Для чего нужен двигатель: Электродвигатель. Виды и применение. Работа и устройство

Электродвигатель. Виды и применение. Работа и устройство

Электродвигатель представляет электромашину, перестраивающую электрическую энергию в механическую. Обычно электрическая машина реализует механическую работу благодаря потреблению приложенной к ней электроэнергии, преобразовывающейся во вращательное движение. Ещё в технике есть линейные двигатели, способные создавать сразу поступательное движение рабочего органа.

Особенности конструкции и принцип действия

Не важно какое конструктивное исполнение, но устройство любых электродвигателей однотипное. Ротор и статор находятся внутри цилиндрической проточки. Вращение ротора возбуждают магнитное поле, отталкивающее его полюса от статора (неподвижной обмотки). Сохранять постоянное отталкивание можно путём перекоммутации обмоток ротора, или образовав вращающееся магнитное поле непосредственно в статоре. Первый способ присущий коллекторным электродвигателям, а второй — асинхронным трехфазным.

Корпус любых электродвигателей обычно чугунный или выполнен из сплава алюминия. Однотипные двигатели, не смотря на конструкцию корпуса производятся с одинаковыми установочными размерами и электрическими параметрами.

Работа электродвигателя базируется на принципах электромагнитной индукции. Магнитная и электрическая энергия создают электродвижущуюся силу в замкнутом контуре, проводящем ток. Это свойство заложено в работу любой электромашины.

На движущийся электроток в середине магнитного поля постоянно воздействует механическая сила, стремительно пытающаяся отклонить направление зарядов в перпендикулярной силовым магнитным линиям плоскости. Во время прохождения электротока по металлическому проводнику либо катушке, механическая сила норовит подвинуть или развернуть всю обмотку и каждый проводник тока.

Назначение и применение электродвигателей

Электрические машины имеют много функций, они способны усиливать мощность электрических сигналов, преобразовывать величины напряжения либо переменный ток в постоянный и др. Для выполнения таких разных действий существуют многообразные типы электромашин. Двигатель представлят тип электрических машин, рассчитанных для преобразования энергии. А именно, этот вид устройств превращает электроэнергию в двигательную силу или механическую работу.

Он пользуется большим спросом во многих отраслях. Их широко используется в промышленности, на станках различного предназначения и в других установках. В машиностроении, к примеру, землеройных, грузоподъёмных машинах. Также они распространены в сферах народного хозяйства и бытовых приборах.

Классификация электродвигателей

Электродвигатель, является разновидностью электромашин по:

• Специфике, создающегося вращательного момента:
  — гистерезисные;
  — магнитоэлектрические.
• Строению крепления:
  — с горизонтальным расположением вала;
  — с вертикальным размещением вала.
• Защите от действий внешней среды:
  — защищённые;
  — закрытые;
  — взрывонепроницаемые.

В гистерезисных устройствах вращающий момент образуется путём перемагничивания ротора или гистерезиса (насыщения). Эти двигатели мало эксплуатируются в промышленности и не считаются традиционными. Востребованными являются магнитоэлектрические двигатели. Существует много модификаций этих двигателей.

Их разделяют на большие группы по типу протекающего тока:

• Постоянного тока.
• Переменного тока.
• Универсальные двигатели (работают на постоянном переменном токе).

Особенности магнитоэлектрических двигателей постоянного тока

С помощью двигателей постоянного тока создают регулируемые электрические приводы с высокими эксплуатационными и динамическими показателями.

Типы электродвигателей:

• С электромагнитами.
• С постоянными магнитами.

Группа электродвигателей, питание которых выполняется постоянным током, подразделяется на подвиды:

• Коллекторные. В этих электроприборах присутствует щёточно-коллекторный узел, обеспечивающий электрическое соединение неподвижной и вращающейся части двигателя. Устройства бывают с самовозбуждением и независимым возбуждением от постоянных магнитов и электромагнитов.
• Выделяют следующие виды самовозбуждения двигателей:
  — параллельное;
  — последовательное;
  — смешанное.
• Коллекторные устройства имеют несколько минусов:
  — низкая надёжность приборов;
  — щёточно-коллекторный узел довольно сложная в обслуживании составляющая часть магнитоэлектрического двигателя.
• Безколлекторные (вентильные). Это двигатели с замкнутой системой, работающие по аналогичному принципу работы синхронных устройств. Оснащены датчиком положения ротора, преобразователем координат, а также инвертором силовым полупроводниковым преобразователем.

Эти машины выпускаются различных размеров от самых маленьких низковольтных до громадных размеров (в основном до мегаватта). Миниатюрными электродвигателями оснащены компьютеры, телефоны, игрушки, аккумуляторные электроинструменты и т.п.

Применение, плюсы и минусы электродвигателей постоянного тока

Электромашины постоянного тока применяют в разных областях. Ими комплектуют подъёмно-транспортные, красочно-отделочные производственные машины, а также полимерное, бумажное производственное оборудование и т.д. Часто электрический двигатель этого типа встраивают в буровые установки, вспомогательные агрегаты экскаваторов и другие виды электротранспорта.

Преимущества электрических двигателей:

• Лёгкость в управлении и регулировании частоты вращения.
• Простота конструкции.
• Отменные пусковые свойства.
• Компактность.
• Возможность эксплуатации в разных режимах (двигательном и генераторном).

Минусы двигателей:

• Коллекторные двигатели требуют трудное профилактическое обслуживание щёточно-коллекторных узлов.
• Дороговизна производства.
• Коллекторные устройства имеют не большой срок службы из-за изнашивания самого коллектора.

Электродвигатель переменного тока

В электродвигателях переменного тока электроток описывается по синусоидальному гармоническому закону, периодично меняющему свой знак (направление).

Статор этих устройств изготавливают из ферромагнитных пластинок, имеющих пазы для помещения в них витков обмотки с конфигурацией катушки.

Электродвигатели по принципу работы бывают синхронными и асинхронными. Главным их отличием является то, что скорость магнитодвижущей силы статора в синхронных приборах равна скорости вращения ротора, а в асинхронных двигателях эти скорости не совпадают, обычно ротор вращается медленнее поля.

Синхронный электродвигатель

Из-за одинакового (синхронного) вращения ротора с магнитным полем, аппараты именуют синхронными электродвигателями. Их подразделяют на подвиды:

• Реактивный.
• Шаговый.
• Реактивно-гистерезисный.
• С постоянными магнитами.
• С обмотками возбуждения.
• Вентильный реактивный.
• Гибридно-реактивный синхронный двигатель.

Большая часть компьютерной техники оснащена шаговыми электродвигателями. Преобразование энергии в этих устройствах основано на дискретно угловом передвижении ротора. Шаговый  электродвигатель имеет высокую продуктивность, независящую от их мизерных размеров.

Достоинства синхронных двигателей:

• Стабильность частоты вращения, что не зависит от механических нагрузок на валу.
• Низкая чувствительность к скачкам напряжения.
• Могут выступать в роли генератора мощности.
• Снижают потребление мощности, предоставляемой электростанциями.

Недостатки в синхронных устройствах:

• Сложности с запуском.
• Сложность конструкции.
• Затруднения в регулировки частоты вращения.

Недостатки синхронного двигателя, делают более выгодным для использования электродвигатель асинхронного типа. Тем не менее, большинство синхронных двигателей из-за их работы с постоянной скоростью востребованы для установок в компрессоры, генераторы, насосы, а также крупные вентиляторы и пр. оборудование.

Асинхронный электродвигатель

Статор асинхронных двигателей представляет распределённую двухфазную, трехфазную, реже многофазную обмотку. Ротор выполняют в виде цилиндра, используя медь, алюминий либо металл. В его пазы залиты либо запрессованные токопроводящие жилы к оси вращения под определённым углом. Они соединяются в одно целое на торцах ротора. Противоток возбуждается в роторе от переменного магнитного поля статора.

По конструктивным особенностям выделяют два вида асинхронных двигателей:

• С фазным ротором.
• С короткозамкнутым ротором.

В остальном конструкция приборов не имеет отличий, статор у них абсолютно одинаковый. По числу обмоток выделяют такие электродвигатели:

• Однофазные. Этот тип двигателей самостоятельно не запускается, ему требуется стартовый толчок. Для этого применяется пусковая обмотка либо фазосдвигающая цепь. Также приборы запускаются вручную.
• Двухфазные. В этих устройствах присутствуют две обмотки со смещёнными на угол фазами. В приборе возникает вращающееся магнитное поле, напряженность которого в полюсах одной обмотки нарастает и синхронно спадает в другой.
  Двухфазный электродвигатель может самостоятельно запускаться, но с реверсом присутствуют сложности. Часто этот тип устройств подключают к однофазным сетям, включая вторую фазу через конденсатор.
• Трехфазные. Достоинством этих типов электродвигателей является легкий реверс. Основные части двигателя – это статор с тремя обмотками и ротор. Позволяет плавно регулировать скорость ротора. Эти приборы довольно востребованы в промышленности и технике.
• Многофазные. Состоят эти устройства из встроенной многофазной обмотки в пазах статора на его внутренней поверхности. Эти двигатели гарантируют высокую надёжность при эксплуатации и считаются усовершенствованными моделями двигателей.

Асинхронные электрические двигатели значительно облегчают работу людей, поэтому они незаменимы во многих сферах.

Достоинствами этих приборов, которые сыграли роль в их популярности, являются следующие моменты:

• Простота производства.
• Высокая надёжность.
• Не нуждаются в преобразователях для включения в сеть.
• Небольшие расходы при эксплуатации.

Ко всему этому, можно добавить относительную стоимость асинхронных приборов. Но они также имеют и недостатки:

• Невысокий коэффициент мощности.
• Трудность в точной регулировке скорости.
• Маленький пусковой момент.
• Зависимость от напряжения сети.

Но благодаря питанию электродвигателя с помощью частотного преобразователя, некоторые недостатки устройств устраняются. Поэтому потребность асинхронных моторов не падает. Их применяют в приводах разных станков в областях металлообработки, деревообработки и пр. В них нуждаются ткацкие, швейные, землеройные, грузоподъёмные и другие виды машин, а также вентиляторы, насосы, центрифуги, разные электроинструменты и бытовые приборы.

Похожие темы:

Навесное оборудование двигателя внутреннего сгорания: что входит

Навесное оборудование двигателя представляет собой связку узлов и агрегатов, которые присоединены к двигателю тем или иным способом. Навесное оборудование необходимо для нормальной работы мотора, а также систем, обеспечивающих комфорт управления и передвижения.

Навесным оборудованием называется все, что прикручено непосредственно к двигателю (кроме шлангов, патрубков, подушек агрегата, сцепления и КПП).

