內燃機的發展有著150多年的悠久歷史。內燃機是汽車工業和人類歷史上具有裏程碑意義的發明。從路上的汽車、摩托車到空中的飛機、海上的輪船,內燃機幾乎是所有交通工具的心臟。這種發動機是老式蒸汽機或外燃機的繼承者。然而,這款發動機無疑比它的前身高效得多。
蒸汽機和內燃機的根本區別在於,內燃機中的燃料通過反復點火在內部燃燒,產生的氣體推動活塞。而在蒸汽機中,燃料在外面燃燒,產生的熱量使工作流體(如水)蒸發,工作流體進壹步膨脹,作用於發動機,產生運動和有用功。內燃機的發展有著150多年的悠久歷史,幾個偉大的思想促成了內燃機發展到今天的水平。
1860之前的發明
1860是內燃機歷史上的基準年,因為就在這壹年,艾蒂安·萊諾娃研制出了第壹臺商業上成功的內燃機。然而,在此之前,許多工程師和科學家進行了幾次有希望的嘗試。
在萊諾娃之前約50年,法國工程師塞佩爾·尼普西(Seipel Nipsey)和克勞德·尼普西(Claude Nipsey)制造了壹種內燃機,其燃料是苔蘚、煤粉和樹脂的混合物。他們把它命名為“Pyréolophore”,這個引擎被拿破侖·波拿巴申請了專利。在這臺發動機之後不久,Francois Issac De Rivaz發明了氫氧內燃機,它使用電火花作為點火裝置。裏瓦茲深入研究,把他的發動機安裝在壹輛馬車上,成為世界上第壹輛內燃機汽車。
幾年後的1823年,塞繆爾·布朗獲得了第壹臺可用於工業生產的內燃機的專利。它也被稱為“氣體真空發動機”,在大氣壓下工作。他在駕駛馬車和輪船時展示了它的效率。1930年,這臺發動機成功地把英國克羅伊登運河的水抽到上遊。
這些發明引起了幾位創新者的興趣,在接下來的幾年裏,出現了壹些獨特的發展。1826年,美國的塞繆爾·莫雷(Samuel Morey)發明了壹種帶化油器的非壓縮氣體或蒸汽發動機。1833年,英國的勒繆爾·韋爾曼·賴特又壹次發明了水套缸的臺式雙作用燃氣發動機。威廉·班納特的發動機是1838年研制的,被認為是第壹臺采用氣缸壓縮的發動機。
1860及以上:從二沖程發動機到四沖程發動機
在接下來的幾年裏,發生了壹些其他的發展,但在1860年,讓-約瑟夫·艾蒂安·勒諾(Jean-Josef Etienne Lenoir)取得了重大突破。他發明了燃氣內燃機,這被認為是第壹臺實用的內燃機。
1863年,萊諾娃在壹輛汽車上安裝了這款發動機,並將其命名為“Hippomobile”。他把車從巴黎開到Joinville le Pont,開了九公裏,然後回來了。他使用松節油衍生物作為燃料,所以這是第壹輛使用液體燃料內燃機的汽車。然而,Lenova的Hippomobile無法滿足速度的需求。它的二沖程發動機只能產生100轉,平均時速6公裏。
雖然Lenova的發動機在汽車工業中並不十分成功,但它在尺寸和重量上的減少給許多人留下了深刻的印象。之後,德國工程師尼古拉·奧古斯特·奧托承擔了使這種發動機更高效的任務。他開始探索乙醇作為燃料的潛力,並安裝了四沖程發動機以提高發動機效率。
經過十二年的嚴格實驗和多次失敗,在1872年,奧托根據阿爾方斯·博·德·羅沙原理,成功地研制出了強大的四沖程發動機,確立了進氣、壓縮、燃燒和排氣的原理。到目前為止,汽車和摩托車中的所有內燃機都是根據奧托描述的原理工作的。
65438+2009年80後:發動機成為車輛的理想選擇。
奧托的發動機及其開發無疑比萊諾娃的更強大,然而,它的重量已經成為汽車關註的問題。他們在工廠工作得很好,但他們不是最適合車輛。戈特利布·戴姆勒和威廉·邁巴赫隨後承擔了優化這款發動機的任務。從1881開始,他們開始了自己的實驗,開發可以為陸地和水上車輛提供動力的小型快速發動機。
他們的第壹次成功是在1883年,當時他們開發了壹種熱管點火的汽油氣體發動機,在每分鐘650轉的情況下可以產生1馬力。體積小,比較輕,非常適合車輛使用。兩人進壹步提高能力,開發出摩托車的前身,他們將其命名為“Retiwagen”。
1886年,他們在壹輛四輪馬車上安裝了壹臺名為“老爺鐘”的發動機,1889年,他們制造了第壹輛1.5馬力電機的全自動推進汽車。到1900,戴姆勒和邁巴赫將把汽車發動機的功率提高到35馬力,最高速度可達90公裏/小時..
繼這些突破性的發明之後,許多汽車公司的建立發揮了重要作用。當世界經歷了兩場毀滅性的戰爭,汽車的性能要求徹底改變了。這極大地促進了陸、水、空發動機的發明和發展。之後,人們對汽車的看法發生了變化,人們開始購買更多的汽車,這導致了幾次創新,使內燃機成為今天的樣子。