Дизельный двигатель

Дизель Рудольф Кристиан Карл появился на свет 18 марта 1858 года в Париже в доме ремесленника. Позднее его направили к родным, в город Аугсбург (Германия). Там Рудольф стал учеником училища, затем окончил Высшую Политехническую школу в Мюнхене. Вскоре ему предложили место директора в парижском отделении фирмы. Дизель заинтересовался проблемами тепловых двигателей. За десятилетие он сотворил более 100 чертежей и расчетов двигателя абсорбционного типа, функционировавшего на аммиаке.

Для построения экономичного двигателя, Дизель принял решение сдавливать только воздух, и в конце впрыскивать в цилиндр жидкое топливо под высоким давлением. В начале все было безрезультатно. И только когда Дизель начал применять в качестве топлива не полностью очищенную нефть, появился результат.

В 1892 г. Дизель приобрел патент. А следом издал описание двигателя. Первый опытный двигатель построили уже в 1893 году в Аугсбурге. Незамедлительно начали испытания, и также приступили к созданию новых опытных образцов двигателя.

В дальнейшем построили еще три опытных двигателя. Позитивные итоги возникли после оборудования двигателя охлаждением водой, а подачу жидкого топлива и его распыливание осуществляли с помощью сжатого воздуха. В 1897 году в Аугсбурге на заводе собрали на практике 1-ый дизельный двигатель. Двигатель имел высоту 3 метра, диаметр цилиндра 250 мм, вырабатывал 172 об/мин и при ходе поршня 400 мм «выдавал» от 17,8 до 19,8 л.с., тратя 258 г нефти на 1 л.с. в час. Термический КПД при всем при этом был 26,2%. Заводы очень быстро разбирали лицензии на производство таких двигателей.

В начале XX века инженер Роберт Бош улучшил встроенный топливный насос и создал его многосекционным. Дизель стал очень популярен как силовое устройство для вспомогательного и общественного транспорта, но все же двигатели с электрическим зажиганием для пассажирских и грузовых машин покупались лучше. А дальше известность дизеля начинает возрастать как из-за экономичности и долговечности, так и из-за уменьшенной токсичности выбросов в атмосферу.

Новейшая история дизельного двигателя возникла в 1997 г. Более 10 лет назад компания Bosch впервые представила на рынке свою систему Common Rail для легковых машин. Alfa Romeo 156 JTD и Mercedes-Benz 220 CDI были первыми машинами, которые оборудовали данной системой.

Паровой двигатель

До изобретения парового двигателя большинство продуктов делали вручную. Водяные колеса и тягловой скот были единственными «промышленными» мощностями, конечно же, со своими ограничениями. Промышленная революция, которая является, пожалуй, одним из крупнейших изменений, случившихся за короткий промежуток времени в истории цивилизации, выехала вперед верхом на паровом двигателе.

Идея использования пара для питания машин родилась тысячи лет назад, но творение Томаса Ньюкомена в 1712 году первым стало использовать эту энергию для полезной работы (выкачивания воды из шахт в большинстве случаев). В 1769 году Джеймс Уатт модифицировал двигатель Ньюкомена, добавив отдельный конденсатор, который значительно увеличил мощность парового двигателя и стал более практичным в работе. Он также разработал способ получения вращательного движения с помощью двигателя, что тоже прибавило эффективности. Собственно, Уатт и считается изобретателем парового двигателя.

Двигатели Ньюкомена и Уатта использовали вакуум конденсированного пара для движения поршней, а не давление расширяющегося пара. Из-за этого двигатели были громоздкими. Ричард Тревитик и другие впоследствии создали паровые двигатели высокого давления, которые были достаточно малыми, чтобы уместиться в поезде. Паровые двигатели не только обеспечили быстрое производство товаров на заводах, но и устанавливались на паровозы и пароходы, которые перевозили товары по миру.

Хотя паровой двигатель затмили электрический двигатель и двигатель внутреннего сгорания в области транспорта и энергетики, идея по-прежнему находит применение. Большинство электростанций в мире на самом деле вырабатывают электроэнергию с использованием паровых турбин, пар которых нагревается за счет сжигания угля, природного газа или ядерного реактора.