Nikolaus Otto - un om de afaceri care a devenit inventatorul primului motor cu ardere internă în 4 timpi produs în serie

12
Nikolaus Otto - un om de afaceri care a devenit inventatorul primului motor cu ardere internă în 4 timpi produs în serie


Începutul vieții


Nikolaus Otto a adus o contribuție enormă la dezvoltarea tehnologiei motoarelor în secolul al XIX-lea. În unele publicații el este chiar numit părintele motoarelor de automobile, ceea ce nu este în întregime adevărat în esență.



S-a născut la 10 iunie 1832 în micul oraș prusac Holzhausen. Tatăl său, un mic proprietar de teren și șef al oficiului poștal, August Otto, a făcut tot posibilul pentru a face din fiul său un bun om de afaceri. A trimis copilul la o școală adevărată și, la absolvire, l-a plasat pe băiatul de 16 ani într-o mare societate comercială. După 3 ani de practică, tânărul om de afaceri a devenit funcționar la o mare întreprindere comercială din Frankfurt pe Main. Apoi, după ce a mai lucrat în mai multe companii, Otto s-a mutat la Köln, unde și-a continuat cariera comercială.

Conform legendei general acceptate, într-o bună zi, Nikolaus, în vârstă de 30 de ani, a deschis o revistă și a găsit o mică reclamă în care avantajele motorului pe gaz Lenoir erau descrise în termeni entuziaști.

Această zi a devenit un punct de cotitură povestiri construcția motoarelor - nota a lovit în mod neașteptat o coardă ascunsă în sufletul comerciantului și, în curând, motorul pe benzină a captat complet imaginația comerciantului. Otto a presupus destul de rezonabil că, dacă ar fi posibil să se construiască un motor pe gaz care să fie superior nu numai mașinii lui Lenoir, ci și motoarele cu abur din acei ani, ar provoca o adevărată revoluție în industrie și ar aduce faimă și venituri bune persoanei. care a dus o întreprindere atât de îndrăzneață.

Cel mai uimitor lucru a fost că în acei ani Otto nu numai că nu văzuse niciodată un motor Lenoir, dar nici măcar nu avea cele mai primitive cunoștințe tehnice. Curând, în ciuda ridicolului prietenilor săi care considerau ideea lui un capriciu, Nikolaus a comandat unuia dintre atelierele din Köln să producă un mic model al motorului Lenoir și și-a dedicat tot timpul liber experimentelor practice cu această mașină.

Și așa omul de afaceri a început să se transforme treptat într-un cercetător; cu mintea și literalmente prin atingere a înțeles misterele funcționării motoarelor termice. Otto s-a îmbolnăvit literalmente de motorul său și, stând în picioare toată noaptea, a rotit volantul, introducând gaz în cilindru în diferite proporții cu aer și aprinzând amestecul cu o scânteie în diferite poziții ale cursei pistonului.

Și brusc (conform poveștilor lui Otto) în timpul unuia dintre numeroasele sale experimente, el a lăsat un amestec inflamabil în cilindru și, gândindu-se, l-a strâns strâns, apoi s-a prins și a dat o scânteie. Și apoi a avut loc o explozie puternică în cilindru, iar presiunea neașteptat de mare a gazului a împins puternic pistonul și a învârtit rapid volantul (volanul). După ce a repetat acest experiment, Otto a fost convins că, dacă amestecul este precomprimat înainte de aprindere, atunci în timpul arderii sale se generează mai multă energie decât în ​​timpul arderii fără compresie, ceea ce crește semnificativ efectul util al motorului. Așa se face (după el) din întâmplare, un om de afaceri analfabet din punct de vedere tehnic din Köln a descoperit o nouă cursă în funcționarea motorului - comprimarea preliminară a amestecului înainte de aprindere.

În 1862, mecanicul din Köln Zonz, ghidat de schițele lui Otto, a construit pentru el un motor experimental cu un design extrem de sofisticat.

În acei ani, inventatorii motoarelor cu ardere internă și-au început activitatea de cercetare și dezvoltare cu construcția de motoare simple cu un singur cilindru. Otto a proiectat un patru cilindri cu cilindri orizontali poziționați opus și, în plus, unul în patru timpi.


Fiecare cilindru avea două pistoane: principalul a, conectat printr-o biela la arborele principal, și un suplimentar b, a cărui tija trecea prin pistonul principal. Presiunea gazului a fost transmisă pistonului b, și acela prin „tamponul de aer” с a mutat pistonul a. A fost introdus un tampon de aer pentru a proteja manivelele de „șoc de explozie”. Și au fost furnizați patru cilindri pentru a asigura funcționarea uniformă și capacitatea de a dezvolta mai multă putere.

