В этот день больше века назад Карл Бенц запатентовал автомобиль с двигателем внутреннего сгорания (ДВС). И в этот же день, только чуть позже, не стало Николауса Августа Отто. Этот немецкий конструктор создал четырехтактный двигатель внутреннего сгорания, а его судьба сложилась весьма прискорбно.
История инженеров и патентов
Разработка ДВС начались с поиска альтернативы паровым двигателям. Те имели КПД не больше 8-10%, а часто вообще 3-4%, кроме того имели тенденцию взрываться. Они применялись в промышленности, железной дороге и на водном транспорте, но для автомобилей не годились.
Французский инженер Филипп Лебон приблизился к созданию аналога современно ДВС. Его двигатель работал на смеси горючих газов. Он был двойного действия, по обе стороны поршня находились рабочие камеры, которые действовали попеременно. Позже бельгиец Жан Этьен Ленуар на основе разработок Лебона создал свою версию двигателя, важным компонентом которого стало воспламенение топливной смеси с помощью электрической искры.
На Парижской выставке в 1867 году Николас Отто и промышленник Эжен Ланген показали свой ДВС. Он создавал меньше вибраций, был легче предыдущих, поэтому быстро вытеснил Ленуара. Позже Отто был выдан патент, но через год разразился скандал. Выяснилось, что Отто нарушил авторские права Бо де Роша, и суд постановил аннулировать патент, то есть лишить Отто монопольного права на четырехтактный двигатель. Это было сильнейшим ударом для его карьеры.
Технология внутреннего сгорания
Казалось бы, сам принцип двигателя прост: поршни поднимаются и опускаются с помощью управляемых взрывов смеси бензина и воздуха. Но заставить этот принцип работать удалось не с первого раза. Первоначально двигатели имели всего один цилиндр, в котором двигался поршень, затем цилиндров стало два, четыре, а сейчас встречаются двигатели и с двенадцатью цилиндрами.
В 2014 году создали самый крупный из когда-либо существовавших ДВС. Его установили на контейнеровоз компании China Shipping Container Lines. Этот "моторчик" – дизельный двигатель MAN мощностью 77 тысяч лошадиных сил и высотой 17,2 метра.
Есть у чудо-движка и недостатки. Большой расход топлива, требования к качеству топлива, необходимость в постоянной работе системы зажигания, а наибольшая мощность достигается лишь в узком диапазоне оборотов.
Гибрид – автомобиль будущего
Гибриды мы видим на всех крупных автосалонах и слышим, что это революционный и экономичный транспорт. Но гибриды хоть и появляются в продаже, массовыми пока не стали. Действительно ли это автомобиль будущего? Не совсем так.
Фердинанд Порше еще в начале XX века разработал электрокар Lohner-Porsche. Первоначально он подразумевался как полностью электрический, но постепенно в автомобиль поставили двигатель внутреннего сгорания. Он рекламировался как "всегда живой", но громоздкая система аккумуляторов не дала этим машинам шанса.
В 1997 году на японский рынок вышел автомобиль Toyota Prius. Forbes позже назвал его самым продаваемым гибридом в мире. Только за год компания продала более 20 тысяч "приусов". В Европе вышла Audi Duo, но второй двигатель добавлял ей лишний вес, из-за чего автомобиль был менее эффективен, чем стандартная Audi 100. В 1999 Honda выпустила свой гибрид – хэтчбек Insight. Он стал первым гибридом в США.
Без скандалов не обходилось. Компании отзывали машины из-за брака, заставить работать два разных двигателя в пандан непросто. Плюсы тоже очевидны: постепенно снижается масса машины. Тот же Prius и так весил полторы тонны, а с каждым годом "худел" все больше. Отказ от традиционной коробки передач. Мощность мотора компенсируется электрическими установками, что не дает терять в динамике. А при переключении в режим электродвигателя к этому добавляется тишина и нулевая эмиссия.
У системы есть свои недостатки, но пока нельзя его назвать машиной будущего. Гибрид развивается с обычными ДВС параллельными мирами, рука об руку, и кажется если кто и победит, это будет кто-то третий, который сможет заменить оба.
