汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的歷史

【專家解說】：汽車發(fā)動(dòng)機(jī)歷史發(fā)展回顧　汽車整體技術(shù)日新月異，而作為汽車的心臟——發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的進(jìn)步顯得更受關(guān)注。如今介紹一輛汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)：可變氣門正時(shí)技術(shù)，雙頂置凸輪軸技術(shù)，缸內(nèi)直噴技術(shù)，VCM汽缸管理技術(shù)，渦輪增壓技術(shù)，等等都已經(jīng)運(yùn)用的相當(dāng)廣泛；在用料上也是往輕量化的方向發(fā)展：全鋁發(fā)動(dòng)機(jī)目前的應(yīng)用已經(jīng)非常廣泛；汽車的污染也是不可避免，于是新能源技術(shù)，包括柴油機(jī)的高壓共軌，燃料電池，混合動(dòng)力，純電動(dòng)，生物燃料技術(shù)也已經(jīng)有普及的趨向，但回顧一下發(fā)動(dòng)機(jī)的歷史或許更能理解這一百多年來汽車技術(shù)所發(fā)生的巨大變革。

十佳發(fā)動(dòng)機(jī)VQ35
　　汽車技術(shù)的迅猛發(fā)展從我國的汽車教材也能看出端倪：新技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)讓汽車教材難以跟上步伐！如今大部分汽車教材還是以東風(fēng)汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)來作為范例，而東風(fēng)發(fā)動(dòng)機(jī)還是帶化油器的老式發(fā)動(dòng)機(jī)，與如今全電子化的發(fā)動(dòng)機(jī)簡直就隔了幾個(gè)世紀(jì)。
　　汽油機(jī)之前的摸索階段
　　回到汽車的起步階段，那時(shí)的汽車被馬車嘲笑，污染嚴(yán)重，但起步的意義卻非同尋常。
　　18世紀(jì)中葉，瓦特發(fā)明了蒸氣機(jī)，此后人們開始設(shè)想把蒸汽機(jī)裝到車子上載人。法國的居紐（N.J.Cugnot）是第一個(gè)將蒸汽機(jī)裝到車子上的人。1770年，居紐制作了一輛三輪蒸汽機(jī)車。這輛車全長7.23米，時(shí)速為3.5公里,是世界上第一輛蒸汽機(jī)車。1771年古諾改進(jìn)了蒸汽汽車，時(shí)速可達(dá)9.5千米，牽引4-5噸的貨物。


蒸汽機(jī)汽車
　　1858年，定居在法國巴黎的里諾發(fā)明了煤氣發(fā)動(dòng)機(jī)，并于1860年申請(qǐng)了專利。發(fā)動(dòng)機(jī)用煤氣和空氣的混合氣體取代往復(fù)式蒸汽機(jī)的蒸汽，使用電池和感應(yīng)線圈產(chǎn)生電火花，用電火花將混合氣點(diǎn)燃爆發(fā)。這種發(fā)動(dòng)機(jī)有氣缸、活塞、連桿、飛輪等。煤氣機(jī)是內(nèi)燃機(jī)的初級(jí)產(chǎn)品，因?yàn)槊簹獍l(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比為零。


N.J.Cugnot
　　1867年，德國人奧托（Nicolaus August Otto）受里諾研制煤氣發(fā)動(dòng)機(jī)的啟發(fā)，對(duì)煤氣發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行了大量的研究，制作了一臺(tái)臥式氣壓煤氣發(fā)動(dòng)機(jī)，后經(jīng)過改進(jìn)，于1878年在法國舉辦的國際展覽會(huì)上展出了他制作的樣品。由于該發(fā)動(dòng)機(jī)工作效率高，引起了參觀者極大的興趣。在長期的研究過程中，奧托提出了內(nèi)燃機(jī)的四沖程理論，為內(nèi)燃機(jī)的發(fā)明奠定了理論基礎(chǔ)。德國人奧姆勒和卡爾·本茨根據(jù)奧托發(fā)動(dòng)機(jī)的原理，各自研制出具有現(xiàn)代意義的汽油發(fā)動(dòng)機(jī)，為汽車的發(fā)展鋪平了道路。


奔馳1號(hào)配的是單缸二沖程汽油發(fā)動(dòng)機(jī)
　　1886年被視為汽車的誕生日，那輛奔馳一直為人所津津樂道。但是其動(dòng)力單元卻實(shí)在“寒酸”：第一輛“三輪奔馳”搭載的臥式單缸二沖程汽油發(fā)動(dòng)機(jī)，最高時(shí)速16KM每小時(shí)。這就是第一輛汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)，那時(shí)勇敢卡爾奔馳的夫人駕駛這輛奔馳1號(hào)上坡還需要兒子推車，當(dāng)然沿途不停的熄火，轉(zhuǎn)向也不靈，回娘家100公里的路程硬是走了一整天。
　　


四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)工作圖
　　四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)其實(shí)早就由德國人奧托研制出來了。但應(yīng)用的汽車上不得不提戴姆勒，他由于協(xié)助奧托研制四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的原因而成為了第一個(gè)將四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)裝上汽車的人。顯然，從四沖程到二沖程是個(gè)巨大的進(jìn)步。四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的平衡性與燃燒效率都更加好。如今的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)已經(jīng)基本全部用的是四沖程技術(shù)。而在發(fā)動(dòng)機(jī)的基本運(yùn)行方式確定后，卻有人又向傳統(tǒng)發(fā)出了挑戰(zhàn)。


馬自達(dá)專用的轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)　　1957年，德國人汪克爾發(fā)明了轉(zhuǎn)子活塞發(fā)動(dòng)機(jī)，這是汽油發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)展的一個(gè)重要分支。轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)是利用內(nèi)轉(zhuǎn)子圓外旋輪線和外轉(zhuǎn)子圓內(nèi)旋輪線相結(jié)合的機(jī)構(gòu)，無曲軸連桿和配氣機(jī)構(gòu)，可將三角活塞運(yùn)動(dòng)直接轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。它的零件數(shù)比往復(fù)活塞式汽油少40%，質(zhì)量輕、體積小、轉(zhuǎn)速高、功率大。1958年汪克爾將外轉(zhuǎn)子改為固定轉(zhuǎn)子為行星運(yùn)動(dòng)，制成功率為22.79千瓦、轉(zhuǎn)速為5500轉(zhuǎn)/分的新型旋轉(zhuǎn)活塞發(fā)動(dòng)機(jī)。該機(jī)具有重要的開發(fā)價(jià)值，因而引起各國的重視。日本東洋公司（馬自達(dá)公司）買下了轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的樣機(jī)，并把轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)裝在汽車上，可以說，轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)生在德國長在日本。如今轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)依然只是馬自達(dá)一家公司在用，不知道馬自達(dá)這門獨(dú)門技術(shù)何時(shí)能全面開花。
　　發(fā)動(dòng)機(jī)的工作形式確定后，就是發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的完善了，隨著時(shí)間的推移，好多發(fā)動(dòng)機(jī)的經(jīng)典設(shè)計(jì)都已經(jīng)不能滿足人們的需求了。