Obwohl verschiedene Formen von Verbrennungsmotoren wurden vor dem 19. Jahrhundert entwickelt wurde, wurde ihre Verwendung gehindert, bis die kommerzielle Bohren und Produktion von Erdöl begann Mitte der 1850er Jahre. Mit dem Ende des 19. Jahrhunderts, führte Engineering Fortschritte, ihre weit verbreitete Annahme in einer Vielzahl von Anwendungen.
Zeitachse der Entwicklung
Verschiedene Wissenschaftler und Ingenieure zur Entwicklung von Brennkraftmaschinen:
Vor 1860
- 3. Jahrhundert: Die frühesten Zeugnisse einer Kurbel und Pleuelstange Mechanismus stammt aus dem 3. Jahrhundert n.Chr Hierapolis Sägewerk in Kleinasien als Teil des Römischen Reiches.
- 5. Jahrhundert: Roman Ingenieure dokumentiert mehrere Kurbelwellen-Pleuel-Maschinen für ihre Sägewerke verwendet.
- 9. Jahrhundert: Die Kurbel wird in der Mitte des 9. Jahrhunderts in mehreren der von den banū mūsā Brüder in ihrem Buch der Ingenious Devices beschriebenen hydraulischen Geräten.
- Im Jahre 1206 erfand al-Jazari einen frühen Kurbelwelle, die er mit einem Kurbelmechanismus in seinem Zweizylinder-Pumpe eingebaut. Wie die moderne Kurbelwelle, bestand aus einem Rad die Einstellung mehrerer Kurbelzapfen in Bewegung Al-Jazari Mechanismus, mit Bewegung des Rades kreisförmig ist und die Stifte in einer geraden Linie hin- und her. Die von al-Jazari beschrieben Kurbelwelle umwandelt kontinuierliche Drehbewegung in eine lineare Hin- und Herbewegung,
- 17. Jahrhundert: Christiaan Huygens entwirft Schießpulver, um Wasserpumpen anzutreiben, bis 3000 Kubikmeter Wasser / Tag für den Versailler Schlosspark liefern, im Wesentlichen die Schaffung der ersten Idee einer rudimentären Kolbenverbrennungsmotor.
- 1780er Jahre: Alessandro Volta gebaut ein Spielzeug elektrische Pistole, in der ein elektrischer Funken explodiert eine Mischung aus Luft und Wasserstoff, Brennen einen Korken aus dem Ende der Pistole.
- 1791: John Barber empfängt britischen Patent # 1833 für ein Verfahren zum Rising brennbare Luft für die Zwecke von Producing Bewegung und Erleichterung Metallurgie. Darin beschreibt er eine Turbine.
- 1794: Robert Straße baute eine kompressionsfreie Motor, dessen Wirkungsweise wäre fast ein Jahrhundert dominieren.
- 1807: Nicéphore Niépce installiert sein "Moos, Kohlenstaub und Harz" angeheizt Pyréolophore Verbrennungsmotor in einem Boot und eingeschaltet auf den Fluss Saône in Frankreich. Ein Patent wurde später von Kaiser Napoleon Bonaparte am 20. Juli 1807 erteilt.
- 1807: Schweizer Ingenieur Isaac de Rivaz errichtet einen Verbrennungsmotor angetrieben von einem Wasserstoff und Sauerstoff-Gemisch, und durch elektrische Funken entzündet.
- 1823: Samuel Brown patentiert die erste Verbrennungsmotor industriell angewendet werden. Es war kompressionsfreie und auf das, was Hardenberg ruft der "Leonardo-Zyklus", was, war wie der Name sagt bereits veraltet zu dieser Zeit.
- 1824: Französisch Physiker Sadi Carnot gründete die thermodynamische Theorie der idealisierten Wärmekraftmaschinen.
- 1826 1. April: Amerikanische Samuel Morey erhielt ein Patent für eine kompressionsfreie "Gas oder Dampf Motor."
- 1833: Lemuel Wellman Wright, UK-Patent 6525, tabellenartigen Gasmotor. Doppelt wirkenden Gasmotor, erste Datensatz der Wassermantel Zylinder.
