尼古拉斯·奧托,發明家。
1830的某天,奧托正在咖啡館裡享受愜意的時光。忽然,他在報紙上看到了這樣的一則消息:一個叫雷諾爾的法國人利用煤氣做燃料,製造了超越蒸汽機的發明。
這臺發動機完全拋棄了蒸汽機的工作原理。把外部燃燒加熱改為汽缸內部燃燒,更加有效的利用熱能。遺憾的是,這臺兩衝程內燃發動機必須連在煤氣管道上,功率也不夠強勁,實用性幾乎為零。然而,這則消息讓奧托大受啟發。他覺得自己應該馬上著手研製內燃機。
經過一番認真思考,奧托確定了自己的工作方向。他想要超越前人,設計製造一臺全新的四衝程內燃發動機。
氣體進入氣缸,點火燃燒,膨脹後推動活塞運動之後排出廢氣,這是兩衝程內燃發動機的工作原理。在當時,這已經是發明家們能夠創造的極限。
奧托在自己創辦的工廠裡冥思苦想,反覆試驗。究竟怎麼做才能夠產生足夠強勁的功率。增加燃料?還是讓燃燒更加充分?
然而關鍵問題在於如何增加燃料,讓燃燒更充分呢。
面對這個難題,奧托和他的研發團隊一籌莫展。一次次的挫折和失敗,耗盡了奧托的所有資產。但是並沒有減退奧托的對內燃機的執著。在他的引領下,他們把紙上的原理,變成實實在在的機器付諸實踐,這個過程持續了十幾年。
而成功的機會,最終會留給那些有準備的人
1876年,歷經十四的不懈努力和研發,奧托終於製造出由進氣、壓縮、膨脹、排氣四個過程組成的四衝程發動機。
其發動機的原理,被稱為“奧托循環”。和之前的發動機相比,奧托的四衝程發動機具有體積小,分量輕,功率大的特點。
有了它的出現,汽車的誕生才真正具有了可能性。
自那裡起截至到今天,人類生產的汽車中約有百分九十九使用的是根據奧托循環原理製成的發動機。
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科普:
發動機的活塞從一個極限位置到另一個極限位置的距離稱為一個衝程。也稱之為行程。衝程的長度對引擎的活塞速度有直接的關係,衝程變大後活塞速度也會隨之增加,機械損耗也就越大,這將直接限制了引擎的最高轉速。活塞運動均速公式為:衝程X2X轉速。一般引擎的活塞均速不會超過20m/s,無論引擎排氣量大小或者運作轉速範圍。活塞速度越快對於引擎壽命也越不利。
衝程有2衝程和4衝程之分。
2衝程是指曲軸轉一圈即可完成一個工作循環,也就是完成吸氣(2衝程稱作掃氣)--壓縮--做功--排氣。這是2衝程發動機的特點。
4衝程發動機的特點是曲軸轉兩圈才完成一個工作循環,也就是 吸氣--壓縮--做功--排氣(初中物理叫吸氣衝程--壓縮衝程--做功衝程--排氣衝程)。二衝程發動機沒有氣門,利用缸套上的掃氣孔進氣。四衝程發動機有氣門,利用曲軸正時齒輪帶動正時鏈(小鏈),正時鏈帶動凸輪軸來實現氣門的開/關。同排量的2衝程發動機功率大過4衝程發動機,但4衝程發動機省油。
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下期精彩預告:四:汽車的生日-汽車那點事兒之《汽車百年》
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