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汽车发动机发展史汽车发动机发展史世界汽车发展史自从人类发明了车轮并制造出车后,就用驯化了的马、自从人类发明了车轮并制造出车后,就用驯化了的马、牛拉车。
马车是运输、代步和打仗最主要的工具。
牛拉车。
马车是运输、代步和打仗最主要的工具。
由于没有其他合适的动力取代马,马车时代一直延续了由于没有其他合适的动力取代马,马车时代一直延续了约约3000300040004000年。
年。
马车时代代马车时代除了动力系统和传动系统以外,马车已具备了早期除了动力系统和传动系统以外,马车已具备了早期汽车的基本结构,为汽车的诞生创造了条件。
随着机械汽车的基本结构,为汽车的诞生创造了条件。
随着机械化大生产和贸易的迅速扩展,马车的速度和装载重量越化大生产和贸易的迅速扩展,马车的速度和装载重量越来越无法适应日益繁重的运输任务。
人们渴望着能制造来越无法适应日益繁重的运输任务。
人们渴望着能制造出多拉快跑的自走式车辆。
出多拉快跑的自走式车辆。
自走式车辆的探索自走式车辆应该以一种原动力来驱动。
人们寻找自走自走式车辆应该以一种原动力来驱动。
人们寻找自走式车辆的原动力时,最先想到的是风,因为它早已用在帆式车辆的原动力时,最先想到的是风,因为它早已用在帆船上。
船上。
16001600年,荷兰的西蒙年,荷兰的西蒙斯蒂芬造出斯蒂芬造出“风帆车风帆车”,它把,它把车轮装在帆船上。
车轮装在帆船上。
自走式车辆的探索16491649年,德国的钟表匠汉斯年,德国的钟表匠汉斯赫丘制成一辆以钟表赫丘制成一辆以钟表发条为动力的车。
该车只相当于现在小孩的玩具,毫无发条为动力的车。
该车只相当于现在小孩的玩具,毫无实用价值。
实用价值。
自走式车辆的原动力自走式车辆的原动力应该是一个稳定的、源源应该是一个稳定的、源源不断的动力。
不断的动力。
第一台实用蒸汽机煤是最早被大量使用的能源。
煤在开采过程中,坑煤是最早被大量使用的能源。
煤在开采过程中,坑道严重积水,地下水成了矿井和矿工的最大威胁。
采用道严重积水,地下水成了矿井和矿工的最大威胁。
采用什么样的动力装置抽掉地下水,已成为煤炭工业发展必什么样的动力装置抽掉地下水,已成为煤炭工业发展必须要解决的最大问题。
须要解决的最大问题。
早期人们用煤来烧水时,发现水壶中的水烧开后,早期人们用煤来烧水时,发现水壶中的水烧开后,蒸汽可以将壶盖顶起来。
最早的蒸汽机设想方案就是用蒸汽可以将壶盖顶起来。
最早的蒸汽机设想方案就是用水蒸汽推动活塞并产生动力。
水蒸汽推动活塞并产生动力。
17121712年,英国的一名铁匠托马斯年,英国的一名铁匠托马斯纽科门利用这一纽科门利用这一原理发明了蒸汽机,用来驱动抽水机将矿井中的水抽出,原理发明了蒸汽机,用来驱动抽水机将矿井中的水抽出,被称为纽科门蒸汽机。
被称为纽科门蒸汽机。
第一台实用蒸汽机17571757年,木匠出身的技工詹姆斯年,木匠出身的技工詹姆斯瓦特被英国格拉瓦特被英国格拉斯戈大学聘为实验技师,有机会接触纽科门蒸汽机,并斯戈大学聘为实验技师,有机会接触纽科门蒸汽机,并对纽科门蒸汽机产生了兴趣。
对纽科门蒸汽机产生了兴趣。
17691769年,瓦特与博尔顿合作,发明了装有冷凝器的年,瓦特与博尔顿合作,发明了装有冷凝器的蒸汽机。
蒸汽机。
17741774年年1111月,他俩又合作研制出世界上第一台真正月,他俩又合作研制出世界上第一台真正意义上的动力机械意义上的动力机械蒸汽机。
蒸汽机。
第一台实用蒸汽机瓦特发明的高效率蒸汽机一出现立即用到采矿、纺瓦特发明的高效率蒸汽机一出现立即用到采矿、纺织、冶金、机械加工、运输业,极大地提高了劳动生产织、冶金、机械加工、运输业,极大地提高了劳动生产率。
掀起了率。
掀起了1818世纪轰轰烈烈的世界第一次工业革命,使世纪轰轰烈烈的世界第一次工业革命,使人类进入人类进入“蒸汽时代蒸汽时代”。
蒸汽机的诞生,无疑是人类利用动力机械的一蒸汽机的诞生,无疑是人类利用动力机械的一大突破。
从此,人们靠燃料的燃烧就可以得到源源大突破。