Când vă familiarizați cu principiul de funcționare al acestui motor termic, apare o curiozitate puternică: cum ar putea un om de afaceri ignorant din punct de vedere tehnic să vină independent cu un design atât de complex și ridicol?

Otto s-a chinuit mult timp, dar nu a putut să-și stăpânească temperamentul: natura explozivă a arderii amestecului a pus un stres puternic asupra pieselor mecanismului, iar inventatorul nu a reușit să stabilească funcționarea lină și neîntreruptă a motorului.

Așa cum contemporanul său, inginerul german G. Guldner, a remarcat mai târziu cu inteligență: „...lipsurile de cunoștințe și experiență l-au împiedicat pe Otto să evalueze începuturile succesului și a ascuns atât de mult obiectivul deja apropiat al eforturilor sale, încât l-a pierdut complet din vedere și s-a abătut de la calea promițătoare pe care tocmai o găsise.".

Considerând că merge într-o direcție greșită, în 1862 inventatorul neliniştit a abandonat ideea de pre-compresie, iar în anul următor a venit cu un motor mai flexibil, funcționând pe un principiu complet diferit, fără o „compresie”. ” accident vascular cerebral, care, conform clasificării acelor ani, a fost numit „atmosferic”. Obișnuit cu extravaganța clientului, Conz a proiectat acest utilaj pentru excentricul om de afaceri, pe care Otto l-a adus la o anumită perfecțiune, realizându-și funcționarea stabilă. În esență, invenția a fost o îmbunătățire suplimentară a mașinii de praf de pușcă a lui Denis Papin, construită în 1688.

Inventatorul, încântat de succesul său, s-a grăbit să-și breveteze creația în Anglia, Belgia, Franța și Germania în 1864.

decizie fatidică


Și apoi Otto s-a confruntat cu o alegere a drumului său viitor în viață. În fața lui s-au deschis două drumuri: putea fie să rămână om de afaceri și să-și îndrepte eforturile către tranzacționarea brevetelor; sau să stabilească producția și să vândă produsul final - motoare noi, în același timp implicate în îmbunătățirea lor ulterioară.

Nikolaus a ales a doua cale; nu-și mai putea imagina viața fără să se joace constant cu mecanismele. În astfel de circumstanțe, Nikolaus Otto, în vârstă de 32 de ani, a făcut o întorsătură decisivă în destinul său și a pornit ferm pe calea dificilă care duce de la oameni de afaceri la designeri.

Otto nu era prost, și-a evaluat cu adevărat nivelul tehnic și și-a dat seama că nu își poate desfășura singur afacerea planificată; era necesar să implice în întreprindere oameni cu studii tehnice. Soarta l-a favorizat pe inventator: în februarie 1864, l-a întâlnit pe inginerul german Eugen Langen, în vârstă de 31 de ani, care până atunci nu avea doar o experiență vastă în producție la rafinării, ci și numeroase invenții care i-au adus inginerului bani decente. Langen, spre deosebire de Otto, nu a fost un visător entuziast; a urmat calea stăpânirii tehnologiei treptat și a văzut în această activitate nu numai satisfacerea nevoilor creative, ci și îmbunătățirea bunăstării sale materiale.

În același an, partenerii au fondat compania Otto & Co., care a asigurat legal uniunea creativă a acestor doi oameni talentați, dintre care unul ardea de idei, iar celălalt le-a pus în aplicare cu pricepere.

Langen nu lucrase niciodată la motoare înainte, dar acest lucru a beneficiat doar cauza generală - mintea flexibilă a inginerului, neîngrădită de schemele de proiectare stabilite, nu a lăsat niciodată la o parte ideile uneori destul de extravagante ale însoțitorului său, notându-le în avans ca fantezii. Totul a fost atent studiat și verificat. În plus, Langen a contribuit cu bani la întemeierea unei noi producții și a devenit primul ei regizor.

Ulterior, istoria l-a retrogradat cumva pe nemeritat pe Eugene Langen pe plan secundar, lăsându-l cu rolul de asistent al lui Otto, ceea ce este fundamental greșit. Aceștia au fost doi camarazi care au mers umăr la umăr și au construit împreună o nouă cale în construcția globală a motoarelor. Mai mult decât atât, tocmai datorită energiei lui Langen și a numeroaselor sale legături în comunitatea de ingineri, afacerea începută de partenerii săi nu a murit, deși uneori nu a fost departe de asta. Și în literatura tehnică de la începutul secolului trecut, rezultatele activităților lor comune au fost numite pe bună dreptate „motor Otto-Langen”.