Электрооборудование

Генератор

Данный узел обеспечивает потребности электроснабжения бортовой электроники, системы зажигания и работы датчиков двигателя, а также заряжает аккумулятор. Генератор присоединяется к блоку двигателя через кронштейны. Крутится генератор посредством приводного ремня от шкива коленчатого вала.

В зависимости от того, каким образом натягивается приводной ремень, зависит тип крепежа генератора: при наличии натяжного ролика – генератор прикручен к блоку «намертво», в других случаях предусмотрена регулировочная планка и болт, которым зажимается планка при достижении нужной натяжки для фиксации.

Стартер

Автомобильный стартер обеспечивает запуск двигателя при помощи зубцов, которые, при повороте ключа в замке зажигания, сцепляются с венцом маховика, обеспечивая нужный момент для запуска мотора.

Расположен стартер всегда сзади двигателя продольно. Может крепится двумя болтами к блоку цилиндров, либо к колоколу сцепления.

Датчики

В качестве примера будет рассмотрен простейший инжектор с минимальным набором датчиков.

Датчик давления масла

Устанавливается в непосредственной близости с масляным насосом. Вкручивается в блок цилиндров двигателя в нижней его части.

Датчик детонации

Устанавливается напротив цилиндров, контролирует процесс воспламенения топливно-воздушной смеси. Представляет собой круглый пластиковый корпус с чувствительным элементом, который подает импульс при возникновении детонации, сообщая информацию ЭБУ, после чего двигатель глохнет.

Датчик положения коленчатого вала

Устанавливается со стороны маховика. Представляет собой небольшой электромагнитный клапан, считывающий положение коленвала, согласно меткам. Благодаря датчику смесь подается и поджигается согласно режиму работы двигателя.

Датчик массового расхода воздуха (ДМРВ)

Устанавливается перед впускным коллектором после корпуса воздушного фильтра. Ключевой датчик, информирующий о том, какое количество топлива необходимо для работы двигателя в данный момент. Представляет собой небольшой чувствительный элемент в пластиковом корпусе в виде бочки.

Система впуска

Впускной коллектор

Коллектор, входящий в систему впуска, может быть металлическим или пластиковым. Через него проходит воздух, поступающий в цилиндры двигателя. Закреплен коллектор к головке блока цилиндров. На корпусе, как правило, имеются датчик температуры воздуха и регулятор холостого хода.

Топливная рампа и форсунки

Для распределенного впрыска существует рампа, по которой топливо достигает форсунки. Непосредственно форсунки закреплены к впускному коллектору, а в случае с непосредственным впрыском – в ГБЦ.

ТНВД

В случае с бензиновым и дизельным мотором, топливный насос высокого давления устанавливается на двигатель. В движение приводится посредством шестеренчатой передачи, через ремень, либо от жесткой сцепки с распредвалом.

Турбина или приводной компрессор

В зависимости от типа турбокомпрессора, может быть установлен на коллекторе, либо на двигателе, если привод компрессора ременной. Турбина обеспечивает цилиндры двигателя сжатым воздухом для максимально эффективного горения смеси, как следствия — высокого КПД.

Система выпуска

К навесному оборудованию относится только выпускной коллектор, присоединенный к выпускной части ГБЦ.

Система охлаждения

Помпа (водяной насос)

Помпа устанавливается в блок двигателя в торцевую часть. Обеспечивает давление и циркуляцию охлаждающей жидкости во всей системе. Привод ременной.

Термостат

Обеспечивает своевременное открытие большого контура охлаждения, при достижении определенной температуры ОЖ. Обеспечивает быстрый прогрев двигателя и поддержание рабочей температуры в заданном положении.

Термостат может быть выносным (вне двигателя), но чаще находится в самом блоке цилиндров под металлическим корпусом.

Другие системы

Насос гидроусилителя руля

Принцип расположения насоса ГУР похож с генератором, к тому же, нередко приводится в движения общим ремнем. Гидроусилитель обеспечивает комфорт при повороте руля, обеспечивая минимальное усилие на поворот.

Компрессор кондиционера

Компрессор также приводится в движение от приводного ремня. Так как шкив крутится постоянно, на нем установлена пластина с электромагнитной муфтой, при включении кондиционера, которая прижимается к шкиву.

Когда кондиционер выключается, муфта выходит из жесткого зацепления со шкивом, и он снова вращается вхолостую.

Вывод

Навесное оборудование двигателя необходимо для его полноценной работы, а также обеспечения комфорта передвижения. Главная цель навесного оборудования – запустить силовой агрегат и обеспечить всеми коммуникациями в ходе его работы.

зачем он нужен, и каким он бывает

В регионах с холодным климатом автовладельцы постоянно сталкиваются с рядом проблем, причина которых кроется в низкой температуре внешней среды. Техника с трудом выдерживает испытание морозами, бывает так, что некоторые узлы двигателя и дополнительное оборудование просто выходят из строя.

При этом не всегда можно вовремя заметить начавшееся разрушение, потому, что оно приводит к поломке не сразу, и не напрямую, так что сложно напрямую связать морозный климат и, например, увеличенный износ двигателя. Утеплитель двигателя — это один из способов зашиты на зимнее время, обладающий рядом неоспоримых преимуществ, сочетание которых делает его порой просто необходимым.

Есть несколько разных способов утеплить двигатель на зимнее время, о том как проводить утепление двигателя правильно, так, чтобы результат был заметным и долговременным — поговорим подробно.

Зачем нужен утеплитель

Уже давно не секрет, что зима — это настоящее испытание, как для автомобиля, так и для его владельца. Все автолюбители знают, что такое сухой пуск двигателя — это та часть работы двигателя, когда масло ещё не прогрелось и не поступило в систему, трущиеся пары работают практически без смазки. Одна такая процедура запуска для двигателя равняется ста километрам пробега.

Не считая того, что за время прогрева двигатель тратит приметно пятьсот миллилитров бензина, то есть каждый раз, прогревание автомобиля приближает вас к ремонту двигателя и обходится довольно недёшево.

Для того, чтобы избежать этих расходов для кошелька и нагрузки на двигатель, рекомендуют использовать утеплители для зимнего времени, например, автоодеяло, кстати, самый надёжный вариант утепления.

Виду утеплителей

Различают несколько основных способов, как утеплить двигатель автомобиля на зиму, о каждом из них поговорим подробно:

• Заслонка на радиатор. Способ, который используется уже очень давно, стоит заметить, что такой способ действительно работает и позволяет ускорить прогревание двигателя в холодное время. Но имеет некоторые недостатки;
• Система автономного пуска и прогрева;
• Утеплитель для двигателя, сделанный своими руками. Его располагают под капотом автомобиля, выполняя из подручных средств. И здесь есть несколько видов материала, который используют, подробно рассмотрим их далее, а пока просто перечислим: штатный утеплитель, как правило, его можно приобрести отдельно и установить самостоятельно; войлок; строительный изолятор, использующийся обычно в отделочных работах — изолон, представляющий собой синтетическую пенку, покрытую с одной стороны отражающим слоем фольги;
• Автоодеяло. Пожалуй, самый правильный способ утепления, представляет собой аналог минеральной ваты, только выполненный из специального металлсодержащего сплава, под давлением образующего волокна, из которых далее выполняют само автоодеяло.

Если вы решили утеплить двигатель автомобиля своими руками необходимо сравнить указанные варианты и выбрать что-то одно,чем утеплить двигатель, а затем приступать непосредственно к монтажу системы на автомобиль.

Заслонка на радиатор

Принцип работы такой системы предельно прост — за счёт блокировки главного элемента системы охлаждения увеличивается время остывания двигателя, а также сокращается время, за которое ДВС прогревается, но за всё это можно поплатиться, ведь такая заслонка блокирует систему охлаждения, а потому, при её использовании нужно быть особенно внимательным. Стоит зазеваться и не убрать такую заслонку вовремя, как двигатель «закипит» от перегрева.

Не рекомендуется использовать такую систему, когда температура не опустилась ниже минус десяти, и уж тем более нельзя сочетать её с другими способами «согреть» двигатель.

Дистанционный запуск ДВС для прогрева

При высокой стоимости установки, эта система является ничем иным, как «ленивкой» она никак дополнительно не утепляет двигатель, а просто позволяет дистанционно запустить его для прогрева. При этом у такой системы есть большой недостаток, будучи неправильно установленной, она может привести к тому, что автомобиль не только заведётся с пульта, но и начнёт ехать самостоятельно, а это прямой путь в автосервис.

Различные утеплители под капот автомобиля

Выбирая, как утеплить двигатель на зиму многие склоняются именно к этому варианту, ведь он, кажется, сравнительно безопасен и практичен, но так ли это на самом деле? Всё зависит от тогокакой материал вы выбрали, для того, чтобы утеплить двигатель на зиму своими руками. Обратимся к сводной таблице:

Материал	Время остывания ДВС с указанной изоляцией приминус двадцати градусах по Цельсию	Является ли материал пожароопасным
Без утепления	200 минут
Утеплитель от производителя автомобиля	240 минут	Не является
Войлочное полотно	260 минут	Крайне горючий материал, как и другие тканевые утеплители
Строительный изолон	210 минут	Горючий и пожароопасный, способен сам привести к возгоранию
Автоодеяло	327 минут	Не является пожароопасным

Выбирая, как утеплить двигатель автомобиля уделите высокое внимание своей безопасности и безопасности автомобиля. Ведь неправильно выбранный или установленный утеплитель может стать причиной пожара, в результате которого можно лишиться как машины, так и здоровья, своего и близких людей.

Поэтому здесь не стоит экономить и укладывать под капот что попало.

Автоодеяло, непосредственно предназначенное для согрева двигателя

Автоодеяло — это пожалуй единственное утепление двигателя автомобиля которое можно назвать полностью безопасным для владельца. Ткань, из которой выполнено автоодеяло — это специально обработанный металлический сплав, из него получают волокна, образующие одеяло. Оно устроено таким образом, что не выпускает тепло от двигателя и не пускает холод с улицы под капот. Чего не обеспечивают другие утеплители.

Одеяло выполняется под точную форму подкапотного пространства, и полностью закрывает все элементы мотора, предотвращая утечки тепла. Такой автомобильный трюк приводит к тому, что двигатель остывает почти в два раза медленнее, и прогревается почти в два раза быстрее, при этом масло достаточно быстро начинает прокачиваться по системе.

Для того, чтобы получить двойной эффект от его применения, разместите второе такое одеяло между защитой и картером, таким образом вы защитите свой автомобиль сразу с двух сторон.

