Краткая история развития двс, основные ее этапы

В 1870 г. немецким механиком Н.Отто был создан четырехтактный газовый двигатель. По показателям двигатель Н.Отто значительно превосходил паровые машины, на протяжении ряда лет успешно использовался в стационарных условиях и появился прообразом современных карбюраторных двигателей.

Бензиновый двигатель транспортного типа был предложен русским инженером И.С.Костовичем. Двигатель Костовича для того времени имел высокие показатели и отличался прогрессивной конструкцией. В двигателе было использовано электрическое зажигание.

В 90-х годах минувшего века началось развитие двигателей с воспалением от сжатия – дизелей. Немецким инженером Р.Дизелем был разработан рабочий цикл двигателя, а в 1897 г. Р.Дизель построил первый образец трудоспособного стационарного компрессорного двигателя. Однако вследствие конструктивного несовершенства двигатель не получил широкого распространения.

Первые образцы бескомпрессорных дизелей (двигателей с воспалением от сжатия, которые работают без компрессора для распыления топлива) были разработаны русским инженером Г.В.Тринклером и построенные в России.

Успехи в развития конструкций ДВС были настолько разительны, что они быстро завоевали приоритетные позиции в судостроении (катера, подводные лодки и даже линкоры), автомобильной технике и авиации, которая тогда зарождалась.

Наряду с развитием двигателестроения развивалась и теория ДВС. Профессор МВТУ В.И.Гриневецкий впервые разработал метод теплового расчета двигателя, который был развит и дополнен со временем профессором Е.К.Мазингом, членом-корреспондентом АН Н.Р.Брилингом, академиком Б.С.Стечкиным, В.Я.Климовым и другими учеными. Этот метод широко используется как у нас в стране, так и за границей. Параллельно совершенствовались методы расчетов на прочность, проводились многочисленные экспериментальные исследования.

На протяжении первой половины ХХ столетия ДВС становятся основным типом двигателей на всех видах транспорта. В данное время тенденции в развития конструкций ДВС направлены на повышение их экономичности, увеличение срока службы, снижение токсичности, уровня шума, расширение границ регулирования и улучшение ряда других параметров.

 

 

Другие типы автомобильных двигателей. Роторно-поршневые, газотурбинные, электрические двигатели, источники энергии к ним.

Роторно-поршневые двигатели

В роторно-поршневых двигателях отсутствует возвратно-поступательное движение поршней, однако, сохраняется цикличность термодинамических процессов. Вращающийся ротор, который имеет сложную форму, вместе с корпусом образовывает замкнутые пустоты, объем которых по времени меняется аналогично изменению рабочих объемов в обычном поршневом двигателе. Вследствие отсутствия деталей, которые двигаются поступательно, есть возможность значительно увеличить число оборотов этих двигателей и, таким образом, повысить мощность единицы рабочего объема цилиндра. Эти двигатели при сохранении приблизительно одинаковой экономичности значительно компактнее, чем обычные поршневые.

Роторно-поршневые двигатели делают бензиновыми с зажиганием от электрической искры, так как создание дизельного варианта затруднено из-за невыгодной формы камеры сгорания.

Газотурбинные двигатели

Бурное развитие авиационных газотурбинных двигателей (ГТД) в 40-х годах оказывало содействие развертыванию работ по созданию судовых, локомотивных и автомобильных двигателей. В настоящее время применение ГТД в автотракторном транспорте ограничено большегрузными карьерными самосвалами. Основные преимущества ГТД:

1. Меньшая удельная масса и габариты по сравнению с ДВС.

2. Возможность использования различных жидких и газообразных топлив.

3. Большая мощность в одном агрегате.

4. Лучшие, чем в ДВС, пусковые характеристики, в особенности при низких температурах.

5. Значительно меньшая токсичность отработанных газов.

К недостаткам, которые сдерживают применение ГТД, следует отнести меньшую экономичность, более высокую стоимость по сравнению с ДВС. По мере совершенствования ГТД область их применения будет расширяться.

 

Электрические двигатели

В электромобилях в качестве электрохимических преобразователей используются разного типа аккумуляторные батареи, широкое применение могут получить топливные элементы.

В выполненных конструкциях электромобилей устанавливаются свинцовые кислотные и кадмиево-никелевые или железоникелевые щелочные аккумуляторные батареи. При указанных значениях удельной энергии батарей и с учетом занимаемого ними объема электромобили развивают скорость движения до 80 км/ч, а емкость батарей обеспечивает запас хода без подзарядки до 80 км. Эти показатели электромобилей, применяемых в качестве городского транспорта, являются удовлетворительными с учетом того, что скорость движения в городе ограниченное (60 км/ч), а средний суточный пробег составляет 100 км.

Для использования электромобилей с аккумуляторными батареями требуются подзарядные станции.