ЭВОЛЮЦИЯ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ
За более чем столетнюю историю своего существования ДВС прошли значительную эволю цию, они стали более мощными, экономичными, легкими и экологически чистыми, чем их предшественники. И хотя за это время предлагалось много альтернативных вариантов авто мобильных двигателей, на сегодняшний день реальной экономически целесообразной за мены существующим двигателям нет. Это, главным образом, обусловлено тем, что топливо, которое используют эти двигатели, можно хранить в компактном виде и его запаса хватает на достаточно большой пробег автомобиля.
Первые автомобили приводились в движение паровыми двигателями, которые появи лись в XVIII веке и являлись двигателями внешнего сгорания. В этих двигателях топливо сжи галось вне цилиндра двигателя и использовалось для получения водяного пара, а точнее, газа, который поступал под давлением в цилиндр двигателя и приводил в движение пор шень. Изобретателем первого работоспособного парового двигателя является англичанин Джеймс Уатт, который получил патент на свое изобретение в 1784 г. Паровые двигатели то го времени были тяжелыми и громоздкими, а главное — они имели очень низкий коэффици ент полезного действия (КПД).
Попытки создания более эффективного двигателя (внутреннего сгорания), в котором топ ливо сжигается внутри цилиндра, а расширяющиеся газы приводят в движение поршень, увенчались успехом только в 1860 г., когда французский механик Жан-Этьен Ленуар создал и запатентовал первый работоспособный ДВС. В этом двигателе движущийся поршень заса сывал внутрь цилиндра смесь горючего газа с воздухом, и в середине хода поршня смесь воспламенялась электрической искрой.
Возможность практического использования ДВС возникла только после того, как было использовано сжатие газа в цилиндре. В 1866 г. немецкий изобретатель Никола- ус Август Отто получил патент на четырехтактный двигатель внутреннего сгорания, в ко-
тором использовался принцип сжатия горючей смеси перед зажиганием. Рабочий процесс, происходящий в таких двигателях, получил название «цикл Отто». ДВС, рабо тающие на этом принципе, имели значительно более высокий КПД, чем паровые дви гатели, и, естественно, вытеснив последние, остаются самыми распространенными до сегодняшнего дня.
Позднее, англичанин Дуглас Кларк изобрел двигатель, работающий по двухтактному циклу, но такие двигатели не нашли широкого применения на автомобилях.
В 1892 г. Рудольф Дизель получил патент на двигатель, в котором использовался четы рехтактный цикл Отто. Отличие заключалось в том, что в цилиндр подавалась не смесь топ лива с воздухом, а чистый воздух, который сильно сжимался, нагреваясь при этом до высо кой температуры, достаточной для воспламенения топлива, подаваемого затем в цилиндр, без необходимости применения для этого электрической искры. Сегодня такие двигатели, называемые по имени создателя дизелями, широко применяются в качестве силовых агре гатов автомобилей.
По конструкции все автомобильные двигатели внутреннего сгорания можно разделить на поршневые и роторные. В поршневых двигателях расширяющиеся при сгорании топлива газы приводят в движение поршень, возвратно-поступательное движение которого преоб разуется во вращение коленчатого вала. В зависимости от способа воспламенения такие двигатели можно разделить на две группы: с воспламенением от искры (бензиновые) и с воспламенением от сжатия (дизели). В роторных двигателях расширяющиеся газы воз действуют на вращающуюся деталь — ротор. Роторные двигатели подразделяются на га зотурбинные и роторно-поршневые. Наибольшее применение на автомобилях получили поршневые ДВС.
§6
Дата добавления: 2016-09-06; просмотров: 6074;