В последующие годы несколько изобретателей из разных стран пытались создать работоспособный двигатель на светильном газе. Однако все эти попытки не привели к появлению на рынке двигателей, которые могли бы успешно конкурировать с паровой машиной. Честь создания коммерчески успешного двигателя внутреннего сгорания принадлежит бельгийскому механику Жану Этьену Ленуару. Работая на гальваническом заводе, Ленуар пришёл к мысли, что топливовоздушную смесь в газовом двигателе можно воспламенять с помощью электрической искры, и решил построить двигатель на основе этой идеи.

Ленуар не сразу добился успеха. После того как удалось изготовить все детали и собрать машину, она проработала совсем немного и остановилась, так как из-за нагрева поршень расширился и заклинил в цилиндре. Ленуар усовершенствовал свой двигатель, продумав систему водяного охлаждения. Однако вторая попытка запуска также закончилась неудачей из-за плохого хода поршня. Ленуар дополнил свою конструкцию системой смазки. Только тогда двигатель начал работать.

Август Отто

В 1864 году было выпущено уже более 300 таких двигателей разной мощности. Разбогатев, Ленуар перестал работать над усовершенствованием своей машины, и это предопределило её судьбу -- она была вытеснена с рынка более совершенным двигателем, созданным немецким изобретателем Августом Отто.

В 1864 году тот получил патент на свою модель газового двигателя и в том же году заключил договор с богатым инженеромЛангеном для эксплуатации этого изобретения. Вскоре была создана фирма «Отто и Компания».

На первый взгляд, двигатель Отто представлял собой шаг назад по сравнению с двигателем Ленуара. Цилиндр был вертикальным. Вращаемый вал помещался над цилиндром сбоку. Вдоль оси поршня к нему была прикреплена рейка, связанная с валом. Двигатель работал следующим образом. Вращающийся вал поднимал поршень на 1/10 высоты цилиндра, в результате чего под поршнем образовывалось разрежённое пространство и происходило всасывание смеси воздуха и газа. Затем смесь воспламенялась. Ни Отто, ни Ланген не владели достаточными знаниями в области электротехники и отказались от электрического зажигания. Воспламенение они осуществляли открытым пламенем через трубку. При взрыве давление под поршнем возрастало примерно до 4 атм. Под действием этого давления поршень поднимался, объём газа увеличивался и давление падало. При подъёме поршня специальный механизм отсоединял рейку от вала. Поршень сначала под давлением газа, а потом по инерции поднимался до тех пор, пока под ним не создавалось разрежение. Таким образом, энергия сгоревшего топлива использовалась в двигателе с максимальной полнотой. В этом заключалась главная оригинальная находка Отто. Рабочий ход поршня вниз начинался под действием атмосферного давления, и после того, как давление в цилиндре достигало атмосферного, открывался выпускной вентиль, и поршень своей массой вытеснял отработанные газы. Из-за более полного расширения продуктов сгорания КПД этого двигателя был значительно выше, чем КПД двигателя Ленуара и достигал 15 %, то есть превосходил КПД самых лучших паровых машин того времени.

Поскольку двигатели Отто были почти в пять раз экономичнее двигателей Ленуара, они сразу стали пользоваться большим спросом. В последующие годы их было выпущено около пяти тысяч штук. Отто упорно работал над усовершенствованием их конструкции. Вскоре зубчатую рейку заменила кривошипно-шатунная передача. Но самое существенное из его изобретений было сделано в 1877 году, когда Отто взял патент на новый двигатель с четырёхтактным циклом. Этот цикл по сей день лежит в основе работы большинства газовых и бензиновых двигателей. В следующем году новые двигатели уже были запущены в производство.

Четырёхтактный цикл был самым большим техническим достижением Отто. Но вскоре обнаружилось, что за несколько лет до его изобретения точно такой же принцип работы двигателя был описан французским инженером Бо де Роша . Группа французских промышленников оспорила в суде патент Отто. Суд счёл их доводы убедительными. Права Отто, вытекавшие из его патента, были значительно сокращены, в том числе было аннулировано его монопольное право на четырёхтактный цикл.

Хотя конкуренты наладили выпуск четырёхтактных двигателей, отработанная многолетним производством модель Отто всё равно была лучшей, и спрос на неё не прекращался. К 1897 году было выпущено около 42 тысяч таких двигателей разной мощности. Однако то обстоятельство, что в качестве топлива использовался светильный газ, сильно суживало область применения первых двигателей внутреннего сгорания. Количество светильногазовых заводов было незначительно даже в Европе, а в России их вообще было только два - в Москве и Петербурге.

Свеча зажигания это еще одна незаменимая деталь автомобиля, достойная внимания и целой статьи. Свеча зажигания родилась в те далекие времена, когда наука об электрическом токе только начинала зарождаться. Считается, что отцом первого прототипа свечи был .

