История создания дизельного двигателя кратко

Обновлено: 02.07.2024

Вторым по популярности двигателей внутреннего сгорания является дизельный двигатель, который раньше устанавливался только на грузовые машины. КПД дизеля больше, чем у самого распространенного ДВС — бензинового. При более высоком коэффициенте полезного действия, дизель расходует топлива намного меньше. Такие преимущества инженеры-конструкторы автомобильной промышленности смогли сделать за счет уникальной конструкции.

История создания дизельного двигателя

Двигатели внутреннего сгорания бензинового типа постоянно модифицируются. Конструкторы добиваются улучшения эксплуатационных технических характеристик. Даже с новым прямым впрыском бензиновый ДВС выдает 30% КПД, а дизельный ДВС без турбонаддвува выдает 40% КПД, с турбонаддувом — около 50%.

Поэтому дизельные моторы становятся все более популярными и в Европе, и, вообще, по миру. Бензин дорожает чаще, чем дизтопливо. Все больше людей перед покупкой автомобиля оценивают, какой расход у этого авто. Основной существенный минус дизельных моторов — это большие габариты и большой вес. Поэтому они устанавливались только на грузовики.

Изготовление и обслуживание диз двигателя сложнее, потому что конструкция должна быть такой, чтобы все детали были сделаны с высокой точностью.

История создания

Дизельный двигатель, он же дизель — это поршневой двигатель внутреннего сгорания, принцип работы которого основан на самовоспламенении топлива, распыляющегося сжатым и горячим воздухом. До конца 20 века такой тип ДВС устанавливался на корабли, тепловозы, автобусы, грузовые машины, трактора. С конца 20 века после успешных испытаний начал массово устанавливаться на легковые авто.

Название этого двигателя соответствует фамилии изобретателя Дизеля. Рудольф Дизель создал ДВС в 1897 году. Ему удалось создать устройство, где топливо возгорает от сжатия, а не от подачи искры.

По информации из википедии, в 1824 году Сади Карно придумал и сформулировал идею цикла Карно, суть которого заключалось возможности доводить топливо до температуры самовоспламенения резким сжатием.

Спустя 66 лет, Рудольф Дизель в 1890 году предложил реализовать эту идею на практике. 23 февраля 1892 года получил патент (разрешение) на свой двигатель, а в на следующий год выпустил брошюру по своего агрегату. Он запатентовал несколько вариантов.

Успешное испытание дизель-мотора удалось сделать только 28 января 1987 года (до этого попытки были неудачными). После этого Р.Дизель начал продавать лицензии на свое изобретение. Хоть и КПД, и удобство использования нового двигателя было на высоко уровне по сравнению с паровыми агрегатами, новые дизель-устройства были большими по габаритам и тяжелыми (они были больше и тяжелее паровых машин тех времен).

Первоначальной задумкой было то, что топливом должна была быть каменноугольная пыль. Но после испытаний такого вида топлива, оказалось, что каменноугольная пыль очень быстро изнашивает детали двигателя из-за своих абразивных свойств и из-за золы, которая получалась в результате сгорания этой пыли.

Далее, в качестве топлива было использовалось растительное масло и легкие нефтепродукты. Именно на этих видах топлива, испытания ДВС Дизеля прошли успешно.

Инженер Экрой Стюард построил в 1896 году работающий двигатель — полудизель. В этой варианте конструкции ДВС было решено, чтобы воздух втягивался в цилиндр, после чего сжимался поршнем и нагнетался в конце такта сжатия в емкость, в которую распылялось топливо. Чтобы запустить такой мотор, емкость нагревалась лампой снаружи и после запуска двигатель работал сам. Экрой Стюард экспериментировал со сжатием топлива и воздуха в цилиндре. Он хотел исключить свечи зажигания.

В 20-е годы ХХ века, Роберт Бош доработал встроенный ТНВД. Это устройство используется и в наши дни. Бош также усовершенствовал бескомпрессорную форсунку.

С 50-60 годов 20 века дизельный моторы успешно устанавливаются на грузовые машины и автофургоны.

