Возникновение двигателей внутреннего сгорания

К 30−50-м годам XIX в. разорение мелких ремесленников и кустарей в связи с ростом фабрично-заводского машинного производства вызвало социальный заказ на новый двигатель для индивидуального использования.

Развитие паровых силовых установок подсказало изобретателям конкретные формы нового дешевого и эко­номичного двигателя, как «машины без котла», являвшегося наиболее дорогой и громоздкой частью паросиловых установок. Отказ от котла означал сжигание горючего вну­три самого двигателя, который еще до своего возникновения получил сохранившееся и поныне название «двигателя внутреннего сгорания, ДВС». Таким образом, развитие паровой машины подготовило конструктивные формы нового поршневого двигателя. Другими существенными условиями, ус­корившими возникновение двигателя внутреннего сгорания, явились: газовое горючее, технология производства кото­рого была разработана в начале XIXв и индукционная катушка, позволявшая зажигать горючую смесь в полости цилиндра током высокого напряжения. Перечисленные возможности построения нового двига­теля были реализованы в конструкции, предложенной в 1860 г. французом Ж. Ленуаром. Испытания двигателя Ленуара показали, что экономический к. п. д. его имел значение всего 3,3%, тогда как у паровых двига­телей того времени этот показатель достигал 8−10%.

Дальнейшее повышение к. п. д. могло быть достигнуто только за счет предварительного сжатия рабочей смеси. Это привело к конструкции четырех­тактного двигателя, широко распространенного в наше время. Четырехтакт­ный двигатель был впервые осуществлен в 1878 г. Н. Отто и Е. Лангеном построившими такой двигатель с КПД 22%. Практика построения четырехтактных двигателей явилась основой для значительных капи­таловложений в производство двигателей внутреннего сгорания.

Расширение произ­водства двигателей внут­реннего сгорания вызвало их специализацию.

Конструировались ДВС для привода доменных воздуходувок с использова­нием газов доменных печей. Началось широкое использо­вание высоко- энергетического жидкого топлива. Тяжелое жидкое топливо стали применять в двигателях с калоризатором («запальным шаром»), раскаливающимся докрасна и служащим для воспламенения взбрызнутого горючего. Для легких сортов жидкого топлива стали строить карбюраторные двигатели с получением в карбюраторе смеси из мелко распыленного и частично испарившегося топли­ва с воздухом.

Двигатели начали специализироваться по об­ластям их применения в качестве судовых, стационарных, газогенераторных, позднее – автомобильных, еще позднее −авиационных. Особая линия развития возникла с изобретением двигателей высокого сжатия (дизелей) в конце XIX в.