让·艾蒂安·勒努瓦 - 从加孔到世界著名的发明家

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让·艾蒂安·勒努瓦 - 从加孔到世界著名的发明家


漫长的发明之路


十九世纪第三个十年开始了,但是,尽管各种发明家进行了尝试,但实用的内燃机从未设计并投入生产。蒸汽机在工业中占据统治地位。
1822年,在比利时的一个小镇,让·艾蒂安·勒努瓦(Jean Etienne Lenoir)出生在一个小商人家庭,成熟后的他改正了这个缺点。



当他八岁的时候,他的父亲就去世了,让小时候就经历了苦难。当这个孩子还不到16岁的时候,另一场悲剧发生了——他的母亲,一个土生土长的巴黎人,去世了。一个孤儿徒步前往巴黎寻找财富,他的叔叔(母亲的兄弟)住在那里,他是一位成功的工程师。

他叔叔的豪宅给年轻的勒努瓦留下了不可磨灭的印象,但最亲近的亲戚本人却显得更没有吸引力——他通过仆人交给了他的侄子几法郎,并建议他离开。为了不饿死,吉恩在一家小餐馆找到了一份服务员的工作。

在这段困难时期(显然是在他成功的工程师叔叔的财富的印象下),这位年轻人对技术产生了强烈的渴望:他用在巴黎购物中心收到的小费购买带有设计材料的印刷出版物热机的研究,甚至无意间得到了卡诺的著作,但他对此仍然一无所知。

随着时间的推移,一种新的爱好完全占据了年轻人的心,让已经从事了两年多的加松职业,让他开始背负起沉重的负担。勒努瓦的人生轨迹突然改变,他在一家搪瓷厂找到了一份工人的工作,在那里他逐渐发展成为一名技术员。很快,他想出了一种新的珐琅涂抹方法,并因此从业主那里获得了稳定的分红,他的财务状况也明显改善。

如您所知,任何员工的工资似乎总是太低。然后有一天,勒努瓦向所有者提出要求,要求为他的发明支付更多费用。结局很标准:吉恩飞到街上,很快吃光了最后的钱,乞讨,甚至因非法经营(作为非法锁匠作坊的组织者)被判入狱三个月。

结果,失业且曾被定罪的勒努瓦(Lenoir)在半饥饿状态下勉强度日,出于怜悯,法国化的意大利人伊波利特·马里诺尼(Hippolyte Marinoni)将他聘入他的电镀塑料车间。很快,精明的勒努瓦想出了多项降低生产成本的发明。

三年后,Jean 发明了一种新的电镀方法,但吸取了以往的经验,他首先申请了专利,然后向 Marinoni 提出了建议。在评估了使用本发明的前景后,车间所有者同意所提出的条件。勒努瓦在业主规模上的专业声誉进一步提高,因此他们的关系变成了伙伴关系,甚至是同志关系。

对于未来的发明家来说,这是一个巨大的成功:优秀的机械和电气工程师马里诺尼随后成为业主的导师和助手。现在,出现的金钱和空闲时间让勒努瓦能够完全沉浸在实现他长期以来所珍视的想法的创造性过程中——创造一种廉价、高效的内燃机。

据发明家回忆,当时困扰他的主要问题是未来发动机所用燃料的选择。一次事件帮助我做出了决定。

有一天,让在一家他曾经当过服务员的餐厅吃晚饭。里面的照明是通过放置在每张桌子上方的小型燃气喷嘴来组织的。勒努瓦桌子上方的圆锥体的玻璃盖被打破了,加松走近并建议用酒杯代替。

当加尔松寻找火柴时,玻璃下积聚了大量气体,点燃后发生微爆炸,玻璃高高飞向空中。就在那时,勒努瓦想到了在他的汽车中使用照明气体的想法,而在巴黎,这种气体总是随处可见。

公平地说,应该指出的是,使用天然气作为燃料是约翰·巴伯 (John Barber) 早在 1791 年就提出的。但它的内燃机从未离开过探索性设计阶段。

勒努瓦是一个技术上的文盲,却有能力自学成才,在这种情况下他选择了最理性的道路——他决定熟悉前人的发展。他在专利局待了几周,系统地、逐步地​​检索所有内燃机专利。通过研究他们的描述部分,让不仅获得了技术知识,而且像一个聪明人一样,不是从自己的错误中学习,而是从别人的错误中学习。