в 1800 году, Вольта впервые поместил пластины из цинка и меди в кислоту, чтобы получить непрерывный электрический ток, создав первый в мире химический источник тока («Во́льтов столб»). Именем Вольты названа единица измерения электрического напряжения - Вольт . Прототипом свечи можно назвать изготовление металлического стержня, помещенного внутрь глиняного изолятора, дабы разъяснить свойства электрического тока и его возможность изоляции от металла. Конечно, в те годы еще не было двигателей внутреннего сгорания, были лишь мысли и идеи о чём-то новом, о самостоятельном устройстве, способном вращать и передвигать определенный вес.

Спустя годы, бельгийский инженер Жан-Этьен Ленуар начал разработку своего первого двигателя внутреннего сгорания, работающего на светильном газе. Для получения искры, Ленуар разработал электрическую систему, основанную на свече зажигания, которая очень похожа на современную своей формой и принципом работы.

Жан-Этьен Ленуар

В 1860 году Ленуар оформил патент на изобретенный им двигатель и к 1885 году полностью доработал свою свечу. На основе своего прототипного двигателя, Ленуар создал новый двигатель для своей самобеглой повозки под весёлым названием- «Гиппомобиль» , который появился задолго до автомобиля Бенца .

Свеча требовала постоянного обслуживания из-за замасливания и регулярно выходила из строя. Изолятор не мог долгое время выдерживать температуру и от перегревания разрушался.

Двигатель Жана Ленуара
самобеглая повозка — «Гиппомобиль»

В 1898 году, сразу три патента на изобретение и разработку систем искрообразования были оформлены Николой Тесла, Робертом Бошем и Фредериком Ричардом Симсом. Этот год можно уверенно назвать основой для современных свечей зажигания. Но лишь благодаря стараниям Готлиба Хоннельда, сотрудничавшего с Робертом Бошем в 1902 году на свет появилась свеча, способная работать в системе Магнето.

В начале 1900-х годов братья Роберт и Фрэнк Стрэннахан , занимавшиеся продажей автомобильных запчастей решили модернизировать свечу. Собрав необходимую информацию, свеча была отправлена на доработку. Изолятор изготовили из фарфора и было добавлено металлическое кольцо для уплотнения в месте посадки. В результате этих поисков и доработок, в 1908 году образовалась компания Champion, которую вы прекрасно знаете. Более 300 тысяч свечей нового поколения было приобретено компанией Ford и Triumph.

Существует легенда о неком Эдмонде Бергере, который придумал особый вид свечи, но пропал без вести, а свой рисунок оставил неизвестному инженеру одной из компаний, находившейся под крылом Champion. К сожалению, проверенных фактов нет, поэтому, это останется мифом…

Учитывая все изменения и прогресс в области создания двигателей внутреннего сгорания, свечи становились прочнее, долговечнее и красивее! Более ста лет назад, на пике автомобилестроения и развития электроприборов, появился главный символ жизни мотора-свеча, до сих пор являющаяся его неотъемлемой частью!

По материалам: Google Patents,Wikipedia,MadeHow,Champion,Bosch

1 из 13

Жак Этьен Ленуар (Lenoir) (1822-1900)

Родился в Сен-Дени - предместье Парижа. Работал официантом, затем рабочим эмалировочной мастерской. Природа наградила Ленуара и умом и способностями, но у него, благодаря газетной болтовне, сложилось наивное представление о творчестве в технике, как о какой то лотерее, где все дело решает случай. Ему казалось, что достаточно самых небольших знаний и опыта, чтобы иметь право участвовать в этой игре, надеясь на свое счастье. О том, что роль случая в творческой работе чрезвычайно ограничена, что случай только помогает выйти из рамок привычного мышления, но помогает исследователю, а не первому встречному, что случаи окружают всех и каждого повсюду, но остаются незамеченными, - обо всем этом Ленуар не думал, не знал и не догадывался.

К середине 19_го века идея создания двигателя внутреннего сгорания висела в воздухе. Многие изобретатели в разных странах создавали опытные конструкции двигателей, работающих на смеси водорода и воздуха, на светильном газе, на угольной пыли и даже на жидком топливе, используя для этого различные горючие жидкости.

Тем более не думал он о том, что творческий процесс происходит главным образом в борьбе с привычным отношением к вещам, в преодолении привычного мышления и в усвоении нового взгляда, нового отношения. Со своими представлениями Ленуар, вероятно, остался бы навсегда пустым мечтателем, но он был настойчивый человек, аккуратный, энергичный, неутомимый и предприимчивый работник.

Работая на бельгийском гальваническом заводе, Ленуар ознакомился с принципами электротехники. Эксперименты с электричеством, проводившиеся Ленуаром в 1859 году привели его к идее использования электрической искры для воспламенения воздушно-газовой смеси. Это привело его к решению создать двигатель, использующий этот принцип. Возможно, Ленуар был знаком с работами Лебона.

Став хозяином мелкой эмалировочной мастерской, Ленуар понял, как необходим мелкой промышленности компактный удобный двигатель. Ленуар стал изучать патенты на газовые двигатели, которых обнаружилось несколько десятков. О нарушении прав изобретателей Ленуар не беспокоился: идея газового двигателя была столь популярна, что казалась уже никому не принадлежащей, и дело сводилось лишь к тому, чтобы создать работоспособную конструкцию.

