Większości polaków nazwiska Otto nie kojarzy choć powinno. W Polsce za twórce silnika spalinowego uważa się Benza lub Daimlera. Ale to właśnie
Nikolaus Otto zaprezentował w roku 1878 na wystawie paryskiej pierwszy prawdziwy silnik czterosuwowy i ostatni. Gdyż co prawda pracował na gaz, ale w samym procesie spalania do dziś niewiele się zmieniło. Nawet przerażające super maszyny napędzające bolidy wyścigowe funkcjonują wedle zasady Otto. Tyle że pracują trochę szybciej. Za to nazwisko
Christiana Huygensa już coś nam mówi, gdyż na lekcjach fizyki omawia się pomysły dzięki, którym ten genialny fizyk i matematyk z Holandii stworzył podstawy na, których potem Otto oparł swój koncept silnika spalania wewnętrznego. Będąc nadwornym uczonym króla
Ludwika XIV dla potrzeb fontann w wersalu Huygens stworzył w roku 1673 maszynę która miała pompować wodę do ogrodów królewskich. Zapalał mianowicie proch strzelnicy w cylindrze a gazy powstałe w wyniku eksplozji przesuwały do góry tłok umieszczony w cylindrze. Tłok był połączony za pomocą systemu linek i bloczków z przeciwwagą, która wyciągała ze studni wodę. system zadziałał tylko raz, gdyż p
otem w cylindrze nie było prochu. Ale ten pierwszy ruch tłoka, który wedle wszystkich zasad konstrukcji silników należy nazwać suwem pracy. Stanowiło to najważniejszy krok w stronę stworzenia maszyny spalinowej. Dopiero w 75 lat potem
James Watt skutecznie zdołał wykorzystać parę wodną do napędzania tłoka w maszynie parowej, zapoczątkowując rewolucję przemysłową. Kolejny etap na drodze stworzenia silnika spalinowego wyznaczył
Etienne Lenoir, który w roku 1860 zbudował silnik gazowy. W tym silniku przy udziale elektryczności dokonywał się zapłon gazu świetlnego, przez co dochodziło do przemieszczania tłoka. Oczywiście silnik ten nie pracował tak płynnie jak dzisiejsze jednostki napędowe. Skakał, trząsł się, był głośny i niebezpieczny. Do zapłonu
dochodziło w sposób automatyczny, a maszyna osiągała moc 2
kilowatów. Od tej konstrukcji do 4-
suwowego silnika
Otta było już niedaleko.
l Transport Morski l A ten pracował
zupełnie inaczej: ciszej, płynniej, szybciej, efektywniej i oszczędniej od wszystkich stworzonych przed nim maszyn. Zasysanie, sprężenie praca wydech - takie są cztery suwy silnika 4-
suwowego.
Oczywiście licząc dla jednego tłoka
przemieszczającego się w jednym cylindrze. Paliwo drobne rozpylone i wymieszane z powietrzem by lepiej poddawało
się zapłonowi zasysane jest do wnętrza cylindra po przez zawór ssący, następnie tłok przemieszcza się w górę cylindra, ściskając zassaną
mieszankę paliwa z powietrzem. W szczytowym punkcie iskra elektryczna przeskakuje pomiędzy elektrodami świecy zapłonowej,
powodując zapłon mieszanki. Powstałe w wyniku spalania
ciśnienie gazów odpycha tłok.
Następnie z rozpędu, dzięki kołu zamachowemu,
tłok przemieszcza
się z powrotem do góry,
wypychając spaliny z cylindra poprzez
zawór wydechowy. Tłok nie zatrzymuje się po wydechu lecz znów opada na dno cylindra, jednocześnie
zasysając od nowa powietrze i paliwo i
caly cykl zaczyna się od nowa. W XIX wieku pojawił się
pierwszy samochód w roku 1886. Carl Benz wymontował z bryczki dyszle i
wstawił i wstawił na ich miejsce koło kierowane jak w rowerze. W tak skonstruowany pojazd trzykołowy ponad osią kół tylnych
własnej konstrukcji silnik benzynowy.
I tak powstał patentowy pojazd motorowy. W tym samym czasie
Gottlieb Daimler wstawił swój
własny silnik do wzmocnionej ramy roweru i nazwał w ten sposób powstały
moto-rower
pojazdem jeździeckim. Tak więc motocykl ma tyle samo lat co samochód. Ale prawdziwy przodek nowoczesnych
samochodów powstał z ręki
Daimlera w roku 1901, kiedy to pan
Gottlieb wstawił jednostkę napędową w przednia część pojazdu, a jego
pasażerów usadził nisko pomiędzy osiami. Ten samochód otrzymał tez własna nazwę,
która być może coś komuś mówi: Mercedes. Na nieco zmienionej zasadzie
działania oparł swój silnik 4-
suwowy Rudolf Diesel.
Przyświecającym celem było stworzenie
maszyny jeszcze wydajniejszej, a
opierającej się na ogólnej koncepcji silnika spalinowego. W roku 1893 zdobył patent na swą konstrukcje o o
zapłonie samoczynnym. Silnik Diesla pracuje w gruncie rzeczy tak samo jak silnik
Otta, tyle ze mieszanka paliwowo powietrzna nie jest zapalana świecą
zapłonową. Tu zassane powietrze jest ściskane pod tak ogromnym
ciśnieniem, że rozgrzewa
się do bardzo wysokiej
temperatury. Jeśli teraz do cylindra zostanie wtryśnięte paliwo,
temperatura sama je zapali. Pierwszy silnik dieslowski produkcji Man był jednocylindrowym gigantem o pojemności niemal 20l, który przy prędkości 172 obrotów na minutę rozwijał 15 KW. W 1936 Mercedes zastosował diesla w seryjnym aucie osobowym. Od samego początku istniał
równolegle istniał silnik dwusuwowy. Konstrukcja silnika dwusuwowego jest o wiele
prostsza niż czterosuwowego. Tu 2 suwy
załatwiane są w jednym. Nie ma zaworów które w czterotakcie wpuszczają do cylindra powietrze i
wypuszczają spaliny. Wszystko opiera się na kanalikach
wyrzeźbionych w
ściankach tłoka i cylindra,
które sterują wymianą gazów. Ojczyzną aut wyposażonych w silniki dwusuwowe były Niemcy do
1966 Trabant i
1989 Wartburg. Swój
własny rozdział w
Historii motoryzacji
napisał Felix Wankel. Jego silnik z
tłokiem wirującym nie był jednostką tak popularną, ale jako konstrukcja fascynował i fascynuje nadal. W roku 1953
Wankel zdołał przekonać do swego pomysłu firmę
NSU,
wówczas największego w świecie
producenta motocykli, i już w 1964 na szosy wyjechał pierwszy samochód z tym silnikiem
NSU Wankel spider. W 3 lata
poźniej był
dostępny legendarny model
NSU Ro 80 samochód,
który rozsławił silnik z tłokiem
wirującym. Wówczas
mawiano że silnik Wankla w sposób genialny łączy w sobie wady silnika dwu i czterosuwowego, ale ta jakże egzotyczna konstrukcja
jeździ do dziś w samochodach Mazdy i to naprawdę dobrze. Bezawaryjnie i ekologicznie. Choć w naszym stuleciu technika motoryzacyjna rozwijała
się w sposób niebywale szybko, to końca owego rozwoju nie należy się spodziewać. Emisja trujących substancji w spalinach zmierza do zera. Recykling i ochrona naturalnych zasobów stanowią podstawowe aspekty ewolucji silników.