渐渐地,一位年轻的才华横溢的技术人员的脑海中出现了建造一台可行的内燃机的想法,结合了在他面前开辟这条艰难道路的发明家所发现的所有合理想法。

聪明的勒努瓦并没有从头开始发明发动机,他走了一条更简单但同时也更复杂的道路 - 他决定将许多以前发明的技术解决方案结合在一个设计中,从每项发明(在他看来)中获取最重要且可行(这一创造性过程经过仔细分析,勒努瓦随后对众多专利进行了详细描述)。

这项任务并不容易,因为有很多发明,但没有一台发动机达到了技术完美,也没有进入批量生产。 Jean 仔细选择和分析材料,不想在他的热机中意外地重复别人以前开发的设计,然后在法庭上反击捍卫自己的专利。

用现代语言来说,勒努瓦(正如他在回忆录中所说)甚至在建设开始之前就对从未通过原型阶段的燃气发动机的开发进行了深入的专利研究,并最终收集了一份像样的专利档案。

这次活动无疑丰富了他丰富的实践知识。但他的理论知识贫乏,这最终并没有让他产生在点燃可燃混合物之前对其进行预压缩的想法——在他看来,这样做没有任何好处,只会让事情变得复杂。发动机的设计。

结果,他的发明受到24年1860月XNUMX日法国专利的保护,根据后来引入的内燃机分类,被归类为“无压缩”发动机。

正如历史学家指出的那样,勒努瓦并不是单独设计新发动机的。在第一个工作样品的制造和微调过程中,发明人得到了伊波利特·马里诺尼(Ippolit Marinoni)的帮助,他是一位比勒努瓦更有经验的机械师,为构想业务的成功投入了大量的工作,并成功体现了发明家对金属的想法。一些设计师(特别是 G. Guldner)认为是马里诺尼开发了经过深思熟虑的勒努瓦发动机模型,该模型后来成为标准模型。

然而,最初,马里诺尼的生产重新定位为蒸汽机零部件的生产,他对让的想法持怀疑态度,并拒绝参与他的合资企业。事情最终破裂了:骄傲的勒努瓦于 1860 年 XNUMX 月前往英国,在那里为他的发明申请了专利,并试图引起英国工业家对制造发动机的兴趣。但他们也对他的发明持怀疑态度,并邀请他首先展示一个工作原型。

结果,发明家历尽艰辛,花光了所有积蓄,再次沦为乞丐,回到巴黎,泪流满面地恳求马里诺尼收他做一个简单的工人,只为让他慢慢制造自己的作品。空闲时间里的发动机。

显然,马里诺尼是一个善良的人,他再次接受勒努瓦进入工厂,甚至很快对他的想法产生了兴趣,开始帮助他,解决了发动机制造过程中出现的许多设计困难。

结果,热情和技术经验的协同工作以可行产品的形式带来了实际成果。

发动机的诞生


该发动机在马里诺尼工厂设计,非常简单,其工作原理类似于蒸汽机的运行循环。与蒸汽机一样,圆盘活塞将气缸的体积分成两个腔。假设当汽车停下来时,它保持在气缸的左侧。


在启动手柄的带动下,活塞向右移动,完成略小于一半的冲程,此时将燃气与空气的混合物吸入气缸的左腔。然后进气窗口被阀芯关闭,然后通过电火花点燃混合气,混合气燃烧时产生的气体压力将活塞移动到最右位置(图“b”和“c”)。 ”),活塞被强力推动穿过连杆和滑动飞轮。

然后右进气窗和左排气窗打开。活塞由飞轮驱动,飞轮已获得左侧位置的惯性,将废气推出左侧空腔,同时将新的气体-空气吸入右侧空腔。右进气口被阀芯关闭后,混合气被火花点燃,活塞迅速返回左侧位置,完成飞轮旋转一周的循环。

因此,勒努瓦发明了一种可行的二冲程“双作用”燃气发动机,因为每个冲程(活塞从一个极限位置到另一个极限位置的运动)结合了动力冲程、燃烧以及新鲜充气的吸入以及废气的排出。

有趣的是,勒努瓦是第一个 故事 在大规模发动机制造中,他使用了电点火系统(当时还不够可靠),该系统由两个总电压为 3,62 V 的本生原电池、一个感应线圈、一个断路器和两个带瓷绝缘体和铂电极的火花塞组成(鲁姆科尔夫螺旋)。这证明了发明者的智慧和对当年电气创新的良好了解(或他的合作伙伴马里诺尼的意识)。

还值得注意的是,勒努瓦并没有隐瞒这样一个事实:在他的发明中,他使用了其他人专利中的某些设计方案。例如,在发动机销售开始前发布的一则广告称:

“……根据帕特的说法,勒努瓦的汽车使用了活塞。街道;它是双作用的,就像 Lebon 发动机一样;像 Rivaz 汽车一样用电火花点燃;它可以与 Herskine-Hasard 等挥发性氢化合物一起使用;也许在塔尔博特甚至可以找到一群诙谐的怪人……”

另一个优点是发动机的整体布局,特别是气缸的水平布置。这使得它可以安装在天花板较低的房间里,也更容易维护机器。为了防止过热,气缸及其头部装有水套并用流水冷却。

该发动机有很多缺点:非常不经济,每输出 1 马力每小时大约消耗 120 立方米的照明(煤)气;润滑油被倒入桶中,为此,发动机上不断有加油工值班。尽管存在水冷(XNUMX m3 每马力小时水),阀芯经常因过热而卡住,发动机停机;机器的最大有效效率在 4…5 rpm 时仅为 47–130%。

是的,人们还发现,原型勒努瓦发动机运行期间消耗的天然气成本比工作蒸汽发动机(每 1 马力)的煤炭成本高出六倍。

看来列出的缺点将导致计划业务的失败,发动机将找不到需求,而勒努瓦的发明将添加到众多无人认领的实验性内燃机的清单中。

然而,第一批生产型发动机于 1860 年出现,尽管其性能特征与之前发布的夸大的广告(预测蒸汽机即将不可避免的消亡)之间存在明显差异,但很快就开始在印刷厂和小型城市工业中找到自己的位置。

新型发动机的主要优点是结构紧凑,可以在几秒钟内启动,而蒸汽机则占用大量空间,并且需要在锅炉中烧开水,并且需要仆人在场。

勒努瓦发动机的其他重要优点是运行相对安静和无烟排气,这(与蒸汽机不同)使得它们可以在巴黎市中心和时尚豪宅附近的其他大城市使用,而不会受到居民抱怨扰乱安静和空气污染。它们的成本也比蒸汽机低得多,占用空间小,不需要储存煤炭的场所,不需要巨大的地基,并且可以安装在建筑物的任何楼层。

总而言之,勒努瓦和马里诺尼很幸运——他们的发动机恰好在需要它们的时刻诞生,并且恰好出现在真正需要它们的地方。他们首先填补了巴黎现有的空白,然后传播到整个法国,然后开始传播到英国。

马里诺尼工厂成为世界上第一家生产内燃机的工厂。

随后,人们发现,由于设计特点,勒努瓦发动机的功率不能超过12马力。 p.,蒸汽机可以松一口气,平静地工作——这样的发动机不是他们的竞争对手。

在法庭上获胜后,艾蒂安·勒努瓦可以平静地享受发现者的桂冠,并自豪地在技术展览的大厅里走来走去。他的胜利持续了6年,直到1867年,两位德国发明家奥托和兰根在巴黎的一次展览会上展示了他们的“大气机器”,其效率达到了14%。

结论


通常,历史学家贬低勒努瓦的角色,称他是一位机智的工人,“……通过对已知零件的精心挑选和对最有利的工作条件的熟练检查,成功地克服了实际困难…… ”,无意中设计了一台原始的内燃机。

这种观点是错误的。勒努瓦是一位才华横溢的自学成才的人,他花了很长时间才完成任务,独立获得知识和生产经验,研究了几乎所有他那个时代的最新发明,最终完成了许多在他之前尝试解决这个问题的工程师的成就。达不到。

随后,从 1861 年到 1867 年,大规模生产的勒努瓦发动机没有值得替代的产品,他设计的生产发动机的个别样品一直运行到 1905 年。

发动机一开始销售,发明家们就像从地下一样立即涌现,并急忙指责勒努瓦盗用了他们的想法。其中,最执着的是休贡和雷特曼。但勒努瓦在这里也很幸运——尽管审判花费了他很多钱并且神经紧张,但法官仍然做出了对他有利的判决。

总而言之,可以指出的是,勒努瓦发明的发动机(后来略有改进)甚至在奥托的四冲程发动机出现之后仍然被使用,并且最终比其创造者(于 4 年去世)活得更久。

尽管据一些设计师称,在创造发动机的过程中,勒努瓦既没有表现出发明人的思想广度,也没有表现出设计师的创造力,而且他的活动是基于先前清理的基础,但他作为世界上第一台大规模生产的内燃机以及第一台燃气发动机的发明者而载入史册。

