Когда был изобретен дизельный двигатель: Когда изобрели первый дизельный двигатель |

Содержание

Дизельные двигатели: на пути к совершенству

02.06.2011

Рудольф Дизель

Дизельный двигатель как разновидность двигателя внутреннего сгорания был изобретен в 1890 году Рудольфом Дизелем. Основным отличием дизельных двигателей от бензиновых являлось отсутствие в них свечей зажигания и самовоспламенение топливно-воздушной смеси от сжатия. Такой двигатель был более экономичным и эффективным. Сам Дизель предлагал в качестве топлива для изобретенного им двигателя каменноугольную пыль, но эксперименты показали невозможность ее использования из-за проблем с ее подачей в цилиндры, высоких абразивных свойств и золы, образующейся при сгорании пыли. Позже была открыта возможность использования в качестве топлива тяжелых нефтяных фракций, в настоящее время известных как солярка, или дизельное топливо.

дизельный двигатель раннего поколения

Дизельный двигатель имеет более высокий КПД, дает высокий крутящий момент на низких оборотах, отличается экономичностью расхода топлива и его дешевизной, а также дает возможность использования нелетучего топлива. С другой стороны, из-за более высокого давления внутри цилиндров при сгорании топлива детали дизельного двигателя изготавливались более массивными с большим запасом прочности, чем у его бензинового аналога, поэтому дизельные двигатели (особенно модели прошлых поколений) имели большой размер и массу. Из-за этих конструктивных особенностей дизельные двигатели первоначально устанавливались только на грузовые автомобили, суда и военную технику.

Однако за свою более чем столетнюю историю дизельный двигатель прошел огромный путь технического развития и совершенствования, что позволило ему сравниться и даже превзойти своего бензинового собрата по ряду характеристик.

Современные дизельные двигатели оборудованы системами турбонаддува, усовершенствованными топливными насосами высокого давления (ТНВД), электронными регуляторами частоты вращения двигателя и множеством других дополнительных систем и комплектующих.

Сегодня множество компаний во всем мире производит дизельные двигатели. Это заводы Cummins, Caterpillar, Kubota, Iveco, Perkins, Deutz, John Deere, а также российские производители ЯМЗ, ММЗ, ТМЗ.

Одним из лидеров в производстве дизельных двигателей является шведская компания Volvo Penta.

Двигатели Volvo Penta отличаются надежностью, экономичностью, соответствуют и даже превосходят европейские стандарты по содержанию вредных веществ в отработавших газах (Евро-4) и шуму. Составные части двигателей изготовлены из наиболее прочных современных материалов – блок цилиндров из легированного чугуна, литые алюминиевые поршни, упрочненный индукционной закалкой коленчатый вал. Детально проработанные системы топливоподачи, впуска, смазки, выпуска отработавших газов создают совершенный дизельный двигатель, отвечающий всем современным техническим и, что не менее важно, экологическим требованиям. По характеристикам расхода топлива, мощности, массе и габаритным размерам двигатели Volvo Penta практически не имеют аналогов среди промышленных дизельных двигателей.

современный двигатель Volvo Penta

Кроме того, компания Volvo Penta разработала специальную электронную систему управления двигателем (EMS 2). Процессор системы ЕMS 2, расположенный в блоке управления, получает и анализирует такую информацию, как: число оборотов двигателя, давление нагнетаемого воздуха, температура наддувочного воздуха, давление масла, температура масла, сигнализация подачи топлива, общая сигнализация «вода в топливе», а также «давление топлива», уровень охлаждающей жидкости. Эта информация позволяет процессору управлять электронным регулятором частоты вращения и постоянно контролировать состояние двигателя.

Для нашей компании дизельный двигатель – одна из основных составных частей всей выпускаемой продукции (дизельгенератров, дизельных насосных установок и силовых приводов). Поэтому выбор дизельных двигателей для комплектации нашей продукции является очень важным и серьезным процессом.

Хотя в нашем производстве используется большое разнообразие отечественных двигателей (производства ЯМЗ, ММЗ, ТМЗ), мы решили расширить модельный ряд продукции за счет разработки серии дизель-генераторов и насосных установок на базе импортных двигателей.