- 1838: Ein Patent wurde William Barnett gewährt. Nach Dugald Clerk war dies der erste aufgezeichnete Verwendung von In-Zylinder-Kompression.
- 1853-1857: Eugenio Barsanti und Felice Matteucci erfunden und patentiert einen Motor unter Verwendung der Freikolben-Prinzip, die möglicherweise das erste 4-Takt-Motor war.
- 1856: in Florenz zu Fonderia del Pignone, realisiert Pietro Benini einen funktionierenden Prototyp des italienischen Motor Versorgung 5 HP. In den folgenden Jahren entwickelte er stärkere Motoren mit einer oder zwei Kolben, die als stationäre Energiequellen dienten, ersetzen Dampfmaschinen.
- 1857: Eugenio Barsanti und Felice Matteucci beschreiben die Prinzipien der Freikolbenmotor, wo das Vakuum nach der Explosion kann Atmosphärendruck, um den Arbeitstakt zu liefern. Otto und Langen waren die ersten, eine marktfähige Engine basiert auf diesem Konzept 10 Jahre später zu machen.
1860-1920
- 1860: Belgier Jean Joseph Etienne Lenoir produzierte eine Gas-Verbrennungsmotor im Aussehen ähnlich einer horizontalen doppelwirkenden Dampfmaschine, mit Zylinder, Kolben, Pleuel, und das Schwungrad in dem das Gas im wesentlichen an die Stelle des Dampfes. Dies war der erste Verbrennungsmotor in Stückzahlen produziert werden.
- 1861 Die früheste bestätigte Patent des 4-Takt-Motor, durch Alphonse Beau de Rochas. Ein Jahr zuvor, machte Christian Reithmann einen Motor, der die gleiche gewesen sein kann, aber es ist nicht bekannt, da sein Patent war nicht klar, in diesem Punkt.
- 1862: Die deutsche Nikolaus Otto beginnt, einen Gasmotor herzustellen. Eigentlich war es eine keine Kompression Lenoir Motor mit einem Freikolben.
- 1863: Nikolaus Otto, in England und anderen Ländern seine erste atmosphärische Gasmaschine patentiert. Otto war der erste, bauen und verkaufen diese Art von kompressions Motors mit einem indirekten wirkenden Freikolben, dessen großer Effizienz gewann die Unterstützung von Eugen Langen und dann die meisten der Markt, der zu dieser Zeit vor allem für kleine Stationärmotoren angetrieben ausgelegt durch die Beleuchtung Gas. Eugen Langen in Zusammenarbeit mit Otto in der Konstruktion und sie fingen an, ihn im Jahre 1864 herzustellen.
- 1865: Pierre Hugon begann mit der Produktion der Hugon Motor, ähnlich dem Lenoir Motor, aber mit einer besseren Wirtschaftlichkeit und zuverlässiger Flammenzündung.
- 1867: Otto und Langen stellten ihre Freikolbenmotor an der Pariser Weltausstellung im Jahre 1867, und sie die größte Auszeichnung. Es hatte weniger als die Hälfte des Gasverbrauchs der Lenoir oder Hugon Motoren.
- 1870: In Wien legte Siegfried Marcus das erste mobile Benzinmotor auf einem Handwagen.
- 1872: In Amerika George Brayton Brayton erfunden Ready Motor und ging in die kommerzielle Produktion, benutzten konstanten Druck Verbrennung, und war der erste kommerzielle Flüssigkeit betriebenen Verbrennungsmotor.
- 1876: Nikolaus Otto, die Arbeit mit Gottlieb Daimler und Wilhelm Maybach, der Autor die Entstehung des Viertaktmotors. Die deutschen Gerichte jedoch nicht zu halten sein Patent, um alle in den Zylinder Kompressionsmotoren oder sogar das Viertaktzyklus abdecken, und nach dieser Entscheidung im Zylinder Kompression wurde universal.
- 1878: Dugald Clerk entwarf die erste Zweitaktmotor mit In-Zylinderkompression. Er patentierte es in England im Jahre 1881.