С 70-х годов из-за удорожания бензинового топлива, на дизельные моторы стали обращать внимание производители легковых автомобилей.

В настоящее время, почти каждая марка авто имеет модификацию с дизельным аппаратом под своим капотом.

Устройство системы дизельного двигателя

Основными элементами диз мотора являются:

цилиндро-поршневая группа (цилиндры, поршни, шатуны);
топливные форсунки;
впускные и выпускные клапана;
турбина;
интеркулер.

Современный дизельный двигатель в разрезе

Принцип работы дизельного мотора

Основная особенность дизельного ДВС в том, что он воспламенение топливно-воздушной смеси в камерах сгорания происходит за счет сжатия и нагрева. Распыление диз топлива осуществляется через форсунки.

Подача солярки осуществляется только в момент, при котором воздух максимально сжат и имеет максимальную температуру.

Когда воздух горячий, дизельное топливо легко воспламеняется. Перед попаданием топлива в камеры сгорания цилиндров ДВС, оно проходит очищающие фильтры, которые очищают от механических примесей, которые быстро нанесли бы ущерб всему устройству.

Порядок работы дизельной системы:

1. Воздух подается через впускной клапан при движении поршня вниз.
2. Далее поршень поднимается вверх и сжимает воздух в 20 раз. Давление в этот момент составляет 40 килограмм на 1 сантиметр. Температура воздуха в этот момент достигает 500 градусов по Цельсию.
3. Когда воздух сжат и нагрет, форсунки этого цилиндра впрыскивают и распыляют топливо. За счет очень сильно нагретого воздуха дизтопливо воспламеняется. Такой способ работы исключает присутствие в системе свечей зажигания. Также в дизельных агрегатах отсутствует система зажигания. Процесс самовоспламенения солярки с воздухом от свечи накаливания.
Дополнительные компоненты двигателя

Помимо основных деталей, которые обязательно присутствуют в конструкции двигателя, есть еще дополнительные детали и узлы, которые улучшают характеристики и работу ДВС.

Принцип работы турбины

Турбина — это устройство, которое создает дополнительного нагнетание топлива. Двигатель с турбиной имеет большую производительность.

Идея создания турбины появилась при обнаружении такого факта, что при движении поршня вверх, солярка не успевает полностью сгорать.

С помощью турбины, сгорание топлива в цилиндрах происходит до конца, за счет чего уменьшается расход топлива и увеличивается мощность ДВС.

Турбонаддув, он же турбонагнетатель состоит из:
- подшипники — служит опорой дает возможность вращаться валу;
- кожух на турбине;
- кожух на компрессоре;
- стальная сетка.
Цикл работы турбонаддува:
1. Компрессор создает вакуум и всасывается воздух внутрь системы.
2. Ротор турбины передает вращение ротору.
3. Интеркулер охлаждает воздух.
4. Через впускной коллектор осуществляется подача воздуха, предварительно воздух проходит степени очистки (воздушные фильтры). После поступления воздуха, впускной клапан закрывается.
5. Отработанные газы движутся через турбину ДВС и создают давление на ротор.
6. В этот момент скорость вращения турбины вала турбины очень высока, достигает 1500 оборотов в секунду. От этого начинает вращаться ротор компрессора.
Цикл далее повторяется.

При охлаждении воздуха, его плотность увеличивается. Если плотность воздуха стала больше, значит можно закачать воздух большим объемом. Чем больший поток воздуха подается в камеру сгорания, тем лучше сгорает топливо.

Интеркулер и форсунка

При сжатии плотность воздуха и температура увеличиваются. Это негативно сказывается на межремонтном периоде деталей двигателя. В связи с чем была разработано устройство, которое охлаждает горячий воздушный поток.

В зависимости от модификации дизельных двигателей, в цилиндре топливо может распыляться одной или двумя форсунками.

Форсунки дизеля работают в импульсном режиме.

Вывод

За счет постоянных инженерных внедрений и испытаний, современные дизельные двигатели выдают очень хорошие технические характеристики. Качество сгорания отличное за счет использования турбонагнетателя. Качество сгорания, примерно, выше в 2 раза, чем у бензинового двигателя.