Și astfel, într-un atelier închiriat din Köln, au început lucrările de dezvoltare experimentală, dar numai doi ani mai târziu (1866–1867) prin eforturile comune ale partenerilor a fost posibilă vânzarea mai multor motoare atmosferice „comerciale”.


Între timp, afacerile financiare ale companiei mergeau din rău în mai rău, iar falimentul începea în mod clar să se profileze înainte. În ciuda caracteristicilor bune ale motoarelor, nu a fost posibilă organizarea vânzărilor lor în masă; în acei ani, industria era încă complet dominată de motoarele cu abur și motoarele Lenoir imperfecte, iar muncitorii de producție, din cauza inerției de gândire, nu se grăbeau. pentru a înlocui motoarele cu eficiență scăzută, dar testate în timp.

Inventatorii trebuiau să-și anunțe cu voce tare noul lor motor termic pentru întreaga lume, dar cum să facă acest lucru pentru ca potențialii cumpărători să-i audă și să se convingă de utilitatea invenției?

Norocul și faima mondială


Și atunci tovarășii fac un pas disperat: își expun creația la a doua Expoziție Mondială din 1867, desfășurată la Paris.

Motorul lor pe gaz, care era în esență o îmbunătățire suplimentară a motorului experimental al designului Barsanti-Matteucci al modelului 1854, a fost realizat cu un cilindru vertical fără capac superior (cap). La începutul pornirii, pistonul era în partea de jos a cilindrului. Purtat de rotația volantului, a urcat în sus și a aspirat sub sine un amestec de gaz iluminator și aer. Apoi, la 1/10 din cursa sa, bobina a închis admisia și, în același timp, a deschis „canalul de aprindere”, în care era un arzător cu flacără deschisă. Ca urmare, amestecul bogat în gaz s-a aprins instantaneu și pistonul a zburat în sus în 0,2...0,3 secunde.

Apoi presiunea atmosferică, încercând să elimine vidul format sub piston, l-a dus în jos și a revenit la poziția inițială (care a fost facilitată suplimentar de gravitația sa) și printr-un mecanism complex, care era o roată dințată, o cremalieră verticală, un ambreiaj de cuplare și trepte de viteză suplimentare, au cauzat rotirea arborelui de antrenare. Când presiunea din cilindru a fost comparată cu presiunea atmosferică, supapa de evacuare s-a deschis, iar pistonul, desprinzându-se de mecanismul de antrenare, a coborât încet sub influența gravitației și a împins gazele de eșapament. Apoi supapa s-a închis, iar pistonul, care a revenit în poziția inițială, a fost conectat printr-un mecanism de cuplare viclean la volant, care l-a ajutat să înceapă următorul ciclu.

Mai simplu spus, mașina era un motor pe gaz în care se executa un lucru util atunci când pistonul se mișca în jos, iar când pistonul se mișca în sus, arborele de antrenare și roata erau deconectate și rotite prin inerție.

Este interesant de observat că inventatorii au abandonat metoda de aprindere a amestecului cu o scânteie, folosită anterior de Lenoir, și au folosit aprinderea de la un „arzător pilot” care funcționează cu același gaz ca și motorul.

Cele de mai sus indică faptul că motorul avea un design complex, constând din multe trepte de viteză și un sistem de aprindere imperfect, așa că nu este de mirare că distribuția sa a fost asociată cu dificultăți atât de enorme.

Reglarea vitezei (puterii) pe primele exemplare a fost efectuată prin reducerea alimentării cu gaz; ulterior a fost adăugată o metodă de modificare a compoziției amestecului.

Deoarece gazele fierbinți din motor au îndeplinit o funcție auxiliară - au condus pistonul în sus, iar cursa de putere a fost efectuată ca urmare a presiunii atmosferice, a intrat în istorie ca primul motor cu ardere internă atmosferică de producție în masă.


Mașina elegantă din punct de vedere estetic a făcut o impresie neplăcută vizitatorilor expoziției: funcționarea ei a fost însoțită de zgomot infernal și un vuiet teribil, părea că este pe cale să înnebunească și să se rupă în bucăți.


Otto și Langen la o expoziție lângă motorul lor termic

Și nu se știe ce cale ar fi urmat construcția mondială a motoarelor dacă unul dintre membrii juriului, colegul lui Langen la o școală tehnică, francezul Relo, nu și-ar fi propus să organizeze teste comparative ale mașinilor prezentate la expoziție. Au fost puse în funcțiune, s-au luat caracteristicile și apoi brusc s-a descoperit pe neașteptate că randamentul economic al mașinii Otto-Langen era de aproximativ 14%, în timp ce pentru motoarele Lenoir nu depășea 4,6%. Și s-a constatat, de asemenea, că un nou motor consumă 1 metri cubi de gaz iluminator pentru a produce o muncă utilă de 0,8 cai putere oră, iar motoarele Lenoir consumă 3.