Кстати: не нужно закрывать ничем радиатор, ведь это система, специально разработанная для защиты двигателя от перегрева, а утеплять его лучше указанным способом. Это более практично и безопасно, чем самопальные утеплители, и более результативно, чем утеплители штатные.

Заключение

Как можно понять — самым лучшим для автомобиля будет специально разработанный для защиты от холодов гаджет, который не горит и не поддерживает горение, выполнен точно под форму подкапотного пространства, установка его занимает считанные секунды и также легко его можно убрать, когда на улице станет тепло.

Используют такие приспособления строго в зимний период, с поздней осени, до ранней весны. Как только температура воздуха поднимется выше минус пяти градусов — никакие одеяла ДВС будут не нужны, а скорее вредны. Ведь теперь они будут просто вызвать перегрев машины.

Зимой же это просто незаменимая деталь, без которой бензин улетает в трубу, а детали авто работают на износ. Поэтому заранее стоит побеспокоиться о своём автомобиле. Ну а если вы не подготовили всё необходимое летом, что же, и зимой никогда не поздно этого сделать, тем более что стоимость такого приспособления невысока и многократно окупится сэкономленным топливом. Так что, отвечая на вопрос: иметь ли в арсенале специальные утеплители мотора, так называемые авто-одеяла, однозначно можно сказать: стоит!

Главное не экономить и не искать дешёвой замены, ведь как показали испытания: у дешёвых вариантов утеплителей и утепление держится сравнительно недолго, а про безопасность с войлоком или строительным изолятором можно просто забыть, равно как и с картонкой, закрывающей радиатор. Бросайте это средневековье — идите в ногу с прогрессом.

что это, как работает, схема, фото, безопасность,

Водородный автомобиль считается самым экологичным транспортом наряду с электрокарами. Заправка авто на водородном топливе занимает считанные минуты, а «горючего» хватит на 400 км и более. А баллон водорода после использования оставляет после себя полведра чистой воды.

Почему же автомобильные концерны неохотно переходят на этот альтернативный источник энергии? Вопрос в стоимости и производстве этого газа.

В автомобилях с водородным двигателем применяются специальные топливные ячейки. Называются такие авто FCEV, что расшифровывается как Fuel Cell Electric Vehicles — электрокары с топливным элементом вместе батареи. Самая известная модель – это Toyota Mirai. А вообще многие модели есть только в виде концепта, серийно пока выпускается немного экземпляров.

В статье расскажу что это такое — водородный автомобиль, принцип работы и устройство, что такое водородный двигатель, плюсы и минусы авто на водороде, список моделей, ждёт ли будущее эта технология. Обещаю, будет интересно!

Немного истории

Впервые двигатель внутреннего сгорания придумал Франсуа Исаак де Риваз в 1806 г. Этот изобретатель извлёк чистый водород при помощи такой технологии, как электролиз воды. Он изобрёл поршневой двигатель, который назвали в его честь — машина де Риваза. Через пару лет изобретатель сконструировал передвижное устройство с настоящим водородным двигателем. Таким образом, первый водородный автомобиль появился гораздо раньше, чем думают многие.

Риваз и его машина

А самые первые водородные топливные элементы создал в 1863 году английский учёный Вильям Гроув. При помощи опыта он выявил, что при разложении воды на кислород и водород высвобождается энергия. В дальнейшем он создал водородные ячейки, которые стали называть Fuel Cell. Их можно было объединить для получения необходимого количества энергии для автомобиля.

Во время блокады Ленинграда был высокий дефицит бензина, а вот водорода было немало. Техник Б. Шелищ предложил вместо стандартного топлива применять смесь воздуха и водорода для двигателей. Таким образом, в городе работало на водороде более 500 автомобилей ГАЗ-АА.

Первый водородный автомобиль на топливных ячейках создала компания General Motors в 1966, и назывался он GM Electrovan. Гораздо позже, в 1980-х годах, одновременно во многих развитых странах (Япония, США, Канада, Германия и СССР) запустили эксперимент по созданию автомобилей, которые использовали в качестве топлива водород, а также его смеси с бензином и природным газом.

Фото GM Electrovan

После этих экспериментов в 2000-х годах крупные автоконцерны стали разрабатывать коммерческие автомобили на водородном двигателе. Самым продвинутым и популярным автомобилем стал Toyota Mirai, в котором находится многоячеистый топливный генератор.

На данный момент создание автомобиля на водородном топливе – это дорогое удовольствие, поэтому многие производители ищут способы для снижения этих расходов.

А что значит водородное топливо на самом деле?

Что такое водородное топливо?

Водородное топливо поставляется на заправки в газообразном или жидком состоянии. Водород в этом виде уменьшается в объёме более чем в 800 раз. Примерное время одной заправки составляет не более 3-5 минут. Для сравнения – заправка бензином занимает примерно то же самое время.

На чём ездит водородный автомобиль? На водороде – экологически чистом источнике энергии.

Водород для топлива добывают следующими способами:

1. Электролиз воды. Это выделение водорода из воды с помощью электричества. Такой метод применяется в тех регионах, где стоимость электроэнергии дешёвая, в том числе и в России. Чистота выхода водорода при помощи электролиза – около 100%! Но здесь присутствует повышенное загрязнение окружающей среды. Предсказывают, что когда-нибудь будут созданы множество солнечных и ветряных электростанций, которые будут производить топливо без отрицательного воздействия на окружающую среду.
2. Паровая конверсия метана. Этот природный газ нагревают до температуры 1000 градусов по Цельсию и смешивают с катализатором. Этот метод будет работать до тех пор, пока метан не закончатся в недрах земли. Реформированный водород – самый популярный и дешёвый метод создания.
3. Газификация биомассы. Это извлечение водорода в реакторе из отходов животных и сельского хозяйства, а также сточных вод. Сейчас существуют огромные территории с биомассой, потенциал которой не оценён и тратится впустую.

В чём преимущество этого альтернативного источника энергии?

• Топливные элементы не выделяют вредных выбросов.
• Огромный потенциал и возможные прибыли.
• Моментальная заправка автомобилей (3 минуты).
• Топливные ячейки на 80% эффективнее бензина, а также дёшево стоят.

Автомобиль на водороде не оставляет так называемого «углеродного следа», который загрязняет окружающую среду. Например, Toyota Mirai за 100 км пробега выделяет 5 л воды и больше ничего, никаких выбросов в атмосферу. Но, к сожалению, на Земле слишком не существует месторождений чистого водорода, а вот нефти и газа – хоть отбавляй. Зато водорода полным-полно в атмосфере, но в виде соединений, которые надо разрушить, чтобы извлечь желанный элемент. А для этого надо затратить немалую энергию, по сравнению с той, которую мы получим при прямом расходовании водорода.

Плюсы и минусы водородной установки для автомобиля

Расскажу про плюсы и минусы топлива, которым заправляют водородный автомобиль.

Недостатки водородного топлива:

• Нет эффективного способа добычи газа, к тому же производство загрязняет окружающую среду.
• Для создания сети водородных заправок требуются внушительные средства (около 2 млн. долл. на одну среднюю заправку). Поэтому очень сложно найти заправки, их практически нет.
• Высокая стоимость автомобиля.
• Передвигаться можно лишь в тех местах, где имеются заправки.
• Стоимость заправки будет стоить столько же, как и бензин. В этом смысле электрокар гораздо выгоднее.
• Водородный автомобиль тяжёлый из-за сложной конструкции: много топливных ячеек, аккумулятор, электропреобразователь, большие баллоны для водорода, где давление целых 700 атм. В электромобиле всё проще – требуется только место под большой АКБ.

Плюсы водородного топлива:

• Нет вредных выбросов в атмосферу.
• Водородные двигатели практически не шумят.
• Быстрая заправка – менее 5 минут.
• Есть большой потенциал для развития.
• Водород даёт в 3 раза больше энергии, чем бензин.
• Высокий крутящий момент при начале движения.
• Водорода очень много на планете – 1% от массы Земли. При сгорании он просто превращается в воду, поэтому – это неиссякаемый источник энергии по сравнению с другим ископаемым топливом.
• Водород безопаснее бензина, он воспламеняется в 15 раз меньше. Но если на водород попадёт искра, то он моментально воспламенится.
• Хороший запас хода водородного авто – 400-1000 км.

Опасен ли водород для человека?

Водород очень летуч, а также это легковоспламеняющийся газ, который хранить и перевозить следует предельно аккуратно. Сгорает он тоже довольно быстро. Например, газ в дирижабле «Гинденбург» полностью сгорел за полминуты, поэтому погибло только треть пассажиров.

Когда на дорогах появится большое количество водородных автомобилей, то надо будет ввести новые меры безопасности. Ведь при пробитии бака с водородом и наличием искр рядом газ может загореться. Поэтому в водородных автомобилях баки делают очень прочные, которые даже могут выдержать выстрел из крупнокалиберного пистолета. Поэтому при соблюдении правил безопасности, авто на водороде не опаснее бензиновых и дизельных моделей.

Чем водородные авто лучше электромобилей?

Этот вопрос не совсем правильный, поскольку автомобили на водородных ячейках и электробатарее считаются электромобилями. Всё зависит от того, чем заправляют машину – водородом или электричеством.

Водород в автомобиле применяют в двух вариантах: сжигание топлива в цилиндрах или подзарядка топливных элементов.

Главное отличие водородных топливных ячеек от батарей в том, что они служат очень много лет и не нуждаются в обслуживании. А батарея в электромобиле выходит из строя уже через 5 лет.

Как выглядит батарея в электрокаре

На холоде водородное транспортное средство включится без проблем, а аккумулятор электрического авто может полностью потерять заряд. Стоимость электрокаров дешевле, чем водородного: Toyota Mirai стоит 57 тыс. долл., а Tesla – от 45 тыс. долл. Водородные машины заправляются за считанные минуты, а электрокары – пару часов.

Теперь перейдём к устройству и принципу работы водородного авто, как он обеспечивает работу двигателя?

Как работает водородный автомобиль

Расскажу про то, как устроен автомобиль на примере популярной модели Toyota Mirai.

Не так давно, в 2013 году Тойота представила миру первый в мире серийный водородный автомобиль Mirai, который сам вырабатывает для себя электричество. В нём находится электрический двигатель, который имеет мощность 154 л. с. В Mirai находятся 370 топливных элементов, постоянный ток которых преобразуется в переменный, а напряжение при этом повышается до 650 В. Максимальная скорость Toyota Mirai 175 км/ч. Дополнительный аккумулятор собирает лишнюю энергию, который может при необходимости обеспечить питание небольшого дома. Запас хода этого автомобиля 500 км, а по факту – примерно 350 км. Для сравнения — электрокар Tesla Model S может пройти на одном заряде целых 540 км, но, к сожалению, зарядка занимает целых 1,5 часа.

