ЖАН ЖОЗЕФ ЭТЬЕН ЛЕНУАР

Московский Государственный  Университет Путей Сообщения

 

Факультет:

Кафедра:

      ДОКЛАД

На тему: Жан Жозеф Этьен Ленуар

 

 

Выполнил студент

__________________ (подпись)

 

 

Руководитель  дипломной работы

__________________ (подпись)

 

 

 

 

 

 

Москва

2010

 

Этьенн Ленуар /Жан Жозеф Этьен Ленуар/

Etienne Lenoir /Jean Joseph Etienne Lenoir/

( 12.01.1822 года [Бельгия]- 04.08.1900 года )

Франция (France)

Жан Жозеф Этьен Ленуар (Jean Joseph Etienne Lenoir) - один из создателей двигателя внутреннего сгорания – родился в Бельгии в 1822 году.

 

Его отец, бельгийский промышленник, умер, когда мальчику было восемь лет. Собравшийся поступить в парижский  Ecole Polytechnique - самый знаменитый технический вуз Франции – Ленуар вынужден был оставить свою мечту стать инженером и начал работать официантом в довольно непритязательном ресторане 'Холостой парижанин'. Среди завсегдатаев заведения часто встречались владельцы мастерских и механики. Так, подавая закуски и разнося спиртное, молодой человек жил проблемами механиков и инженеров, а в его голове уже начинал рождаться смелый план по принципиальному усовершенствованию такой диковинки, как двигатель. Вскоре, оставив место гарсона, Ленуар поступил на работу в одну из мастерских, где его обязанностью стало составление новых эмалей. Примерно через год, поссорившись с хозяином, Ленуар стал механиком-одиночкой, чинившим все подряд – от экипажей до отхожих мест и кухонной утвари. Поработав какое-то время и не добившись ни благодарности, ни денег, он поступил в механическое и литейное заведение итальянца Маринони, которое с помощью Ленуара преобразилось в гальванопластическую мастерскую. Наконец-то, Ленуар повел безбедную жизнь и получил возможности для экспериментального изобретательства. В то время он создал свои вариации маломощного электромотора, регулятора динамомашин, водомера. Ленуар запатентовал все свои изобретения и продолжал опыты. Широко используя инженерный опыт своих предшественников, Ленуар приблизился к схеме паровой машины двойного действия.

Первый, опытный образец  двигателя приятно удивил Ленуара  и его спонсора Маринони своей  бесшумностью. Были и минусы - он слишком  быстро нагревался во время работы и требовал принципиально другого  охлаждения. Из-за юридической промашки машина Ленуара была опечатана, однако (нет худа без добра), именно это подтолкнуло его к созданию собственной фирмы. И очень скоро начала работу фирма по выпуску газовых двигателей 'Ленуар и Ко'. Мотор Ленуара, мощностью в 4 лошадиные силы, производили французские фирмы 'Маринони', 'Лефевр', 'Готье' и немецкая фирма 'Кун'.

Автомобиль Ленуара

 

В 1860 году Ленуар получил  патент на свое изобретение, и в том  же году с двигателем познакомился немецкий инженер Отто, создавший  впоследствии вместе с Лангеном фирму  для производства таких двигателей. Именно эта фирма, поначалу прославившая труд Ленуара, впоследствии отнимет  его лавры.

Машина Ленуара с успехом  демонстрировалась на Парижской  выставке 1862 года. Французский журнал 'Иллюстрасьон' предложил публике  чертеж и описание омнибуса Ленуара  — трехколесного восьмиместного экипажа с этим двигателем. Это  было интересное время – время  инженерных дерзаний и неисчерпаемых  идей и возможностей. Самые смелые и революционные решения не давали покоя гениальным 'технарям' по всему  свету – впереди была эра прогресса. В декабре 1872 года газовый двигатель  Ленуара был установлен на дирижабле, испытания прошли успешно. Однако, слава  Ленуара была недолгой – уже в 1878 году его обошли немцы -. шумная и  громоздкая 4-тактная машина его  бывшего коллеги Отто с большим  вертикальным колесом маховика работала с КПД, равным 16 %, тогда как в  двухтактном двигателе Ленуара  он достиг лишь 5 %. Безусловно, рекорд был  побит. Но таково было время – изобретения  и невиданные ранее технологии каждый день потрясали мир, а впереди  было еще столько всего!.. И могли  ли вообразить блестящие инженеры того славного времени, до чего дойдут изыскания  в области автомобилестроения, а  современные двигатели, доведенные практически до совершенства, снова  вот-вот преобразуются в принципиально  новый вид – на этот раз электрический… А авто, немного созвучные первым автомобилям, уже стали развлекательным  транспортным средством – в жизнь  вошла продажа квадроциклов, минимобилей  и скутеров. И даже появились детские  мотоциклы, детские квадроциклы  и машины.

ДВС Ленуара в двух проэкциях.