В последние годы идет постоянное усовершенствование не только для улучшения эксплуатационных показателей, но и за счет современных требований мировых экологов. Сначала было требование двигатели Евро-2, потом 3, 4, 5.

Дизельный двигатель постепенно теряется на фоне современных разработок в мировом автопроме, сдавая позиции перед многочисленными запретами и ограничениями. А ведь именно дизельный двигатель стал настоящим прорывом в автомобильной промышленности, и заслуживает того, дабы мы еще раз вспомнили старого друга, благодаря которому огромные расстояния перестали быть проблемой для человечества.

История создания дизельного двигателя.

Для начала напомним, что дизельный двигатель – это уникальный механизм, направленный на получение энергии внутреннего сгорания. Спектр используемого топлива для дизелей очень широк, и включает в себя даже растительные варианты горючего (масла и жир).

Предпосылкой для создания дизельного двигателя стала идея цикла Карно (1824 г.), которая заключалась в процессе теплообмена с максимальным КПД на выходе. Более современный вид эта идея получила в 1890 году, когда знаменитый Рудольф Дизель создал практический образец реализации цикла Карно, а в 1892 году, он уже получил патент на создание данного вида двигателя. Первый действующий образец движка был создан Дизелем в начале 1897 года, а в конце января он уже подвергся испытаниям.

В начале своего пути, дизельный двигатель значительно уступал паровому в плане размеров, и не имел успеха в практическом применении. Первые образцы двигателей работали исключительно на легких нефтепродуктах и маслах. Но были попытки запускать двигатель и на угольном топливе, что повлекло за собой полный провал, из-за проблем с подачей угольной пыли в цилиндры.

В том же 1898 году, Эммануил Нобель выкупил права на производство дизельного двигателя, который был усовершенствован, и работал уже на нефти. А на рубеже веков, гениальный российский инженер Аршаулов, изобрел уникальную систему – топливный насос высокого давления, что также стало прорывом в процессе усовершенствования дизельного двигателя.

В двадцатых годах 20-го века, немецкий ученый Роберт Бош провел еще одно усовершенствование топливного насоса высокого давления, а также создал уникальную конструкцию бескомпрессорной конструкции. С тех пор, дизельные двигатели начали получать массовое распространение, и использоваться в общественном транспорте и железной дороге, а 50-60-е годы, дизельные двигатели массово используются при сборке обычных пассажирских автомобилей.

Принцип работы дизельных двигателей.

Существуют два варианта работы дизелей:

Наиболее популярен четырехтактный цикл работы дизельных двигателей: впуск (поступления воздуха в цилиндр), сжатие (в цилиндре сжимается воздух), рабочий ход (процесс сгорания топлива в цилиндре), выпуск (выход отработанных газов из цилиндра). Данный цикл является бесконечным, и постоянно повторяется с механической точностью в процессе работы двигателя.

Двухтактный цикл работы двигателя отличается укороченными процессами, где газообмен осуществляется в продувке, едином процессе работы механизма. Такие двигатели применяются в морских судах и железнодорожном транспорте. Двухтактные двигатели строятся исключительно с неразделенными камерами сгорания.

Преимущества и недостатки.

Мощность КПД современных дизелей составляет 40-45 %, а некоторых образцов – 50%. Несомненным плюсом таких двигателей являются низкие требования к качеству топлива, что позволяет использовать не самые дорогие нефтяные продукты для работы механизма.

При использовании дизелей в автомобилях, такой двигатель дает высокий вращающийся момент, при низких оборотах самого механизма, что делает авто комфортным в движении. Благодаря этому данный тип движка и популярен в промышленных автомобилях, где ценится мощь механизма.

Дизельные двигатели имеют гораздо меньшую вероятность возгорания, благодаря нелетучему топливу, что делает их максимально безопасными при эксплуатации. Именно дизельные двигатели стали залогом для прогресса военной бронированной техники, делая ее максимально безопасной для экипажа.