Попов Андрей Геннадьевич

Автослесарь, стаж работы 19 лет

Задать вопрос

За несколько км пробега автомобиль Mirai вырабатывает стакан дистиллированной воды, которая вполне пригодна к употреблению (она с лёгким привкусом пластика).

А как работает топливный элемент, простыми словами? Автомобиль заправляется водородом. Он смешивается с платиновым катализатором и кислородом в электрохимической системе. В результате этой реакции вырабатывается электрический ток, который питает двигатель и аккумуляторную батарею. В результате реакции образуется вода или пар.

 

Мелехов Алексей Викторович

Автоэлектрик , стаж работы 9 лет

Задать вопрос

Топливные ячейки с протонообменными мембранами сразу же производят энергию, обеспечивают очень высокую мощность и мало нагреваются. Максимальный срок службы водородных ячеек 250 тыс. км пробега, которые при необходимости можно заменить.

А какое устройство и принцип работы водородного двигателя? Для работы применяют роторные ДВС, потому что стандартные поршневые двигатели быстро выходят из строя из-за влияния водорода на смазку и детали ДВС. Из-за высокой разницы между бензином и водородом перевести обычный двигатель непросто, особенно если это делать своими руками. Водород при горении вызывает перегрев клапанов, масла, поршней. Если нагрузку сделать очень высокую, то возникает детонация.

Решили эту задачу заменой чистого водорода на его смесь с бензином. Подача газа уменьшается при повышении крутящего момента, чтобы предотвратить перегрев деталей силового агрегата. Это применяется в таких моделях, как Mazda RX-8 Hydrogen RE и BMW Hydrogen 7, который был выпущен всего в 100 экземплярах. Здесь переключение между 2 типами топлива происходит автоматически. Но, несмотря на успешность эксперимента, всё равно имелись проблемы: сильно падала мощность авто, запаса водорода хватало всего на 200 км, а также из-за наличия бензина автомобиль не был признан экологически чистым.

Mazda RX-8 Hydrogen RE

Зачем в водородных автомобилях платина? Этот дорогой металл использовался в качестве катализатора, цена которого очень высока, что не может не отражаться на стоимости автомобиля. Хотя американские учёные уже создали катализатор на основе углеродных трубок, который стоит в 650 дешевле платины.

Таким образом, механизм работы водородного автомобиля похож на работу электромобилей. Всё дело только в источнике энергии.

Где заправляют водородные автомобили?

К сожалению, заправочных водородных станций в мире совсем мало. В 2018 г. их около 300, половина которых находится в Северной Америке, а другие – в Японии, Германии и Китае.

Кроме этого, существуют домашние и мобильные заправки. Они могут производить около тонны чистого водорода в год. Этого вполне хватит для заправки нескольких автомобилей в день. Топливо производится при помощи гидролиза воды, установку запускают только ночью, чтобы не нагружать электрическую сеть.

Автозаправки бывают 3 типов:

1. Малые. Они производят около 20 кг водорода в 24 часа. Хватит для полной заправки 5 легковых автомобилей.
2. Средние. Вырабатывают от 50 до 1250 кг топлива в сутки. Могут в день заправлять 250 стандартных машин или 25 грузовиков.
3. Промышленные. Производят более 2500 кг чистого водорода. Могут заправлять больше 500 легковушек в сутки.

Заправка состоит из компрессора, диспенсера, системы очистки, электрического лизёра, система хранения водорода. Топливо может производиться как при помощи электролиза воды, так и с помощью паровой конверсии метана.

Для того, чтобы заменить большую сеть бензиновых заправок на водородные, понадобится примерно 1,5 трлн. долларов. А стоимость одной водородной станции обойдётся в 2-3 млн. долл., но окупаемость её быстрее, чем для электрической станции из-за быстрой зарядки.

Список автомобилей на водородном топливе

Существует ли автомобиль на водородном топливе? Да, причём их количество не такое уж и малое. Расскажу про самые популярные модели.

Honda Clarity

Автомобиль продавали в Японии и Калифорнии до 2014 года. Запас хода около 600 км, что больше, чем у любого электрокара. Заправляется Honda Clarity за считанные минуты.

Затем автоконцерн Honda выпустил конкурента Toyota Mirai, цена которого 72 тыс. долл. под названием Clarity Fuel Cell. На полной заправке можно было проехать до 700 км. Мотор имеет мощность 174 л.с. Автомобиль 5-местный.

Toyota Mirai

Это японский автомобиль, который создали после несколько десятков лет разработок. Автомобиль сначала выпустили для японского рынка, а затем и для американского.

Запас хода автомобиля на одной заправке 502 км, максимальная скорость – 178 км/ч., мощность – 153 л.с. В авто встроена система, которая видит препятствия и автоматически включает тормоз. В машине есть сенсорные экраны, при помощи которых осуществляется управление навигацией и микроклиматом.

Ford Airstream

Это гибридный автомобиль с электрическим мотором и водородными ячейками. Поэтому кроме водорода автомобиль может применять для движения аккумуляторы, которые подзаряжаются от водородных элементов.

На аккумуляторе Ford Airstream может проехать около 40 км (это половина заряда), а затем активируется водородное топливо. Запас хода чуть более 450 км, а максимальная скорость — 135 км/ч.

Mercedes-Benz GLC F-CELL

Это первый серийный автомобиль, который сочетает в себе аккумулятор и водородные топливные ячейки. На электричестве он может проехать 50 км, а на водороде – около 430 км. Отмечу, что аккумулятор можно зарядить от обычной электрической розетки.

Автомобиль можно использовать как в качестве электрокара на небольшие расстояния, так и в качестве водородного авто для длительных поездок.

Pininfarina h3 Speed

Это итальянский автомобиль, который способен разгоняться до 100 км/ч всего за 3,4 секунд. Максимально автомобиль может разгоняться до 299 км/ч. Запасы чистого водорода в баке – чуть более 6 кг. Кроме этого Pininfarina имеет мощный аккумулятор и электромоторы. Цена этого продвинутого автомобиля составляет 2,5 млн. долл.

BMW Hydrogen 7

Авто создано на базе стандартной BMW 7. Он работает как на бензине, так и на жидком водороде. В BMW Hydrogen 7 имеется бензиновый бак на 74 литра и большой водородный баллон весом целых 8 кг. Таким образом, максимальный запас хода в этой машине 780 км.

Автомобиль автоматически переключается между двумя типами топлива. Мощность двигателя на водороде – 228 л.с., а на бензине – больше на 32 л.с. Максимальная скорость 229 км/ч, разгон до 100 км/ч осуществляется чуть меньше, чем за 10 секунд.

Hyundai Nexo

Этот автомобильный концерн также стал одним из первых производить серийные водородные автомобили. Мощность двигателя Hyundai Nexo составляет 161 л.с., запас хода – 600 км. Разгоняется авто до 100 км/ч за 10 секунд. Цена автомобиля от 70 тыс. долл.

Grove Obsidian

Это водородный китайский автомобиль нового поколения, у которого запас хода составляет впечатляющие 1000 км. Он экономно расходует топливо за счёт облегчённого корпуса из углеродного материала и невысокому аэродинамическому сопротивлению. Заправка бака происходит всего за 3 минуты, а сам топливный бак очень прочен. А если бак будет повреждён, то водород из него вытечет в жидком виде и сгорит менее чем за 2 минуты.

Серийно автомобили станут выпускать с 2020 года, а к 2030 планируется создать 1 миллион экземпляров.

Другие авто

Ограниченно выпускают:

• Audi A7 h-tron quattro;
• Hyundai Tucson FCEV;
• Mazda RX-8 Hydrogen RE;
• Автобус Ford E-450;
• Низкопольные автобусы MAN Lion City Bus.

Испытывают:

• Focus FCV;
• Honda FCX;
• Nissan X-TRAIL FCV;
• Toyota Highlander FCHV;
• Volkswagen — space up!;
• Mercedes-Benz A-Class и Mercedes-Benz Citaro;
• Irisbus;
• Toyota FCHV-BUS;
• единичные модели в Чехии, Китае и Бразилии.

Есть ли будущее у автомобилей на водородном топливе

В настоящее время имеется множество препятствий для того, чтобы перевести большую часть автомобилей на водородное топливо:

Высокая цена водорода. Примерная цена 9 долларов на 100 км пробега. Гибридный автомобиль (Toyota Prius) проедет те же сто км за 2,8 долларов, а Tesla Model S – за 3 бакса. А снижение цены на водород до уровня цен на бензин не прогнозируют даже сами производители автомобилей. Поэтому здесь не получится никакой экономии как при покупке транспорта, так и при заправках.

Производство водорода — вредно для экологии. Сейчас водород производится при помощи паровой конверсии метана, либо частичного окисления. После производства чистого водорода в атмосферу оксид углерода (углекислый газ, CO₂), против которого борются многие страны при помощи альтернативных источников энергии для автомобилей. Поэтому здесь получается замкнутый круг.

Отсутствие развития водородных заправок. Для открытия средней водородной заправочной станции требуется не очень большие средства. Все станции можно пересчитать по пальцам, поэтому на водородном автомобиле далеко не уедешь. Придётся осуществлять поездки только в тех местах, где имеются эти самые водородные станции.

Высокая цена на водородные автомобили. Цена на Toyota Mirai на данный момент составляет от 58 тыс. долларов, а на самом деле его продают почти по себестоимости. Из-за таких цен многие не спешат с покупкой таких автомобилей.

Отсутствие преимуществ перед электрокарами. Запас хода, цена заправки, безопасность, мощность и разгон – везде выигрывают электрические автомобили по сравнению с водородными машинами. Единственный плюс у водородных авто – это очень быстрая заправка – 3-5 минут, тогда как электромобили заправляются за 30 минут и более. В любом случае можно в электрокарах можно быстро поменять батарею и через пару минут ехать на «полном баке». Да и когда изобретут более быстрый метод заправок электрических автомобилей, то водородные авто отойдут на 2 план.

Для чего тогда автоконцерны производят и разрабатывают автомобили? Во-первых, это вложение, вдруг через несколько лет именно эта технология окажется наиболее перспективной. Во-вторых, между фирмами идёт соперничество. В-третьих, в некоторых штатах законодательство так поменялось, что сделать водородное авто в 5 раз выгоднее, чем электрокар, плюс государство даёт постоянные гранты и вливания на развитие заправок. Если появится большое количество заводов по производству водорода, то цена автомобилей и водорода будет более интересная.