Жан Жозеф Этьен Ленуар умер 4-го августа 1900 года. Он не был  богат и не был знаменит… Он был лишь одним из тех, кто приблизил  прогресс не получив ни славы, ни денег…

Их было много – людей, которые не могли жить спокойно –  они изобретали, придумывали, изменяли и дополняли мир, повинуясь лишь инженерной мысли, неспокойному сердцу и вере в бесконечную силу разума.

 

 

Двигатель Ленуара — исторически  первый работающий двигатель внутреннего  сгорания, запатентованый в 1859 г. бельгийским  изобретателем Жаном Жозефом  Этьеном Ленуаром.

На конструкцию одноцилиндрового двухтактного газового двигателя заметное влияние оказали технические  решения, использованные в паровой  машине Уатта: поршень двойного действия (рабочими ходами являются и прямой и обратный), золотниковый механизм, управляющий подачей рабочего тела в цилиндр и удалением отработанного. Только рабочим телом является не пар, а продукты сгорания смеси воздуха  и светильного газа, вырабатываемого  газогенератором.

Рабочий процесс двигателя  Ленуара можно рассмотреть, начиная  с движения поршня из одного из крайних  положений. При этом золотники установлены  в позицию, при которой в рабочую (расширяющуюся) полость цилиндра поступает  воздух и светильный газ, а из другой полости поршнем вытесняются  продукты сгорания, образовавшиеся в  предшествующем такте. На этой стадии цикла движение механизма происходит за счёт инерции маховика. Когда  объём рабочей полости достигнет  некоторой величины, определяемой кинематикой  механизма, золотник перекрывает подачу топливной смеси, и на свечу зажигания  подаётся высоковольтный электрический  разряд, топливная смесь воспламеняется и сгорает прежде, чем поршень  успевает значительно продвинуться, т.е. практически при постоянном объёме. При этом давление и температура газа в рабочей полости многократно увеличиваются, он расширяется и совершает работу, двигая поршень до крайнего положения, противоположного начальному, при этом золотник перемещается в позицию выпуска отработанного газа. После прохождения мёртвой точки (за счёт инерции маховика) процесс повторяется

при обратном ходе поршня.

Экипаж с ДВС Ленуара. Сзади газоинтегратор.

Газовый двигатель  был менее громоздким и тяжёлым  в сравнении с паровыми, проще  в управлении, при запуске не требовал длительной подготовки (разогрева котла), а в стационарном режиме работал  полностью автоматически, тогда  как для работы паровой машины требовалось постоянное участие  кочегара. По этим причинам газовый  мотор сразу привлёк к себе внимание потребителей.

Этих двигателей было выпущено свыше 300 единиц (по некоторым источникам — до 500) несколькими французскими фирмами, на которых Ленуар размещал заказы на изготовление. Они использовались как стационарные, судовые, как приводы  локомотивов и дорожных экипажей. Но после появления в продаже  четырёхтактного двигателя внутреннего  сгорания конструкции Николауса  Отто (принцип действия которого широко используется и сегодня), двигатель  Ленуара быстро теряет свои позиции  на рынке, и, в конце-концов, вытесняется  двигателем Отто.

Двигатель Ленуара значительно  уступал конкуренту по термическому КПД, кроме того, по сравнению с  другими поршневыми двигателями  внутреннего сгорания у него была крайне низкая мощность, снимаемая  с единицы рабочего объёма цилиндра. Двигатель с 18-литровым цилиндром  развивал мощность всего в 2 лошадиных  силы. Эти недостатки были следствием того, что в двигателе Ленуара  отсутствует сжатие топливной смеси  перед зажиганием. Равномощный ему  двигатель Отто (в цикле которого был предусмотрен специальный такт сжатия) весил в несколько раз  меньше, и был гораздо более  компактным.

Даже очевидные преимущества двигателя Ленуара — относительно малый шум (следствие выхлопа  практически при атмосферном  давлении), и низкий уровень вибраций (следствие более равномерного распределения  рабочих ходов по циклу), не помогли  ему выдержать конкуренцию.

В технической термодинамике  рабочий процесс двигателя Ленуара  описывается циклом Ленуара.

В последующие годы несколько  изобретателей из разных стран пытались создать работоспособный двигатель  на светильном газе. Однако все эти  попытки не привели к появлению  на рынке двигателей, которые могли  бы успешно конкурировать с паровой  машиной. Честь создания коммерчески  успешного двигателя внутреннего  сгорания принадлежит бельгийскому инженеру Жану Этьену Ленуару. Работая  на гальваническом заводе, Ленуар пришёл к мысли, что топливовоздушную смесь  в газовом двигателе можно  воспламенять с помощью электрической  искры, и решил построить двигатель  на основе этой идеи.

Музейный экспонат ДВС Ленуара.

Ленуар не сразу добился  успеха. После того как удалось  изготовить все детали и собрать  машину, она проработала совсем немного  и остановилась, так как из-за нагрева поршень расширился и  заклинил в цилиндре. Ленуар усовершенствовал свой двигатель, продумав систему водяного охлаждения. Однако вторая попытка  запуска также закончилась неудачей из-за плохого хода поршня. Ленуар дополнил свою конструкцию системой смазки. Только тогда двигатель начал  работать.