Первый двигатель внутреннего сгорания: с чего все началось

Разработка первого двигателя внутреннего сгорания длилась почти два века, пока автомобилисты смогут узнать прототипы современных моторов. Все начиналось с газа, а не с бензина. В число людей, которые приложили свою руку к истории создания, являются — Отто, Бенц, Майбах, Форд и другие. Но, последние научные открытия перевернули весь автомир, поскольку отцом первого прототипа считался совсем не тот человек.

Леонардо и здесь руку приложил

До 2016 года основателем первого двигателя внутреннего сгорания считался Франсуа Исаак де Риваз. Но, историческая находка, сделанная английскими учеными, перевернула весь мир. При раскопках вблизи одного из французских монастырей, были найдены чертежи, которые принадлежали Леонардо да Винчи. Среди них был чертеж двигателя внутреннего сгорания.

Конечно, если смотреть на первые двигатели, которые создавали Отто и Даймлер, то можно найти конструктивные сходства, а вот с современными силовыми агрегатами их уже нет.

Легендарный да Винчи опередил свое время почти на 500 лет, но поскольку был скован технологиями своего времени, а также финансовыми возможностями, так и не смог сконструировать мотор.

Детально исследовав чертеж, современные историки, инженеры и автоконструкторы с мировым именем, пришли к выводу, что данный силовой агрегат мог работать и довольно продуктивно. Так, компания Форд занялась разработкой прототипа двигателя внутреннего сгорания, основываясь на чертежах да Винчи. Но, эксперимент удался только наполовину. Двигатель завести не удалось.

Но, некоторые современные доработки позволили, все-таки дать жизнь силовому агрегату. Он так и остался экспериментальным прототипом, но кое-что компания Форд, все-таки почерпнула для себя — это размер камер сгорания для легковых автомобилей В-класса, который составляет 83,7 мм. Как оказалось — это идеальный размер для сгорания воздушно-топливной смеси для такого класса моторов.

Инженерия и теория

Согласно историческим фактам, в XVII веке голландский ученый и физик Кристиан Хагенс разработал первый теоретический двигатель внутреннего сгорания на пороховой основе. Но, как и Леонардо был скован технологиями своего времени и воплотить свою мечту в реальность так и не смог.

Франция. 19 век. Начинается эпоха массовых механизаций и индустриализаций. В это время, как раз и можно создать, что-то невероятное. Первый, кто сумел собрать двигатель внутреннего сгорания, был француз Нисефор Ньепс, который он назвал — Пирэолофор. Он работал с братом Клодом, и они вместе до создания ДВС презентовали несколько механизмов, которые не нашли своих заказчиков.

В 1806 году в национальной французской академии прошла презентация первого мотора. Он работал на угольной пыли и имел ряд конструктивных недоработок. Несмотря на все недостатки, мотор получил положительные отзывы и рекомендации. Вследствие этого братья Ньепсе получили финансовую помощь и инвестора.

Первый двигатель продолжал развиваться. Более совершенный прототип был установлен на лодки и небольшие корабли. Но, Клоду и Нисефору этого было не достаточно, они хотели удивить весь мир, поэтому изучали разные точные науки, чтобы совершенствовать свой силовой агрегат.

Так, их старания увенчались успехами, и в 1815 году Нисефор находит труды химика Лавуазье, который пишет, что «летучие масла», которые являются частью нефтепродуктов, при взаимодействии с воздухов могут взрываться.

1817 год. Клод едет в Англию, с целью получения нового патента на двигатель, так как во Франции срок действия подходил к концу. На этом этапе братья расстаются. Клод начинает работать над мотором самостоятельно, не уведомив об этом брата, и требует с него денег.

Разработки Клода нашли подтверждение только в теории. Изобретенный двигатель не нашел широкого производства, поэтому стал частью инженерной истории Франции, а Ньепса увековечили памятником.

Сын известного физика и изобретатель Сади Карно издал трактат, который сделал его легендой автомобилестроительной индустрии и делает его знаменитым на весь мир. Работа насчитывала 200 экземпляров и называлась «Размышления о движущей силе огня и о машинах, способных развивать эту силу» изданная в 1824 году. Именно с этого момента начинается история термодинамики.

1858 год. Бельгийский ученый и инженер Жан Жосефа Этьен Ленуара собирает двухтактный двигатель. Отличительными элементами было то, что он имел карбюратор и первую систему зажигания. Топливом служил каменноугольный газ. Но, первый прототип работал всего несколько секунд, а потом навсегда вышел со строя.

Случилось это потому, что мотор не имел систем смазки и охлаждения. При этой неудачи Ленуар не сдался и продолжил работу над прототипом и уже в 1863 году мотор, установленный на 3-х колесный прототип автомобиля, проехал исторические первые 50 миль.

Все эти разработки положили начало эре автомобилестроения. Первые двигатели внутреннего сгорания продолжали разрабатываться, и их создатели увековечили свои имена в истории. Среди таких были — австрийский инженер Зигфрид Маркус, Джордж Брайтон и другие.

Руль принимают легендарные немцы

В 1876 году эстафету начинают принимать немецкие разработчики, чьи имена в наши дни гремят громко. Первый, кого следует отметить, стал Николас Отто и его легендарный «цикл Отто». Он первый разработал и сконструировал прототип двигатель на 4-х цилиндрах. После этого уже в 1877 году он патентует новый двигатель, который лежит в основе большинства современных моторов и самолетов начала 20 века.

Еще одно имя в истории автомобилестроения, которое многие знают и сегодня — Готлиб Даймлер. Он со своим другом и братом по инженерии Вильгельмом Майбахом разработали мотор на газовой основе.

1886 год стал переломным, поскольку именно Даймлер и Майбах создали первый автомобиль с двигателем внутреннего сгорания. Силовой агрегат получил название «Reitwagen». Этот движок ранее устанавливался на двухколесные транспортные средства. Майбах разработал первый карбюратор с жиклерами, который также эксплуатировался достаточно долго.

Для создания работоспособного двигателя внутреннего сгорания великим инженерам пришлось объединить свои силы и умы. Так, группа ученых, в которую вошли Даймлер, Майбах и Отто начали собирать моторы по две штуки в день, что на тот момент было большой скоростью. Но, как и всегда бывает, позиции ученых в совершенствовании силовых агрегатов разошлись и Даймлер уходит с команды, чтобы основать свою компанию. Вследствие этих событий Майбах следует своему другу.

1889 год Даймлер основывает первую автомобилестроительную фирму «Daimler Motoren Gesellschaft». В 1901 году Майбах собирает первый Мерседес, который положил начало легендарному немецкому бренду.

Еще одним не менее легендарным немецким изобретателем становится Карл Бенц. Его первый прототип двигателя мир увидел в 1886 году. Но, до момента создания первого своего мотора, он успел основать фирму «Benz & Company». Дальнейшая история просто потрясающая. Впечатленный разработками Даймлера и Майбаха, Бенц решил слить все компании воедино.

Так, сначала «Benz & Company» сливается с «Daimler Motoren Gesellschaft», и становиться «Daimler- Benz». Впоследствии соединение коснулось и Майбаха и компания стала называться «Mersedes- Benz».

Еще одно знаменательное событие в автомобилестроение случилось в 1889 году, когда Даймлер предложил разработку V-образного силового агрегата. Его идею подхватил Майбах и Бенц, и уже в 1902 году V-образные двигатели начали выпускаться на самолеты, а позже на автомобили.

Отец основатель автоиндустрии

Но, как не крути, самый большой взнос в развитие автомобилестроения и автодвигательных разработок внес американский конструктор, инженер и просто легенда — Генри Форд. Его лозунг: «Автомобиль для всех» нашел признание у простых людей, что и привлекло их. Основав в 1903 году компанию «Форд», он не только принялся за разработку нового поколения двигателей для своего автомобиля Форд А, но и дал новые рабочие места простых инженерам и людям.

В 1903 году против Форда выступил Селден, который утверждал, что первый использует его разработку двигателя. Судебный процесс длился целых 8 лет, но при этом, ни один из участников, так и не смог выиграть процесс, поскольку суд решил, что права Селдена не нарушены, а Форд использует свой тип и конструкцию мотора.

В 1917 году, когда США вступила в первую мировую войну, компания Форд начинает разработку первого тяжелого двигателя для грузовых автомобилей с повышенной мощностью. Так, к концу 1917 года Генри представляет первых бензиновый 4-х тактный 8-ми цилиндровый силовой агрегат Форд М, который начала устанавливаться на грузовые автомобили, а в последствие и во время 2-й мировой на некоторые грузовые самолеты.

Когда другие автомобилестроители переживали не самые лучшие времена, то компания Генри Форда процветала и имела возможность разрабатывать все новые варианты двигателей, которые нашли применение среди широкого автомобильного ряда автомобилей Форд.

Вывод

По сути, первый двигатель внутреннего сгорания изобрел Леонардо да Винчи, но это было только в теории, поскольку он был скован технологиями своего времени. А вот первый прототип поставил на ноги голландец Кристиан Хагенс. Потом были разработки французских братьев Ньепс.

Но, все же массовой популярности и разработки двигатели внутреннего сгорания получили с разработками таких великих немецких инженеров, как Отто, Даймлер и Майбах. Отдельно стоит отметить заслуги в разработках моторов отца основателя автоиндустрии — Генри Форда.

