Предком всех автомобилей с ДВС были гидроциклы, работавшие на мхе. Их создал тот же человек, что изобрел фотографию

Автор оригинала: Jason Torchinsky
  • Перевод
image

Должен признать, что заголовок очень громоздкий – просто мне очень нравится сколько всего в нем собрано, тем более, что это правда. Первый в истории процесс внутреннего сгорания, который приводил в движение какое-либо транспортное средство, был вызван топливом на основе мха (прим. пер. точнее плауна). Двигатель, о котором идет речь, был установлен в лодке, работавшей по принципу гидроцикла. И да, изобретателем этого двигателя был человек, которой позднее сделал первую в истории фотографию. Наш мир может быть невероятно удивительным.

Первый двигатель внутреннего сгорания в 1806 изобрели братья Ньепсы: Нисефор (именно он позднее стал изобретателем фотографии) и Клод. Свое изобретение они назвали пиреолофор (pyreolophore, от латинского pyr – огонь, eolo – ветер, phore – перевозка или производство).

В качестве топлива для двигателя использовалась смесь ликоподиевого порошка (споры плауна, взрывающиеся при рассеивании), угольной пыли и смолы.

В своем патенте 1807 года братья описывали свое изобретение как «новую машину, принцип работы которой заключается в расширении воздуха под действием огня».

Расширение этого воздуха приводило в действие поршень, хотя общая компоновка совершенно не похожа на конструкцию современного четырехтактного двигателя. Принцип работы двигателя был описан в 1824 году Сади Карно, автором второго закона термодинамики, продемонстрировавшего верхний предел эффективности использования тепловой энергии для работы в двигателях.

image

Карно описал двигатель в своей книге под названием «Размышления о движущей силе огня и о машинах, способных развивать эту силу». Судя по отрывкам вроде того, что приведен ниже, книга очень увлекательная:

Среди попыток развивать движущую силу огня посредством атмосферного воздуха следует отметить попытку господ Ньепсов, сделанную ими несколько лет тому назад во Франции; изобретатели назвали свой прибор пиреолофор. Вот, примерно, его устройство: атмосферный воздух наполнял при обычной плотности цилиндр с поршнем. Кроме того туда вводился очень горючий материал в виде мелкого порошка, который несколько времени оставался в воздухе взвешенным; наконец, туда вводился огонь. Воспламенение производит почти такой эффект, как если бы внутри цилиндра находилась смесь воздуха и горючего газа, например, воздуха и углеводорода; происходит род взрыва, внезапное расширение упругой жидкости; это расширение используется, его заставляют целиком действовать на поршень. Последний получает движение некоторой амплитуды, и таким образом развивается движущая сила. После этого ничто не препятствует переменить воздух и возобновить операцию, подобную первой.

На практике же пиреолофор не был соединен с коленвалом привода гребного винта лодки, на которой он использовался в 1807 году. Двигатель работал скорее по принципу гидроцикла – силы всасывания и выталкивания воды из поршня использовались для забора воды в передней части лодки и выталкивания из задней.

image

Похоже, эта лодка была первым транспортным средством, приводимым в движение двигателем внутреннего сгорания. Впрочем, автомобиль De Rivaz с водородным двигателем появился в следующем, 1808 году (хотя некоторые источники указывают на 1807 – я придерживаюсь этой же позиции).

Кажется удивительным, но братья Ньепс, кажется, также изобрели концепцию впрыска топлива, перешагнув через эпоху карбюраторов – они искали топливо, которое будет работать более эффективно и стоить меньше, чем дорогостоящие, но очень легковоспламеняющиеся споры мха.

Впервые предложив эту идею в июне 1816 года, Нисефор написал брату об использовании керосина в качестве топлива, а в июле следующего года, после долгих испытаний, проведенных Клодом, была предложена идея впрыска топлива:

«В самом деле, если удастся впрыснуть белое нефтяное масло с достаточной энергией, чтобы добиться мгновенного испарения, я уверен, мой дорогой друг, что вы должны получить наиболее удовлетворяющий результат».

Этот «удовлетворяющий результат» используется в двигателях и по сей день. Некоторые из их испытаний были удивительно просты – они пропускали топливо через трубки, используя языки в качестве клапанов:

«Та часть, через которую он должен был продуть, имела длину около 66 см, а та, через которую протекало масло, — около 33 см». Выхлоп был скошен, как и в предыдущем эксперименте.