Вышеперечисленные достоинства двигателей Volvo Penta определили наш выбор в пользу этого производителя. Разработанные и серийно выпускаемые дизельные электростанции серии ADV доказали, что дизель-генераторы производства ПСМ могут успешно конкурировать с импортными аналогами, и даже превосходить их по соотношению цена — качество.

В настоящее время конструкторский отдел нашей компании разрабатывает новую серию насосных установок на базе двигателей Volvo Penta. Успех дизель-генераторов с этими двигателями на российском рынке позволяет нам надеяться на успешную реализацию проекта дизельных насосных установок с двигателями Volvo Penta.

Все статьи

150 лет со дня рождения Рудольфа Дизеля – DW – 18.03.2008

Немецкий инженер Рудольф ДизельФото: dpa

18 марта 2008 г.

18 марта 1858 года родился немецкий изобретатель, чье имя стало символом мобильности современного человека.

https://p. dw.com/p/DQCT

BMW X6: наиболее мощные модификации оснащены дизельными двигателямиФото: AP

Полтора столетия назад в Париже в семье простого немецкого переплетчика Теодора Дизеля родился второй ребенок — мальчика назвали Рудольфом Христианом Карлом (Rudolf Christian Karl Diesel). Ему было суждено изобрести то, что стало неотъемлемой частью сегодняшней жизни…

Дизельный двигатель

Рабочий завода MAN у конвейера по сборке дизельных корабельных двигателейФото: AP

Механизм, изобретенный Дизелем, стал достойной альтернативой двигателю внутреннего сгорания, который, кстати, также был изобретен немецким инженером — Николаусом Августом Отто (Nicolaus August Otto). В более раннем изобретении, известном также под названием «двигатель Отто», воздух смешивается с бензином, и газы, возникающие при воспламенении смеси, приводят в движение поршень. Недостатком этого двигателя в те времена была его высокая воспламеняемость в аварийных ситуациях. Этот факт и побудило Дизеля изобрести новое, более безопасное устройство.

Рудольф Дизель рано начал проявлять математические способности и интерес к технике. Уже в 14 лет он решил стать инженером. После окончания Мюнхенской политехнической школы Дизель переехал в Париж, где приступил к исследованию тепловых двигателей. Результатом этой работы стал проект, предложенный к патенту в 1892 году.

Первый серийный дизель — с клеймом завода MAN

Дизель хорошо знают и российские конструкторы — раллийный КамАЗ на Ганноверской ярмаркеФото: DW

Лишь пять лет спустя, в 1897 году, двигатель Дизеля был готов к серийному производству. Разработки проводились совместно со специалистами известного машиностроительного завода MAN (Maschinenfabrik Augsburg Nürnberg). Без поддержки инженеров этого предприятия двигатель Дизеля скорее всего остался бы проектом на бумаге. Многочисленные просчеты и технические неполадки то и дело приостанавливали работу. Шесть месяцев, запланированные на разработку, растянулись до 4 лет.

Результат совместных усилий конструктора и заводских инженеров отличался от модели, запатентованной Дизелем. Принцип работы конечного продукта, вошедшего в историю как дизельный двигатель, используется по сей день. Воздух, поступающий в цилиндр, сжимается, за счет чего его температура увеличивается. Это, в свою очередь, приводит к возгоранию топлива.

За 110 лет существования дизельного двигателя неоднократно предпринимаются попытки, чаще всего успешные, использования его практически во всех областях машиностроения. И это неудивительно, поскольку коэффициент полезного действия современных дизельных двигателей достигает 45 процентов. Этот же показатель у двигателя внутреннего сгорания Отто не превышает 37процентов. Правда, есть и негативный момент — бензиновые двигатели, несмотря на все старания ученых, по-прежнему считаются экологически менее вредными.

Трагический конец

В 1898 году Рудольф Дизель открыл собственный завод по производству двигателей. Но первый успех вскоре сменился полосой неудач. Изобретателю не хватило предпринимательских способностей. Из-за недостаточной точности изготовления деталей возникали многочисленные неполадки. Многие фирмы отменили соглашения и приостановили выплаты. А финансовый кризис 1913 года привел к полному банкротству.

