Люди. Техника. Изобретения

После того как в 80-е годы XIX века была разработана система передачи электрического тока на большие расстояния и появилась возможность сосредоточить производство электроэнергии на "фабриках электричества" электростанциях, началась новая эпоха в истории турбостроения. В соединении с электрогенератором, который был изобретен в 1870 году Граммом, турбина стала могущественным инструменто

м для производства и использования электрической энергии в различных областях человеческой деятельности.

Паровой двигатель не до конца разрешил энергетическую проблему, стоящую перед человечеством. Небольшие мастерские и предприятия, составлявшие в XIX веке большую часть промышленного сектора, не всегда могли им воспользоваться. Дело в том, что маленький паровой двигатель имел очень невысокий КПД (менее 10%). Кроме того, использование такого двигателя было связано с большими затратами и хлопотами. Для того чтобы запустить его в ход, необходимо было развести огонь и навести пары. Даже если машина была нужна только временами, ее все равно приходилось постоянно держать под парами. Для мелкой промышленности и автономных машин требовался двигатель небольшой силы, занимающий мало места, который можно было бы включать и останавливать в любое время долгой подготовки. Впервые идея такого двигателя была предложена Филипом Лебеном (1767 - 1804) в 1801 году, который двумя годами раньше открыл светильный газ, истекавший из поставленного на огонь сосуда с деревянными опилками.

В 1860 французский изобретатель Э. Ленуар (1822-1900) сконструировал первый двигатель внутреннего сгорания мощностью около 12 л.с, который представлял собой одноцилиндровую горизонтальную машину двойного действия, работавшую на смеси воздуха и светильного газа с зажиганием от постороннего источника. В 1876 был вытеснен более совершенным четырехтактным двигателем немецкого конструктора Н. Отто. КПД этого двигателя достигал 15%.

ОТТО (Otto) Николаус Август (10 июня 1832, Хольцхаузен, Нассау, ныне Германия -26 января 1891, Кельн), немецкий конструктор, создатель первого практически пригодного 4-тактного газового двигателя внутреннего сгорания.

Не получил никакого систематического образования. В начале 1860-х годов соорудил пригодный для использования двигатель, получивший Золотую медаль на Парижской выставке 1867. Отто продолжал совершенствовать образцы и в 1876 создал 4-тактный газовый двигатель с синхронизацией впрыска и сгорания топлива. В течение последующих десяти лет было продано свыше 30 тысяч таких двигателей.

Работоспособный бензиновый двигатель появился только десятью годами позже. Изобретателями и создателями его были Ю. Даймлер и В. Майбах (1885). КПД их двигателя уже достигал 24 - 26%.

ДАЙМЛЕР (Daimler) Готлиб Вильгельм (17 марта 1834, Шорндорф, королевство Вюртемберг, ныне Германия — 6 марта 1900, Канштатт, близ Штутгарта), немецкий изобретатель, пионер автомобилестроения, основатель фирмы Daimler Motoren Gesellschaft.

Получил образование в Штутгартском политехническом институте и работал в самых крупных немецких инженерных фирмах, занимаясь параллельно и собственными разработками. В 1872 он пришел на фирму Ни-колауса Отто, создателя первого четырехтактного двигателя внутреннего сгорания, а через десять лет, в 1882, покинул ее вместе со своим коллегой, Вильгельмом МАЙБАХОМ (Maybach) (1846-1929), и основал свою собственную компанию. Даймлер и Майбах в 1885 запатентовали свой первый удачный высокоскоростной двигатель внутреннего сгорания и сконструировали карбюратор, сделавший возможным использование в качестве топлива бензин.

Кульминацией содружества Даймлер-Майбах стало создание четырехколесного экипажа, который считается по своим параметрам одним из первых автомобилей (1889). В 1890 была создана компания Daimler Motoren Gesellschaft, а в 1899 — первый автомобиль Mercedes, названный по имени дочери совладельца компании, дипломата и автогонщика Еллинека.

Впервые патент на изобретение своего двигателя внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия немецкий инженер Рудольф Дизель (1858-1913) получил в 1892 году, а в 1893 году выпустил брошюру "Теория и конструкция рационального теплового двигателя" с описанием конструкции и своими математическими выкладками. Только к 1896 году был разработан и изготовлен работоспособный двигатель со специальной форсункой, управляющей впрыском керосина. КПД нового двигателя оказался на 10 -12% выше, чем у бензиновых двигателей того времени, а по своей экономичности он превосходил их почти в два раза. К началу XX века дизели стали постепенно завоевывать все новые и новые сферы применения в промышленности и транспорте. Престиж новых моторов в мире особенно поднялся, когда Эмануил Нобель наладил выпуск в России (1900) очень неплохих дизелей, работавших на сырой нефти.

Величайшим техническим достижением конца XIX века стало изобретение промышленного электродвигателя. Элегические двигатели появились еще во второй четверти XIX столетия но прошло несколько десятилетий, прежде чем появились приемлемые промышленные образцы и создались благоприятные условия для их повсеместного внедрения в производство.

Один из первых электродвигателей, работавших от батареи постоянного тока, создал в 1834 году русский электротехник Борис Семенович Якоби (1801 - 1874). Первый синхронный двигатель переменного тока построил в 1841 году английский электротехник Чарльз Уитстон (1802 - 1875). Синхронный двигатель не получил достаточно широкого распространения.

Подлинная революция произошла после изобретения асинхронного (индукционного) двигателя. Первый асинхронный двухфазный двигатель в 1888 году сконструировал американский изобретатель (по происхождению серб) в области электро- и радиотехники Тесла (1856 - 1943). Вскоре в 1889 году двигатель Теслы был значительно переработан и усовершенствован русским электротехником Михаилом Осиповичем Доливо-Добровольским (1861 - 1919). По своим техническим показателям двигатели Доливо-Добровольского превосходили все существовавшие тогда электромоторы. Обладая очень высоким КПД, они безотказно работали в любых режимах, были надежны и просты в обращении. Поэтому они сразу получили широкое распространение по всему миру. С этого времени началось быстрое внедрение электродвигателей во все сферы производства и повсеместная электрификация промышленности.

Этот компактный, экономичный, удобный двигатель стал одним из основных наиболее применяемым элементом в силовом приводе многих технологических и подъемно-транспортных машин там, куда можно было доставить электрический ток.

Дирижабль (от франц. dirigeable - управляемый) управляемый аэростат с двигателем. Имеет обтекаемый корпус одну или несколько гондол, оперение. Первый полет на управляемом аэростате с паровым двигателем совершил А. Жиффар (Н. Giffard, 1852, Франция). 2 июля 1900 совершил полет первый в мире дирижабль жесткой конструкции, созданный немецким конструктором Фердинандом фон Цеппелином (1838-1917) Корпус дирижабля представлял собой обтянутый тканью металлический каркас, внутри которого размещались баллоны с газом.

 Скачать реферат