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广州市第一〇八职业技能鉴定所 广州市汽车摩托车维修协会

世界汽车发展史(连载二)

    [日期:2011-04-15]
      (续上期)
      二、内燃机的发明与发展
      1、内燃机的发明(1794-1862)(图1)
      1794年,英国人斯垂特首次提出把燃料和空气混合制成混合气体以供燃烧的构想。1801年,法国人勒本在此基础上提出了煤气内燃机的原理,即让煤气混合空气在机器内部燃烧,将其放出的热能直接转换为动力。1860年,法国工程师莱诺模仿蒸汽机的结构,设计制造出第一台实用的煤气机。这是一种无压缩、电点火、使用照明煤气的内燃机。1862年,莱诺进一步改进并制造成功了二冲程卧式天然气内燃机,可惜他后来放弃了研究且没有申请专利,否则“汽车之父”的美名很可能会落在他的头上。
      2、“奥托循环”(1866-1886)(图2)(图3)
      德国工程师尼古拉斯•奥托,经过多年研制实验,于1866年成功地研制出在动力史上有划时代意义的“活塞式四冲程内燃机”,此机为固定式煤气发动机。翌年,该发动机荣获巴黎博览会金质奖章。后来又不断改进提高,于1876年取得专利权并成批投人生产。后来,人们把这种四冲程工作循环称为“奥托循环”。尽管奥托内燃机当时还不能用在汽车上,但是作为动力源在其他行业中表现出的高效率、质量轻、体积小、使用方便、运转有力、速度平稳等优点,为汽车的发明解决了最关键的技术难题,为汽车的诞生奠定了坚实的基础。经过不断的改进,1880年奥托生产的四冲程内燃机单机功率已达20马力。1886年,奥托宣布放弃自己所获得的四冲程发动机专利,任何人都可根据需要随意制造。
      3、汽油内燃机的问世(1882-1883)(图4)(图5)
      1872年,奥托正在研制煤气内燃机时,德国的另一个工程师戈特利布•戴姆勒加入他的工厂并担任该厂经理。1876年,奥托发明了煤气四冲程内燃机后,他要戴姆勒和他的设计工程师迈巴赫研究可否用汽油代替煤气作燃料。1882年,戴姆勒和迈巴赫离开公司,在戴姆勒家乡坎斯塔建厂发展汽油内燃机。1883年,戴姆勒在奥托内燃机的基础上,制成了第一台单缸四冲程往复式汽油机,以往内燃机转速都不超过200转/分,而戴姆勒汽油机的转速高达800~1000转/分,并且马力大,重量轻,体积小,效率高,特别适于作为交通车辆的动力机。
      4、狄塞尔和柴油发动机(1892-1936)(图6)(图7)
自从奥托发明了四冲程内燃机后,许多优秀的工程师受到鼓舞,致力于改造和发展四冲程内燃机。其中,除了本茨和戴姆勒以外,还有一个在汽车发展史上举足轻重的人物—德国工程师鲁道夫•狄塞尔。与本茨和戴姆勒不同,狄赛尔的想法更为超前。1892年,34岁的狄塞尔偶然中受到面粉厂粉尘爆炸的启发,设想将吸入气缸的空气高度压缩,使其温度超过燃料的自燃温度,再用高压空气将燃料吹入气缸,使之着火燃烧。1893年,他根据这一原理发明了以柴油为燃料的内燃机,并取得了发明专利。这种内燃机完全区别于汽油机的吸入燃气混合气点燃做功的方式,后人将这一工作原理称为“狄塞尔循环”,柴油内燃机也被称为“狄塞尔发动机”(Diesel Engine)。柴油内燃机具有较好的热效率和燃油经济性,但早期的柴油内燃机也由于技术的不成熟而导致质量不稳定。狄塞尔并没有看到柴油机的普及,由于柴油机推广方面的失误,穷困潦倒的狄塞尔于1913年在横渡英吉利海峡的轮船上跳海自尽。
      1924年,美国的康明斯公司正式采用了泵喷油器,这一发明有效地提高了柴油机的质量,同年在柏林汽车展览上MAN公司展示了一台装备柴油机的卡车,这是第一台装有柴油机的汽车。不久以后,博世公司开始正式生产标准泵喷油器,正是由于柱塞泵的普及,为柴油机安装在汽车上提供了基础。1936年,戴姆勒-奔驰公司生产出了第一台柴油机轿车260D,这时距狄赛尔去世已经23年。
      (待续)
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图1 —莱诺发明的内燃机

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图2—戈特利布.戴姆勒20110623

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图3—戴姆勒发明的汽油内燃机20110623

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图4—尼古拉斯.奥托20110623

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图5—奥托发明的四冲程内燃机20110623

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图6—历史文化-狄塞尔20110623

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图7—历史文化-狄塞尔发明的柴油内燃机20110623

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