Недостатков у дизеля также хватает, и заключаются они в топливе, которое имеет свойство застаиваться в зимнее время, и выводит механизм из строя. Плюс ко всему, дизельные двигатели делают слишком много вредных выбросов в атмосферу, что и стало причиной борьбы экологов с данным типом механизма. Само изготовление дизельного двигателя обходится производителям дороже, чем бензинового, что заметно отображается на бюджетных затратах производства.

Эти основные моменты и послужили причиной того, что количество дизельных двигателей в мировом машиностроительстве будет уменьшаться и, с большой долей вероятности, ограничится лишь промышленным автопромом, где дизель является незаменимым агрегатом. Но, именно дизель оставил глубокий след в процессе создания автопромышленности, как таковой, и всегда будет оставаться важнейшим прорывом в мировой автомобильной инженерии.

История дизельного двигателя началась с истории его изобретателя.

Теодор Дизель, немецкий иммигрант, владел в Париже небольшой мастерской. Но в 1870 году вместе с женой и 12-летним сыном Рудольфом уехал из занятой немецкими войсками столицы Франции в Лондон: через полвека искатели сенсаций сочтут это весьма многозначительным фактом. В 1871 году Дизели поселились в немецком городе Аугсбурге, а еще через девять лет Рудольф с отличием окончил Высшую политехническую школу в Мюнхене, получил степень доктора и на полгода отправился практиковаться на машиностроительную фабрику братьев Зульцер в Швейцарию.

А вскоре мюнхенский профессор Карл фон Линде, очарованный прилежным и схватывающим все на лету молодым человеком, предложил ему место директора филиала своей фирмы в Париже. Именно профессор, изобретатель "холодильника Линде", заинтересовал Дизеля проблемами тепловых двигателей — паровых и только-только появившихся благодаря изобретениям еще одного немца, Николауса Августа Отто, моторов внутреннего сгорания.

За десять лет Дизель создал сотни чертежей и расчетов двигателя абсорбционного типа, работавшего на аммиаке (как в домашних холодильниках недавнего прошлого). Фантазия молодого инженера не знала границ — от миниатюрных моторчиков для швейных машин и прялок до гигантских стационарных агрегатов, использующих к тому же солнечную энергию! И все же цель ускользала — Дизелю никак не удавалось создать, хотя бы на бумаге, эффективный двигатель, чей КПД оказался бы выше 10-12 процентов и превзошел паровую машину.

Свет в конце тоннеля забрезжил в 1890 году. Рудольф оставил фон Линде, переехал в Берлин и… заменил аммиак сильно нагретым сжатым воздухом. "Не могу сказать, — писал позже изобретатель, — когда именно возникла у меня эта мысль. В неустанной погоне за целью, в итоге бесконечных расчетов родилась наконец идея, наполнившая меня огромной радостью, — нужно вместо аммиака взять сжатый горячий воздух, впрыснуть в него распыленное топливо и одновременно со сгоранием расширить его так, чтобы возможно больше тепла использовать для полезной работы".

28 февраля 1892 года Дизель подал заявку на изобретение "нового рационального теплового двигателя", а 23 февраля следующего, 1893 года получил немецкий патент № 67207 на "Рабочий процесс и способ конструирования двигателя внутреннего сгорания для машин".

"Моя идея, — писал он семье в Мюнхен, — настолько опережает все, что создано в данной области до сих пор, что можно смело сказать — я первый в этом новом и наиважнейшем разделе техники на нашем маленьком земном шарике! Я иду впереди лучших умов человечества по обе стороны океана!"

Все изложенные в этих патентах и брошюре предложения Рудольфа Дизеля сводились в основном к тому, чтобы при работе двигателя температура в рабочем цилиндре, необходимая для сжигания топлива (жидкого, газообразного или пылевидного), создавалась не в процессе горения топлива, а еще раньше — в результате адиабатного (без теплообмена с окружающей средой) сжатия в цилиндре до высокого давления заряда чистого воздуха (а не смеси его с топливом, как в двигателе Н. Отто).