最重要的是,他证明了创造高效内燃机并从其使用中获益的可能性,这反过来又在他之后的其他内燃机发明家中引发了一场创造性思维运动……
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11 评论
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  1. +10
    16二月2024 06:11
    非常有趣的材料,谢谢列夫!小时候,我读过一本关于勒努瓦的书《发明历险记》。但这个材质也丝毫不差!
  2. +15
    16二月2024 06:55
    很快开始在印刷厂和小型城市工业中找到自己的位置。
    不仅如此,1872 年,德国技术员 Henlein 在布吕恩测试了一个外壳由橡胶织物制成的受控气球。发动机只是勒努瓦发动机,依靠照明气体(充满气球壳)运行,功率为 3,6 马力。为了在气体从外壳中流失时保持外壳的原始形状,使用了气球,并通过风扇将空气泵入其中。该飞艇的一个特点是一个长 30 m、宽 4 m 的刚性框架,通过电缆悬挂在覆盖外壳的网上。框架的底部连接着一个吊舱。这种悬挂方式显着增加了飞艇整体的刚性。该装置是第一个安装自动安全阀的装置(有两个),当壳体内出现临界压降时,自动安全阀打开。飞艇的首次飞行于13年1872月19日进行,达到的速度约为XNUMX公里/小时。受到另一篇关于齐柏林飞艇的有趣文章的启发 - “这只是某种假期!”今天,感谢《历史》和《武器》的作者!
    1. +4
      16二月2024 11:22
      不仅如此 - 1872 年,德国技术员 Henlein 在布伦测试了受控气球
      我使用的材料中提到了这一点。还提到在客船上安装勒努瓦内燃机。
      为了保持演示文稿的简洁,我没有将其包含在文章中。
  3. +6
    16二月2024 08:09
    感谢作者,对我来说有趣的新材料,介绍得很好。
  4. +6
    16二月2024 09:47
    两位德国发明家奥托和兰根在巴黎的一次展览会上展示了他们的“常压机器”,其效率达到了14%。
    但这台发动机噪音更大、体积更大……
    1. +5
      16二月2024 11:33
      “大气车”的最大缺点(除了噪音)是它的高度——对于功率为1,5马力的汽车来说。要求天花板至少为 3,5 m。
      因此,这些发动机并不是勒努瓦内燃机的直接竞争对手,但它们由于效率更高而“挤占”了部分市场。
      但这是发动机制造的死胡同
  5. +4
    16二月2024 11:45
    我注意到一个错字:
    对于未来的发明家来说,这是一个巨大的成功:优秀的机械和电气工程师马里诺尼随后成为业主的导师和助手。
    更正:
    “后来成了他的导师和助手。”

    请版主更正一下
  6. +4
    16二月2024 14:28
    为了不饿死,吉恩在一家小餐馆找到了一份服务员的工作。

    在这段困难时期(显然,在他成功的工程师叔叔的财富的印象下),这个年轻人对技术产生了强烈的渴望

    这家 Auberge de l'Aigle d'Or 餐厅(如图)至今仍然存在。正是在那里工作期间,勒努瓦于 1845 年获得了他的第一项发明专利——螺旋桨。
    1. +4
      16二月2024 15:16
      消息来源(N. Shpanov《汽车的诞生》)称,这家餐厅名为 Single Parisian,具体地址未指定
      1. +3
        16二月2024 17:41
        消息来源(N. Shpanov《汽车的诞生》)称,这家餐厅名为 Single Parisian,具体地址未指定

        由于朗戈尔是荣誉军团骑士,他的详细传记载于《Revue de la Société d'Entraide des Members de la Legion d'Honneur》,第 107 期。 XNUMX.
  7. 0
    16 March 2024 21:59
    ...甚至意外地获得了S.卡诺的作品,但他仍然一无所知。

    看来我一直没看懂,所以“没有压缩”。

“右区”(在俄罗斯被禁止)、“乌克兰叛乱军”(UPA)(在俄罗斯被禁止)、ISIS(在俄罗斯被禁止)、“Jabhat Fatah al-Sham”(原“Jabhat al-Nusra”)(在俄罗斯被禁止) , 塔利班(俄罗斯被禁止), 基地组织(俄罗斯被禁止), 反腐败基金会(俄罗斯被禁止), 纳瓦尔尼总部(俄罗斯被禁止), Facebook(俄罗斯被禁止), Instagram(俄罗斯被禁止), Meta (俄罗斯禁止)、Misanthropic Division(俄罗斯禁止)、Azov(俄罗斯禁止)、Muslim Brotherhood(俄罗斯禁止)、Aum Shinrikyo(俄罗斯禁止)、AUE(俄罗斯禁止)、UNA-UNSO(俄罗斯禁止)俄罗斯)、克里米亚鞑靼人议会(在俄罗斯被禁止)、“俄罗斯自由”军团(武装编队,在俄罗斯联邦被视为恐怖分子并被禁止)

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