Cifrele au fost inexorabile, iar juriul, format în principal din ingineri francezi cărora istoricul nu le-au plăcut germanii și toate produsele lor, a fost nevoit să numească motorul atmosferic Otto-Langen cel mai bun dintre cele 14 motoare termice prezentate la expoziție și i-a acordat un aur. medalie.

Inventatorii necunoscuți până acum au devenit celebri peste noapte, compania lor a început să primească comenzi, iar până la sfârșitul anului 1867 au reușit să construiască și să vândă 22 de motoare. Partenerii au început să respire mai lin și, nu departe de Köln, în orășelul Deitz, și-au fondat propria producție de construcții de mașini.

Noua afacere mergea cu mare dificultate și necesita fonduri semnificative, care erau în mod constant în lipsă. Pentru a-și îndeplini planurile, partenerii au fost nevoiți să atragă noi parteneri în afacere, participând la întreprindere doar cu capital, ceea ce a dus la înființarea în ianuarie 1872 a Societății pe acțiuni Gasmotoren-Fabrik Deutz (Fabrica de motoare cu gaz Deutz). ), care uneori era numit informal „Otto-Deutz”.

Motorul inventat s-a dovedit a fi incomod. Un cilindru amplasat vertical și un rack înalt necesită un motor de 1,5 litri la instalare. Cu. prezența plafoanelor nu mai mici de 3,5 m. Și deoarece dimensiunea întregului motor a crescut odată cu creșterea puterii, limitarea înălțimii plafonului instalațiilor de producție existente a fost o barieră naturală în calea utilizării noului motor în fabricile mari și fabrici. Uneori a fost chiar necesar să se facă o gaură în tavanul sălii mașinilor și să treacă șina care se ridică direct prin. Cu toate acestea, pe motoarele comerciale ulterioare, cremaliera a fost înlocuită cu un dispozitiv pentru transmiterea directă a muncii pistonului către cureaua de transmisie.

Un alt mare dezavantaj al acestui design a fost puterea sa redusă - nu pot fi construite motoare fiabile cu o putere mai mare de 3 CP. Cu. a eșuat.

Și astfel, în lumea motoarelor, un echilibru s-a stabilit încet: motoarele cu abur au fost ferm stabilite în marile întreprinderi, motoarele Lenoir cu o putere de aproximativ 12 CP. Cu. in medie, si motoare aspirate Otto-Langen cu o putere de 0,5...3 litri. Cu. (la 40–100 de rotații ale arborelui pe minut) sunt utilizate pe scară largă în industriile mici - tipografii, ateliere și, de asemenea, ca motoare cu pompe de apă și au fost produse într-o cantitate totală de peste 1 de unități.

Nașterea primelor motoare în 4 timpi produse în serie


Curând, la inițiativa lui Langen, Gottlieb Daimler a fost invitat la noua producție în expansiune rapidă ca director tehnic, care l-a adus cu el pe tânărul tehnician Wilhelm Maybach.

Aceasta a fost a doua decizie fatidică din viața lui Nikolaus: Daimler s-a apucat cu pricepere de afaceri, identificând obiectivul principal de a crește fiabilitatea motorului și de a îmbunătăți calitatea construcției. El a insistat să înlocuiască echipamentele, a concediat muncitori neglijenți, i-a înlocuit cu meșteri experimentați și ia instruit pe Maybach să se concentreze pe simplificarea designului motoarelor.

Așadar, încetul cu încetul, fabrica a format o echipă prietenoasă, unită de ingineri și mecanici germani talentați, capabili să rezolve probleme tehnice de orice complexitate.

Și aceste sarcini nu au întârziat să apară...

Noua afacere, ca un motor bine uns, lua rapid amploare, mașinile deveneau din ce în ce mai fiabile, comenzile curgeau ca frunzele de toamnă din copaci. Evgeniy Langen s-a îndepărtat de mult de activitățile de design și a început să se concentreze pe extinderea afacerii sale. Și Otto s-a cufundat cu capul în activitățile de tranzacționare ale companiei, devenind în esență director comercial.

Și apoi deodată, pe neașteptate, s-a descoperit că revenirea la profesia pe care o studiase încă din copilărie nu aducea satisfacții, nu aprindea creierul, ca o scânteie de amestec combustibil, nu aducea sufletul într-o stare de tensiune excepțională a tuturor. forțe creative, o stare de cea mai înaltă dăruire. Inginerul consacrat a refuzat cu încăpățânare să se transforme într-un om de afaceri.