Видео: Автогиганты бьют по ТЕСЛА: ВОДОРОДНЫЕ автомобили будущего!

Водородный автомобиль – это авто будущего, к переходу на которые могут перейти в недалёком будущем. Сейчас самый популярный авто на водороде – это Toyota Mirai, стоимость которого сравнима с ценой электрокаров. Обеспечивается работа автомобилей при помощи специальных топливных ячеек или элементов, число которых достигает несколько сотен.

Если бы цена на газ была меньше, а заправок было бы больше, то авто с водородными двигателями получили бы не меньшую популярность, чем электромобили. Посмотрим, что покажет будущее.

Сколько раз прочитали статью:
7 742

Что такое «двигатель»?

Что такое «двигатель»?

Когда я читал об оригинальных паровых машинах, у меня возник вопрос: что вообще означало термин «двигатель» до — паровой двигатель?

Первую паровую машину называли «паровозом», поэтому это слово было повсюду и что-то значило. И я знал термин «осадная машина», который, я полагаю, относится к катапультам и тому подобному. Но сегодня этот термин в основном относится к чему-то, что потребляет топливо и каким-то образом сжигает его для создания движения, обычно вращающего какой-то вал.Что это значило до того, как появилось такое изобретение?

Википедия подтверждает мое понимание современного значения этого термина:

В современном использовании термин двигатель обычно описывает устройства, такие как паровые двигатели и двигатели внутреннего сгорания, которые сжигают или иным образом потребляют топливо для выполнения механической работы за счет приложения крутящего момента или линейной силы (обычно в форме тяги).

Устройства, преобразующие тепловую энергию в движение, обычно называют просто двигателями .Примеры двигателей, передающих крутящий момент, включают известные автомобильные бензиновые и дизельные двигатели, а также турбовальные двигатели. Примеры двигателей, которые создают тягу, включают турбовентиляторные двигатели и ракеты.

Читая оставшуюся часть страницы, кажется, что этот термин первоначально относился к любому (сложному?) Механическому устройству, которое принимает любую форму энергии и преобразует ее в полезное механическое движение. Таким образом, что-то, подключенное к ветряной или водяной мельнице или даже работающее от людей или животных, будет называться двигателем.

Мне интересно, что само значение этого термина изменилось, и это подчеркивает драматическое значение изобретения.

Напишите мне письмо

«Значение паровой машины Что такое древесный уголь? А чем он отличается от угля? »

Где все двигатели без глушителя?

Электромобили в последнее время в моде, но давайте не будем забывать о старом резерве — внутреннем сгорании. Современный двигатель внутреннего сгорания — это чудо инженерной мысли. Сегодняшние двигатели и окружающие системы имеют лучшую мощность, большую экономию топлива и более низкие выбросы, чем все, что было раньше. Вековые часы инженеров были потрачены на улучшение каждого аспекта двигателя — за одним заметным исключением. Ни один производитель автомобилей не смог устранить распределительный вал двигателя в серийном автомобиле с поршневым двигателем. Ирония заключается в том, что двигатели без кулачкового механизма относительно легко построить.Среднестатистический хакер мог бы модифицировать небольшой четырехтактный двигатель в своей мастерской для бесперебойной работы. Хотя это не было бы практичным устройством, это было бы отличным испытательным полигоном для экспериментов и обучения.

Сосать, Сжимать, Взрыв, Удар

Многоцилиндровый бензиновый двигатель — это сложный танец. Сотни деталей должны двигаться синхронно. Клапаны открываются и закрываются, форсунки распыляют топливо, зажигаются свечи зажигания, а поршни двигаются вверх и вниз. Все следуют четырехтактному циклу Отто «Впуск, сжатие, сгорание, выпуск».Распределительный вал управляет большей частью этого, открывая и закрывая подпружиненные впускные и выпускные клапаны двигателя. Лепестки на валу давят на толкатели, которые затем перемещают штоки клапанов и сами клапаны. Сам распредвал приводится в движение на половине скорости коленчатого вала через зубчатые колеса, цепи или ремень. Некоторые клапанные механизмы относительно просты, например, двигатели с верхним расположением распредвала. Другие, такие как конструкция кулачка в блоке, более сложны, с толкателями, коромыслами и другими частями, необходимыми для преобразования движения кулачка в движение клапана.

Когда и как быстро открывается клапан, определяется профилем выступа кулачка. Энтузиасты автогонок и гонок часто меняют распредвалы на более агрессивные профили и разные временные сдвиги в зависимости от требований двигателя. Однако за все приходится платить. Распределительный вал, обработанный для максимальной мощности, обычно плохо работает на холостом ходу и затрудняет запуск двигателя. Слишком агрессивный профиль лепестка может привести к смещению клапана, при котором клапаны никогда не будут полностью сидеть на высоких оборотах.

Мириады решений

Производители двигателей потратили годы на то, чтобы обойти ограничения распределительного вала. В результате появилось множество запатентованных решений. У Honda есть VTEC, сокращение от Variable Valve Timing and Lift Electronic Control. У Toyota есть VVT-i. У BMW есть VANOS, у Ford — VCT. Все эти системы позволяют до некоторой степени регулировать действие клапана. VANOS работает, позволяя распределительному валу слегка поворачиваться на несколько градусов относительно его нормального момента времени, подобно перемещению одного или двух зубцов на цепи привода ГРМ.Хотя эти системы действительно работают, они, как правило, сложны с механической точки зрения и дороги в ремонте.

Простым решением было бы использовать двигатель без глушителя. Это означало бы отказ от распределительного вала, ремня ГРМ и большей части связанного с ним оборудования. Электромагнитные клапаны или гидравлические приводы открывают и закрывают клапаны бесступенчато регулируемым числом способов. Клапаны можно даже держать открытыми неограниченное время, эффективно отключая цилиндр, когда максимальная мощность не требуется.

Так почему же все мы не пользуемся двигателями без глушителя? Есть несколько причин.Преимущества бескулачковых двигателей перед двигателями с распределительным валом аналогичны преимуществам электронного впрыска топлива (EFI) по сравнению с карбюраторами. По своей сути топливная форсунка представляет собой электромагнитный клапан. Топливный насос обеспечивает постоянное давление. Блок управления двигателем (ЭБУ) включает форсунки в нужный момент для впрыска топлива в цилиндры. Компьютер также оставляет клапаны открытыми на достаточно долгое время, чтобы впрыскивать необходимое количество топлива для текущего положения дроссельной заслонки. В электронном виде это очень похоже на то, что требовалось бы для двигателя без кулачка.Так что же дает?

Toyota прославила 22R-E, один из первых двигателей EFI

. Хакеры в возрасте от 30 и старше помнят, что до конца 1970-х — начала 1980-х годов карбюратор был королем. Компании экспериментировали с EFI с 1950-х годов. Система не стала популярной до тех пор, пока не вступили в силу жесткие законы о загрязнении окружающей среды 70-х годов. Создание чистого, экономичного карбюраторного двигателя было возможно, но требовалось так много механических и электронных приводов, что EFI была лучшей альтернативой.Таким образом, законы 70-х годов положили конец карбюраторам. То же самое и с двигателями без глушителя. Чего не хватает, так это постановлений, которые заставят проблему.

Все крупные производители экспериментировали с бескулачковой концепцией. На сегодняшний день все усилия были предприняты Freevalve, дочерней компанией Koenigsegg. У них есть прототип двигателя Saab. LaunchPoint Technologies загрузила видеоролики, демонстрирующие впечатляющую конструкцию исполнительных механизмов. LaunchPoint работает со звуковыми катушками, той же технологией, которая перемещает головки на вашем жестком диске.
Ничто из этого не означает, что у вас не может быть двигателя без глушителя сейчас — у таких компаний, как Wärtsilä и Man, есть двигатели в продаже. Однако это гигантские дизельные двигатели, используемые для управления большими судами или выработки электроэнергии. Не совсем то, что вы хотели бы поместить в свой малолитражный автомобиль! Для хакеров лучший способ сегодня заполучить бескулачковый движок — это взломать его самостоятельно.

Уважаемые дамы и господа, запускайте рубите двигатели!

Простые одноцилиндровые бескулачковые двигатели относительно легко построить.Начните с четырехтактного двигателя с верхним расположением клапанов от снегоуборочной машины, скутера или подобного. Убедитесь, что двигатель модели без помех. Это означает, что врезание клапанов в поршни физически невозможно. Добавьте источник питания и несколько соленоидов. Теперь остается только создать систему управления. Примеры можно найти в Интернете. [Сухджит Сингх Банга] построил этот двигатель в рамках проекта колледжа. Система управления представляет собой механическое колесо с электрическими контактами, аналогичное крышке распределителя и роторной системе.[bbaldwin1987’s] В проекте Camless Engine Capstone в Университете Западной Вирджинии используется микроконтроллер для управления соленоидами. Обратите внимание, что в этом проекте используются два соленоида — один для открытия и один для закрытия клапана. Для закрытия двигателя не нужно полагаться на пружину. [Брайан Миллер] также построил бескулачковый двигатель для колледжа, в данном случае Бригама Янга, Университет Айдахо, Бескулачковый двигатель. В двигателе [Брайана] используются датчики Холла на оригинальном распределительном валу для запуска соленоидов. Этот маршрут — отличная ступенька перед переходом к полному электронному управлению.

Расширение этих проектов до многоцилиндрового двигателя не займет много времени. Все, чего мы ждем, — это подходящего хакера, который примет вызов!

35 изобретений, которые изменили мир

Человеческие изобретения и технологии сформировали цивилизации и изменили жизнь на Земле. По мере развития ожиданий и возможностей каждое поколение развивает свой собственный набор новаторских мыслителей.

С момента изобретения колеса до разработки марсохода большое количество этих изобретений было поистине революционным, даже если в то время не было столь очевидным.

У большинства крупных изобретений нет только одного изобретателя. Вместо этого они были разработаны многими людьми отдельно или многие люди приложили руку к их эволюции от базовых концепций до полезных изобретений.

Вот список наших лучших революционных изобретений, которые изменили мир:

1. Колесо

Колесо выделяется как оригинальное инженерное чудо и одно из самых известных изобретений. Эта базовая технология не только упростила путешествие, но и послужила основой для огромного количества других инновационных технологий.Тем не менее, колесо на самом деле не такое уж и старое. Самое старое колесо из Месопотамии, около 3500 г. до н. Э. К тому времени люди уже занимались литьем металлических сплавов, строили каналы и парусники и даже конструировали сложные музыкальные инструменты, такие как арфы.