Эксперимент был исключительно успешен: «Пламя, по сравнению с небольшим количеством используемого масла, было огромным, интенсивным, появлялось мгновенно, а детонация была похожа на взрыв ликоподия», – сказал Нисефор, и добавил: «Результаты, которые я только что получил, возродили мой дух и полностью удовлетворили меня»

Изобретение Ньепсов было далеко от двигателей, работавших по принципу цикла Отто, захвативших мир позднее, но стартовая позиция все же была за ними.

Нисефор и Клод два последующих десятилетия занимались усовершенствованием и продвижением своего двигателя, но к 1813 году Нисефор начал интересоваться литографией, благодаря чему в 1826 году он изобрел фотографию.

Для своих опытов Нисефор использовал простую камеру-люциду (по сути это просто коробка с небольшим отверстием – пинхол-камера) и оловянную пластину, покрытую раствором на основе битума – ее он подвергал воздействию солнечного света на протяжении примерно восьми часов.

Затем он промывал пластинку раствором из масла лаванды и керосина (белой нефти), проявляя на ней постоянное изображение.

image

Как видите, качество изображения не очень высокое, но это работало – Нисефор Ньепс доказал, что свет может быть запечатлен в виде изображения, и эти эксперименты проложили тропу всей фотографии.

Все это действительно невероятно – одному человеку довелось оказаться у истоков столь огромных и непохожих достижений человечества. И особенно круто, что в этом рассказе присутствуют гидроциклы и мох.





image

Вакансии
НПП ИТЭЛМА всегда рада молодым специалистам, выпускникам автомобильных, технических вузов, а также физико-математических факультетов любых других высших учебных заведений.

У вас будет возможность разрабатывать софт разного уровня, тестировать, запускать в производство и видеть в действии готовые автомобильные изделия, к созданию которых вы приложили руку.

В компании организован специальный испытательный центр, дающий возможность проводить исследования в области управления ДВС, в том числе и в составе автомобиля. Испытательная лаборатория включает моторные боксы, барабанные стенды, температурную и климатическую установки, вибрационный стенд, камеру соляного тумана, рентгеновскую установку и другое специализированное оборудование.

Если вам интересно попробовать свои силы в решении тех задач, которые у нас есть, пишите в личку.



О компании ИТЭЛМА
Мы большая компания-разработчик automotive компонентов. В компании трудится около 2500 сотрудников, в том числе 650 инженеров.

Мы, пожалуй, самый сильный в России центр компетенций по разработке автомобильной электроники. Сейчас активно растем и открыли много вакансий (порядка 30, в том числе в регионах), таких как инженер-программист, инженер-конструктор, ведущий инженер-разработчик (DSP-программист) и др.

У нас много интересных задач от автопроизводителей и концернов, двигающих индустрию. Если хотите расти, как специалист, и учиться у лучших, будем рады видеть вас в нашей команде. Также мы готовы делиться экспертизой, самым важным что происходит в automotive. Задавайте нам любые вопросы, ответим, пообсуждаем.

НПП ИТЭЛМА
Компоненты для роботизированного транспорта

Комментарии 27

    +5
    Ну вот. А памятник Пушкину…
      +2
      Нисефор и Клод два последующих десятилетия занимались усовершенствованием и продвижением своего двигателя

      И ничего известного не получилось?
        +5
        Ликоподий неплохо горит



        если бы лучше подумали — бомбу объемного взрыва изобрели бы
          +4
          На самом деле очень многие взвеси хорошо горят, включая муку и алюминий.
            0

            А мелкодисперсное железо (например восстановленное из лимонно-кислого железа) даже самовоспламеняется на воздухе.

            +1
            Бомб в жизни революционера Нисефора Ньепса, видимо, хватило. Как и здравого смысла держаться от них подальше. Поэтому изобрели двигатель для лодки и фотолитографию, а не бомбу. Современная фотолитография, кстати, это производство с многомиллиадными оборотами, как и двигатели внутреннего сгорания. А если бы братьям была ближе не водная, а воздушная стихия — возможно первый аэроплан поднялся бы в воздух лет на 70 раньше.
            +1
            Впечатляет. Если по датам — это почти одновременно с разработками первых паровых движков.

            Интересно, были ли попытки использовать порох? Наверняка мысль была у какого нибудь техно-маньяка.