De îndată ce a apărut un moment liber, acest respectabil bărbat de 43 de ani, ca un băiat, a alergat la laboratorul experimental pentru a-și lua rapid piesele preferate de fier cu mâinile și, încă o dată, să-și păteze fără speranță noul costum scump în ulei - el nu mai putea trăi fără a proiecta motoare. Toate gândurile lui erau în permanență legate de acest loc, unde motorul termic de fier, hrănit de mâinile lui, era încet, dar constant îmbunătățit.

Și apoi, într-o bună zi din 1874, din memoria neliniștitului inventator a apărut dintr-o dată o viziune despre cum în urmă cu 12 ani, pe când era încă tânăr om de afaceri, s-a luptat cu un motor în patru timpi, neputând să-și dea seama de ce refuza cu încăpățânare să funcționeze. . Acum, circumstanțele se schimbaseră: Otto avea cunoștințe tehnice bune și experiență practică bogată și, cel mai important, avea la dispoziție o echipă de proiectare formată din constructori profesioniști de motoare.

Inventatorul a decis să încerce din nou, iar primul său pas a fost descoperirea brevetului nr. 532 din 4 august 1874 (despre care vom discuta mai jos).


Otto, 1876

Apoi, echipei companiei a primit o nouă sarcină importantă, iar echipa nu a dezamăgit.

Ca urmare, în 1876, ca urmare a muncii comune a lui Nikolaus Otto, Gottlieb Daimler, Wilhelm Maybach, Hermann Schumm și mulți alți mecanici germani, ale căror nume nu au rămas în istorie, a fost dezvoltat, construit foarte faimosul motor pe gaz. și testat, care ulterior a provocat o astfel de agitație în istoria mondială a construcției de motoare, iar diagrama sa de bază de proiectare a stat la baza dezvoltării motoarelor de automobile folosite astăzi.

Ulterior, analizând partea descriptivă a brevetului lui Otto nr. 532 din 1877, cercetătorii au ajuns la concluzia că la acea vreme Otto nu și-a dat seama încă de beneficiile evidente ale comprimării amestecului combustibil și a ales cursa în patru timpi pentru a îmbunătăți uniformitatea motorului. Și abia după construirea primelor prototipuri a devenit clar că principalul avantaj al unei astfel de soluții tehnice nu este deloc echilibrul, ci o creștere a eficienței efective la 17% datorită cursei de precomprimare a amestecului combustibil.

Oricum ar fi, există un fapt istoric: ca urmare a muncii intense de doi ani depuse de o echipă strânsă sub conducerea lui N. Otto, în 1878, la Expoziția Mondială de la Paris, un nou singur- A fost prezentat motorul cu cilindru în patru timpi pe gaz cu aprindere prin „transfer de flacără”, care a rămas în istorie sub numele de „noul Otto”.


Spre deosebire de motorul cu aspirație naturală fabricat anterior, noul motor avea un cilindru orizontal, avea un mecanism de manivelă de tip cruce (volanul făcea 4 rotații în 2 timpi), era caracterizat prin zgomot redus, funcționare bună și lină și „putere unitară” semnificativ mai mare. .

Gazul era furnizat motorului prin trei tuburi: primul asigura alimentarea acestuia pentru a forma o încărcătură gaz-aer aspirată de piston în cilindru; al doilea a furnizat gaz arzătorului aprins situat în exteriorul buteliei; al treilea a furnizat gaz la camera de aprindere situată în bobină. Bobina mobilă în sine era o parte foarte complexă și îndeplinea funcțiile de formare a amestecului, înlocuia supapa de admisie (care a apărut mult mai târziu) și avea, de asemenea, o cameră de aprindere, unde s-a format mai întâi un amestec îmbogățit cu gaz, apoi când s-a deplasat bobina. , amestecul a fost aprins de flacăra arzătorului, cu mișcarea sa ulterioară legată de butelie și a aprins amestecul sărac gaz-aer conținut în acesta. Acesta a fost principiul „transferului de flacără”, de la care a derivat numele sistemului de aprindere de acest tip.

Viteza mașinii a fost reglată prin „sărirea flash-urilor” - regulatorul centrifugal a închis supapa de gaz, debitul de gaz a fost blocat și pistonul a condus aerul până când viteza a fost redusă la valoarea necesară.


Din perspectiva de astăzi, un astfel de design pare foarte primitiv, dar în acei ani de început motorul a creat o adevărată senzație, a fost declarată cea mai mare invenție în construcția de motoare de pe vremea lui Watt și i-a glorificat pe tinerii designeri implicați în crearea lui, deschizându-se mari perspective pentru ei.

