ГЛАВА 21. РАБОТА ГАЗА В ЦИКЛИЧЕСКОМ ПРОЦЕССЕ. ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ РАБОТЫ ТЕПЛОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ. ВТОРОЙ ЗАКОН ТЕРМОДИНАМИКИ

Четырехтактный цикл был самым большим техническим достижением Отто. Однако вскоре обнаружилось, что за несколько лет до Отто точно такой же принцип работы двигателя был описан французом А. Бо де Рошем. Группа французских промышленников оспорила в суде патент Отто. Право Отто на монопольное использование четырехтактного цикл было аннулировано.

Хотя конкуренты наладили выпуск четырехтактных двигателей, модель Отто была лучшей по экономичности и надежности, и спрос на нее был устойчивым. К 1897 году было выпущено около 42 тысяч таких двигателей разной мощности. Однако в качестве топлива в них использовался светильный газ, что сильно суживало область применения первых ДВС. Поэтому не прекращались попытки применить жидкое топливо. Но для того, чтобы двигатель на жидком топливе мог работать, необходимо было создать специальное устройство для испарения топлива и получения его смеси с воздухом (именно такая смесь может взрываться). Этим устройством стал карбюратор, создал который венгр Донат Банки. В карбюраторе Банки предлагалось не испарять, а распылять топливо, которое испарялось в цилиндре двигателя при нагревании смеси благодаря сжатию.

Первый работоспособный бензиновый двигатель был создан немецким инженером Готлибом Даймлером. Уйдя от Отто и основав вместе со своим другом Вильгельмом Майбахом собственную фирму, в 1885 г. изобретатели создали первое двухколесное транспортное средство («Reitwagen»), а через год и первый прототип четырехколесного автомобиля на бензиновом двигателе с карбюратором Банки.

Одновременно в 1886 г. немецкий инженер Карл Бенц запатентовал конструкцию первого в мире трехколесного газового автомобиля с электрическим зажиганием, дифференциалом (особый шарнир, позволяющий передавать усилия на колеса одной оси, но дающий им возможность вращаться независимо) и водяным охлаждением. Именно Бенц был первым, кому удалось совместить шасси и двигатель. Уже в 1893 г. автомобили Бенца становятся первыми в мире транспортными средствами массового производства. А в 1900 г. Майбах создал автомобиль, который он назвал именем своей дочери Мерседес: Автомобиль, который станет символом автомобилестроения, и одновременно брэнд, который по оценкам многих экономистов является в настоящее время самым «прибылеемким» на Земле. В 1903 г. фирма «Бенц и Ко» слилась с фирмой Даймлера и Майбаха, образовав «Даймлер-Бенц», а позже и «Мерседес-Бенц». Автомобиль поехал по планете Земля …

Формулу (21.2) можно переписать и по-другому. Поскольку работа газа за цикл равна разности теплоты, полученного от нагревателя, и отданного холодильнику , то

(21.3)

(отметим, что количество теплоты, отданное холодильнику , по определению положительно: согласно правилам знаков, принятым в термодинамике, это величину нужно считать положительным, если газ его отдает, и отрицательным, если получает энергию). Рассмотрим пример нахождения КПД теплового двигателя.