            Вообще, если уж они экспериментировали с керосином, то вполне могли и до дизельного двигателя доковыряться. Вики говорит, что Дизель тоже начинал с твердого топлива (угольной пыли).
              0
              Дизель и начинал с угольной пыли потому что такую задачу ему ставили промышленники, финансировавшие разработку двигателя. В Германии было много некачественного угля и использовать его пыль в качестве топлива было бы логично. Но разработчик с поставленной задачей не справился — двигатель не желал работать на угольной пыли, зато отлично заработал на дефицитных для Германии нефтепродуктах. Так у Германии появился долгожданный двигатель, и нефтезависимость в нагрузку, которую Германия более или менее успешно разрешила.
                0
                Но разработчик с поставленной задачей не справился — двигатель не желал работать на угольной пыли, зато отлично заработал на дефицитных для Германии нефтепродуктах

                Если не секрет то разработчик это кто? Мерседес?
                  +1
                  Рудольф Дизель.
                  0
                  Только вот Дизелю, как и Тесле, все эти изобретения в жизни только помешали, что удивительно.
                  0

                  В Технике Молодежи была история советских изобретателей, пытавшихся собрать пороховой ДВС. Вроде ничего толкового не вышло и взорвало табуретку.

                    0
                    А не в моделист-конструкторе ли? Это, кажется, из биографии Микулина.
                  +5

                  Только там не мох, а плаун — такой с колоссками. А то как то тяжело представить как собирают моховые споры.

                    0
                      +1
                      Моховые споры без проблем можно собирать, если уж отвлеченно обсуждать этот вопрос. У большинства крупных мхов спорофиты торчат высоко над самим растением, их можно «косить» и потом потрошить капсулы механически. Производительность, конечно, никакая.
                      +2

                      А чисто теоретически — можно ли вывести более эффективный гмо плаун, смешивать его с углем и смолой (не знаю антрацит там или древесный) и получать альтернативное топливо?

                        +5
                        Роль плауна в производстве этого топлива — банально, производство очень мелкой горючей пыли, пропитанной горючим маслом. Этот источник не сильно лучше других источников мелкой горючей пыли, кроме того, что он традиционный (в историческом смысле). Если вы хотите заставить растение производить что-то подобное, лучше модифицируйте папоротник, он куда больше спор дает и собирать их проще. Впрочем, если придумаете, как это собирать, лучше займитесь не спорами, а пыльцой. Цветковые растения могут производить ее в куда больших количествах, чем более примитивные спороносные — споры.
                          +2
                          Пока ещё не собирался выводить, не хватает биологического образования))
                          А есть ли у папоротника горючее масло в спорах? В пыльце, думаю, его не должно быть.
                          Вообще, это просто интересный подход — выращивать нужное, а не добывать. Чуть менее грязный, чем нефтедобыча (при растирании и добавлении угля со смолой наверняка будет какой-нибудь свой специфичный мусор) и возобновляемый.

                            +3
                            Растения, которые используются для производства топлива? О, сюжет из «День триффидов». Так что не вздумайте экспериментировать с венериной мухоловкой!
                            +1
                            В поршневом двигателе порошковые топлива употреблять — плохо для двигателя.
                              0
                              Вы вообще в курсе, как создавался двигатель Рудольфа Дизеля? Погуглите. Это весьма занимательная история, заодно отпадут вопросы, с которыми вы стремитесь совершить лёгкую пробежку в саду детских граблей.
                              +3
                              Ликоподиум (плаун) входит в собственный отдел «плауновидные», тогда как мхи — в отдел «моховидные» царства растений. Роднит их только то, что это бесцветковые. Плауновидные, при этом, намного более совершенны чем мхи — они относятся к сосудистым растениям, тогда как мхи сосудов не имеют.
                              Впрочем, по-английски, ликоподиум действительно называется clubmoss.
                                0

                                Скорее, предком можно считать паровую машину Ползунова.
                                Оставлю ссылочку на wiki: Ползунов, Иван Иванович


                                Паровая машина Ползунова была первым в мире двухцилиндровым двигателем с работой цилиндров на один общий вал, что впервые в мире позволило двигателю работать без какого-либо использования гидравлической энергии, то есть, в том числе на совершенно безводном месте, что было огромным шагом вперёд по сравнению с существовавшими тогда паровыми машинами, не способными обходиться без вспомогательного гидравлического привода.

                                Хотя, какой смысл — это же перевод.

                                  +3
                                  Вообще первым поршневым ДВС был вроде как двигатель гугенота Дени Папена с пороховым приводом, лет так на сто с гаком раньше. 1674 — демонстрация во Франции, НЯЗ.
                                    0

                                    Вообще получается, что до применения Уаттом КШМ в конструкции паровой машины, последние использовались только для получения возвратно-поступательного движения и привода в основном насосов и мехов?

                                      0
                                      Патент на КШМ принадлежал НЕ Уатту.

                                  Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

                                  Самое читаемое