Ulterior, tinerii vulturi Daimler și Maybach, hrăniți în acest cuib mare de construcție de motoare germane, au decolat într-un zbor independent și au dat lumii propriile lor motoare pe benzină cu carburator, care reprezintă dezvoltarea finală a ideilor încorporate în motorul Otto al lui. model 1878.

Mai târziu, fabrica Otto-Deitz a început să producă motoare compacte verticale pe gaz cu o capacitate de 0,17–0,5 litri. pp., numit „pitic” (Zwergmotor). Erau simple, ieftine, construite inițial fără bobină cu sincronizare cu supapă și destinate micilor meșteri.

Motoarele orizontale în serie ale modelului 1878 au dezvoltat o putere de 1–4 litri. pp., cea mai bună eficiență economică a acestora a fost de 12%. Mecanismul simplificat de transmitere a forței de la piston la arbore nu a mai împiedicat creșterea puterii din cauza creșterii dimensiunii, iar în 1880 fabrica oferea deja consumatorilor motoare de 15–20 cai putere, în 1880 - până la 80, în 1889. - până la 100, în 1893 - până la 200 l. Cu. si pana la 600 l. Cu. - în 1898. Experimentele experților independenți efectuate cu motoare produse în 1886 au arătat că eficiența acestora a crescut și este de 14...18% la 140...180 rpm.

Astfel, motoarele Otto nu numai că au scos motoarele Lenoir din producție, ci au început să atace motoarele cu abur pe un front larg.

Lovitură neașteptată a sorții


S-ar părea că acum Nikolaus Otto se poate bucura de razele calde ale faimei binemeritate pentru tot restul zilelor sale. Dar soarta ar fi vrut altfel.

Ideea era că drepturile de brevet din acei ani nu beneficiau doar solicitantului brevetului de motor. Brevetul a fost o frână puternică a activității creative a altor inventatori, care și-au propus să-și îmbunătățească semnificativ creația uneori foarte imperfectă, chiar până la a o reface complet. Și apoi și-au plesnit literalmente din mâini, amintindu-le că astfel de activități în acest moment pot fi efectuate numai cu acordul titularului brevetului. Și el, în cel mai bun caz, și-a vândut consimțământul pentru o sumă decentă și, în cel mai rău caz, a refuzat, pentru a-și menține monopolul.

Acest lucru s-a întâmplat cu noul motor: Deitz Gas Engine Factory JSC nu a brevetat doar designul motorului. În brevetul nr. 532 din 4 august 1874, compania însăși a fost cesionată Principiul de funcționare în 4 cicluri, așa cum a fost inventat prima dată de Nikolaus Otto. Nimeni nu avea dreptul să producă vreun motor în patru timpi fără permisiunea titularului brevetului.

Acest lucru a provocat resentimente amar în rândul inginerilor care erau dornici să proiecteze și să breveteze motoare în 4 timpi mai avansate din punct de vedere tehnic decât foarte primitivul motor Otto și, de asemenea, i-a înfuriat pe constructorii de mașini care doreau să producă motoare în patru timpi care erau la mare căutare.

În 1882, luptători furioși anti-monopol care trăiau în Germania, Austria, Anglia, Franța, Belgia și Italia s-au unit, au intentat procese pentru a contesta drepturile de brevet și au prezentat spre judecată un document ridicat din adâncurile istoriei, publicat într-o ediție mică (300 copii) în În 1861, o broșură a inginerului francez Alphonse Beau-de-Roches, care detalia considerații despre beneficiile indubitabile ale funcționării unui motor în 4 timpi cu comprimarea prealabilă a amestecului combustibil.

Mai mult, s-a dovedit că primul motor funcțional pe gaz în patru timpi a fost construit în 1873 de către ceasornicarul din Munchen H. Reitman. Procesul de lucru intern al acestui motor a fost complet în concordanță cu procesul motorului Otto, pe care l-a brevetat în 1877, iar designul motoarelor era foarte diferit unul de celălalt. Mașina a servit lui Reitman timp de aproape 8 ani ca motor pentru mașini de găurit și frezat și a uimit martorii oculari cu mersul calm. Doar că ceasornicarul, din naivitate, a considerat motorul său termic prea imperfect pentru a-l breveta, cu atât mai puțin să se laude cu el în fața întregii omeniri.

Ca urmare, la 30 ianuarie 1886, prin decizia finală a instanței, funcționarea în patru timpi a devenit proprietatea comună a tehnologiei, care, fără îndoială, a beneficiat doar industriei motoarelor și a permis acelorași Daimler și Maybach, care în 1882 s-au despărțit de Langen și Otto, pentru a crea cu mâna liberă, au stabilit propria afacere, în 1883 au proiectat primul motor pe benzină, iar în 1900 au organizat producția de masă de mașini cu motoare ușoare, de mare viteză, care dezvoltă până la 500–900 rpm. (pentru motoarele de atunci, funcționarea la 150–160 rpm era considerată normală).

