Двигун Ленуара

Матеріал з Вікіпедії – вільної енциклопедії
Перейти до навігації Перейти до пошуку
Двигун Ленуара у двох проекціях.
Двигун Ленуара (музейний експонат).

Двигун Ленуара — історично перший двигун внутрішнього згоряння , що серійно випускався, запатентований 24 січня 1860 р. бельгійським винахідником Жаном Жозефом Етьєном Ленуаром .

На конструкцію одноциліндрового двотактного газового двигуна помітно вплинули технічні рішення, використані в паровій машині Уатта: поршень подвійної дії (робочими ходами є і прямий і зворотний), золотниковий механізм , що управляє подачею робочого тіла в циліндр і видаленням відпрацьованого. Тільки робочим тілом є не пара, а продукти згоряння суміші повітря та світильного газу , що виробляється газогенератором .

Робочий процес двигуна Ленуара можна розглянути, починаючи з руху поршня із одного з крайніх положень. При цьому золотники встановлені в позицію, при якій в робочу порожнину, що розширюється, циліндра надходить повітря і світильний газ, а з іншої порожнини поршнем витісняються продукти згоряння, що утворилися в попередньому такті. На цій стадії циклу рух механізму відбувається за рахунок інерції маховика . Коли обсяг робочої порожнини досягне деякої величини, що визначається кінематикою механізму, золотник перекриває подачу паливної суміші, і на свічку запалювання подається високовольтний електричний розряд , паливна суміш спалахує і згоряє перш ніж поршень встигає значно просунутися, тобто практично при постійному обсязі. При цьому тиск і температура газу в робочій порожнині багаторазово збільшуються, він розширюється і здійснює роботу, рухаючи поршень до крайнього положення, протилежного початковому, золотник при цьому переміщається в позицію випуску відпрацьованого газу. Після проходження мертвої точки (за рахунок інерції маховика ) процес повторюється при зворотному ході поршня.

Газовий двигун був менш громіздким і важким у порівнянні з паровими, простіше в управлінні, при запуску не вимагав тривалої підготовки (розігріву котла), а в стаціонарному режимі працював повністю автоматично, тоді як для роботи парової машини була потрібна постійна участь кочегара. З цих причин газовий мотор одразу привернув до себе увагу споживачів.

Цих двигунів було випущено понад 300 одиниць (за деякими джерелами — до 500) кількома французькими фірмами, де Ленуар розміщував замовлення виготовлення. Вони використовувалися як стаціонарні, суднові, як приводи локомотивів та дорожніх екіпажів. Але після появи у продажу чотиритактного двигуна внутрішнього згоряння конструкції Ніколауса Отто (принцип дії якого широко використовується і сьогодні), двигун Ленуара швидко втрачає свої позиції на ринку, і, зрештою, витісняється двигуном Отто.

Двигун Ленуара значно поступався конкуренту з термічного ККД , крім того, порівняно з іншими поршневими двигунами внутрішнього згоряння, у нього була вкрай низька потужність, що знімається з одиниці робочого об'єму циліндра. Двигун з 18-літровим циліндром розвивав потужність всього в 2 кінські сили. Ці недоліки були наслідком того, що у двигуні Ленуара відсутнє стиснення паливної суміші перед запаленням. Рівнопотужний двигун Отто (в циклі якого був передбачений спеціальний такт стиснення) важив у кілька разів менше, і був набагато компактнішим.

Навіть очевидні переваги двигуна Ленуара відносно малий шум (наслідок вихлопу практично при атмосферному тиску) і низький рівень вібрацій (наслідок більш рівномірного розподілу робочих ходів по циклу) не допомогли йому витримати конкуренцію.

У технічній термодинаміці робочий процес двигуна Ленуара описується циклом Ленуара .

Див. також

Посилання