Согласно одному из предположений, именно финансовые проблемы стали причиной смерти Дизеля. 29 сентября 1913 года он сел на паром «Дрезден», отправляющийся в Лондон. Через несколько дней его тело нашли матросы другого корабля в водах Ла-Маншского пролива. Покончил ли он жизнь самоубийством или стал жертвой расправы в кайзеровской Германии, власти которой не одобряли его сотрудничество с Англией и Францией, неизвестно. Подробности кончины знаменитого изобретателя Рудольфа Христиана Карла Дизеля, скорее всего, так и останутся тайной. (кк)

Пропустить раздел Еще по теме

Еще по теме

Пропустить раздел Топ-тема

1 стр. из 3

Пропустить раздел Другие публикации DW

На главную страницу

Ранняя история дизельного двигателя

Ханну Яаскеляйнен

Это предварительный просмотр статьи, ограниченный некоторым исходным содержанием. Для полного доступа требуется подписка DieselNet.
Пожалуйста, войдите под номером , чтобы просмотреть полную версию этого документа.

Abstract : В 1890-х годах Рудольф Дизель изобрел эффективный двигатель внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия, который носит его имя. Ранние дизельные двигатели были большими и работали на низких скоростях из-за ограничений их систем впрыска топлива с помощью сжатого воздуха. В первые годы своего существования дизельный двигатель конкурировал с другой концепцией двигателя на тяжелом топливе — двигателем с горячим термометром, изобретенным Акройдом-Стюартом. Высокоскоростные дизельные двигатели были введены в 1920-х годов для коммерческого транспорта и в 1930-х годах для легковых автомобилей.

Изобретение Рудольфа Дизеля
Двигатель Акройда-Стюарта
Проблемы с впрыском топлива
Высокоскоростные двигатели для коммерческого транспорта
Высокоскоростные двигатели легковых автомобилей

Рудольф Дизель, наиболее известный изобретением двигателя, носящего его имя, родился в Париже, Франция, в 1858 году. Его изобретение появилось в то время, когда паровая машина была преобладающим источником энергии для крупных предприятий.

Рисунок 1 . Рудольф Дизель (1858-1913)

В 1885 году Дизель открыл свой первый магазин в Париже, чтобы начать разработку двигателя с воспламенением от сжатия. Процесс продлится 13 лет. В 1890-х годах он получил ряд патентов на изобретение эффективного двигателя внутреннего сгорания медленного горения с воспламенением от сжатия [2856] [2857] [2858] [2859] . С 1893 по 1897 год Дизель развивал свои идеи в компании Maschinenfabrik-Augsburg AG (позже Maschinenfabrik-Augsburg-Nürnberg или MAN). Помимо MAN, работами Дизеля рано заинтересовалась швейцарская компания Sulzer Brothers, купившая определенные права на изобретение Дизеля в 189 г.3.

В компании MAN в Аугсбурге 10 августа 1893 года начались испытания прототипа с диаметром цилиндра 150 мм и ходом поршня 400 мм. Хотя первые испытания двигателя не увенчались успехом, ряд усовершенствований и последующих испытаний привели к успешному испытанию 17 февраля 1897 года, когда Дизель продемонстрировал КПД 26,2% с двигателем, рис. 2, под нагрузкой — значительное достижение, учитывая, что популярный в то время паровой двигатель имел КПД около 10%. Первый дизельный двигатель производства Sulzer был запущен в июне 189 г.8 [388] [2860] . Дополнительные сведения о ранних испытаниях Diesel можно найти в литературе [2864] [2265] .

Рисунок 2 . Третий испытательный двигатель Дизеля, использованный в успешных приемочных испытаниях 1897 года.

1-цилиндровый, четырехтактный, с водяным охлаждением, впрыск топлива
Мощность: 14,7 кВт (20 л. с.)
Расход топлива: 317 г/кВтч (238 г/л.с.-ч)
КПД: 26,2%
Число оборотов: 172 мин ^-1
Рабочий объем: 19.6 л
Диаметр цилиндра: 250 мм
Ход поршня: 400 мм

Разработка изобретения Дизеля потребовала больше времени и работы, чтобы добиться коммерческого успеха. Многие инженеры и разработчики подключились к работе над повышением рыночной жизнеспособности идеи, созданной Рудольфом Дизелем. Он, с другой стороны, стал несколько опасен этим процессом и не всегда мог найти общий язык с другими конструкторами двигателей, разрабатывающими его изобретение. Попытки Дизеля продвигать на рынок еще не готовый двигатель в итоге привели к нервному срыву. В 1913 марта, глубоко обеспокоенный критикой своей роли в разработке двигателя, он таинственным образом исчез с корабля, направлявшегося в Англию, предположительно покончив с собой [389] . После того, как срок действия патентов Дизеля начал истекать, ряд других компаний взяли его изобретение и развили его дальше.

