Николаус Август Отто (10 июня 1832 - 26 января 1891) был немецким инженером , который успешно разработал двигатель внутреннего сгорания со сжатым зарядом, работавший на нефтяном газе, и привел к созданию современного двигателя внутреннего сгорания. Ассоциация немецких инженеров (VDI) разработала стандарт DIN 1940 года, в котором говорится: «Двигатель Отто: двигатель внутреннего сгорания, в котором воспламенение сжатой топливно-воздушной смеси инициируется искрой с заданным временем срабатывания», который был применен ко всем двигателям этого типа. с. [1] [2]
Николаус Август Отто родился 10 июня 1832 года [3] в Хольцхаузене-ан-дер-Хайде , Германия. [4] Он был младшим из шести детей. Его отец умер в 1832 году. Он пошел в школу в 1838 году. После шести лет хорошей успеваемости он перешел в среднюю школу в Лангеншвальбахе [5] до 1848 года. Он не закончил учебу, но был отмечен за хорошую успеваемость.
В школе его главным интересом были наука и техника, но через три года он окончил учебу в качестве бизнес-ученика в небольшой торговой компании. После завершения ученичества он переехал во Франкфурт, где работал у Филиппа Якоба Линдхаймера продавцом колониальных товаров и сельскохозяйственной продукции (он был продавцом бакалейных товаров). Отто работал в различных компаниях, сначала в IC Alpeter, а затем в 1860 году у Карла Мертенса. Он путешествовал по Западной Германии и продавал колониальные товары — кофе, чай, рис и сахар. [2]
Поздней осенью 1860 года Отто и его брат узнали о новом газовом ( осветительном ) двигателе, который Жан Жозеф Этьен Ленуар построил в Париже. [2] Братья построили копию двигателя Ленуара и в январе 1861 года подали заявку на патент на жидкостный двигатель на основе двигателя Ленуара (газового) в Министерство торговли Пруссии, но он был отклонен.
Отто был знаком с концепцией сжатого топливного заряда и в 1861 году попытался создать двигатель, использующий этот принцип. Он проработал всего несколько минут, прежде чем сломался. Брат Отто отказался от этой идеи, в результате чего Отто обратился за помощью в другое место. [2] [3]
С 1862 по 1863 год Отто экспериментировал с помощью кельнского механика Майкла Дж. Зонса, пытаясь улучшить двигатель. Из-за нехватки средств в 1862 году Отто работал на Карла Мертенса, чтобы продолжить работу над своим двигателем. [2]
В начале 1864 года Отто искал инвесторов для финансирования своих исследований. Он нашел Ойгена Лангена , отец которого был сахарным промышленником. Вместе они заключили партнерство 31 марта 1864 года и назвали его NA Otto & Cie в Кельне. Это была первая в мире компания, полностью сосредоточившаяся на разработке и производстве двигателей внутреннего сгорания. [2]
Двигатель Отто и Лангена 1864 года представлял собой атмосферный двигатель со свободным поршнем (взрыв газа использовался для создания вакуума, а энергия исходила от атмосферного давления, возвращающего поршень). Он потреблял менее половины бензина, чем атмосферные двигатели Ленуара и Хьюгона, и поэтому имел коммерческий успех. Двигатель Ленуара был двигателем двойного действия. По сути эти двигатели представляют собой паровую машину, переделанную для работы на осветительном газе. Двигатели итальянских изобретателей Эудженио Барсанти и Феличе Маттеуччи по их британскому патенту № 1625 от 1857 года были построены и находятся в музее. В отличие от двигателя Отто это двухтактные атмосферные двигатели, которые ни в чем не сравнимы.
Несмотря на весь свой коммерческий успех, когда к 1875 году компания производила 634 двигателя в год, [6] двигатель Отто и Лангена как атмосферный двигатель зашел в технический тупик: он производил всего 3 л.с. (2,2 кВт ; 3,0 л.с. ), но для работы требовалась высота 10–13 футов (3,0–4,0 м). [7]
Отто обратил свое внимание на четырехтактный цикл, с которым он потерпел неудачу в 1862 году. [8] Во многом благодаря усилиям Франца Рингса и Германа Шумма, которых привел в компанию Готлиб Даймлер, Отто удалось создать четырехтактный компрессор со сжатием. Зарядить двигатель. [7] Именно этот двигатель (бесшумный двигатель Отто), а не двигатель Отто и Лангена, относится к «циклу Отто». Это был первый коммерчески успешный двигатель, в котором использовалось внутрицилиндровое сжатие. Двигатель Рингса-Шумма появился осенью 1876 года и сразу же имел успех. [7]
Таким образом, двигатель Отто, который является предшественником современного двигателя, указанного VDI, является четвертой конструкцией Отто. Он построил следующие двигатели:
Отто женился на Анне Госси, и у пары было семеро детей. Его сын Густав Отто вырос и стал авиастроителем.
Двигатель Отто был спроектирован как стационарный двигатель, и при работе двигателя ход представляет собой движение поршня в цилиндре вверх или вниз. Используемый позже в адаптированном виде в качестве автомобильного двигателя , задействованы четыре такта:
Отто продавал свой двигатель только как стационарный.
Отто получил множество патентов в разных странах на несколько различных функций. Когда его бывший менеджер Готлиб Даймлер захотел создать небольшие двигатели для транспорта, Отто не проявил к этому никакого интереса. Даймлер ушел и забрал с собой Майбах. У Daimler не было желания платить роялти Отто ( Deutz AG ), и поэтому нанял юриста, чтобы найти решение. Адвокат обнаружил патент на концепцию четырехтактного двигателя, который был выдан французскому инженеру Бо Де Роша в 1862 году. Это привело к тому, что Отто потерял один из своих патентов и позволил Даймлеру продавать свои двигатели в Германии без каких-либо ограничений. выплата роялти. Ни Отто, ни Даймлер не знали о патенте Роша. Роша никогда не создавал двигатель. Скорее всего, он не мог этого сделать. [9]
Некоторые из изобретений, которые иногда упоминаются как предшествовавшие двигателю Отто, такие как Маркус, Барсанти и т. д., предназначены для двухтактных (двухтактных) атмосферных двигателей, которые не сжимают топливный заряд. Атмосферный двигатель Отто не относится к типу двигателя Отто VDI (и других ассоциаций). Единственными значимыми двигателями были двигатели Ленуара. Его двигатели первыми пошли в серийное производство. В итоге Ленуар продал около 700 двигателей.
За 17 лет после появления на свет было произведено более 50 000 двигателей. [10]
Отто получил множество наград за свои двигатели.