Na dwa takty – początki dwusuwu

img20210207_16385837

Kiedy mówimy o historii motoryzacji zwykle opowieść dotyczy silników czterosuwowych. O dwutaktach trudno znaleźć jakieś informacje. Jeśli już, pisze się o nich jako o „uproszczonych czterosuwach”, co jest nieprawdą, bowiem pierwsze silniki spalinowe pracowały właśnie w cyklu dwusuwowym w czasach, gdy o czterotaktach jeszcze nikomu się nie śniło.

Silnik parowy to urządzenie ogromne i skomplikowane. Potrzebny jest ciężki kocioł, który stale musi być podgrzewany paliwem do wysokiej temperatury aby wytworzyć parę pod ciśnieniem, która z kolei potem w cylindrze wykona pracę użyteczną. Pojazd wyposażony w taki silnik siłą rzeczy musi być duży aby pomieścić to ciężkie i skomplikowane urządzenie, niezbędne zapasy paliwa, wody oraz obsługę w postaci kierowcy i palacza. Jakby tego było mało, samo urządzenie jest mało wydajne. Spalanie paliwa w kotle oraz pośrednictwo pary powoduje duże straty cieplne, co w konsekwencji przekłada się na mizerną sprawność całości.

W jaki sposób można to usprawnić? Trzeba zastąpić parę czymś innym. Czymś, co wprowadzone do cylindra i zapalone wytwarzałoby produkty o większej objętości i ciśnieniu niż przed zapłonem. Wyeliminowałoby to kocioł i wodę a więc odciążyło i uprościło pojazd, przy okazji podnosząc sprawność, bowiem spalanie paliwa następowałoby bezpośrednio tam, gdzie wykonywana byłaby praca. Obsługa pojazdu byłaby przy tym o wiele prostsza.

W ten sposób zapewne rozumował francuski wynalazca belgijskiego pochodzenia Jean – Joseph Etienne Lenoir, budując w 1859 roku swój pierwszy silnik spalinowy. Był on rozwinięciem konstrukcji silnika parowego i nie przypominał za bardzo współczesnych silników spalinowych – a już w szczególności dwusuwów jakie znamy.

Przede wszystkim, podobnie jak w maszynie parowej, tłok był dwustronnego działania. Gdy z jednej jego strony zachodziło spalanie, druga strona w tym czasie usuwała spaliny z cylindra. Gdy tłok rozpoczynał swą drogę od punktu zwrotnego rozpoczynało się również napełnianie cylindra mieszaniną gazu świetlnego i powietrza. Trwało to do połowy skoku tłoka. W tym momencie zamykał się dopływ mieszanki. Następnie wyładowanie elektryczne powodowało zapłon i ciśnienie gazów pchało tłok do końca jego skoku. Wówczas następowało otwarcie kanału wydechowego, umożliwiając ujście spalin z cylindra. W tym momencie cały cykl rozpoczynał się od nowa z drugiej strony tłoka.

Silnik posiadał rozrząd suwakowy, który umieszczony był po obu stronach cylindra i pracował pomiędzy kadłubem a pokrywami. Jeden zawór odpowiadał za wypływ spalin, drugi sterował napełnianiem cylindra świeżą mieszanką. Sterowanie odbywało się przez zmianę ilości dopływającego gazu.

Silnik ten osiągał moc 0,5 KM (0,368kW) przy 50 obr/min. Skok tłoka wynosił 215,9 mm a średnica cylindra 139,7 mm.

Lenoir nie poprzestał na tym. Dalsze prace nad silnikiem doprowadziły do uzyskania mocy 1,5 KM (1,105kW) przy 100 obr/min. Jednak nadal było to bardzo niewiele. Brak sprężania mieszanki spowodował, że sprawność tego silnika wynosiła zaledwie 2%.

img20210207_15280167

Mimo tych niedoskonałości Lenoir wbudował swój silnik do starego powozu konnego. Do przeniesienia napędu użył przekładni łańcuchowej i w 1862 (inne źródła mówią o 1863) roku wziął udział w wyścigu samochodów parowych na trasie Paryż – Joinville-Le-Point – Paryż. Na metę liczącego 18 kilometrów wyścigu przyjechał honorowo jako ostatni, pozostając daleko w tyle za pojazdami parowymi.

Należy jednak pamiętać, że w tym momencie narodził się samochód spalinowy, który za kilkadziesiąt lat odmieni całkowicie oblicze świata.

Są oczywiście tacy, którzy powątpiewają w to, czy Lenoir rzeczywiście był wynalazcą silnika spalinowego. W tym temacie nie ma zgody. Różni autorzy wymieniają różne nazwiska, przy czym charakterystyczną rzeczą jest, że rzadko się one powtarzają.

Z drugiej strony – rzadko jest tak, by skomplikowane wynalazki były od początku do końca dziełem jednego człowieka. Również silnik Lenoira zbudowany był z wielu różnych wynalazków, z czego zresztą nie robił on żadnej tajemnicy.

Silnik Lenoira posiadał tłok według patentu Streeta, działał obustronnie jak silnik Lebona, zapłon realizowany był iskrą elektryczną jak w maszynie de Rivaza, zasilany był paliwem według opracowania Herskine – Hazarda a pomysł rozrządu za pomocą kołowych tarcz zapożyczony został od Talbota.

Jednak to właśnie Lenoirowi udało się zbudować pierwszy działający silnik spalinowy, który znalazł praktyczne zastosowanie a dzięki rozdzieleniu w układzie zasilania gazu od powietrza nie groził wybuchem i tego nikt mu nie odbierze.

Skomentuj

Wprowadź swoje dane lub kliknij jedną z tych ikon, aby się zalogować:

Logo WordPress.com

Komentujesz korzystając z konta WordPress.com. Wyloguj /  Zmień )

Zdjęcie na Google

Komentujesz korzystając z konta Google. Wyloguj /  Zmień )

Zdjęcie z Twittera

Komentujesz korzystając z konta Twitter. Wyloguj /  Zmień )

Zdjęcie na Facebooku

Komentujesz korzystając z konta Facebook. Wyloguj /  Zmień )

Połączenie z %s