Сжатие именно чистого воздуха, а не горючей смеси давало возможность предотвратить преждевременные вспышки наиболее легких фракций топлива, что обычно происходило при повышении степени сжатия в уже существовавших тогда типах двигателей и мешало дальнейшему повышению их КПД. Причем наивысшая температура должна была по замыслу Дизеля создаваться также в этом процессе адиабатного сжатия заряда чистого воздуха, а не при сгорании топлива.

Топливо же в этот воздух, разогретый до температуры, значительно превышающей температуру самовоспламенения горючего вещества, находящегося в твердом, жидком или газообразном состоянии, должно было подаваться постепенно, малыми дозами с такой закономерностью, чтобы процесс сгорания и расширения газов во время горения почти не отличался от изотермического.

Увы, первый экспериментальный двигатель — махина весом в 4,5 тонны оснащена была трехметровым маховиком — взорвался, чудом не убив никого из рабочих и инженеров аугсбургской фабрики. Но уже через пять месяцев, в январе 1895 года, двигатель Дизеля работал целую минуту и при 88 оборотах развил 13,2 л. с.
Однако из-за сильного перегрева мотора прогорал поршень и ломались клапанные пружины. Тогда Дизель решил, что виноват во всем жидкий бензин, и стал использовать в качестве топлива его пары. Цилиндр снабдили водяной рубашкой, а в головку вмонтировали свечу зажигания, отказавшись от краеугольного камня открытия Дизеля — принципа "самовоспламенения от сжатия".

Для второго образца в качестве топлива выбрали керосин, это дало результат – во время испытаний в 1894 году он работал без нагрузки. Опираясь на данные, полученные во время опытов, ученый создает третий образец, в котором учтены ошибки первых двух. Этот вариант был сырым макетом современного дизельного двигателя, в нем использовался сжатый воздух для подачи топлива в цилиндры и распыления. Третья модель во время испытаний 1 мая 1895 года проработала 30 минут, а впоследствии были проведены тесты с различными нагрузками.

Полгода продолжались испытания. И не дали ничего, кроме убеждения, что исследования зашли в тупик.

Консорциуму ошибка Дизеля обошлась в 30 тысяч марок, но Рудольф сумел убедить представителей консорциума в близком успехе. И в конце 1895 года мотор "с воспламенением от сжатия системы Дизеля" работал без перерыва 17 суток. А еще через два года новый двигатель можно было без опаски показывать широкой публике. Агрегат высотой в три метра развивал 172 об/мин и при диаметре единственного цилиндра 250 мм и ходе поршня 400 мм "выдавал" от 17,8 до 19,8 л. с., расходуя 258 г нефти на 1 л. с. в час. При этом термический КПД составлял 26,2 процента — вдвое выше, чем у паровой машины. Заводы очень быстро начали разбирать лицензии на производство таких двигателей.

Сбылись мечты сына скромного парижского ремесленника. Он — на вершине мира! Он крутит этот "маленький земной шарик", как захочет! И деньги не главное — Рудольф легко тратит 900 тысяч марок на строительство роскошного особняка, одно содержание которого обойдется ему в 90 тысяч в год. Но самое поразительное — еще ни один мотор "системы Дизеля" к тому времени даже не был продан!
Первые выпущенные двигатели оказались недееспособными из-за заводских просчетов. Изготовитель не задумались, что создание двигателя требовало высокой точности в изготовлении деталей и использовании жаропрочных материалов. Это было слишком дорого для заводов, поэтому вскоре в адрес Дизеля понеслась жесткая критика. Его обвиняли в надувательстве, потому что предприятия хотели наладить массовое производство агрегатов, но из-за больших затрат они могли позволить себе лишь мелкосерийные партии. К их возмущениям присоединяются владельцы угольных шахт и прочие завистники. Од такой критики фабрика в Аугсбурге, что принадлежавшая Дизелю, стала банкротом. А Рудольф отправился в Париж, где получил за свой мотор… Гран-при Всемирной выставки!