- 1879 Karl Benz, unabhängig zu arbeiten, wurde ein Patent auf seine Brennkraftmaschine, eine zuverlässige Zweitakt-Gasmotor, basierend auf der gleichen Technologie wie De Rochas Entwurf des Viertaktmotors erteilt. Später entwickelt Benz und baute seinen eigenen Viertaktmotor, der in seiner Automobile, die im Jahre 1885 entwickelt wurden, im Jahr 1886 patentiert wurde verwendet, und wurden die ersten Automobile in der Produktion.
- 1882: James Atkinson erfand den Atkinson-Zyklus-Motor. Atkinsons Motor hatte eine Power-Phase pro Umdrehung zusammen mit verschiedenen Ein- und Ausbau Mengen, die möglicherweise damit es effizienter als der Otto-Zyklus, aber sicher vermieden Ottos Patent.
- 1884 britische Ingenieur Edward Butler konstruiert den ersten Benzinverbrennungsmotor. Butler erfand die Zündkerze Zündung Magnetzünder, Spulenzündung und Sprühstrahl Vergaser, und war der erste, um das Wort Benzin verwenden.
- 1885: deutsche Ingenieur Gottlieb Daimler erhielt eine deutsche Patent für einen Kompressor
- 1889 Félix Millet beginnt mit der Entwicklung des ersten Fahrzeugs durch eine Rotationsmotor in Verkehrsgeschichte angetrieben werden.
- 1891: Herbert Akroyd Stuart baute seine Ölmotor, Leasing Rechte für Hornsby von England, sie zu bauen. Sie bauten die ersten Kaltstart-Selbstzündungsmotoren. Im Jahr 1892 installierte sie die ersten, die in einer Wasserpumpstation. Im selben Jahr, eine experimentelle Hochdruck-Version produziert selbst erhaltende Zündung durch Kompression allein.
- 1892: Rudolf Diesel entwickelte seine Carnot Wärmekraftmaschine-Motor.
- 1887: Gustaf de Laval stellt die de Laval-Düse
- 1893 23. Februar: Rudolf Diesel ein Patent für seine Selbstzündungsmotor.
- 1896: Karl Benz erfand den Boxermotor, der auch als Boxermotor oder der Boxermotor, bei dem die entsprechenden Kolben erreichen oberen Totpunkt zur gleichen Zeit bekannt ist, wodurch sich gegenseitig in Schwung Ausgleich.
- 1898: Fay Oliver Farwell entwirft den Prototyp der Linie der Adams-Farwell Automobile, alle mit drei oder fünf Zylinderdrehverbrennungsmotoren angetrieben werden.
- 1900: Rudolf Diesel demonstriert den Dieselmotor in der 1900 Weltausstellung mit Erdnussöl Kraftstoff.
- 1900: Wilhelm Maybach entwickelt, einen Motor bei der Daimler-Motoren-Gesellschaft gebaut nach den Vorgaben der Emil Jellinek, der den Motor Daimler-Mercedes nach seiner Tochter benannt werden benötigt. 1902 Autos mit dem Motor wurden von DMG in Produktion.
- 1903 - Konstantin Ziolkowski beginnt eine Reihe von theoretischen Arbeiten diskutieren den Einsatz von Raketen in den Weltraum zu erreichen. Ein wesentlicher Punkt in seinem Werk ist flüssig betriebenen Raketen.
- 1903: Ægidius Elling baut eine Gasturbine mit einem Radialverdichter, die aus eigener Kraft läuft. Von den meisten Definitionen, ist dies der erste Arbeitsgasturbine.
- 1905 Alfred Büchi Patente der Turbolader und beginnt die Herstellung der ersten Beispiele.
- 1903-1906: Das Team von Armengaud und Lemale in Frankreich bauen eine komplette Gasturbinentriebwerk. Es verwendet drei separate Kompressoren durch eine einzelne Turbine angetrieben. Grenzen für die Turbinentemperaturen erlauben nur einen 3: 1 Verdichtungsverhältnis, und die Turbine nicht auf einem Parsons-like "Fan" basiert, aber eine Peltonrad artige Anordnung. Der Motor ist so ineffizient, bei ungefähr 3% thermischer Wirkungsgrad, dass die Arbeit abgebrochen wird.
- 1908: New Zealand Erfinder Ernest Godward begann ein Motorradgeschäft in Invercargill und montiert die importierten Fahrräder mit seiner eigenen Erfindung - Benzinsparer. Seine Economisern gearbeitet sowie in Autos, wie sie in Motorrädern haben.