В 1860 году Ленуару удалось создать практически работающий двигатель внутреннего сгорания, работающей на светильном газе, и первым наладить его коммерческое и получить патент на свой газовый двигатель с воспламенением от электрической искры.

Многие инженеры, современники Ленуара, не считали его двигатель самостоятельным изобретением, поскольку Ленуар собрал вместе узлы и детали, широко применявшиеся и ранее. Но двигатель Ленуара оказался первым, практически работающим двигателем внутреннего сгорания, выпускавшимся серийно и получившим коммерческое продолжение.

Ленуар был счастлив. Его имя на все лады повторялось в печати. Патент доставлял ему средства для жизни. Он толстел, лысел и все чаще предпочитал болтать в кафе, чем работать над двигателем.

Вскоре на Ленуара обрушилось сразу несколько судебных исков изобретателей газовых машин. Многие, увидев успех Ленуара, вспомнили о своих неиспользованных патентах и предъявили претензии. С трудом отбившись от конкурентов, Ленуар продолжил работу над двигателем. Стоило в 1867 году на Парижской всемирной выставке появиться газовому двигателю немецкой фирмы «Отто-Дейтц» более экономичному, чем двигатель Ленуара, как спрос на них прекратился. Прославленный изобретатель сошел со сцены. Всеми забытый, но сохранивший до конца жизни свой доход. Ленуар умер в 1900 году.

Этьен Ленуар (фр. Jean Joseph Etienne Lenoir, 12 января 1822, Мюсси-ла-Виль, Мюсон, Люксембург, Бельгия - 4 августа 1900, Ла-Варан-Сент-Илер, Сен-Мор-де-Фоссе, Вал-де-Марн, Франция) - французский изобретатель бельгийского происхождения, изобретатель двигателя внутреннего сгорания (двигателя Ленуара).

Биография

С 1838 года жил во Франции.

В 1860 году сконструировал первый практически пригодный газовый двигатель внутреннего сгорания. Мощность двигателя составляла 8,8 кВт (12 л. с.). Двигатель представлял собой одноцилиндровую горизонтальную машину двойного действия, работавшую на смеси воздуха и светильного газа с электрическим искровым зажиганием от постороннего источника. КПД двигателя не превышал 4,65 %. Несмотря на недостатки, двигатель Ленуара получил некоторое распространение. Использовался как лодочный двигатель.

Изобрел технологию получения гальванопластических копий (1851), электрический тормоз (1855), пишущий телеграф (1865).

Литература

Радциг, Александр Александрович. История теплотехники. - М.: Изд-во Акад. наук СССР, 1936. - 430 с.

Этьен Ленуар

Газовый двотактовий мотор Ленуара, 1861

Жан Жозеф Этьен Ленуар (фр. Jean Joseph ?tienne Lenoir * 12 января , Мюсси-ла-Виль, Люксембург , с года входит в Бельгии - ? 7 августа , Ла-Варенн-Сент-Илер, район Сен-Мор-де-Фоссе у Париж , Франция) - французский изобретатель (80 патентов) и предприниматель. Ленуар был отмечен Орденом Почетного легиона и получил французское гражданство.

Двигатель Ленуара

В 1859 году Ленуар изобрел газовый двигатель, известный сейчас как двигатель Ленуара. Двигатель были продемонстрированы 23 января 1860 года в присутствии около 20 человек. 1863 Ленуар сконструировал автомобиль на газовом моторе, 1866 года он сконструировал моторная лодка . Авто Ленуара проехало 9-и километровую трассу с Париж в Жонвиль-ле-Пон за 3 часа. Всего было собрано около 400 моторов Ленуара.

Двухтактный газовый двигатель был менее громоздким и тяжелым по сравнению с паровыми , проще в управлении, при запуске не требовал длительной подготовки (разогрев котла), а в стационарном режиме работал полностью автоматически, тогда как для работы паровой машины требуется постоянное участие кочегара. По этим причинам газовый двигатель сразу привлек к себе внимание потребителей.

Однако после появления в продаже четырехтактного двигателя внутреннего сгорания конструкции Николауса Отто (принцип действия которого широко используется и сегодня), двигатель Ленуара быстро теряет свои позиции на рынке, и, наконец, вытесняется двигателем Отто.

Двигатель Ленуара значительно уступал конкуренту в термическом КПД , кроме того, по сравнению с другими поршневыми двигателями внутреннего сгорания у него была крайне низкая мощность, снимаемая с единицы рабочего объема цилиндра. Двигатель с 18-литровым цилиндром развивал мощность всего 2 лошадиные силы. Эти недостатки были вызваны отсутствием в двигателе Ленуара сжатия топливной смеси перед зажиганием. Равный по мощности двигатель Отто (в цикле которого был предусмотрен специальный такт сжатия) весил в несколько раз меньше, и был намного компактнее.
Даже очевидные преимущества двигателя Ленуара - относительно малый шум (вследствие выхлопа практически при атмосферном давлении), и низкий уровень вибраций (вследствие более равномерного распределения рабочих ходов по циклу), не помогли ему выдержать конкуренцию.

В технической термодинамике рабочий процесс двигателя Ленуара описывается циклом Ленуара.