Производство и продажу дизельных двигателей купил Альфред Нобель, который наладил эту работу в России. В 1898 году Эммануил Нобель сделал производство дизельных моторов на заводе в Петербурге. В этом же году был создан первый в мире двигатель с внутренним смесеобразованием. И уже через год заработал первый дизельный двигатель. Всего в 1899 году их было выпущено 7 штук мощностью 30 и 40 л.
В начале XX века инженер Роберт Бош улучшил встроенный топливный насос и создал его многосекционным. Дизель стал очень популярен как силовое устройство для вспомогательного и общественного транспорта, но все же двигатели с электрическим зажиганием для пассажирских и грузовых машин покупались лучше. А дальше известность дизеля начинает возрастать как из-за экономичности и долговечности, так и из-за уменьшенной токсичности выбросов в атмосферу.
Новейшая история дизельного двигателя возникла в 1997 г. Более 10 лет назад компания Bosch впервые представила на рынке свою систему Common Rail для легковых машин. Alfa Romeo 156 JTD и Mercedes-Benz 220 CDI были первыми машинами, которые оборудовали данной системой.

История двигателей внутреннего сгорания начинается чуть более, чем 100 лет назад. Речь этом цикле статей пойдет об одном из типов ДВС - семействе дизельных и т.н. полудизельных двигателей, работающих на нефти и керосине. Поговорим также и о том, какой путь предпочли российские промышленники в развитии дизелей, т.к. еще на заре двигателестроения в 19 веке развитие нефтяных двигателей пошло разными путями - простым и сложным..

Внизу двигательной технологической пирамиды находились простейшие нефтяные двигатели - малопроизводительные, но неприхотливые, всеядные и дешевые. Их называют "полудизельными", хотя начало свое они берут не от немца Рудольфа Дизеля, а от англичанина Герберта Акройда Стюарта. К слову, этот англичанин на несколько лет раньше Дизеля собрал и успешно запустил другой двигатель, который позже конструктивно и повторил Дизель, и который сейчас называется дизельным. Но, в отличие от немцев, поставивших на Дизеля, англичане решили, что производить двигатель Дизеля слишком невыгодно из-за чрезмерной сложности в изготовлении и забросили проект, сосредоточившись на простых, народных "нефтянках". О них пойдет речь в статье "Часть 2. Полудизеля".

Имея малую степень сжатия, "нефтянки" были нетребовательны к производственным допускам, не нуждались в квалифицированном обслуживании, легко ремонтировались в любой сельской мастерской. Выгоды простого пути были очевидны: сравнительно недорогие в производстве, обслуживании и ремонте, т.н. "полудизельные" двигатели прекрасно подходили для фермерских хозяйств, кустарных мастерских и мелких производств.

Но все же технологическая вершина двигателестроения последнего десятилетия 19 века - это двигатели конструкции Дизеля, выпускать которые могли далеко не все крупные машиностроительные предприятия Европы. Требования к точности деталей, прочности, жаростойкости материалов в производстве двигателей Дизеля были столь высоки, что вплоть до Первой мировой войны раздавались голоса сомневающихся в целесообразности их дальнейшего развития.

Настоящие дизельные двигатели. Немецкий Дизель

Теоретическая концепция дизельного двигателя была разработана Рудольфом Дизелем в 1890 году, когда он отказался от создания аммиачного двигателя, идею которого прорабатывал, работая на холодильной фабрике. Он тогда написал: " Нужно вместо аммиака взять сжатый горячий воздух, впрыснуть в него топливо и одновременно со сгоранием расширить его так, чтобы как можно больше тепла использовать для полезной работы".

В 1892 году Рудольф Дизель получает немецкий патент на поршневой двигатель внутреннего сгорания, работающий по принципу воспламенения топлива от соприкосновения со сжатым разогретым воздухом. Проект двигателя был пока еще только на бумаге. Поначалу изобретатель предполагал, что топливом для двигателя послужит угольная пыль, работать он будет в соответствии с циклом Карно, без рубашки водяного охлаждения для сохранения тепла, а давление сжатия будет 250 атмосфер. Впоследствии, однако, в созданном Дизелем двигателе ничего не соответствовало вышеперечисленному.