从此,人们靠燃料的燃烧就可以得到源源不断的动力。
不断的动力。
第一辆蒸汽汽车17691769年,法国的炮兵工程师,尼古拉斯年,法国的炮兵工程师,尼古拉斯古诺将一古诺将一台简陋的蒸汽机装在一辆木制的三轮车上,准备用它来台简陋的蒸汽机装在一辆木制的三轮车上,准备用它来牵引大炮。
牵引大炮。
蒸汽汽车的盛衰古诺的尝试给后来者以极大的启发和激励,在欧洲古诺的尝试给后来者以极大的启发和激励,在欧洲各国和美国出现了研究和制造蒸汽汽车的热潮。
各种用各国和美国出现了研究和制造蒸汽汽车的热潮。
各种用途的蒸汽汽车相继问世,到了途的蒸汽汽车相继问世,到了1919世纪中叶,出现了一个世纪中叶,出现了一个蒸汽汽车的全盛时期。
蒸汽汽车的全盛时期。
沃尔特沃尔特汉烤克造蒸汽公汉烤克造蒸汽公共汽车(英国共汽车(英国1835年)年)蒸汽汽车的盛衰蒸汽汽车为达到一定的输出功率,就需要很大的锅蒸汽汽车为达到一定的输出功率,就需要很大的锅炉和较大的气缸;为了达到一定的行驶里程,就需要备炉和较大的气缸;为了达到一定的行驶里程,就需要备足水和煤。
因此其车架要结实,车轮要坚固,这样就使足水和煤。
因此其车架要结实,车轮要坚固,这样就使蒸汽汽车自重增加,显得十分笨重,操纵与制动困难,蒸汽汽车自重增加,显得十分笨重,操纵与制动困难,转向不灵活,路面也常遭到破坏。
转向不灵活,路面也常遭到破坏。
另外蒸汽汽车的迅速发展引起马车商人的不满,他另外蒸汽汽车的迅速发展引起马车商人的不满,他们利用自己的各种势力使政府不支持蒸汽汽车的发展,们利用自己的各种势力使政府不支持蒸汽汽车的发展,并对蒸汽汽车横加指责。
并对蒸汽汽车横加指责。
蒸汽汽车的盛衰到到2020世纪,随着内燃机汽车、电动汽车的大量涌现世纪,随着内燃机汽车、电动汽车的大量涌现和性能的不断提高,蒸汽汽车开始退出历史舞台。
和性能的不断提高,蒸汽汽车开始退出历史舞台。
由于使用蒸汽机作为汽车的动力存在着许多不足,由于使用蒸汽机作为汽车的动力存在着许多不足,它不符合汽车灵活机动这一基本要求。
为了获取更灵巧、它不符合汽车灵活机动这一基本要求。
为了获取更灵巧、更方便、更经济的发动机,又有许多科学家和工程师献更方便、更经济的发动机,又有许多科学家和工程师献身这一领域。
身这一领域。
内燃机的诞生内燃机的先驱内燃机的先驱蒸汽机的燃料在锅炉中燃烧把水蒸汽机的燃料在锅炉中燃烧把水烧开,将蒸汽送进气缸,推动活塞和烧开,将蒸汽送进气缸,推动活塞和曲柄连杆机构工作,所以蒸汽机也称曲柄连杆机构工作,所以蒸汽机也称为外燃机。
它的热量损失大,热效率为外燃机。
它的热量损失大,热效率低,仅低,仅10%10%左右,能源浪费严重。
左右,能源浪费严重。
如果让燃料在气缸里直接燃烧产如果让燃料在气缸里直接燃烧产生的气体膨胀力推动活塞作功,就可生的气体膨胀力推动活塞作功,就可大大提高气缸压力和热效率,这就是大大提高气缸压力和热效率,这就是所谓的内燃机。
所谓的内燃机。
内燃机的诞生内燃机的先驱内燃机的先驱17941794年,英国的斯垂特首次提出燃料与空气混合成年,英国的斯垂特首次提出燃料与空气混合成可燃混合气的原理。
可燃混合气的原理。
18011801年,法国化学家菲利浦年,法国化学家菲利浦勒本采用煤干馏得到勒本采用煤干馏得到的煤气和氢气做燃料,制成一台活塞发动机,从此内燃的煤气和氢气做燃料,制成一台活塞发动机,从此内燃机迈出开拓性的一步。
机迈出开拓性的一步。
18241824年,法国的萨迪年,法国的萨迪卡诺提出了热机的循环理论。
卡诺提出了热机的循环理论。
18601860年,法国技师雷诺尔研制了第一台二冲程实用年,法国技师雷诺尔研制了第一台二冲程实用化煤气机,从此开始了内燃机商品化生产。
化煤气机,从此开始了内燃机商品化生产。
内燃机的诞生内燃机的先驱内燃机的先驱18621862年,法国铁路工程师罗彻斯,发表了等容燃烧年,法国铁路工程师罗彻斯,发表了等容燃烧的四冲程发动机理论,即进气、压缩、作功、排气,并的四冲程发动机理论,即进气、压缩、作功、排气,并指出压缩混合气是提高热效率的重要措施。
