Verified answer

Ответ:

Сучасний автомобіліст – на відміну від його «колеги» ще півстоліття тому – часто дуже погано уявляє собі, як працює його автомобіль, що відбувається під капотом і які процеси при цьому задіяні. Загальні слова ніби й зрозумілі – про робочий об`єм, потужність і витрату палива. Але для багатьох це вже не стільки технічні показники, скільки характеристика товару. Так, будь-який автовласник знає, на бензині чи на дизелі він їздить, але для переважної більшості ця інформація виключно про те, з якої колонки заправлятися. Інтерес до двигуна поступається увазі до всяким мультимедійним «фішок» і опцій, можливості підключити смартфон або почути голосові підказки навігації. Хоча сучасний автомобільний двигун – це одна з найбільш яскравих ілюстрацій технічного прогресу за останні століття. Тому говорити про знання еволюції автомобільних двигунів, годі й говорити, все покрите таємницею, яка в даному проєкті й буде розкрита.

Багато будуть здивовані, але одним з перших прообразів двигуна внутрішнього згоряння (ДВЗ) стала колись... середньовічна гармата. Ну або який-небудь мушкет, як кому завгодно. Адже що таке по визначенню двигун внутрішнього згоряння? Це якийсь пристрій, всередині якого відбувається якась дія, що перетворює якусь енергію в механічну роботу. Власне цим ДВЗ і відрізняється, наприклад, від парової машини (всім відомого паровоза). Адже там пара утворюється «зовні» і подається до поршнів, змушуючи їх рухатися. Тобто подібну силову установку можна назвати двигуном зовнішнього згоряння. Але у ній є важливий недолік – величезні втрати енергії.

Ще один приклад двигуна – мушкет. В стрілецькій зброї порох вибухає, виділяється енергія, силою розширюються гази, які штовхають «поршень», в якості якого виступає ядро або куля. І саме на поросі намагалися створити свій двигун голландський фізик Християн Гюйгенс і французький винахідник Дені Папен. Була зроблена ця спроба ще в далекому 1690 році. Забезпечити стабільну і безпечну роботу такого двигуна на практиці не вдалося: порох все-таки занадто небезпечний. Але пізніше Папен на основі цього винаходу зробив суттєвий крок вперед – як раз в сторону парової машини. Також він залишив людству багато інших цікавих винаходів, наприклад, ту ж скороварку.

Наступні пошуки тривали ще понад півстоліття. За цей час британець Самюель Браун подарував світові (1825 рік) ідею водяного охолодження циліндра, де працював водень. Водночас, у 1826 році в Америці Самюель Морі отримав патент на ДВЗ, де в якості палива використовувалися спирт і скипидар. Америка в ці роки зробила серйозний ривок в цій області. Трохи пізніше винахідник Чарльз Дьюри вперше в Новому Світі використовував як паливо бензин (який тоді бензином ще не називався), а в 1833 році з`явився двигун Райта. Ні, не того, який «один з братів Райт» – до їх авіаційних експериментів залишалося ще понад 60 років. Лемюель Веллман Райт запатентував двигун, який працював на газі, але вже по двотактному циклу, і мав систему водяного охолодження.

Цікавим кроком стали двигуни британця Вільяма Барретта. Саме двигуни – в 1838 році він разом запатентував відразу три. Вони були двотактними, але принциповим тут було те, що суміш не просто подавалася в камеру згоряння – вона там стискалася перед займанням. До цього практично у всіх конструкціях паливо-повітряна суміш просто горіла і розширювалася. Попереднє її стиснення дозволяло значно підвищити як потужність, так і коефіцієнт корисної дії (ККД).

До 1863 року було побудовано робочий прототип запатентованого п`ятьма роками раніше двоциліндрового ДВЗ італійців Еуген Барзанті і Феліче Маттеуччі. Він був двоциліндровим, розвивав потужність 5 к. с. і мав дуже непоганим на той час ККД. Саме італійські винахідники могли стати першопрохідцями в створенні по-справжньому комерційно успішного двигуна – замовлення почали надходити досить активно. Але не судилося. В ході налагодження випуску свого дітища на заводі в Бельгії Барзанті захворів на тиф і помер, а Маттеуччі поодинці проєкт витягнути не зміг. Хоча і не раз бурчав потім, що той самий двигун Ніколаса Августа Отто (власне звідки і взялася назва «цикл Отто») – це фактично копія їх розробки.