В 1892 году Рудольф Дизель обращается к руководству Аугсбургского завода (предшественнику МАНа) за помощью в строительстве нового двигателя. Генрих фон Буза, возглавлявший завод, первоначально отклонил запрос Дизеля. В повторном письме Дизель представил более точные расчеты. Наконец, 20 апреля 1892 г. Буз затем выразил готовность построить экспериментальный двигатель, не давая, впрочем, никаких гарантий.

В первом двигателе, построенном Аугсбургским заводом, не удалось достичь удовлетворительной работы ни на угольной пыли, ни на аммиаке.

В поисках подходящего топлива Дизель решает попробовать и бензин. 10 августа 1893 года в цеху раздается оглушительный взрыв, впрочем, почти не повредивший двигатель.

Сделали второй опытный образец, работающий на керосине. На этот раз двигатель проработал около минуты, что было огромным достижением. Дизель говорил: "Первый двигатель не работает, второй работает несовершенно, третий будет хорош!".

Наконец, с учетом всех ошибок, в начале 1895 года был собран третий, вполне рабочий опытный образец, содержащий уже все базовые узлы современных дизельных двигателей. КПД первого рабочего двигателя было ошеломляющим: 26% - вдвое больше, чем у паровой машины. Появилось водяное охлаждение, а подача жидкого топлива в цилиндр и его распыление производилось при помощи сжатого воздуха. Для этого использовался компрессор, который в специальном ресивере поддерживал давление воздуха, превышавшее максимальное значение давления в цилиндре. Для своей работы компрессор требовал отбора большой мощности, занимал большой объём, был технически сложен и ненадёжен. Что, однако,не мешало использовать этот принцип впрыска топлива до 1910 года. Сжатый компрессором воздух также использовался для запуска двигателя.

Принцип работы двигателя заключался в следующем: в цилиндр всасывался воздух, затем сжимался, нагреваясь при этом до температуры около 600°С. Затем через форсунку сжатым воздухом под более высоким, чем в цилиндре, давлением начинало вводиться жидкое топливо - керосин. Попадая в среду разогретого воздуха, топливо самовоспламенялось, и на остальной части хода поршня происходило расширение продуктов сгорания. За последний ход поршня осуществлялся выпуск отработавших продуктов сгорания.

Очевидные преимущества двигателя такие:

1) при установке этот двигатель требует мало места
2) безопасен в пожарном отношении
3) легко пускается в ход, за 2-3 минуты
4) работает без зажигателей и подогрева
5) продукты горения не имеют сильного запаха
6) требует весьма мало охлаждающей воды

1)сложность изготовления и, как следствие, дороговизна
2) необходимость в тщательном и умелом уходе

Несмотря на сложность в изготовлении, дизельным двигателем в скором времени активно заинтересовались в гражданском и военном хозяйстве.

Массовая постройка дизельных двигателей началась в 1897 г. Первый из них мощностью 56 кВт был установлен на фабрике "Унион", расположенной в г. Кемтене (Бавария). А ведущим предприятием по выпуску дизелей стал Аугсбургский завод, предшественник фирмы "МAН". С 1898 по 1900 год МАНом были изготовлены 16 дизельных двигателей мощностью 580 лошадиных сил.

Но по мере освоения массового выпуска дизельных двигателей возникли неожиданные проблемы: новый двигатель оказался настолько трудоемок в изготовлении, что не все производители, купившие у Дизеля лицензию, были способны его изготовить. Дело в том, что требования к жаростойким материалам, прочности и точности деталей из-за повышенных нагрузок на систему впрыска и поршневую превышали технические возможности большинства предприятий тех лет. Кроме того, нельзя забывать, что бурное развитие новых типов двигателей грозило спаду в угольной отрасли, что вызывало сильное раздражение в определенных финансовых кругах.