Какими были самые первые автомобили в мире

В наше время существование без автомобиля представить очень трудно, насколько он прочно вошел в человеческую жизнь. Если еще полвека назад личный авто считался чуть ли не предметом роскоши, то теперь в некоторых семьях есть две или три машины.

• 1 Прообразы первого автомобиля
• 2 Чем заправляли самый первый автомобиль
• 3 Первый бензиновый двигатель
• 4 Самый первый автомобиль в мире
• 5 Самые первые марки автомобилей
• 6 Самый первый автомобиль в России
  • 6.1 Статьи по теме:

Прообразы первого автомобиля

Изобретение всегда приписывают какому-то одному человеку, поэтому изобретателем автомобиля считается Карл Бенц, создавший первую самоходную тележку в 1886 году. Но в самом деле попытки сконструировать автомашину были и раньше, просто Карл Бенц стал первым человеком, который зарегистрировал свое изобретение и получил патент.

Услышав имя Леонардо да Винчи, многие сразу представляют великого художника. Но не все знают, что великий мастер кисти был талантливым архитектором и изобретателем. Историками были найдены чертежи, на которых Леонардо да Винчи отобразил прототип будущего автомобиля. Его идеи не были в то время воплощены в жизнь, зато в 1752 году механик-самоучка Леонтий Шамшуренков создал первую самоходную коляску, который приводилась в движение с помощью двух человек.

Чем заправляли самый первый автомобиль

Первые прототипы будущего автомобиля работали на пару, но паровые двигатели были громоздкими, больше подходили для паровозов. Для двигателей самоходных машин требовалось другое топливо, и в начале XIX века уже проводились опыты с нефтью. В частности, в России (в районе Ухты) в конце XVIII века работал завод, который занимался предварительной очистки нефти. Первым человеком, которому удалось получить настоящий бензин, был Майкл Фарадей, это произошло в 1825 году.

Изобретение крекинга (расщепление углеводородов) принадлежит русскому инженера Шухову, за счет этого метода удалось добиться увеличения объема производимого из нефти бензина со значительно лучшим коэффициентом полезного действия. Именно таким бензином в дальнейшем и заправлялся самый первый авто.

Первый бензиновый двигатель

Для того чтобы автомобиль поехал, был необходим мотор. Первый двигатель внутреннего сгорания, который был изобретен Исааком де Ривазом, работал на водороде, в его конструкции была такая же шатунно-поршневая система, что и у современного автомобильного мотора. Свое «детище» французско-швейцарский изобретатель запатентовал в 1807 году, и на базе двигателя создал колесную тележку (в 1808 году). Но изобретение Франсуа Исаака де Риваза успеха не имело – КПД мотора был очень маленьким, сама тележка применения не нашла.

Первый ДВС, выпускавшийся серийно, в 1859 году запатентовал Жак Этьен Ленуар, бельгийский инженер. Его мотор работал на газовой смеси и воспламенялся электрической искрой. В двигателе был установлен золотник, и через него выходили отработанные газы. Коэффициент полезного действия у силовой установки равнялся всего лишь 4%, тем не менее, ДВС был гораздо меньше и тише паровых двигателей, которые существовали в то время. Изобретение стало пользоваться популярностью, а Ленуара ждал успех.

На основе двигателя Ленуара в 1863 году Август Отто создает более совершенный двухтактный ДВС, КПД которого вырастает до 15%. Окрыленный успехом, немецкий инженер продолжает работу над изобретением, и в 1876 году он получает патент на изобретение первого в мире четырехтактного двигателя. ДВС, созданный Августом Отто, является прототипом всех современных двигателей, которые также работают по четырехтактной схеме.

Вместе с Августом Отто над разработкой двигателя некоторое время работают Готлиб Даймлер и Вильгельм Майбах, но между коллегами возникают разногласия, и в 1880 году Даймлер и Майбах покидают Отто, открывают свою мастерскую. Именно Даймлером и был создан действительно работоспособный бензиновый ДВС, который стал двигателем для первого в мире автомобиля.

Готлиб Даймлер – первый, кто нашел разнообразное применение бензину – он создал мотоцикл, установив на него небольшой двигатель. Следует отметить, что транспортное средство было по нынешним меркам небыстрое, она могло развивать скорость только лишь 12 км/ч.

Самый первый автомобиль в мире

Карл Бенц на изобретение авто получил патент 29 января 1886 года, именно этот день и считается датой изобретения самого первого в мире автомобиля. Первый авто, созданный Карлом Бенцем, был трехколесным, и если посмотреть на фото этого изобретения, можно удивиться примитивности самоходной повозки. Впервые Бенц продемонстрировал свой автомобиль публике в конце 1885 года, а в 1888 году начался серийный выпуск автомашин.