###

История дизельного двигателя

9 декабря 2019 г.

Дизельный двигатель имеет богатую и легендарную историю. Хотя вы можете знать или не знать имя Рудольфа Дизеля, вы, вероятно, знакомы с его одноименным изобретением. С 19С 00-х годов по сегодняшний день дизельные двигатели играют важную роль во многих отраслях промышленности и обеспечивают повышенную топливную экономичность в различных областях применения. То, что началось как увлечение, превратилось в одно из самых важных инженерных достижений промышленной революции.

Рудольф Дизель и изобретение дизельного двигателя

Рудольф Дизель — немецкий инженер, наиболее известный как изобретатель дизельного двигателя. Он родился в Париже, Франция, в 1858 году, переехал в Лондон, Англия, в 1870 году, а затем перебрался в Германию для получения образования и дальнейшей работы. Дизель учился в Мюнхенском политехническом институте и после его окончания начал свою карьеру инженером-теплотехником.

До того, как Рудольф Дизель стал отцом дизельного двигателя, он работал инженером по холодильникам в компании Linde Ice Machine. Впечатляющий послужной список студента заставил его выделиться перед Карлом фон Линде, который нанял дизель в своем парижском офисе в 1880 году. Имея стабильную работу и страсть к изобретениям, Дизель проводил свободное время, разрабатывая двигатель, который был бы более эффективным, чем дизель. паровые модели, самый популярный промышленный источник энергии в то время.

В 1892 году, работая теперь в фирме Линде в Берлине, Дизель закончил свой проект и получил немецкий патент на разработку, который он получил год спустя. После того, как патент был одобрен, он опубликовал свою письменную работу под названием «Теория и конструкция рационального теплового двигателя» — эссе, в котором описывается его двигатель. В течение следующих нескольких лет с помощью крупных немецких производителей он создал серию моделей двигателей. В 1897 августа Дизель провел свои первые успешные испытания, которые положили начало его славе в двигателестроении.

Бурный путь к успеху дизельного двигателя

Несмотря на то, что дизельный двигатель был невероятным изобретением, в его истории было много беспорядков, главным образом вокруг самого Дизеля. С момента создания движка и до момента, когда он добился большого успеха, на его создание и развитие повлияло множество событий.

Спустя годы после того, как Дизель получил патент на свое изобретение, он начал строить модели и проводить на них испытания. Как и в большинстве экспериментальных запусков, Дизелю потребовалось несколько тестов, чтобы, наконец, прийти к тому, который стал новым отраслевым стандартом. Ему также пришлось попробовать разные виды топлива.

Когда начались испытания зажигания, Дизель работал на бензине. В какой-то момент он экспериментировал с идеей двигателя внутреннего сгорания, работающего на аммиаке, с использованием паров и пара. При испытании модели аммиака она взорвалась, чуть не убив Дизеля. Ему потребовалось много месяцев, чтобы восстановиться, но он вернулся с той же страстью к поиску рабочей конфигурации. Первый дизельный двигатель работал на арахисовом масле, демонстрируя ценную концепцию биотоплива.

Кроме того, Дизель был не единственным изобретателем, работавшим над усовершенствованием двигателя. До его модели существовала ранняя версия, называемая двигателем с горячей лампой. В 1890, Герберт Акройд Стюарт и Ричард Хорнсби запатентовали свой двигатель на мазуте с парафиновым маслом в качестве топлива. В то время как испытания двигателя Дизеля были сосредоточены на использовании сжатия в качестве источника воспламенения, Стюарт и Хорнсби уже разработали прототип двигателя с высокой степенью сжатия. Однако версия Дизеля была легко адаптируемой и имела ряд преимуществ, сделавших ее более популярной.