Некачественные двигатели стали быстро ломаться и заказчики массово стали возвращать двигатели на заводы-изготовители. Вместо того, чтобы признаться в несовершенстве производства, промышленники начали кампанию против Дизеля. Начали раздаваться голоса, критикующие и даже обвиняющие Дизеля в техническом невежестве и шарлатанстве. Поводом для обвинений служило и то, что рабочий цикл созданного двигателя сильно отливался от первоначально запланированного. Круп также был недоволен Дизелем, поскольку последний обещал ему сконструировать двигатель, работающий на угольной пыли, что было бы очень актуально для Германии, не имеющей собственной нефти.

Это не помешало дизельному двигателю в 1899 году получить гран-при на всемирной выставке в Париж. Несмотря на это, нападки на Дизеля за то, что он ничего не изобрёл, а только скомпилировал то, что было известно и до него, продолжались до самой смерти Дизеля. Апофеозом подобных разоблачений был готовящийся к печати в октябре 1913 года труд профессора Людерса объемом 236 страниц под названием "Миф Дизеля". Но доведенный до отчаяния изобретатель сам решил свою судьбу: судя по всему, заранее задумав суицид, то ли по роковому стечению обстоятельств, совпавшим с фатальным пренебрежением к собственной жизни, то ли по заранее задуманому плану инженер утонул, упав за борт парома "Дрезден".

Русский дизель Нобеля

Соглашение разрешало Нобелям построить завод дизельных двигателей в Санкт-Петербурге и использовать двигатели для оснащения ими собственной флотилии нефтяных танкеров.

Как это обычно бывает, при производстве первого опытного экземпляра на заводе Нобеля в СПБ начались сложности. Конструкцию двигателя пришлось изменить. Так или иначе, в 1899 году двигатель был собран, имел один цилиндр диаметром 260 мм, частоту вращения 200 об/мин, мощность 20 л.с. Работал двигатель на нефти. В Германию понеслась новость об успешном пуске двигателя на заводе Нобеля.

"Людвиг Нобель" приступил к серийному выпуску дизелей в 1900 г. Всего на конец 1910 гг. было сделано 450 машин. Были модификации одноцилиндровые от 10 до 125 л.с. и двухцилиндровые от 30 до 250 л.с. Стоимость двигателей была установлена от 3000 рублей за 10-сильный до 42 000 рублей за 250-сильный.

Коломенский дизель

Еще один передовой на тот момент завод - Коломенский машиностроительный, в наше время известный, как Коломенский тепловозостроительный. Во второй половине 19 века это было первое предприятие в России по постройке железных мостов и крупный производитель паровозов. Помимо основной деятельности, связанной с железными дорогами, с 1882 года здесь началась постройка локомобилей, с 1883 года – сельскохозяйственных машин и орудий (паровые и конные молотилки, сеялки, соломорезки, веялки, конные приводы и т. п.).

В июле 1902 г. "Русское общество моторов Дизеля" (Russische Dieselmotor Co.) продало Коломенскому машиностроительному заводу права пользования патентами №№ 261, 4082 и 4083. Эти были лицензии на "моторы постоянные и переменные всех величин и сил, какие могут быть осуществлены". В том же году на Коломенском заводе был создан отдел двигателей Дизеля, и уже в 1903 г. был построен первый одноцилиндровый дизель мощностью 18 л.с.

Коломенский завод стал вторым в России (после завода Нобеля) изготовителем двигателей системы Дизеля. С 1904 по 1914 год коломенские дизели различной мощности были установлены на 85 промышленных объектах и 100 электростанциях, и это не учитывая судовых дизелей.

Дизель и Россия

После получения известия об успешных испытаниях первого дизельного двигателя на заводе Нобеля, сын Р. Дизеля, Е. Дизель написал: "Радостная весть пришла к нам из Петербурга об успешном запуске Аугсбургского двигателя. Механический завод Людвига Нобеля теперь знает, как правильно делать эти двигатели".

Несколькими годами позже, выступая с докладом "О развитии двигателей Дизеля" сам Дизель отметил: " Что касается распространения дизель-мотора, как судовой машины, то Россия занимает второе место (после Франции). Россия является одной из стран, представляющих самые благоприятные условия для дизель-мотора. Надеюсь, что она извлечёт значительную пользу из этого обстоятельства "

Читайте также: