Первый двигатель внутреннего сгорания придумал Леонардо да Винчи, и это произошло задолго до Томаса Мида, Джона Стивенса, Француа Исаака де Риваза, Сэмюэля Брауна и других известных людей. Каждая новая версия ДВС была более совершенной и включала наиболее современные разработки. В приведенном ниже материале разберемся, кто же на самом деле принял участие в создании двигателя внутреннего сгорания, как развивалась история в этом отношении, и какие были модификации.
Разработки Леонардо Да Винчи
Леонардо да Винчи был не просто художником. Он был универсальным гением, оставившим огромное наследие изобретений и идей. Его работы охватывали многие области знаний – от анатомии человека до инженерии.
Среди множества изобретений были эскизы самого первого в мире ДВС. Это открытие было сделано в 2016-м году, когда ученые обнаружили в чертежах схему устройства. Последнее по описанию очень напоминало современный двигатель. При этом точно сказать, в каком году появилось изобретение, сложно — это произошло около 500 лет назад.
Датировка документов указывала на то, что Леонардо да Винчи разработал собственную версию силового агрегата.
Он сделал это задолго до того, как о нем заговорили другие ученые. Это говорит о том, насколько глубоко гений понимал принципы работы механизмов и умел заглянуть в будущее.
По истечении нескольких сотен лет многие мастера пытались дать жизнь разработке Леонардо Да Винчи. К примеру, производитель Ford попытался создать ДВС по схемам мастера, но завести машину не удалось. При этом данный этап дал возможность для реализации ряда новаторских идей. Одна из них — применение камеры сгорания размером 8.37 см, что оказалось идеальной величиной.
Кто придумал первый ДВС
Официально считается, что создание двигателя внутреннего сгорания — заслуга Франсуа Исаака де Риваза. В 1807-м году он построил мотор на газообразном водороде. Это был значительный прорыв в области энергетики, заложивший фундамент для дальнейшего развития ДВС.
Разработка де Риваза была относительно простой по конструкции. Она состояла из цилиндра с поршнем, где сжигалась смесь воздуха и водорода. Зажигание первого двигателя внутреннего сгорания осуществлялась с помощью электрической искры. Полученная при сгорании газов энергия толкала поршень, который приводил в движение механизм.
Двигатель внутреннего сгорания де Риваза был не просто теорией. Это реальное устройство, которое могло выполнять работу. В его моторе реализованы главные принципы работы ДВС, что используются и сегодня:
- сжигание топлива внутри камеры;
- преобразование энергии сгорания в механическую работу и прочие.
Использование водорода в качестве топлива было новаторским решением для того времени. Несмотря на важный вклад де Риваза, его изобретение не получило широкого распространения по ряду причин:
Несмотря на эти ограничения, изобретение де Риваза стало важным этапом в развитии первых двигателей внутреннего сгорания. Его работа вдохновила других изобретателей, которые впоследствии внесли вклад в совершенствование технологии.
До Риваза были и другие изобретатели, которые работали над подобными устройствами в то же время. Но именно мотор данного мастера стал самым первым в мире с позиции правильно оформленной документации и работоспособности.
Первый двигатель внутреннего сгорания: инженерия и теория
Разработка первого в мире ДВС включало в себя множество этапов, каждый из которых давал определенный толчок для создания более мощной системы.
Изобретение братьев Ньепс
В начале 19 века французские изобретатели Жозеф и Клод Ньепс создали прототип первого двигателя внутреннего сгорания. Он назывался Pyreolophore, что можно перевести как «огненоситель». Мотор работал на смеси воздуха и горючего, в качестве которого братья использовали смолу, а затем перешли на нефть.
Особенности одного из первых ДВС:
Использование нефти было смелым шагом, учитывая, что в то время продукт ранее не нашел широкого применения. Разработанная система впрыска была одним из первых примеров подобных устройств в ДВС.
Минусы:
Несмотря на отсутствие коммерческого успеха, один из первых моторов внутреннего сгорания продемонстрировал потенциал использования нефти в качестве топлива. Это подтолкнуло к проведению дополнительных исследований в данной сфере.
Трактаты Сади Карно
Французский инженер и физик Сади Карно также внес вклад в развитие теории тепловых моторов. Его работа была опубликована в 1824-м году, когда гению было 28 лет. Он первый сформулировал основные принципы работы тепловых моторов, таких как паровые машины, которые были широко распространены в то время.
Именно Карно ввел понятие идеального теплового ДВС. Последний работал по циклу, который впоследствии был назван его именем. Цикл Карно является теоретической моделью, что устанавливает верхний предел КПД первого теплового мотора.
Работа Карно заложила фундамент для дальнейшего развития термодинамики — раздела физики, изучающего тепловые процессы и превращение энергии. Он продвигал следующие идеи:
- Связь работы теплового двигателя внутреннего сгорания с количеством теплоты, полученной от нагревателя и отданной охлаждающей установке.
- КПД теплового мотора зависит только от температур нагревателя и охладителя, а не от природы рабочего тела.
- Необратимость тепловых процессов и невозможность создания вечного двигателя.
Трактат Карно до сих пор остается актуальным и используется в современной термодинамике. Его идеи нашли применение в разных областях, в том числе при создании двигателя внутреннего сгорания, энергетике, химии, физики и других.
Труды Жана Ленуара
Жан Жозеф Этьен Ленуар — французский изобретатель бельгийского происхождения, чье имя надежно связано с историей развития ДВС. В 1860-м году он создал первый практически пригодный газовый ДВС, который стал значительным шагом вперед в области энергетики.