В это же время и Г. Даймлер устанавливал двигатели на повозки, но К. Бенц собирал свой автомобиль с нуля. Даймлер также наладил свое производство – его моторы и самоходные повозки продавались по всему миру, больше всего спросом продукция пользовалась во Франции, где автомобили Daimler приобрели большую популярность. В 1994 году организовали первые автомобильные гонки Париж-Руан (125 км), и весь мир убедился в практичности автомобилей.

Автомобили стали пользоваться успехом у населения, и к 1900-му году Бенц продал две тысячи своих автомашин, став самым крупным мировым автопроизводителем. Авто приобретали богатые люди, так как эта «игрушка» была недешевой. В основном автомашина покупалась не как средство передвижения – богачи покупкой такого транспортного средства утверждали свой статус в обществе, красовались перед другими людьми.

Самые первые марки автомобилей

Первый автомобиль Benz имел объем двигателя чуть менее 1 л, и с таким мотором невозможно было даже разогнаться. Для машин, запущенных в серийное производство, применили ДВС 1,7 л, а трансмиссией являлась двухступенчатая КПП. Автомобиль Benz развивал максимальную скорость до 19 км/ч, в 1893-м году появились первые 4-колесные автомобили.

В 1897 году Эмиль Еллинек приобрел автомобиль Daimler Phoenix, и окружающим бизнесмена машина настолько понравилась, что Emil Jellinek попросил фирму Daimler еще произвести несколько авто, которые он назвал в честь своей дочери Мерседес. Таким образом, появилось название всем хорошо известной торговой марки Mercedes, а австрийский бизнесмен со своим капиталом влился в компанию, в дальнейшем став членом правления DMG.

Но не только Benz и Daimler существовали на заре автомобилестроения – к 1900 году автомобильная промышленность стала развиваться в Бельгии (Vincke), Швейцарии (Rudolf Egg), Италии (Fiat), Швеции (Vagnfabrik AB). Первая машина Peugeot выпущена в 1889 году, она работала с паровым двигателем. Через год после встречи с Готлибом Даймлером Арман Пежо решил установить бензиновый мотор, созданный по лицензии Daimler. Первые двигателя Peugeot были созданы в 1896 году, и они уже имели собственную разработку.

Самый первый автомобиль в России

Первый автомобиль, собранный в России, представлялся на Нижегородской художественно-промышленной выставке, он был изготовлен фабрикой Фрезе и заводом Яковлева. Автомобиль Фрезе и Яковлева имел оснащение:

• одноцилиндровый четырехтактный двигатель (2 л. с.);
• двухскоростную коробку передач.

Технические характеристики у российской машины следующие:

• длина автомобиля 3200 мм;
• ширина – 1530 мм;
• высота – 1440 мм (со сложным тентом);
• диаметр передних колес – 680 мм;
• диаметр задних колес – 836 мм;
• колесная база – 1037 мм;
• вес авто – 300 кг.

Такая техника могла развивать скорость до 21 км/ч, как и все автомобили этого времени, машина Фрезе и Яковлева внешне напоминала карету. Подрамники в то время на машинах изготавливали из деревянного бруса, такой же подрамник стоял и на русском авто. Колесные диски тех лет очень были похожи на велосипедные колеса или колеса карет – они имели деревянные спицы, но вот сами шины все же были резиновыми.

Двигатель на машине располагался под кузовом, и он устанавливался горизонтально, цилиндром назад. Автомобиль оснащался карбюратором, а топливовоздушная смесь воспламенялась искрой в камере сгорания при размыкании контактов.

Впереди автомобиля устанавливались два свечных фонаря, имелся сигнальный рожок. В авто предусматривалась педаль тормоза, а вот управление газом было ручное. Карета (если так можно назвать салон автомобиля) оснащалась складным кожаным верхом, вместо рулевого колеса был рычаг.

Первый русский автомобиль назад двигаться не мог, так как у него было только две передачи – «вперед» и «нейтраль». Скорости переключались с помощью рычагов, установленных на рулевой колонке. На машине также предусматривался и ручной тормоз, который шел на задние колеса. Здесь можно перечислить и следующие конструктивные особенности авто:

• охлаждение двигателя – водяное;
• запас топлива рассчитан на 214 километров;
• опережение зажигания регулировалось с помощью «монетки» (как на мотоциклах);
• имелся глушитель;
• скорости переключались при помощи ремней, которые перемещались на соответствующие шкивы.

Автомобиль продемонстрировали царю Николаю Второму, но он к новинке отнесся прохладно. После нижегородской выставки машину вернули в Москву, где она пропала из поля зрения, от нее остались только два фото.

Источник http://avtodvigateli.com/vidy/pervyj-dvigatel-vnutrennego-sgoraniya.html
http://avtobrands.ru/kakimi-byli-samye-pervye-avtomobili-v-mire/