На самом деле, главным изобретением было не само колесо, которое, вероятно, было изобретено, когда кто-то впервые увидел катящуюся скалу, а комбинация колеса и неподвижной оси, которая позволяет соединить колесо с устойчивой платформой. .Без фиксированной оси колесо имеет очень ограниченную полезность.

2. Компас

Это современное изобретение, возможно, изначально было создано для духовных целей. Позже его приспособили для навигационных целей. Самые ранние компасы, скорее всего, были изобретены китайцами около 200 г. до н.э. Некоторые из них были сделаны из магнетита, который является естественной формой минерала магнетита. Есть также свидетельства того, что другие цивилизации также могли использовать магнитный камень. В какой-то момент, возможно, около 1050 года н.э., люди начали подвешивать магнитные камни, чтобы они могли свободно перемещаться, и использовали их для навигации.Описание намагниченной иглы и ее использования среди моряков встречается в европейской книге, написанной в 1190 году, так что к тому времени вполне вероятно, что использование иглы в качестве компаса было обычным явлением.

3. Автомобиль

Источник: 12019 / Pixabay

Хотя часто говорят, что рождение современного автомобиля произошло в 1886 году, когда немецкий изобретатель Карл Бенц запатентовал свой патент Benz Patent-Motorwagen, автомобили находились в разработке с 1769 года. , когда Николя-Джозеф Куньо разработал паровой автомобиль, способный перевозить людей.

На протяжении многих лет огромное количество людей способствовало развитию автомобиля и его составных частей. В начале 20-го века Генри Форд внедрил методы массового производства, которые позволили автомобилям стать доступными для масс. Затем эти методы стали стандартом для General Motors, а затем и для Chrysler.

История автомобиля действительно отражает мировую эволюцию. Для разработки двигателя внутреннего сгорания и других систем, на которые опирается автомобиль, потребовалась работа многих людей.Были задействованы также десятки дочерних производств, в том числе нефтяная и сталелитейная.

4. Паровой двигатель

Считается, что испанский горнодобывающий администратор по имени Херонимо де Аянц был первым, кто разработал паровой двигатель. Он запатентовал устройство, которое использовало энергию пара для выталкивания воды из шахт.

Однако именно англичанину Томасу Савери, инженеру и изобретателю обычно приписывают разработку первой практической паровой машины в 1698 году. Его устройство использовалось для забора воды из затопленных шахт с использованием давления пара.При разработке своего двигателя Савери использовал принципы, изложенные Дени Папеном, британским физиком французского происхождения, который изобрел скороварку.

В 1711 году другой англичанин, Томас Ньюкомен, разработал усовершенствование двигателя, а в 1781 году Джеймс Ватт, шотландский приборостроитель, работавший в Университете Глазго, добавил к двигателю Ньюкомена отдельный конденсатор, что позволило поддерживать паровой цилиндр. при постоянной температуре — резко улучшая его функциональность. Позже он разработал паровой двигатель с двойным вращением, который к 1800-м годам будет приводить в действие поезда, мельницы, фабрики и многие другие производственные предприятия.

5. Бетон

Источник: Pexels / Pixabay

Бетон — один из наиболее широко используемых искусственных материалов. Это композитный материал, состоящий из смеси битого камня или гравия, песка, портландцемента и воды, который можно намазывать или заливать в формы, и при затвердевании он образует массу, напоминающую камень.

Одним из основных компонентов бетона является цемент. Фундамент из цемента был заложен в 1300 году до нашей эры.

Ближневосточные строители покрыли снаружи своих глиняных крепостей тонким и влажным слоем обожженного известняка, который вступил в химическую реакцию с газами в воздухе, образуя твердую защитную поверхность.Около 6500 г. до н.э. первые бетонные сооружения были построены набатейскими торговцами или бедуинами в южной Сирии и северной Иордании. К 700 г. до н.э. значение гидравлической извести стало известно, что привело к развитию печей для подачи раствора для строительства домов с каменными стенами, бетонных полов и подземных водонепроницаемых цистерн.

Около 3000 г. до н.э. египтяне использовали первые формы бетона в качестве строительного раствора. В 1824 году Джозеф Аспдин из Англии изобрел портландцемент.Джордж Бартоломью проложил первую бетонную улицу в США в 1891 году, которая существует до сих пор.

К концу 19-го, 90-го, 116-го и 90-го века, стало применяться железобетонное покрытие. В 1902 году Август Перре спроектировал и построил многоквартирный дом в Париже, используя железобетон. Это здание вызвало всеобщее восхищение и популярность из-за бетона, а также повлияло на развитие железобетона.

В 1921 году Эжен Фрейссине первым применил железобетонные конструкции, построив два колоссальных ангара для дирижаблей с параболической аркой в ​​аэропорту Орли в Париже.

6. ​​Бензин

Без бензина не было бы транспортной отрасли в том виде, в каком мы ее знаем сегодня

Бензин — это топливо, производное от нефти. В США его называют «газом», а в других странах мира — «бензином».

Чтобы быть более конкретным, бензин — это прозрачная жидкость, полученная из нефти, которая используется в качестве топлива в двигателях внутреннего сгорания. Интересно, что изначально газ выбрасывали как нежелательный побочный продукт.

До открытия и коммерциализации бензина предпочтительным топливом была смесь спирта, обычно метанола, и скипидара, называемого камфеном, который позже будет в значительной степени заменен керосином.Первая нефтяная скважина, выкопанная в США в 1859 году в Пенсильвании, очищала нефть для производства керосина. Хотя в процессе дистилляции также производился бензин, он был выброшен как побочный продукт. Метод дистилляционной очистки дает только около 20 процентов бензина из определенного количества сырой нефти.

Однако, как только было обнаружено, что двигатель внутреннего сгорания лучше всего работает на легком топливе, таком как бензин, процесс очистки был хорошо усовершенствован. В 1913 году производить бензин стало проще с помощью химических катализаторов и давления.Новый процесс термического крекинга удвоил эффективность очистки и сделал переработку бензина более практичной.

7. Железные дороги

Железные дороги могут с комфортом перевозить большое количество пассажиров, а также перевозить тяжелые грузы на большие расстояния. Хотя рельсы или рельсы использовались для перевозки вагонов с шестнадцатого века, история современного путешествия на поезде насчитывает немногим более 200 лет.

Первый полноценный железнодорожный паровоз был построен в Великобритании в 1804 году британским инженером Ричардом Тревитиком.Он использовал пар высокого давления для привода двигателя. 21 февраля 1804 года состоялось первое в мире путешествие по железной дороге на паровой тяге, когда безымянный паровоз Тревитика тащил поезд по трамвайной дороге в Уэльсе.

Однако локомотивы Тревитика были слишком тяжелыми для использовавшихся в то время чугунных плит. Коммерческое появление железнодорожных сетей приходится на 1820-е годы. В 1821 году Джордж Стефенсон был назначен инженером на строительстве железной дороги Стоктон и Дарлингтон на северо-востоке Англии, которая была открыта как первая общественная железная дорога на паровой тяге в 1825 году.В 1829 году он построил свой знаменитый паровой двигатель Rocket , и началась эпоха железных дорог.

8. Самолет

Источник: ingewallumrod / Pixabay

17 декабря 1903 года Уилбур и Орвилл Райт совершили первый пилотируемый, устойчивый и управляемый полет.

Хотя о летающих машинах мечтали со времен Леонардо да Винчи и, вероятно, задолго до этого, и благодаря работе бесчисленных изобретателей на протяжении нескольких столетий, братья Райт стали первыми людьми, которые достигли управляемого полета с двигателем.Начиная с их работы над планерами, успех дуэта заложил основу современной авиационной техники, продемонстрировав, что возможно.

9. Пожар

Хотя огонь является естественным явлением, его открытие как полезного инструмента знаменует собой революцию на страницах истории. Фактически, контролируемое использование огня, вероятно, предшествовало появлению Homo sapiens .

Есть свидетельства того, что пища была приготовлена ​​приблизительно 1,9 миллиона лет назад — до эволюции Homo sapiens .Есть также свидетельства контролируемого использования огня нашими предками, Homo erectus , начиная примерно 1 000 000 лет назад. Кремневые лезвия, сожженные при пожарах, датируются примерно 300 000 лет назад. Есть также свидетельства того, что ранние современные люди систематически использовали огонь для термической обработки камня, чтобы увеличить его способность к расслаиванию, для использования в изготовлении инструментов около 164000 лет назад.

Согласно широко обсуждаемой гипотезе, именно использование огня для приготовления пищи позволило большему мозгу Homo sapiens развиться в первую очередь, позволив гоминидам есть более разнообразную пищу.

С прошлого и по настоящее время огонь использовался в ритуалах, сельском хозяйстве, кулинарии, генерировании тепла и света, сигнализации, промышленных процессах и как средство разрушения. Его легко можно считать одним из ведущих изобретений, изменивших мир.

10. Гвозди

Сложная человеческая жизнь была бы невозможна без изобретения простого гвоздя. Они дают один из лучших ключей к определению возраста исторических зданий.

До изобретения гвоздей деревянные конструкции строились с помощью веревки, они использовались для скрепления соседних досок. Изобретение гвоздей восходит к нескольким тысячам лет и стало возможным только после развития методов литья и придания формы металлу.

Бронзовые гвозди, датируемые примерно 3400 годом до нашей эры, были найдены в Египте. По данным Университета Вермонта, использование гвоздей ручной работы было нормой до 1790-х и начала 1800-х годов. К 1913 году 90 процентов гвоздей, производимых в США.С. были стальные проволочные гвозди.

11. Инструменты

Источник: Free-Photos / Pixabay

Как и в случае с огнем, использование инструментов, вероятно, предшествовало эволюции Homo sapiens и может растянуться на 2,6 миллиона лет назад. Сегодня существует ряд видов животных, которые используют инструменты.

Антропологи считают, что использование инструментов было важным шагом в эволюции человечества. Некоторыми из самых ранних инструментов могли быть палки, камень и огонь. Однако практически все может быть инструментом, в зависимости от того, как его использовать.

12. Лампочка

Источник: dengri / Pixabay

Свет, который мы используем сегодня в наших домах и офисах, появился благодаря яркой идее, появившейся более 150 лет назад.

Электрический свет был впервые изобретен в начале 19 века Хамфри Дэви, который экспериментировал с электричеством и изобрел электрическую батарею. Когда он соединил провода между своей батареей и куском углерода, углерод засветился, давая свет. Его изобретение было известно как электрическая дуговая лампа.

В течение следующих семи десятилетий другие изобретатели также создали «лампочки», но они не были пригодны для коммерческого применения.