- 1908: Hans Holzwarth nimmt Arbeit auf umfangreichen Recherchen auf einer "explosiven Zyklus" Gasturbine, basierend auf der Otto-Zyklus. Dieser Entwurf verbrennt Brennstoff bei einem konstanten Volumen und ist etwas effizienter. Bis 1927, wenn die Arbeit beendet ist, er über 13% Wärmewirkungsgrad erreicht hat.
- 1908: René Lorin Patente ein Design für das Staustrahltriebwerk.
- 1916: Auguste Rateau schlägt mit Abgasbetriebenen Kompressoren Höhen-Leistung, das erste Beispiel des Turboladers zu verbessern.
1920-1980
- 1920: William Joseph Stern berichtet der Royal Air Force, dass es keine Zukunft für das Turbinentriebwerk in Flugzeugen. Er stützt seine Argumentation auf die extrem niedrige Effizienz der bestehenden Kompressor Designs. Aufgrund Sterns Eminenz, ist sein Blatt so überzeugend, es gibt wenig offizielle Interesse an Gasturbinentriebwerken überall, auch wenn dies nicht von langer Dauer.
- 1921: Maxime Guillaume Patente die axiale Stromgasturbinentriebwerk. Es verwendet mehrere Stufen in sowohl dem Kompressor und der Turbine, verbunden mit einem einzigen sehr großen Brennkammer.
- 1923: Edgar Buckingham an der United States National Bureau of Standards veröffentlicht einen Bericht über Jets, kommt zum gleichen Schluss wie WJ Stern, dass das Turbinentriebwerk ist nicht effizient genug. Insbesondere stellt er fest, dass ein Jet wäre fünf Mal so viel Kraftstoff wie ein Kolbenmotor zu verwenden.
- 1925: Die Hesselman Motor wird durch schwedische Ingenieur Jonas Hesselman eingeführt stellte die erste Verwendung von Benzin-Direkteinspritzung auf einem Ottomotor.
- 1925: Wilhelm Pape Patente eine Konstantvolumenmotorkonstruktion.
- 1926: Alan Arnold Griffith veröffentlicht seine bahnbrechenden Papier Aerodynamische Theorie der Turbinen-Design, die Änderung der geringe Vertrauen in Strahltriebwerken. Darin zeigt er, dass bestehende Kompressoren "fliegen ins Stocken geraten", und dass wichtige Verbesserungen können durch die Neugestaltung der Blätter aus einem flachen Profil in einer Tragfläche, los, um mathematisch gemacht werden zeigen, dass eine praktische Motor ist auf jeden Fall möglich ist und die zeigt, wie ein zu bauen Turboprop.
- 1926 - Robert Goddard startet die erste Flüssigbrennstoff-Rakete
- 1927: Aurel Stodola veröffentlicht seine "Dampf- und Gasturbinen" - grundlegende Referenz für die Strahlantriebsingenieure in den USA.
- 1927: Ein Testbed Einwellen-Turboverdichter auf Basis von Griffith Blade-Design ist in der Royal Aircraft Establishment getestet.
- 1929: Frank Whittle Arbeit auf Strahltriebwerke veröffentlicht
- 1930: Schmidt Patente ein Puls-Jet-Motor in Deutschland.
- 1935: Hans von Ohain erstellt Pläne für ein Strahltriebwerk und überzeugt Ernst Heinkel, um ein Arbeitsmodell zu entwickeln. Zusammen mit einem einzigen Mechaniker von Ohain entwickelt die weltweit erste Turbostrahltriebwerks auf einem Prüfstand.
- 1936: Französisch-Ingenieur René Leduc, nachdem sie unabhängig voneinander wiederentdeckt René Lorin Design, erfolgreich demonstriert das weltweit erste Betriebsstaustrahltriebwerk.
- 1937: Die erste erfolgreiche Lauf von Sir Frank Whittle Gasturbine für Strahlantrieb.
- März 1937: Die Heinkel HeS 1 Versuchs Wasserstoff betrieben Schleuderstrahlmaschine bei Hirth getestet.
