Меню

БЕНЗИНОВЫЕ ТЕПЛОВЫЕ ДВИГАТЕЛИ (1884-1893гг.)

09.11.2016 - Тепловые двигатели

БЕНЗИНОВЫЕ ТЕПЛОВЫЕ ДВИГАТЕЛИ (1884-1893гг.)
Игнатием Стефановичем Костовичем, В.Эхельгейзер, Э.Кертинг, Юлиус Готлиб Даймлер, Вильгельм Майбах,Донат Банки, Янош Чонк

Первый бензиновый двигатель построен в России в 1884 г. моряком русского флота Игнатием Стефановичем Костовичем для дирежабля, полет которого не состоялся из-за пожара на строительной верфи. Этот двигатель имел восемь цилиндров. Каждые два циоиндра лежали на одной оси и имели общую камеру сгорания. Поршни в цилиндрах одной пары были связаны с одним и тем же кривошипом коленчатого вала при помощи качающихся балансиров. Цилиндры и клапанные коробки выполнялись из бронзы, цилиндры охлаждались, а клапанные коробки нет.

Первым продемонстрировал двухтактный двигатель на выставке 1902 г. в Дюссельдорфе В. Эхельгейзер из Германии. У двигателя после завершения расширения продуктов сгорания открываются органы выпуска отработавших газов из цилиндра, и в конце их истечения через впускные окна начинают нагнетать в цилиндр воздух. Этот воздух, частично смешиваясь с отработавшими газами, вытесняет их и заполняет пространство цилиндра. После этого осуществляется такт сжатия.

На той же выставке 1902 г. Э.Кертинг (Германия) демонстрирует двухтактный двигатель двойного действия. Мощность этого двигателя была почти в 4 раза выше мощности четырехтактного двигателя.

Решающий вклад в создание бензинового двигателя традиционно приписывают немецким инженерам Юлиусу Готлибу Даймлеру и Вильгельму Майбаху. В начале Даймлер работал над созданием двухтактного автомобильного двигателя, но надежды на двухтактный двигатель не оправдались. Большой эффект могла дать повышение частоты вращения вала. Но этот путь упирался в проблему обеспечения требуемой частоты воспламенения смеси. В 1883 г. Даймлер предложил производить воспламенение смеси от раскаленной полой трубочки, открытой в цилиндр. Даймлеру удалось установить, что при правильно подобранной степени сжатия воспламенение смеси от трубочик происходит всегда в мертвой точке поршня. Это позволило повысить частоту вращения вла почти в 5 раз. Автомобильный двигатель, построенный Даймлером и Майбахом, развивал частоту вращения 900 об/мин и мощность 0.5 л.с. при объеме 250 см3, и был легок по тем временам. Это был первый автомобильный двигатель.

Повышение частоты требовало решения и других проблем. На первых дигателях применялись так называемые автоматические впускные клапана. В момент впуска в цилиндре возникало разрежение и клапаны, преодолевая сопротивление пружины, открывались. Как только поршень достигал нижней мертвой точки и начиналось сжатие, клапаны закрывались. Такие клапаны не требовали механизма газораспределения, но они открывались с запаздыванием, в результате чего ухудшалось заполнение цилиндров свежей смесью. Пришлось применить клапаны с управлением от распределительного вала.

Оставался открытым вопрос — как получать качественную топливно-воздушную смесь. Чаще всего бензин испаряли в специальных испарителях теплом охлаждающй воды или отработавших газов, а затем пары бензина смешивали с воздухом, подобно смешиванию воздуха с газом. По аналогии с керосиновыми лампами применяли фитили для насыщения воздуха парами бензина. Предлагался и збалтывающий карбюратор. Настоящую революцию в двигателестроении вызвало изобретение распыливающих карбюраторов.

Донат Банки и Янош Чонк получили 18 октября 1893 г. патент на распыливающий карбюратор под названием «Усовершенствование бензиновых моторов». Идея карбюратора заключается в том, что если бензин достаточно мелко распылить в воздухе, то это обеспечит его равномерное распределение между цилиндрами, а испарение произойдет в цилиндрах под действием тепла сжатия. Для обеспечения распыливания Банки предложил всасывать бензин в поток воздуха через дозирующий жиклер, а для постоянства состава смеси предложил поддерживать перед жиклером постоянный уровень столба бензина. Жиклер выполнялся в виде бокового отверстия ( или отверстий) в трубке, расположенной перпендикулярно потоку, а для поддержания напора был предусмотрен маленький бачок с поплавком, который сохранял уровень на заданной высоте (поплавковая камера). Количество всасываемого бензина, если пренебречь некотырыми факторами, пропорционально количеству всасываемого воздуха. Банки предложил методику расчета простейшего карбюратора.

Описание карбюратора Банки-Чонка появилось задолго до выдачи ему патента. А 17 августа 1893 г. Майбах получил французкий патент на сходное устройство. Поскольку патент Майбаху был выдан раньше, это послужило поводом для долгих патентных тяжб.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *