Двигатель де Риваз был новаторским поршневым двигателем, спроектированным и разработанным с 1804 года 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 .
Начиная со стационарного двигателя, подходящего для работы с насосом, в 1804 году де Риваз перешел к небольшому экспериментальному автомобилю, построенному в 1807 году, который был первым колесным транспортным средством, оснащенным двигателем внутреннего сгорания. В последующие годы де Риваз разработал свой дизайн и в 1813 году построил более крупный автомобиль длиной 6 метров и весом почти в тонну.
Задний план
К концу 18 века Исаак де Риваз, франко-швейцарский артиллерийский офицер и изобретатель, сконструировал несколько успешных паровых экипажей , или шарет, как он их называл на французском языке. Его армейский опыт обращения с пушками заставил его задуматься об использовании заряда взрывчатки для приведения в действие поршня вместо пара. [1] В 1804 году он начал экспериментировать со взрывами, создаваемыми внутри цилиндра с помощью поршня. Его первые проекты были для стационарного двигателя, приводящего в действие насос. [2] Двигатель был приведен в действие смесью водорода и кислорода, воспламененной, чтобы вызвать взрыв внутри цилиндра и вытолкнуть поршень. Газовая смесь воспламенялась электрической искрой так же, как современный двигатель внутреннего сгорания . В 1806 году он применил эту конструкцию к тому, что стало первым в мире автомобилем с двигателем внутреннего сгорания. [3] [4]
В 1807 году де Риваз поместил свой экспериментальный прототип двигателя в вагон и использовал его для приведения машины в движение на короткие расстояния. Это был первый автомобиль с двигателем внутреннего сгорания. 30 января 1807 года Исаак де Риваз получил патент № 731 в Париже. Патент в патентном ведомстве штата Вале (ныне швейцарский) также датируется 1807 годом. [1] [3] [5]
Действуя независимо, французские братья Нисефор и Клод Ньепс в 1807 году построили двигатель внутреннего сгорания, названный Pyreolophore , который они использовали для приведения в действие лодки за счет реакции от импульсной струи воды. Честь, чья конструкция стала первым двигателем внутреннего сгорания, до сих пор обсуждается. Патент Ниепсе датирован 20 июля 1807 г. [6]
Операция
Двигатель де Риваз не имел механизма газораспределения, а подача топливной смеси и зажигание контролировались вручную. Сжатое газообразное водородное топливо хранилось в баллоне, соединенном трубкой с цилиндром. Кислород подавался из воздуха через отдельный воздухозаборник. Клапаны с ручным управлением позволяли вводить газ и воздух в нужную точку цикла. Рычаг, приводимый в действие вручную, приводил в движение вторичный, противоположный поршень. Это откачало выхлопные газы, всосало свежую смесь и закрыло впускной и выпускной клапаны. Вольта клетки использовали для воспламенения газа внутри цилиндра, нажав внешнюю кнопку , которая создала электрическую искру внутри цилиндра. [1] [7]
Взрыв толкал поршень вверх по вертикально установленному цилиндру, накапливая энергию, поднимая тяжелый поршень в поднятое положение. [8] Поршень вернулся под собственным весом и зацепился за храповой механизм, который соединял шток поршня со шкивом . Этот шкив, в свою очередь, был прикреплен к барабану, на который наматывалась веревка. Другой конец веревки был прикреплен ко второму барабану на передних колесах шаретты. Вес поршня при его возвращении в цилиндр был достаточным, чтобы вращать барабаны и сдвигать шарет. Когда обратный ход закончился, храповик позволил верхнему барабану отсоединиться от штока поршня, чтобы подготовиться к следующему подъему поршня с усилием. [1] [7] [8]
Примерно в 1985 году Автомобильный музей Джаннады произвел две реконструкции шаретта: модель длиной около 50 см и более крупная рабочая, длиной около 2 метров. В рабочей модели использовалось давление воздуха для имитации газового / химического взрыва. Однажды эта машина проехала около 100 метров перед музеем в рамках демонстрации. [9]
Более поздние автомобили
В 1813 году де Риваз построил экспериментальный автомобиль гораздо большего размера, который он назвал grand char mécanique . Он был длиной 6 метров, оснащался колесами диаметром два метра и весил почти тонну. Цилиндр имел длину 1,5 метра и ход поршня 97 см. Используемая взрывоопасная газовая смесь теперь состояла из примерно 2 литров угольного газа и от 10 до 12 литров воздуха. [1] В швейцарском городе Веве машина была загружена 700 фунтами камня и дерева вместе с четырьмя людьми и прошла 26 метров по склону около 9% со скоростью 3 км / ч. С каждым ходом поршня машина продвигалась на расстояние от четырех до шести метров. [3]
Мало кто из современников серьезно относился к его творчеству. Французская академия наук утверждает , что двигатель внутреннего сгорания никогда не будет конкурировать производительность парового двигателя. [1]
Смотрите также
- Хронология водородных технологий
- Pyréolophore - еще один подход к двигателю внутреннего сгорания из той же исторической эпохи.
Рекомендации
- ^ a b c d e f Мишле, Анри (1965). L'inventeur Isaac de Rivaz: 1752 - 1828 (на французском языке). Издания Сен-Огюстен . Проверено 28 мая 2011 .
- ^ Кливленд, Катлер; Том Лоуренс (24 августа 2008 г.). «Де Риваз, Франсуа Исаак» . Энциклопедия Земли . Национальный совет по науке и окружающей среде. Архивировано из оригинального 16 апреля 2010 года . Проверено 29 мая 2011 .
- ^ а б в «История автомобиля: Хронология» . Cybersteering.com . 2008. Архивировано из оригинала на 2011-08-29 . Проверено 25 мая 2011 .
- ^ Эндрюс, Джон (2007). «Водородные автомобили и наземный рекорд скорости» . H2-Hydro-Gen . Проверено 27 мая 2011 .
- ^ «L'inventeur du moteur à Explosion» (на французском языке) . Проверено 27 мая 2011 .
- ^ «Другие изобретения: Пирелофор» . Дом-музей Ньепсе . Проверено 17 августа 2010 года .
- ^ а б «Автомобили на водородном топливе 1807 - 1986 гг.» . Автомобили на водородном топливе сейчас . 2005–2011 гг.
- ^ а б Экерманн, Эрик (2001). Всемирная история автомобиля . SAE. С. 18–19. ISBN 0-7680-0800-X. Проверено 27 мая 2011 .
- ^ "История семьи де Риваз" . 2 марта 2006 г.