Продолжаем цикл статей, посвященных истории техники и вопросам ее моделирования в авиационных симуляторах. Сначала, как обычно, небольшой экскурс в историю.
1. В начале было море, и Дух Божий носился над волнами.
Первый двигатель внутреннего сгорания, пригодный для практического использования, построил француз Жан Жозеф Этьен Ленуар в 1860 г. Двигатель Ленуара преставлял собой слегка модернизированную паровую машину, в которой вместо пара в цилиндр засасывалась смесь светильного газа с воздухом и примерно на половине хода поршня поджигалась электрической искрой. Продукты сгорания, расширяясь, толкали поршень дальше вперед и через кривошипно-ползунный механизм вращали маховик. Во время обратного хода поршня отработанные газы вытеснялись из цилиндра. Так же, как и паровая машина Уатта, двигатель Ленуара был двустороннего действия – сгорание горючей смеси происходило попеременно с обеих сторон поршня. Предварительное сжатие горючей смеси отсутствовало, поэтому мотор работал очень тихо и очевидцы утверждали, что им трудно было поверить в то, что в цилиндре происходят периодические вспышки топлива.
Слабым местом двигателя был выпускной золотник, для свободного перемещения которого требуется небольшой зазор между золотником и корпусом золотниковой коробки. В паровой машине золотник работал достаточно надежно, но в двигателе внутреннего сгорания высокотемпературные отработанные газы прорывались через этот зазор наружу и вызывали повышенный износ, перегрев и пригорание золотника. Поршень этого мотора также был склонен к перегреву а сам двигатель требовал большого объема воды для охлаждения. Отсутствие предварительного сжатия горючей смеси и совмещение процесса впуска и расширения в одном ходе поршня предопределили чрезвычайно низкие показатели этого двигателя: максимальные обороты около 100 об/мин, КПД в районе 4 %, литровая мощность около 0.06 л.с./л при расходе светильного газа свыше 3 кубометров на л.с. в час.
Тем ни менее, для двигателя Ленуара не требовался ни паровой котел, ни человек, владеющий искусством кочегара, его можно было практически моментально пустить в ход и остановить, а при надлежащем уходе этот мотор мог эксплуатироваться десятилетиями. Эти достоинства настолько сильно перевешивали все его недостатки, что французы ликовали и предвещали близкий конец «века паровых машин». Всего было построено от 300 до 400 таких двигателей во Франции и около сотни в Великобритании, мощностью от 0,5 до 3 л.с.
Ленуар установил свой мотор на лодку и повозку, а «инженер Гаенлейн в Майнце выстроил в 1872 г. аэростат, в виде удлиненного тела вращения, с заостренными концами, с 4-х крылым винтом и с рулем, но вместо человеческой силы он употребил Леноаровскую газовую машину в 3,6 лошадиных силы, весом в 233 кг.» (Брокгауз и Ефрон). Таким образом, удельный вес первого двигателя внутреннего сгорания, поднявшегося в воздух, составил около 65 кг на лошадиную силу.
Вместе со своим мотором Ленуар запатентовал устройство для приготовления горючего газа из жидкого топлива, состоящее из обогреваемого выхлопными газами бачка с горючим и подвешенными внутри фитилями – первый карбюратор для двигателя внутреннего сгорания, однако на настоящий момент не существует никаких сведений о том, что он когда-либо использовался.
На рисунках:
1. Двигатель Ленуара, общий вид
2. Фитильный карбюратор Ленуара
R – емкость, частично заполненная горючим
r – фитили
T – рубашка, обогреваемая выхлопными газами
Ответить с цитированием