В 1850 году английский физик Джозеф Уилсон Свон создал «лампочку», заключив нити из карбонизированной бумаги в вакуумированную стеклянную колбу. Но без хорошего вакуума срок службы его лампы был слишком коротким для коммерческого использования. Однако в 1870-х годах стали доступны более совершенные вакуумные насосы, и Свон смогла разработать лампочку с более длительным сроком службы.

Томас А.Эдисон усовершенствовал конструкцию Свана, применив металлические нити, и в 1878 и 1879 годах он подал патенты на электрическое освещение с использованием различных материалов для нити. В конце концов он обнаружил, что карбонизированная бамбуковая нить может прослужить более 1200 часов. Это открытие сделало возможным промышленное производство лампочек, и в 1880 году компания Эдисона, Edison Electric Light Company, начала продавать свой новый продукт.

13. Электроэнергия от батарей

Источник: blickpixel / Pixabay

Электроэнергия от батарей стала основной потребностью в нашей повседневной жизни, еще одним важным изобретением.Конечно, само электричество было здесь с самого начала, но были изобретены практические приложения для его эффективного использования. Хотя многие используют электричество, многие из вас знают историю электричества?

Алессандро Вольта приписывают открытие первого практичного аккумулятора. Он изобрел свою батарею в 1799 году, она состояла из дисков двух разных металлов, таких как медь и цинк, разделенных картоном, пропитанным рассолом.

В 1831 году британский ученый Майкл Фарадей открыл основные принципы производства электроэнергии.Открытие электромагнитной индукции произвело революцию в использовании энергии. Уличные фонари были одним из первых устройств, привлекающих внимание. С ростом практичности использования электроэнергии теперь она является основой современного индустриального общества.

14. Батарея

Источник: Awilson429 / Wikimedia

Доисторическая батарея, возможно, восходит к Парфянской империи, которой около 2000 лет . Древняя батарея представляла собой глиняный сосуд, наполненный раствором уксуса, в который был вставлен железный стержень, окруженный медным цилиндром.

Эти батареи могли использоваться для гальваники серебра. Но, как упоминалось в предыдущей записи, изобретателем первой электрической батареи является Алессандро Вольта, который разработал свайную батарею.

После этого, в 1802 году, Уильям Круикшенк изобрел батарею Trough, усовершенствованную гальваническую батарею Алессандро Вольта.

Батареи совершили прорыв в 1859 году, когда французским врачом Гастоном Планте была изобретена первая свинцово-кислотная аккумуляторная батарея.Никель-кадмиевый аккумулятор (NiCd) был представлен в 1899 году Вальдемаром Юнгнером.

Знаете ли вы, что новые натриево-ионные батареи могут проложить путь к устойчивому производству батарей?

15. Печатный станок

Источник: RayHolloway / Pixabay

До того, как Интернет смог распространять информацию, печатный станок помогал информации распространяться по всему миру.

Немецкому ювелиру Йоханнесу Гутенбергу приписывают изобретение печатного станка около 1436 года, хотя он был далеко не первым, кто автоматизировал процесс книгопечатания.Ксилография в Китае восходит к IX веку, и корейские букмекеры печатали подвижным металлическим шрифтом за столетие до Гутенберга.

Станок Йоханнеса Гутенберга, однако, усовершенствовал уже существующие прессы и представил их на Западе. К 1500 году печатные машины Гутенберга работали по всей Западной Европе, выпустив 20 миллионов материалов, от отдельных страниц до брошюр и книг.

16. Код Морзе и телеграфный аппарат

Телеграф был разработан Сэмюэлем Морсом и другими изобретателями примерно в 1830–1840 годах, что произвело революцию в междугородной связи.

Электрические сигналы передавались по проводу, проложенному между станциями. Кроме того, Сэмюэл Морзе разработал код Морзе для простой передачи сообщений по телеграфным линиям. В зависимости от частоты использования код назначал английскому алфавиту и цифрам набор точек (короткие знаки) и тире (длинные знаки).

Телеграф заложил фундамент для современных удобств, таких как телефоны и, по мнению некоторых ученых, компьютерный код.

17.Сталь

Источник: MabelAmber / Pixabay

Бронза была первым металлом, выкованным для использования людьми. Однако бронза относительно слабая. Около 1800 г. до н.э. жители Черного моря под названием Чалибы начали использовать железную руду для создания прочного оружия из кованого железа с примерно 0,8% углерода. Чугун, который содержал около 2-4 процентов углерода, был впервые произведен в Древнем Китае примерно в 500 г. Китайские мастера по металлу построили печи высотой семь футов, чтобы плавить железную руду в жидкость и заливать ее в резные формы.

Около 400 г. до н.э. индийские мастера по металлу изобрели метод плавки, в котором для хранения расплавленного металла использовалась глиняная емкость, называемая тиглем. Рабочие положили в тигли прутки кованого железа и куски древесного угля, затем запечатали контейнеры и поместили их в печь. Кованое железо расплавилось и поглотило углерод из древесного угля. Когда тигли охлаждались, они содержали слитки чистой стали — гораздо более прочного и менее хрупкого металла, чем железо.

Позднее развитие доменной печи привело к получению еще более прочной стали.После того, как в 1856 году британский инженер Генри Бессемер разработал процесс продувки воздухом расплавленного чугуна для создания безуглеродного чистого железа в 1856 году.

Знаменитое изобретение Бессемеровского процесса проложило путь для массового производства стали, сделав его одним из крупнейшие отрасли на планете. Теперь сталь используется при создании всего, от мостов до небоскребов.

18. Транзисторы

Источник: WikimediaImages / Pixabay

Транзистор является важным компонентом почти каждого современного электронного устройства.

В 1926 году Юлиус Лилиенфельд запатентовал полевой транзистор, но рабочее устройство оказалось невозможным.

В 1947 году Джон Бардин, Уолтер Браттейн и Уильям Шокли разработали первое практическое транзисторное устройство в Bell Laboratories.

Их изобретение принесло трио Нобелевской премии по физике 1956 года.

С тех пор транзисторы стали фундаментальной частью схем в бесчисленных электронных устройствах, включая телевизоры, мобильные телефоны и компьютеры, оказывая заметное влияние на технологии.

19. Антибиотики

Источник: TLSPAMG / Pixabay

Антибиотики спасли миллионы жизней, убивая и подавляя рост вредных бактерий.

Луи Пастер и Роберт Кох впервые описали использование антибиотиков в 1877 году.

В 1928 году Александр Флеминг идентифицировал пенициллин, который получают из плесени.

На протяжении ХХ века антибиотики быстро распространились и оказались важным улучшением жизни, борясь почти со всеми известными формами инфекций и защищая здоровье людей.

20. Противозачаточные средства

Источник: Anqa / Pixabay

Профилактика беременности имеет давнюю историю.

История контрацептивов восходит к 1500 г. до н.э., когда записи показывают, что древние египетские женщины смешивали мед, карбонат натрия и крокодиловый навоз в густую твердую пасту, называемую пессарием, и вставляли ее во влагалище перед половым актом. Тем не менее, многие исследователи считают, что старые методы контроля рождаемости, подобные этим, неэффективны и, возможно, опасны для жизни.

Первая известная форма презерватива (козий пузырь) использовалась в Египте около 3000 г. до н. Э.

В 1844 году Чарльз Гудиер запатентовал вулканизацию резины, что привело к массовому производству резиновых презервативов.

В 1914 году, выпустив ежемесячный информационный бюллетень «Женщина-бунтарь», Маргарет Сэнджер, выдающаяся женщина-педагог из штата Нью-Йорк, впервые ввела термин «контроль рождаемости». Позже Карл Джерасси успешно создал таблетку прогестерона, которая могла блокировать овуляцию.

Таблетка запустила международную революцию, которая позволила женщинам определять, когда у них будут дети, и избавила их от незапланированной беременности, которая могла подорвать их карьеру.

21. Рентгеновский снимок

Конечно, рентгеновские лучи — явление естественного мира, и поэтому их нельзя изобрести. Но обнаружились они случайно.

Невидимое стало видимым в 1895 году. Рентген, несомненно, является одним из эпохальных достижений в области медицины.

Все кредиты физику Вильгельму Конраду Рентгену. Проверяя, могут ли катодные лучи проходить через стекло, он заметил свечение, исходящее от расположенного поблизости экрана с химическим покрытием.Из-за неизвестной природы лучей он назвал их рентгеновскими лучами. Благодаря своим наблюдениям он узнал, что рентгеновские лучи можно сфотографировать, когда они проникают в человеческую плоть.

В 1897 году, во время войны на Балканах, рентгеновские лучи были впервые использованы для обнаружения пуль и сломанных костей внутри пациентов. В 1901 году за свою работу он получил Нобелевскую премию по физике.

22. Холодильник

Источник: 27707 / Pixabay

За последние 150 лет охлаждение предложило нам способы хранения продуктов питания, лекарств и других скоропортящихся веществ.До его зачатия люди охлаждали пищу льдом и снегом.

Джеймс Харрисон построил первую практичную систему охлаждения с компрессией пара. Однако первым широко распространенным холодильником был холодильник General Electric «Monitor-Top» 1927 года. Хотя изначально он помог ускорить производственные процессы, позже он стал индустрией.

23. Телевидение

Источник: Tomasz_Mikolajczyk / Pixabay

Телевидение! Небольшая коробка, способная передавать огромный объем информации, навсегда изменившая развлечения и коммуникации.

Телевидение было изобретением многих людей. Несмотря на то, что телевидение играет важную роль в нашей повседневной жизни, оно быстро развивалось в 19 и 20 веках в результате работы множества людей.

В 1884 году 23-летний студент немецкого университета Пол Юлиус Готтлиб Нипков запатентовал растеризатор изображений, вращающийся диск со спиральным узором отверстий в нем, так что каждое отверстие сканировало линию изображения.

Первую демонстрацию мгновенной передачи изображений провели Жорж Ригно и А.Фурнье в Париже в 1909 году. ^{В 1911 году Борис Розинг и его ученик Владимир Зворыкин создали систему, которая использовала механический зеркальный барабанный сканер для передачи грубых изображений по проводам на электронно-лучевую трубку или в приемник. Но система не была достаточно чувствительной, чтобы разрешить движущиеся изображения.}

В 1920-х годах шотландский изобретатель Джон Логи Бэрд использовал диск Нипкова для создания прототипа видеосистемы. 25 марта 1925 года Бэрд провел первую публичную демонстрацию переданных по телевидению изображений в движении.26 января 1926 года он продемонстрировал передачу изображения движущегося лица по радио. Это считается первой демонстрацией общественного телевидения в мире.

24. Камера

Источник: 955169 / Pixabay

Камера, несомненно, является одним из самых любимых творений.

