Двигатель Де Риваза
Двигатель де Риваза — новаторский поршневой двигатель, спроектированный и разработанный в 1804 году франко-швейцарским изобретателем Исааком де Ривазом . Двигатель претендует на звание первого в мире двигателя внутреннего сгорания и содержит некоторые особенности современных двигателей, включая искровое зажигание и использование газообразного водорода в качестве топлива .
Начав со стационарного двигателя, способного работать с насосом, в 1804 году, де Риваз перешел к небольшому экспериментальному транспортному средству, построенному в 1807 году, которое стало первым колесным транспортным средством, приводившимся в движение двигателем внутреннего сгорания. В последующие годы де Риваз развил свою конструкцию и в 1813 году построил более крупную машину длиной 6 метров и весом почти тонну.
Фон
[ редактировать ]
К концу 18 века Исаак де Риваз, франко-швейцарский артиллерийский офицер и изобретатель, сконструировал несколько успешных паровых экипажей , или шарретов, как он называл их на французском языке. Его армейский опыт обращения с пушками заставил его задуматься об использовании заряда взрывчатого вещества для приведения в движение поршня вместо пара. [1] В 1804 году он начал экспериментировать со взрывами, создаваемыми внутри цилиндра с поршнем. Его первым проектом был стационарный двигатель для питания насоса. [2] Двигатель работал на смеси газов водорода и кислорода, которая воспламенялась, создавая взрыв внутри цилиндра и выталкивая поршень наружу. Газовая смесь воспламенялась электрической искрой так же, как в современном двигателе внутреннего сгорания . В 1806 году он применил эту конструкцию к первому в мире автомобилю с двигателем внутреннего сгорания. [3] [4]
В 1807 году де Рива поместил свой экспериментальный прототип двигателя в карету и использовал его для перемещения автомобиля на небольшое расстояние. Это был первый автомобиль с двигателем внутреннего сгорания. 30 января 1807 года Исаак де Риваз получил в Париже патент № 731. Патент патентного ведомства штата Вале (ныне Швейцарии) также датирует его 1807 годом. [1] [3] [5]
Действуя независимо, французские братья Нисефор и Клод Ньепс в 1807 году построили двигатель внутреннего сгорания под названием Пиреолофор , который они использовали для приведения в движение лодки за счет реакции пульсирующей струи воды. До сих пор ведутся споры о чести, чья конструкция стала первым двигателем внутреннего сгорания. Патент Ньепса датирован 20 июля 1807 года. [6]
Операция
[ редактировать ]
Двигатель де Риваза не имел механизма газораспределения, а подача топливной смеси и зажигание осуществлялись под ручным управлением. Сжатое водородное газообразное топливо хранилось в баллоне, соединенном трубкой с баллоном. Кислород подавался из воздуха через отдельный воздухозаборник. Клапаны с ручным управлением позволяли подавать газ и воздух в нужный момент цикла. Рычаг, приводимый в действие вручную, приводил в движение вторичный оппозитный поршень. При этом откачивались выхлопные газы, всасывалась свежая смесь и закрывались впускные и выпускные клапаны. Ячейка Вольта использовалась для воспламенения газа внутри цилиндра нажатием внешней кнопки, которая создавала электрическую искру внутри цилиндра. [1] [7]
Взрыв свободно продвигал поршень вверх по вертикально установленному цилиндру, сохраняя энергию, поднимая тяжелый поршень в приподнятое положение. [8] Поршень вернулся под собственным весом и зацепился за храповик, который соединил шток поршня со шкивом . Этот шкив, в свою очередь, был прикреплен к барабану, на который была намотана веревка. Другой конец веревки был прикреплен ко второму барабану на передних колесах шаретты. Веса поршня при его возвращении вниз по цилиндру было достаточно для поворота барабанов и перемещения шаретты. Когда обратный ход закончился, храповой механизм позволил верхнему барабану отсоединиться от штока поршня, готовясь к следующему механическому подъему поршня. [1] [7] [8]
Примерно в 1985 году Автомобильный музей Джаннады произвел две реконструкции шаретты: модель длиной около 50 см и более крупную рабочую длиной около 2 метров. В рабочей модели для имитации газового/химического взрыва использовалось давление воздуха. Однажды этот автомобиль проехал около 100 метров перед музеем в рамках демонстрации. [9]
Более поздние автомобили
[ редактировать ]В 1813 году де Риваз построил гораздо более крупный экспериментальный автомобиль, который он назвал grand char mécanique . Он имел длину 6 метров, был оснащен колесами диаметром два метра и весил почти тонну. Цилиндр имел длину 1,5 метра, ход поршня 97 см. Используемая взрывоопасная газовая смесь теперь состояла примерно из 2 литров угольного газа и от 10 до 12 литров воздуха. [1] В швейцарском городе Веве машина была загружена 700 фунтами (300 кг) камня и дерева вместе с четырьмя мужчинами и пробежала 26 метров по уклону около 9% со скоростью 3 км/ч. С каждым ходом поршня машина продвигалась вперед на четыре-шесть метров. [3]
Мало кто из его современников серьезно относился к его творчеству. Французская академия наук утверждала, что двигатель внутреннего сгорания никогда не сможет конкурировать по производительности с паровым двигателем. [1]
См. также
[ редактировать ]- Хронология водородных технологий
- Пиреолофор - еще один подход к двигателю внутреннего сгорания из той же исторической эпохи.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с д и ж Мишле, Анри (1965). Изобретатель Исаак де Риваз: 1752–1828 (на французском языке). Издания Сент-Огюстен . Проверено 28 мая 2011 г.
- ^ Кливленд, Катлер; Том Лоуренс (24 августа 2008 г.). «Де Риваз, Франсуа Исаак» . Энциклопедия Земли . Национальный совет по науке и окружающей среде. Архивировано из оригинала 16 апреля 2010 года . Проверено 29 мая 2011 г.
- ^ Jump up to: а б с «История автомобиля: хронология» . Cybersteering.com . 2008. Архивировано из оригинала 29 августа 2011 г. Проверено 25 мая 2011 г.
- ^ Эндрюс, Джон (2007). «Водородные автомобили и рекорд наземной скорости» . H2-Гидро-Ген . Проверено 27 мая 2011 г.
- ^ «Изобретатель двигателя внутреннего сгорания» (на французском языке) . Проверено 27 мая 2011 г.
- ^ «Другие изобретения: Пирелофор» . Дом-музей Ньепса. Архивировано из оригинала 24 февраля 2015 года . Проверено 17 августа 2010 г.
- ^ Jump up to: а б «Автомобили, работающие на водородном топливе, 1807–1986 гг.» . Автомобили на водородном топливе сейчас . 2005–2011 гг.
- ^ Jump up to: а б Эккерманн, Эрик (2001). Всемирная история автомобиля . САЭ. стр. 18–19. ISBN 0-7680-0800-Х . Проверено 27 мая 2011 г.
- ^ «История семьи де Риваз» . 2 марта 2006 г.