Oricum ar fi, de fapt, un singur lucru se știe sigur: Otto era foarte îngrijorat de ceea ce s-a întâmplat și, deși treburile companiei sale nu au suferit prea mult din cauza hotărârii judecătorești, starea de sănătate a inventatorului era serioasă. subminat. Bătăliile juridice care au durat 4 ani, timp în care a fost acuzat în mod constant că și-a însuşit ideile altora și soluții constructive, i-au sfâșiat foarte mult nervii - după aceasta inventatorul era sortit să trăiască doar 5 ani...

Și literalmente cu o săptămână înainte de moartea sa, pe 17-19 ianuarie 1891, el i-a scris ultima sa scrisoare colegului său Langen, unde a subliniat în detaliu ideea care i-a venit odată sub influența conversațiilor comune cu Beau de Rochas al lucrătorului. proces al unui motor cu ardere internă, în care pistonul se comprimă la 100 de atmosfere de aer curat, apoi la începutul celei de-a treia curse se introduce treptat un „jet de combustibil” în cilindru, astfel încât în ​​cele din urmă combustibilul să se aprindă spontan și să ardă la constantă. presiune.

Adică Nikolaus Otto (dacă credeți în autenticitatea acestei scrisori) până în ultimele zile ale vieții s-a gândit la îmbunătățirea motoarelor și chiar a venit cu o idee, pe care un an mai târziu, pe 20 februarie 1892, Rudolf Diesel a conturat-o în brevetul lui.

Dar la 21 ianuarie 1891, inventatorul a murit, iar ideea lui a murit odată cu el, pentru că Langen nu putea înțelege importanța ei și a considerat-o rezultatul tulburării minții unui muribund...

Ei bine, așa cum se întâmplă adesea, de îndată ce inventatorul a murit, a fost imediat declarat mare. La exact o lună după moartea lui Otto, a avut loc un congres al Societății Germane de Ingineri, la care inventatorul a fost foarte lăudat și chiar i s-a acordat postum titlul onorific de „Doctor inginer”. Și în 1892, din anumite motive, Universitatea din Würzburg i-a acordat titlul onorific de doctor în filozofie pentru „... inventarea unui motor numit după el și care a adus mari beneficii în industrie”.

În memoria celebrului compatriot din Germania, motoarele în 4 timpi cu aprindere forțată se mai numesc Ottomotor.

La patru ani de la moartea lui Otto, prietenul și tovarășul său de arme Eugene Langen a murit, iar în 1900, Jean Etienne Lenoir, în vârstă de 78 de ani, care nu era faimos pentru scandalurile zgomotoase și supraviețuise cu mult colegilor săi mai tineri, a murit în liniște, după ce și-a dedicat ultimele decenii ale vieții în întregime lenevirii plăcute.

Așa s-a încheiat secolul al XIX-lea, care a fost atât de turbulent pentru construcția motoarelor...

Referinte:
Guldner G. Motoare pe gaz, ulei și alte motoare cu ardere internă. M., Tipografia lui T-va I. N. Kushnerev and Co., 1907.
Shpanov N. Nașterea unui motor. Editura State Energy. M., 1934.
12 comentarii
informații
Dragă cititor, pentru a lăsa comentarii la o publicație, trebuie login.
  1. +4
    12 martie 2024 06:07
    Citat: Lev Tyurin
    apare o curiozitate puternică: cum ar putea un om de afaceri ignorant din punct de vedere tehnic să vină independent cu un design atât de complex și ridicol?
    Tatăl prietenului meu avea doar patru ani de studii și chiar îi era jenă să scrie! Dar când a fost vorba de tehnologie, a devenit academician. Putea repara orice, de la un televizor la o mașină. Putea să-și construiască o casă și să facă un războaie de țesut pentru soția lui de la zero. Nu s-a gândit niciodată la ce parte să înceapă să lucreze, pur și simplu și-a pus mâinile în mecanism și a început ca prin minune să funcționeze imediat. Erau prieteni cu tatăl meu și el a spus despre el că nu are creierul în capul lui, ci în mâinile lui a face cu ochiul
    Articolul este cu siguranță un plus!
    1. +4
      12 martie 2024 12:32
      La fel cum bunicul tău a fost cândva mecanicul James Watt, care a făcut primul motor cu abur funcțional.
      Ei spun despre astfel de oameni „un maestru cu mâini de aur” sau „un mecanic de la Dumnezeu”.
      Dar Otto nu avea cunoștințe tehnice și nu putea face nimic cu mâinile sale. Dar am vrut cu adevărat să-mi fac motorul cu ardere internă mai bun decât al tuturor.
      Acesta este ceea ce îl face unic pe acest om.
    2. 0
      25 aprilie 2024 20:19
      După cum se spune: „Nu știu care ar trebui să fie coeficienții, dar știu cum ar trebui să funcționeze.” Câți alți astfel de maeștri originali, autodidacți, cu minți iscoditoare și mâini de aur, trăiesc în Rusia? Și nu bănuiesc că sunt mult (scuze pentru tautologie) mai eficienți decât actualii manageri eficienți (între ghilimele).
  2. +2
    12 martie 2024 15:57
    Vă mulțumesc foarte mult pentru un articol extrem de interesant și informativ. bine
    1. +3
      12 martie 2024 16:01
      Citat din Trapper7
      Vă mulțumesc foarte mult pentru un articol extrem de interesant și informativ.