Это современное изобретение стало свидетелем многих этапов эволюции — камеры-обскура, дагерротипы, сухие пластины, калотипы, зеркальные и зеркальные фотокамеры. В 1826 году Джозеф Нисефор Ньепс использовал камеру с выдвижным деревянным ящиком, созданную Шарлем и Винсентом Шевалье, чтобы щелкнуть то, что считается первой постоянной фотографией.

Благодаря технологическому прогрессу были введены цифровые камеры, позволяющие сохранять изображения на карты памяти, а не на пленку.

История цифровых фотоаппаратов началась с идеи Юджина Ф. Лалли снимать планеты и звезды.

Позже инженер Kodak Стивен Сассон изобрел и построил первую цифровую камеру в 1975 году. Она была построена из частей комплектов, которые лежали на заводе Kodak. Камера была размером с хлебный ящик, и на захват одного изображения требовалось 23 секунды.

Сегодня в каждом смартфоне есть как минимум одна встроенная камера, которая также может снимать видео.

Сохраните прекрасные моменты своей жизни в виде фотографий лучшего качества и с превосходной управляемостью цифровой камерой. Не нужно заглядывать дальше фотоальбома, чтобы увидеть, что камеры — одно из великих изобретений, изменивших мир.

25. Компьютер

Источник: sifpceuc / Pixabay

Большой привет инженеру-механику Чарльзу Бэббиджу за создание основы для этого замечательного и самого надежного изобретения, а также Аде Лавлейс за создание первых программ.В начале 19, ^-го, века «отец компьютера» концептуализировал и изобрел первый механический компьютер. Хотя не существует единого изобретателя современного компьютера, принцип был предложен Аланом Тьюрингом в его основополагающей статье 1936 года.

Сегодня компьютеры являются символическим представлением современного мира.

26. Электронная почта

Большинство разработчиков ранних мэйнфреймов и миникомпьютеров разрабатывали похожие, но часто несовместимые почтовые приложения.Со временем они стали связаны сетью шлюзов и систем маршрутизации. Многие университеты США были участниками ARPANET, что повысило переносимость программного обеспечения между ее системами. Эта переносимость помогла сделать протокол SMTP все более популярным. Первое электронное письмо ARPANET было отправлено в 1971 году.

Человеку по имени Рэй Томлинсон на самом деле приписывают изобретение одной общей особенности системы электронной почты, которую мы знаем сегодня. В 1972 году, работая подрядчиком ARPANET, Томлинсон решил использовать символ @ для обозначения отправки сообщений с одного компьютера на другой.

К середине 1970-х электронная почта приняла ту форму, которую мы знаем сегодня. В настоящее время большая часть официального делового общения зависит от электронной почты.

27. Интернет

В отличие от лампочки или телефона, в Интернете нет единого «изобретателя». Вместо этого он эволюционировал с течением времени. Он начался в Соединенных Штатах примерно в 1950-х годах вместе с развитием компьютеров.

Первый работоспособный прототип Интернета появился в конце 1960-х годов с созданием ARPANET, или сети агентств перспективных исследовательских проектов.ARPANET приняла протоколы TCP / IP 1 января 1983 года, и с этого момента исследователи начали собирать «сеть сетей», которая стала современным Интернетом.

28. Всемирная паутина

Источник: geralt / Pixabay

Интернет — это сетевая инфраструктура. В то время как World Wide Web — это способ доступа к информации через Интернет.

Отец всемирной паутины — британский ученый-компьютерщик Тим Бернерс-Ли. Первоначально Интернет был задуман и разработан для удовлетворения спроса на автоматизированный обмен информацией между учеными из университетов и институтов по всему миру.

Тим Бернерс-Ли написал первое предложение для Всемирной паутины в марте 1989 года, а второе предложение — в мае 1990 года. Бернерс-Ли работал с бельгийским системным инженером Робертом Кайо, чтобы формализовать это предложение, включая описание «WorldWideWeb», в котором: гипертекстовые документы »могут просматриваться« браузерами ».

К концу 1990 года Бернерс-Ли запустил первый веб-сервер и браузер в ЦЕРН. Лишь немногие пользователи имели доступ к компьютерной платформе, на которой работал браузер, поэтому вскоре началась разработка более простого браузера, который мог работать в любой системе.

В 1991 году Бернерс-Ли объявил о программном обеспечении WWW в группах новостей Интернета, и интерес к проекту распространился по всему миру. Вскоре стало ясно, что нужна дополнительная помощь, поэтому Бернерс-Ли обратился с призывом к другим разработчикам присоединиться. 30 апреля 1993 года ЦЕРН сделал исходный код WorldWideWeb доступным на безвозмездной основе, а остальное, поскольку они говорят, это история.

29. Банкнота

От материалов, таких как домашний скот, до раковин, драгоценных металлов и монет, на протяжении всей истории валюта принимала различные формы.Из-за частой нехватки монет и проблем с переносимостью банки выпускали бумажные банкноты в качестве обещания против оплаты драгоценных металлов в будущем.

Идея использования легкого вещества в качестве денег, возможно, возникла в Китае во времена династии Хань в 118 г. до н.э.

Переход на бумажные деньги помог правительствам во время кризиса. Таким образом, он изменил облик мировой экономики, сделав важный шаг в новой денежной системе. Между тем, Биткойн достигает ошеломляющих новых высот.

30. Кредитные карты

На заре ^{-го века} годов большинство людей расплачивались за все наличными.

Идея кредитной карты была представлена ​​примерно в 1950 году Ральфом Шнайдером и Фрэнком Макнамарой, основателями Diners Club, которая позволяла посетителям расписаться за еду, а затем платить позже. В то время как технология продолжает развиваться, идея оплаты ежедневных покупок в кредит сейчас стала нормой.

31. Банкомат

Источник: 3D_Maennchen / Pixabay

Изобретение банкомата (банкомата) очень важно для современного банковского дела.По данным Ассоциации индустрии банкоматов (ATMIA), в настоящее время во всем мире установлено более 2,2 миллиона банкоматов.

Используя банкомат, клиенты могут совершать различные транзакции, такие как снятие наличных, проверка баланса или кредитование мобильных телефонов. Многие эксперты считают, что первый банкомат был изобретением Лютера Симджиана под названием Bankograph.

В 1967 году Джон Шеперд-Бэррон возглавил команду, которая придумала блестящую идею торгового автомата для денег, которая была реализована лондонским банком Barclays.В этих машинах использовались одноразовые жетоны, пропитанные радиоактивным углеродом-14. Радиоактивный сигнал был обнаружен машиной и сопоставлен с личным идентификационным номером, введенным на клавиатуре.

Вскоре начали появляться конкурирующие системы банкоматов, в том числе система, в которой вместо радиоактивного жетона использовалась пластиковая карта многоразового использования. Инженер из Далласа Дональд Ветцель изобрел первый банковский автомат в США.

32. Телефон и мобильные телефоны

«Mr.Ватсон, иди сюда, я хочу тебя. 10 марта 1876 года это были первые слова, сказанные изобретателем телефона Александром Грэмом Беллом своему помощнику Томасу Уотсону. История телефона предположительно началась с человеческого желания общаться повсюду. С появлением мобильных телефонов в 1980-х годах связь больше не была привязана к кабелям.

Умное изобретение сотовой сети способствовало революции в телефонной индустрии. Начиная с громоздких мобильных телефонов и заканчивая ультратонкими телефонами, мобильные телефоны прошли долгий путь.Джон Ф. Митчелл и Мартин Купер из Motorola продемонстрировали первое портативное устройство в 1973 году. Ученые продолжают создавать новые идеи, которые еще больше помогут пользователям.

33. Робот

Роботизированные устройства используются для выполнения сложных, повторяющихся, а иногда и опасных задач. Слово «робот» означает различные устройства, от кухонного устройства до вездехода.

Слово «робот» впервые появилось в R.U.R. ( Универсальные роботы Россум ), пьеса, написанная чешским драматургом Карлом Чапеком в 1921 году.По совпадению, слово «робототехника» также было придумано писателем-фантастом Айзеком Азимовым в его рассказе «Малышка», опубликованном в 1942 году.

Но на самом деле у роботов очень долгая история. Около 3000 г. до н.э. человеческие фигурки использовались для удара в часовые колокола египетских водяных часов. Это ознаменовало первую механическую конструкцию. Со временем появилось больше конструкций и устройств.

Основа современных роботов была заложена в 1950-х годах Джорджем К. Деволом, который изобрел и запатентовал перепрограммируемый манипулятор под названием «Unimate» от компании «Universal Automation».

В конце 1960-х Джозеф Энглебергер приобрел патент и модифицировал их в промышленных роботов. Эти усилия сделали его «отцом робототехники». Это действительно изобретения, которые изменили мир!

34. Оружие

Для для одних оружие может быть сенсационным изобретением, а для других — ужасным.

Оружие использовалось с незапамятных времен. Но это неоспоримый факт, что оружие и порох произвели революцию в мире.Порох был изобретен в Китае примерно в 9 веке, но, возможно, первоначально он использовался для фейерверков. Одно раннее огнестрельное оружие состояло из бамбуковой трубки, в которой использовался порох для стрельбы из копья, и использовалось в Китае около 1000 г. копье и использовалось как огнемет; Иногда в ствол помещали шрапнель, чтобы она вылетела вместе с пламенем. Огненное копье изображено на шелковом знамени из Китая середины X века.

Порох был усилен за счет увеличения количества селитры. Это, в свою очередь, означало, что нужен был более прочный ствол, бамбук был заменен металлическим, а снаряды были заменены на более мелкие куски металла, которые плотнее входили в ствол.

К середине-концу 14 века знания о порохе и огнестрельном оружии достигли Европы, и были разработаны портативные ручные пушки меньшего размера, что стало своего рода личным огнестрельным оружием.

Проблема необходимости частой перезарядки была решена с изобретением ручного пулемета, названного «пушкой Гаттлинга».Он был изобретен Ричардом Дж. Гатлингом во время Гражданской войны в США. Поскольку технология продолжала развиваться, каждая следующая модель становилась все более смертоносной.

35. Фильмы

Источник: Skitterphoto / Pixabay

Практически все любят смотреть разные фильмы, такие как истории любви, комедии, драмы, ужасы, саспенс, боевики, фантастику, биографии и т. Д. называется фильм, кинофильм, театральный фильм, спектакль, фильм. Название «пленка» происходит от того факта, что фотопленка использовалась для записи и показа движущихся изображений.

Первым источником вдохновения для фильмов были пьесы и танцы, в которых были элементы, общие для фильмов: сценарии, декорации, костюмы, постановка, режиссура, актеры, зрители и раскадровки.