Одним из самых противоречивых событий, связанных с Дизелем, стала его загадочная и безвременная смерть. 29 сентября, 19 сентября13 марта он направлялся в Лондон на борту парохода «Дрезден». В какой-то момент во время путешествия он исчез. Через десять дней его тело нашли плавающим в воде. Некоторые источники утверждают, что это могло быть самоубийство, в то время как другие предполагают, что могло быть несколько отраслей с мотивом покончить с Дизелем.

Во-первых, к 1913 году Дизель был в долгах, но еще не мог извлечь выгоду из своего изобретения. Над Европой нависла война, и по мере ее приближения дизельный двигатель использовался для питания некоторых французских подводных лодок. Считалось, что, нуждаясь в деньгах, Дизель, возможно, собирался продать патенты на двигатели британцам, и что его из-за этого выбросили за борт. Другая теория состоит в том, что за ним охотились компании, занимающиеся сырой нефтью, поскольку он продемонстрировал возможность работы двигателей на арахисовом масле, что серьезно повлияло бы на продажи.

Смерть Дизеля остается загадкой, и есть много тех, кто считает, что это была нечестная игра. Несмотря на его смерть, двигатель Дизеля продолжал жить и продолжал менять отрасль к тому, что мы знаем сегодня.

Как дизельный двигатель изменил мир

Когда Дизель был еще студентом, обществу был нужен компактный и эффективный двигатель. Лошади по-прежнему были основным средством передвижения по улицам, а поезда приводились в движение паровыми двигателями. Люди активно искали способ заменить лошадь, так как она была относительно ненадежной и нечистоплотной. Инженеры разрабатывали автомобили с паровым двигателем и работали над двигателем внутреннего сгорания, но оба они были неэффективными, способными преобразовывать в энергию только около 10 % тепла.

Дизель был заинтригован теорией о том, что двигатели потенциально могут преобразовать от 75% до 100% внутреннего сгорания. Итак, когда он начал создавать дизельный двигатель, он поставил перед собой цель обеспечить гораздо более высокий уровень эффективности. Его первая рабочая модель была эффективна примерно на 25%, что было намного ниже его цели, но более чем в два раза превышало количество альтернатив. Дизельный двигатель был революционным с точки зрения эффективности, хотя ранние модели нуждались в доработке над надежностью.

По мере того, как Дизель продолжал совершенствовать свой двигатель, появилось больше преимуществ. Во-первых, двигатели могли работать на более тяжелом топливе, чем бензин, который дешевле и легче очищается. Взрывы были проблемой с бензином, который выделяет пары, но дизель производит меньше, что снижает вероятность взрыва.

С началом промышленной революции и началом войны в начале 1900-х годов дизельные двигатели стали неотъемлемой частью транспорта. Мало того, что они были гораздо более жизнеспособными вариантами для автомобилей, они также были необходимы для подводной войны. Инженеры начали развивать его идеи, улучшать их и производить для коммерческого использования. После истечения срока действия патента дизельные двигатели стали основной частью многих отраслей промышленности, от поездов и транспорта до морских судов.

Дизельный двигатель, каким мы его знаем сегодня

Современные дизельные двигатели усовершенствованны по сравнению с оригинальной конструкцией Рудольфа Дизеля, но они по-прежнему основаны на той же концепции. Благодаря достижениям на протяжении многих лет, сегодняшние дизельные двигатели с воспламенением от сжатия необходимы во многих отраслях промышленности, и многие из них имеют коэффициент преобразования от 43% до 44%.

Наряду с более высокими показателями эффективности и увеличением производственных усилий инженеры сосредоточили внимание на выбросах дизельных двигателей. Некоторые из последних разработок направлены на снижение количества парниковых газов, которые они производят. Чистые дизельные двигатели помогают улучшить качество воздуха, снизить выбросы до нуля и даже повысить эффективность.

Несмотря на то, что Рудольф Дизель был немецким изобретателем и начал разработку двигателя в Европе, дизельная инженерия является огромным источником рабочих мест в Америке. По всему миру расположены известные производители, но в США поддерживается около 1,25 миллиона рабочих мест, связанных с производством, разработкой, обслуживанием и топливом дизельного топлива. Только в 2017 году американские производители выпустили около 900 000 дизельных двигателей различного назначения.

Для надежных деталей дизельных двигателей Trust Diesel Pro Power

При надлежащем техническом обслуживании и надежном дилере вы можете обеспечить бесперебойную работу своих дизельных двигателей на долгие годы.