      Ma alatur!
      În rest, aici totul este mai mult despre cavaleri și povești de dragoste ale regilor, vreau să căsc...
  3. 0
    12 martie 2024 16:20
    În primul rând, un articol despre d.v. Cu. este incomplet fără să-l menționăm pe Sadi Carnot.
    În al doilea rând, există o contradicție în datele privind eficiența: 14% este indicat pentru motorul atmosferic Otto-Langen și 17% pentru „noul Otto”.
  4. +2
    12 martie 2024 17:00
    Articolul nu este despre Carnot și nu despre teoria motoarelor cu ardere internă, ci despre o anumită persoană. Materialul este deja voluminos
    Citat din: ln_ln
    În al doilea rând, există o contradicție în datele privind eficiența,

    Care sunt mai exact contradicțiile?
  5. 0
    12 martie 2024 18:45
    Gasmotoren-Fabrik Deutz (fabrici de motoare cu gaz Deutz)

    Deoarece vorbim despre germani și Germania, iar în germană combinația de litere „eu” se citește ca „oh”, apoi, la urma urmei, „Deutz”.
  6. +1
    12 martie 2024 19:20
    Citat: Martin
    apoi, până la urmă, „Deutz”.
    Nu am văzut o astfel de opțiune în literatura tehnică internă.
    Fie Deitz (traducerea lui Güldner), fie Deitz
  7. 0
    13 martie 2024 18:55
    Când aveam 6 ani, tatăl meu, mecanic motor cu 3 ani de studii (război), mi-a explicat principiul de funcționare a unui motor cu ardere internă în 4 timpi în desene cu săgeți etc. Atunci dispozitivul mi s-a părut simplu și evident.
    Se pare că istoria motoarelor cu ardere internă este destul de complexă și nu toți pașii de-a lungul drumului au fost simpli. Era ca și cum o inteligență superioară îi înghițea pe oameni spre o soluție evidentă, dar ei au persistat și au îngrădit în monștri. Aparent, era la fel de greu pentru o persoană să inventeze un vârf de suliță de piatră. trist
  8. +1
    6 aprilie 2024 12:29
    Era un om persistent, un adevărat inventator. Noi, în Rusia, am avut întotdeauna mulți oameni talentați. Dar aproape întotdeauna soarta inventatorilor este adesea foarte dificilă și uneori tragică. Radio Popov, tanc Porokhovshchikov, avion Mozhaisk etc. și așa mai departe. Din păcate, suntem în urmă în ceea ce privește numărul de aplicații și chiar mai în urmă în implementare. Pentru că, chiar dacă întreprinderile implementează, de cele mai multe ori implementează doar propriile brevete, dar dacă acestea sunt evoluții din exterior, atunci 99% din implementare nu se va întâmpla. Aceasta este o problemă care împiedică deja dezvoltarea țării.
    1. 0
      22 mai 2024 03:53
      ?Popov radio

      Așa funcționează mentalitatea rusului, are puțină dorință de succes comercial. Cred că asta vine din conștiința ortodoxă. Popov s-a comportat ca un profesor universitar: le-a demonstrat colegilor și s-a calmat. Îmi amintesc că pe vremea sovietică (eram student) în anii 70 aveam un profesor de mecanică aplicată, el a inventat și a demonstrat de fapt un burghiu cu ciocan (l-a numit burghiu cu mișcare alternativă), și-a arătat convingător eficacitatea, dar ar fi fi dificil de organizat producția de masă și vânzarea era ireal.
      Germanii, și cu atât mai mult anglo-saxonii, au creier protestant, se străduiesc pentru succes comercial, iar societatea lor este organizată pentru acest succes.