- 27. August 1939: Flug der weltweit ersten Turbostrahlkraft Flugzeuge. Hans von Ohain Heinkel He 178 V1 Pionier Turbojet-Flugzeuge Prototyp macht seinen ersten Flug, angetrieben von einem He S 3 von Ohain Motor.
- 15. Mai 1941: Der Gloster E.28 / 39 wird der erste britische Düsenmotoriges Flugzeug zu fliegen, mit einem Strom Jets W.1 Turbojet von Frank Whittle und andere entwickelt.
- 1942: Max Bentele entdeckt in Deutschland, dass Turbinenschaufeln kann brechen, wenn Vibrationen in seiner Resonanzbereich, ein Phänomen aus der Dampfturbine Erfahrung bereits in den USA bekannt.
- 18. Juli 1942: Die Messerschmitt Me 262 erste Strahltriebwerk Flug
- 1946: Sam Baylin entwickelt die Baylin Motor ein Dreitakt-Verbrennungsmotor mit Drehkolben. Eine grobe, aber komplexen Beispiel für die Zukunft Wankelmotor.
- In den frühen 1950er Jahren Ingenieure für The Texas Firma heißt jetzt Chevron entwickelte ein Viertaktmotor mit einem Kraftstoffeinspritzer, die eingesetzt werden, was die Texco Verbrennungsprozesses aufgerufen, die im Gegensatz zu normalen Viertakt-Benzinmotoren, die ein separates Ventil für die Zufuhr des Luft verwendet Benzin-Gemisch, wobei der TCP Motor das Einlassventil mit einem in speziellen Ummantelung eingebaut führt die Luft zu dem Zylinder in einem Tornado förmig an dann der Kraftstoff eingespritzt und von einer Zündkerze gezündet wird. Die Erfinder behauptet ihren Motor könnte zu brennen auf fast jeder Kraftstoff auf Erdölbasis jeder Oktan und sogar einige alkoholhaltigen Kraftstoffen zB Kerosin, Benzin, Motoröl, Traktoröl usw. ohne Pre-Combustion klopfen und die vollständige Verbrennung des Kraftstoffs in den Zylinder einzuspritzen. Während der Entwicklung wurde von 1950 fortgeschritten, gibt es keine Aufzeichnungen über die TCP Motor kommerziell genutzt.
- 1950 Entwicklung beginnt mit dem US-Unternehmen des Freikolbenmotor-Konzept, das ein crankless Verbrennungsmotor.
- 1954: Felix Wankel ersten funktionierenden Prototyp DKM 54 des Wankelmotors
1980 bis heute
- 1986 Benz Gmbh Dateien für den Patentschutz für eine Form von Scotch-Yoke-Motor und beginnt mit der Entwicklung der gleiche. Entwicklungs anschließend aufgegeben.
- 2004 Hyper-X ersten SCRAM-Jet, um Höhe zu halten
- 2004 Toyota Motor Corp-Dateien für den Patentschutz für neue Form von Scotch-Yoke-Motor.
- 2014 Ford Motor Company Dateien Patent für kompakte Turbinentriebwerk.
Motorstart
Frühe Verbrennungsmotoren wurden von Hand Ankurbeln gestartet. Später wurden verschiedene Typen von Startermotor entwickelt. Dazu gehörten:
- Eine Hilfsvergasermotor zum Starten eines größeren Benzin- oder Dieselmotor. Die Hucks Starter ist ein Beispiel,
- Cartridge Starter, wie beispielsweise die Coffman Motoranlasser, der eine Vorrichtung wie eine leere Schrotpatrone eingesetzt. Dies waren beliebt für Flugzeugtriebwerke
- Pneumatische Starter
- Hydraulische Starter
- Elektrostarter
Elektrostarter sind jetzt fast allgemein für kleine und mittelgroße Motoren, während Luftstarter sind für Großmotoren eingesetzt.
Moderne vs. historischen Kolbenmotoren
Die ersten Kolbenmotoren hatten keine Kompression, sondern lief auf einem Luft-Kraftstoff-Gemisch angesaugt oder während des ersten Teils des Ansaughubs eingeblasen. Der bedeutendste Unterschied zwischen modernen Verbrennungsmotoren und den frühen Designs ist die Verwendung von Kompression und insbesondere im Zylinder Kompression.
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