Мотор Ленуара был 1-цилиндровым, работающим на смеси воздуха и светильного газа. Он был проще и дешевле в производстве, чем паровые машины. При этом последние доминировали в промышленности того времени.
Основные характеристики первого ДВС:
- использование газового топлива, что сделало первый двигатель внутреннего сгорания Ленуара более безопасным в эксплуатации по сравнению с паровыми машинами;
- относительно простая конструкция, что позволило снизить стоимость и упростить обслуживание;
- низкий КПД около 4,65%, что ограничивало применение первого мотора;
- нестабильная работа, требующая сглаживания колебаний;
- ограниченная мощность.
Двигатель внутреннего сгорания Ленуара имел мощность около 8.8 кВт. Количество лошадиных сил при этом составляло около 11.97. Общее количество сделанных к 1874-му году устройств достигло 300.
Изобретение оказало огромное влияние на развитие промышленности и транспорта. Такой двигатель внутреннего сгорания стал прототипом для последующих разработок в сфере. Впоследствии моторы Ленуара нашли применение в различных отраслях промышленности, таких как текстильная и мебельная.
Жан Ленуар был одним из пионеров в сфере ДВС. Его первое изобретение стало важным шагом на пути к созданию современных моторов, которые активно применяются в машинах, судах, самолетах и т. д. Хотя двигатель Ленуара имел ограничения, он заложил фундамент для дальнейших разработок и способствовал развитию новой отрасли.
Другие имена в истории первых ДВС
Многие инженеры и изобретатели работали над созданием более совершенных и эффективных двигателей внутреннего сгорания. Один из них — Деламар, который известен работами в области паровых автомобилей. Он также экспериментировал с ДВС. В 1883-м году Эдуард создал один из первых бензиновых моторов, который использовался в его автомобилях.
Деламар был одним из первых производителей машин с бензиновыми двигателями внутреннего сгорания. Это способствовало популяризации данного типа транспорта. Его нововведением было также применение 4-цилиндрового исполнения.
Даймлер и Майбах разработали высокооборотные бензиновые ДВС с электрическим зажиганием. Также создали один из первых мотоциклов с бензиновым мотором. В 1892-м году Рудольф Дизель запатентовал двигатель внутреннего сгорания, работающий на тяжелом топливе без системы зажигания. Он стал одним из самых распространенных типов моторов, благодаря высокой эффективности и возможности использовать различные виды горючего.
Еще одно известное имя в этой сфере — Джордж Брайтон. Хотя он не создал первый двигатель внутреннего сгорания в привычном понимании, но его работы заложили основу для развития газовых турбин. В 1872-м году он запатентовал газотурбинный ДВС, который работал на сжатом воздухе и топливе.
Немецкие модификации первых моторов
Германия в конце 19 века стала пионером в области разработки двигателей внутреннего сгорания и строительства авто. Имена Отто, Даймлера и Бенца неразрывно связаны с этой эпохой. Их изобретения и усовершенствования заложили фундамент для современной автопромышленности.
Николаус Отто считается одним из первых, кто создал практичный двигатель внутреннего сгорания. Его четырехтактный мотор, запатентованный в 1876-м году, работал на газовом топливе и стал базой для последующих нововведений.
Двигатель Отто отличался высокой эффективностью и надежностью по сравнению с предыдущими моделями. Он нашел широкое применение в промышленности и стал стандартом своего времени.
Даймлер и Майбах работали вместе, чтобы создать компактные и высокооборотные бензиновые ДВС. Они разработали систему электрического зажигания, которая значительно улучшила работу силового агрегата. Также эта пара создала один из первых мотоциклов и машин с бензиновым двигателем внутреннего сгорания.
В 1886-м году Карл Бенц запатентовал первую в мире машину с бензиновым ДВС. Этот 3-колесный автомобиль имел простой и надежный мотор, разработанный Бенцем самостоятельно.
Бенц был не только изобретателем, но и предпринимателем. Он организовал производство собственных авто, заложив основы современной промышленности. Несмотря на конкуренцию, между инженерами существовало определенное взаимодействие. Они обменивались идеями и вдохновляли друг друга на новые разработки.
В тот период Германия время переживала период бурной индустриализации, что способствовало развитию технологий и инноваций. Государство оказывало поддержку изобретателям и предпринимателям, создавая благоприятные условия для развития новых технологий. В Германии была развитая система образования, которая готовила квалифицированных инженеров и ученых. Это позволяло быть первыми в категории строительства автомобилей.
Генри Форд — отец основатель автоиндустрии
Генри Форд – имя, неразрывно связанное с автомобилем. Его вклад в развитие автомобильной промышленности трудно переоценить. Если немцы заложили фундамент, человек превратил их в доступное средство передвижения для миллионов людей.
Форд первым в мире применил принцип конвейерной сборки для производства авто. Каждый рабочий выполнял одну операцию, что значительно ускорило и удешевило процесс производства. Также он занимался выпуском первого тяжелого мотора для грузовиков.
Самым известным автомобилем Форда стала Model T. Она производилась с 1908 по 1927 годы. Благодаря конвейеру, ее стоимость постоянно снижалась. Это сделало первые серийные автомобили доступными для среднего класса.
Форд стремился к тому, чтобы машина стала не роскошью, а средством передвижения. На этом фоне он внес значительный вклад в стандартизацию автопромышленности. Изобретатель использовал унифицированные детали, что упростило производство и обслуживание авто с двигателем внутреннего сгорания.
Как считаете вы, кто внес наибольший вклад в создание первого в мире двигателя внутреннего сгорания? Поделитесь своим мнением в комментариях. Сохраните материал в закладках, чтобы полезные данные всегда были под рукой.
