуществления рабочего цикла – четырехтактные и двухтактные;

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

Основные механизмы и системы двигателя

Поршневой двигатель внутреннего сгорания состоит из следующих механизмов и систем:

· кривошипно-шатунный механизм (КШМ);

· газораспределительный механизм (ГРМ);

· система зажигания (в бензиновых и газовых двигателях);

· система электрического пуска двигателя.

Основные определения и параметры двигателей

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

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

Рис.1 Схема кривошипно-шатунного механизма

а – продольный разрез; б – поперечный разрез

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

Ход поршня S и диаметр цилиндра Dобычно определяют размеры двигателя.

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

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

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Кто создал автомобиль и в каком году

Человечество на каждой ступени развития старалось любыми средствами увеличить скорость и комфортность перемещения. Начиная от приручения диких лошадей и заканчивая созданием карет, в которые впрягали специально обученных лошадей, развитие транспорта подошло к главному порогу – созданию машины. Толчком для этого послужило изобретение двигателя внутреннего сгорания.

Двигатель внутреннего сгорания

Еще задолго до того, как мир познакомился с «самоходной телегой», появились чертежи машины, которая приводилась в движение посредством пружинной тяги. Это изобретение было отражено в работах Леонардо да Винчи.

История создания первого автомобиля

В истории создания автомобилей выделяют периоды:

• паровой автомобиль;
• автомобиль с бензиновым двигателем;
• современная эра автотранспорта.

Начало автоиндустрии: в каком году появился автомобиль

До нашего времени сохранились чертежи и единичные экземпляры первых машин – трехколесных или четырехколесных тележек, развивавших скорость всего 4 км/час.

Первый автомобиль был создан во Франции конструктором Жозефом Кюньо. Еще вначале 1769 года он привел в движение тележку, оборудованную паровым двигателем. Эта машина так и называлась «тележка Кюньо». Повозка на трех деревянных колесах — одно впереди и два позади, была снабжена небольшим паровым котлом и вертикальным паровым цилиндром, вращающим переднее колесо, снабженное зубцами.

Жозеф Кюньо

Повозка предназначалась для перевозки артиллерии, и по размерам и весу могла запросто поспорить с грузовиками 21 века. Только вода и топливо, необходимые для движения, весили тонну. Скорость движения такого экипажа не превышала 4 км/ч. Так Кюньо стал первым, кто изобрел паровой автомобиль.

Первые испытания прошли на улицах Парижа в 1770 году, но оказались неудачными. Машина Кюньо получилась тяжелой в управлении, в результате чего уже во время первых испытаний врезалась в стену.

Первый автомобиль Жозефа Кюньо

После «паровые тележки» начали совершенствоваться: появились элементы трансмиссии, тормоза, а также изменилась дальность поездок. Вскоре паровые машины стали ездить со скоростью 12 км/час. Со временем производство перешло на коммерческий уровень.

В России прообраз первого автомобиля создал крепостной крестьянин Вятской губернии Леонтий Шамшуренков. Изобретение он представил в Санкт-Петербурге 1 ноября 1752 года ученому Михаилу Ломоносову. Это была четырехколесная самобеглая коляска с педальным приводом, развивающая скорость до 15 км/ч.

Леонтий Шамшуренков и его изобретение

Позже, в 1780-х годах, русский конструктор, изобретатель и инженер Иван Кулибин взялся за разработку передвижной телеги на паровой тяге. Уже спустя 10 лет он смог достичь выдающихся результатов: машина имела коробку передач, подшипники, рулевое управление и три колеса. Техника развивала скорость до 16,2 км/ч.

Первые автомобили с бензиновым двигателем. Характеристики машин

В 1806 году велись разработки двигателя внутреннего сгорания. Так, ученый Сэмюэль Браун использовал газовую смесь, энергия которой превращалась в движение. Но изобретателем прототипа современного автомобиля считается Зигфрид Маркус, который привел в движение тележку.

Маркус первым применил бензин в качестве моторного горючего и поставил бензиновый мотор на деревянную коляску. Автомобиль имел одноцилиндровый двухтактный двигатель внутреннего сгорания. Так как машина не имела сцепления, задние колеса, пока двигатель не был запущен, висели над землей.

Автомобиль Зигфрида Маркуса

Новатором в автомобильном строении называют Карла Бенца. Немец создал автомобиль, оснащенный бензиновым двигателем. В мастерской

инженер приступил к созданию новых двигателей внутреннего сгорания. В 1878 года Бенц получил патент на двухтактный бензиновый двигатель. Вскоре изобретатель запатентовал узлы и системы будущего автомобиля:

• акселератор;
• систему зажигания, работающую от батареи;
• свечу зажигания;
• карбюратор;
• сцепление;
• коробку передач;
• водяной радиатор охлаждения.

У автомобиля Бенца были три металлических колеса. Он приводился в движение четырехтактным бензиновым двигателем, размещенным между двух задних колес. Вращение передавалось с помощью цепной передачи на заднюю ось. Автомобиль был закончен в 1885 году и получил название «Motorwagen».

В 1886 году произошел поистине переломный момент в истории автомобилестроения. Карл Бенц получил патент на изобретение — самодвижущийся экипаж с бензиновым мотором. Этот год и считается годом создания первого автомобиля в мире.

Автомобиль Карла Бенца

В это же время другой немецкий изобретатель Готлиб Даймлер тоже сконструировал экипаж с бензиновым мотором, а годом ранее запатентовал первый мотоцикл и карбюратор. Однако роль изобретателя автомобиля досталась Карлу Бенцу.

Творение Бенца представляло собой трехколесный самодвижущийся экипаж, рассчитанный на двух человек и оборудованный четырехтактным бензиновым мотором с водяным охлаждением. Машина Бенца развивала скорость 14 км/час.

После получения патента Карл Бенц решил «вывести в свет» свое творение, прокатившись на нем по улочкам города Мангейм. Однако новинка вызывала вокруг только раздражение, пугая шумом мотора. Расстроенный изобретатель поставил машину под навес, намереваясь довести ее до совершенства. Так прошло два года, а летом 1888 года автомобиль «угнали».

Карл Бенц и его безлошадная карета

Жена и двое сыновей Бенца решили доехать до соседнего города к родственникам. Взяв запылившийся автомобиль отца и мужа, они проехали на нем 180 км, периодически подкупая бензин и заправляясь. Дорога была нелегкой, однако все волнения окупились с лихвой — жители городка, куда приехали «похитители» авто, толпами сбегались посмотреть на удивительную «безлошадную» повозку.

Вскоре об этом случае узнала вся Германия, причем пресса обратила внимание не столько на путешествие, сколько на сам автомобиль Бенца. С этого момента и началось повсеместное увлечение автомобилем. Так предприимчивая Берта (жена Карла) сыграла решающую роль в успехе мужа. Как и первый автомобиль, путешествие Берты заняло место в истории, — этот марафон длиной в 180 километров принято считать первым в истории автопробегом.