Двигатель де Риваза был пионером поршневого двигателя , разработанным и разработанным в 1804 году франко-швейцарским изобретателем Исааком де Ривазом . Двигатель претендует на звание первого в мире двигателя внутреннего сгорания и обладал некоторыми особенностями современных двигателей, включая искровое зажигание и использование водорода в качестве топлива .
Начав со стационарного двигателя, пригодного для работы насоса в 1804 году, де Риваз перешел к небольшому экспериментальному транспортному средству, построенному в 1807 году, которое стало первым колесным транспортным средством, приводимым в движение двигателем внутреннего сгорания. В последующие годы де Риваз усовершенствовал свою конструкцию и в 1813 году построил более крупное транспортное средство длиной 6 метров, весом почти в тонну.
К концу XVIII века Исаак де Риваз, франко-швейцарский артиллерийский офицер и изобретатель, спроектировал несколько успешных паровых экипажей , или шарретов, как он их называл на французском языке. Его армейский опыт работы с пушками привел его к мысли об использовании взрывчатого заряда для приведения в действие поршня вместо пара. [1] В 1804 году он начал экспериментировать со взрывами, создаваемыми внутри цилиндра с поршнем. Его первые проекты были для стационарного двигателя для питания насоса. [2] Двигатель работал на смеси газов водорода и кислорода, воспламеняемых для создания взрыва внутри цилиндра и выталкивания поршня. Газовая смесь воспламенялась электрической искрой таким же образом, как и современный двигатель внутреннего сгорания . В 1806 году он перешел к применению конструкции в том, что стало первым в мире автомобилем с двигателем внутреннего сгорания. [3] [4]
В 1807 году де Риваз поместил свой экспериментальный прототип двигателя в карету и использовал его для перемещения транспортного средства на небольшое расстояние. Это было первое транспортное средство, приводимое в движение двигателем внутреннего сгорания. 30 января 1807 года Исаак де Риваз получил патент № 731 в Париже. Патент в патентном бюро штата Вале (ныне Швейцария) также датируется 1807 годом. [1] [3] [5]
Работая независимо друг от друга, французские братья Нисефор и Клод Ньепс построили двигатель внутреннего сгорания под названием «Пиреолофоре» в 1807 году, который они использовали для приведения в действие лодки с помощью реакции от пульсирующей струи воды. Честь разработки первого двигателя внутреннего сгорания до сих пор обсуждается. Патент Ньепса датирован 20 июля 1807 года. [6]
Двигатель de Rivaz не имел механизма синхронизации, а введение топливной смеси и зажигание полностью контролировались вручную. Сжатое водородное газообразное топливо хранилось в баллоне, соединенном трубой с цилиндром. Кислород подавался из воздуха через отдельный воздухозаборник. Ручные клапаны позволяли вводить газ и воздух в нужную точку цикла. Рычаг, работающий вручную, перемещал вторичный, противоположный поршень. Это откачивало выхлопные газы, всасывало свежую смесь и закрывало впускной и выпускной клапаны. Элемент Вольта использовался для воспламенения газа внутри цилиндра путем нажатия внешней кнопки, которая создавала электрическую искру внутри цилиндра. [1] [7]
Взрыв свободно перемещал поршень вверх по вертикально установленному цилиндру, сохраняя энергию, поднимая тяжелый поршень в приподнятое положение. [8] Поршень возвращался под собственным весом и задействовал храповик, который соединял шток поршня со шкивом . Этот шкив, в свою очередь, был прикреплен к барабану, вокруг которого была намотана веревка. Другой конец веревки был прикреплен ко второму барабану на передних колесах шаретта. Вес поршня во время его возвращения вниз по цилиндру был достаточным, чтобы повернуть барабаны и переместить шаретт. Когда обратный ход заканчивался, храповик позволял верхнему барабану отсоединиться от штока поршня, готового к следующему силовому подъему поршня. [1] [7] [8]
Около 1985 года Музей автомобилей Джаннада создал две реконструкции шаретты, модель длиной около 50 см и большую рабочую модель длиной около 2 метров. Рабочая модель использовала давление воздуха для имитации газового/химического взрыва. Однажды этот автомобиль проехал около 100 метров перед музеем в рамках демонстрации. [9]
В 1813 году де Риваз построил гораздо более крупное экспериментальное транспортное средство, которое он назвал grand char mécanique . Оно было длиной 6 метров, оснащено колесами диаметром два метра и весило почти тонну. Цилиндр был длиной 1,5 метра, а ход поршня составлял 97 см. Используемая взрывоопасная газовая смесь теперь состояла примерно из 2 литров угольного газа и 10–12 литров воздуха. [1] В швейцарском городе Веве машина была загружена 700 фунтами (300 кг) камня и дерева вместе с четырьмя людьми и проехала 26 метров по склону около 9% со скоростью 3 км/ч. С каждым ходом поршня транспортное средство продвигалось вперед на четыре–шесть метров. [3]
Мало кто из его современников воспринимал его работу всерьёз. Французская академия наук утверждала, что двигатель внутреннего сгорания никогда не сможет сравниться по производительности с паровым двигателем. [1]