Мотор

Введение

Утро. Вы проснулись, умылись, согрели чай на газовой или электрической плитке, наконец, вышли из дома и сели в автобус. Навстречу идут трамваи, троллейбусы, автомашины. Вы сходите с автобуса, и бесшумный эскалатор спускает вас на станцию метро. Просторная платформа залита электрическим светом. Автоматически открываются двери подошедшего поезда, и через минуту поезд мчится по тоннелю. Вы и не думаете о том, сколько машин за этот короткий срок совершали для вас самую разнообразную работу. Подавали воду и газ насосы, работал мотор автобуса, вращались электродвигатели эскалатора, генераторы посылали электрическую энергию для освещения и вентиляции метро, сжатый воздух открывал двери вагона…

Техника так прочно вошла в нашу жизнь, мы так привыкли к ней, что часто не замечаем её.

Основой современной техники, сердцем любой современной машины является двигатель — мотор.

«Всякая вполне развитая машина, — писал К. Маркс, — состоит из трёх существенно различных частей: двигательного механизма, трансмиссии (передаточного механизма), наконец, исполнительного механизма или собственно рабочей машины. Двигательный механизм действует как движущая сила всей машины. Он или сам порождает свою двигательную силу, как, например, паровая машина, калорическая машина (действующая нагретым воздухом), электромагнитная машина и т. д., или же получает импульс извне от какой-либо готовой силы природы, как водяное колесо от падающей воды, крыло ветряной мельницы от ветра и т. д.».

Много тысяч лет назад человек научился получать огонь трением сухих кусков дерева друг о друга. Так впервые механическая работа трения была переведена в теплоту.

Прошли тысячелетия, и человек научился управлять обратным процессом — преобразовывать тепло в механическую работу; был создан первый тепловой двигатель — паровая машина.

Первую паровую машину изобрёл и построил в 1764 году на Алтае горный мастер Барнаульского завода Иван Иванович Ползунов. С тех пор человек заставил работать на себя огромное количество тепловой энергии, скрытой в угле, нефти, дровах, газах.

Топливо сжигается в специальных топках паровых машин и нагревает воду в котле. Вода превращается в пар, который приводит в движение паровую машину. Такие машины и служат двигателями пароходов и паровозов.

Однако в топке и в котле теряется значительная часть энергии топлива, — нередко 90–95 процентов. Кроме того, само устройство топки и котла сложно и громоздко, а это особенно неудобно для городского транспорта. Необходимо было создать небольшой по размерам двигатель, в котором энергия топлива использовалась бы наиболее экономно, то-есть чтобы топливо сгорало не в отдельной топке, а в самой машине. Топливом в данном случае может служить горючий газ, бензин или нефть.

Первый такой двигатель внутреннего сгорания, работавший на сырой нефти, был создан в России. В России же были построены первый теплоход и первый тепловоз.

С появлением лёгкого и всегда готового к действию двигателя стало возможным развитие автомобилестроения, тракторной промышленности и авиации.

Двигатели внутреннего сгорания — наиболее выгодные моторы. Казалось, человечество имеет в своих руках мотор, который может быть установлен на транспорте любого вида. Однако в последние годы авиацию уже не удовлетворяет «обычный» авиационный мотор. На смену ему приходит двигатель внутреннего сгорания особого рода — реактивный двигатель. Честь создания и применения в авиации реактивного двигателя принадлежит великому русскому учёному Константину Эдуардовичу Циолковскому.

У самых истоков развития моторостроения и на пороге его будущего стоят русские изобретатели. Их дело с успехом продолжают советские учёные и конструкторы.

Рис. 1. Широко применение двигателей внутреннего сгорания в технике.

Велико и многообразно семейство современных двигателей внутреннего сгорания. В этой небольшой книге мы расскажем только о тех из них, которые применяются на транспорте. Мы расскажем здесь, как устроен и как работает двигатель внутреннего сгорания, как служит он человеку на земле, на воде и в воздухе. Мы расскажем также и о том великом вкладе, который на протяжении многих лет внесли в дело развития и усовершенствования мотора русские мастера, изобретатели и учёные.