指出压缩混合气是提高热效率的重要措施。
18621862年年11月月1616日他的发明获得法国专利,他并没有造日他的发明获得法国专利,他并没有造出实物来说明他的理论。
出实物来说明他的理论。
内燃机的诞生奥托内燃机奥托内燃机德国工程师尼古拉斯德国工程师尼古拉斯奥托,奥托,2222岁时弃商,开始从事煤气发动机岁时弃商,开始从事煤气发动机的试验工作。
的试验工作。
18661866年,奥托研制出具有划时年,奥托研制出具有划时代意义的立式活塞式四冲程奥托内代意义的立式活塞式四冲程奥托内燃机。
翌年,此物荣获巴黎博览会燃机。
翌年,此物荣获巴黎博览会金质奖章。
金质奖章。
内燃机的诞生奥托内燃机奥托内燃机18761876年,奥托对四冲程内燃机又作了改进,试制年,奥托对四冲程内燃机又作了改进,试制出第一台实用活塞式四冲程内燃机。
出第一台实用活塞式四冲程内燃机。
18771877年年88月月44日取日取得专利,并成批投入生产。
得专利,并成批投入生产。
内燃机的诞生奥托内燃机奥托内燃机奥托还提出了内燃机的工作原理,即奥托还提出了内燃机的工作原理,即“奥托循环奥托循环”,他利用活塞的四个冲程,把进气、压缩、作功及,他利用活塞的四个冲程,把进气、压缩、作功及排气融为一体,使内燃机的结构紧凑和简化,从而推排气融为一体,使内燃机的结构紧凑和简化,从而推动了小型内燃机的实用化。
奥托创建的内燃机工作原动了小型内燃机的实用化。
奥托创建的内燃机工作原理,一直在现代汽车发动机上沿用至今。
理,一直在现代汽车发动机上沿用至今。
不过,奥托的内燃机以煤气为燃料,体积较大,不过,奥托的内燃机以煤气为燃料,体积较大,重量约重量约1t1t,还不能用在汽车上。
,还不能用在汽车上。
内燃机的诞生戴姆勒的小型内燃机戴姆勒的小型内燃机戴姆勒长期担任奥托创建的道戴姆勒长期担任奥托创建的道依茨发动机公司技术工作。
戴姆勒依茨发动机公司技术工作。
戴姆勒对汽油机更感兴趣,并认为奥托内对汽油机更感兴趣,并认为奥托内燃机虽质量大、转速低,但只要稍燃机虽质量大、转速低,但只要稍加改进就可装在汽车上使用。
奥托加改进就可装在汽车上使用。
奥托看到煤气机销路好,并认为内燃机看到煤气机销路好,并认为内燃机在汽车上应用没有前途,不同意戴在汽车上应用没有前途,不同意戴姆勒对他的内燃机进行改进。
姆勒对他的内燃机进行改进。
内燃机的诞生戴姆勒的小型内燃机戴姆勒的小型内燃机18811881年,戴姆勒辞去道依茨公司的一切职务,同他年,戴姆勒辞去道依茨公司的一切职务,同他的同事威廉的同事威廉迈巴赫合作开办了当时第一家汽车工厂,迈巴赫合作开办了当时第一家汽车工厂,开始研究一种开始研究一种“轻便快速轻便快速”发动机的设计方案。
发动机的设计方案。
内燃机的诞生戴姆勒的小型内燃机戴姆勒的小型内燃机18831883年年88月月1515日,戴姆勒和迈巴赫在奥托四冲程发日,戴姆勒和迈巴赫在奥托四冲程发动机的基础上,通过改进开发出了第一台卧式汽油机。
动机的基础上,通过改进开发出了第一台卧式汽油机。
内燃机的诞生戴姆勒的小型内燃机戴姆勒的小型内燃机他们再接再厉,把发动机的体他们再接再厉,把发动机的体积尽可能缩小,终于制成了世界上积尽可能缩小,终于制成了世界上第一台轻便小巧的化油器式、电点第一台轻便小巧的化油器式、电点火的小型汽油机,转速达到了当时火的小型汽油机,转速达到了当时创记录的创记录的750r/min750r/min。
这也是世界上第一台立式发动这也是世界上第一台立式发动机,取名为机,取名为“立钟立钟”。
他们在。
他们在18851885年年44月月33日取得德国专利。
日取得德国专利。
内燃机的诞生戴姆勒的小型内燃机戴姆勒的小型内燃机戴姆勒把这台发动机装在一辆自行车上,戴姆勒把这台发动机装在一辆自行车上,18851885年年88月月2929日、戴姆勒取得了这辆日、戴姆勒取得了这辆“骑式双轮车骑式双轮车”的德国专利。
的德国专利。
这实际上是世界上第一辆摩托车。
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