世界上第一臺自然吸氣發(fā)動機是哪一年誕生的?

【專家解說】：活塞式內燃機起源于荷蘭物理學家惠更斯用火藥爆炸獲取動力的研究，但因火藥燃燒難以控制而未獲成功。1794年，英國人斯特里特提出從燃料的燃燒中獲取動力，并且第一次提出了燃料與空氣混合的概念。1833年，英國人賴特提出了直接利用燃燒壓力推動活塞作功的設計。19世紀中期，科學家完善了通過燃燒煤氣，汽油和柴油等產生的熱轉化機械動力的理論。這為內燃機的發(fā)明奠定了基礎?；钊絻热紮C自19世紀60年代問世以來，經過不斷改進和發(fā)展，已是比較完善的機械。它熱效率高、功率和轉速范圍寬、配套方便、機動性好，所以獲得了廣泛的應用。全世界各種類型的汽車、拖拉機、農業(yè)機械、工程機械、小型移動電站和戰(zhàn)車等都以內燃機為動力。海上商船、內河船舶和常規(guī)艦艇，以及某些小型飛機也都由內燃機來推進。世界上內燃機的保有量在動力機械中居首位，它在人類活動中占有非常重要的地位。之后人們又提出過各種各樣的內燃機方案，但在十九世紀中葉以前均未付諸實用。直到1860年，法國的勒努瓦模仿蒸汽機的結構，設計制造出第一臺實用的煤氣機。這是一種無壓縮、電點火、使用照明煤氣的內燃機。勒努瓦首先在內燃機中采用了彈力活塞環(huán)。這臺煤氣機的熱效率為4%左右。英國的巴尼特曾提倡將可燃混合氣在點火之前進行壓縮，隨后又有人著文論述對可燃混合氣進行壓縮的重要作用，并且指出壓縮可以大大提高勒努瓦內燃機的效率。1862年，法國科學家羅沙對內燃機熱力過程進行理論分析之后，提出提高內燃機效率的要求，這就是最早的四沖程工作循環(huán)。1866年，德國發(fā)明家奧托(Otto)運用羅沙的原理，創(chuàng)制成功第一臺往復活塞式、單缸、臥式、3.2千瓦(4.4馬力)的四沖程內燃機，仍以煤氣為燃料，采用火焰點火，轉速為156.7轉/分，壓縮比為2.66，熱效率達到14%，運轉平穩(wěn)。在當時，無論是功率還是熱效率，它都是最高的。奧托內燃機獲得推廣，性能也在提高。1880年單機功率達到11~15千瓦(15~20馬力)，到1893年又提高到150千瓦。由于壓縮比的提高，熱效率也隨之增高，1886年熱效率為15.5%，1897年已高達20~26%。1881年，英國工程師克拉克研制成功第一臺二沖程的煤氣機，并在巴黎博覽會上展出。隨著石油的開發(fā)，比煤氣易于運輸攜帶的汽油和柴油引起了人們的注意，首先獲得試用的是易于揮發(fā)的汽油。1883年，德國的戴姆勒(Daimler)創(chuàng)制成功第一臺立式汽油機，它的特點是輕型和高速。當時其他內燃機的轉速不超過200轉/分，它卻一躍而達到800轉/分，特別適應交通動輸機械的要求。1885~1886年，汽油機作為汽車動力運行成功，大大推動了汽車的發(fā)展。同時，汽車的發(fā)展又促進了汽油機的改進和提高。不久汽油機又用作了小船的動力。1892年，德國工程師狄塞爾(Diesel)受面粉廠粉塵爆炸的啟發(fā)，設想將吸入氣缸的空氣高度壓縮，使其溫度超過燃料的自燃溫度，再用高壓空氣將燃料吹入氣缸，使之著火燃燒。他首創(chuàng)的壓縮點火式內燃機(柴油機)于1897年研制成功，為內燃機的發(fā)展開拓了新途徑。狄塞爾開始力圖使內燃機實現(xiàn)卡諾循環(huán)，以求獲得最高的熱效率，但實際上做到的是近似的等壓燃燒，其熱效率達26%。壓縮點火式內燃機的問世，引起了世界機械業(yè)的極大興趣，壓縮點火式內燃機也以發(fā)明者而命名為狄塞爾引擎。這種內燃機以后大多用柴油為燃料，故又稱為柴油機。1898年，柴油機首先用于固定式發(fā)電機組，1903年用作商船動力，1904年裝于艦艇，1913年第一臺以柴油機為動力的內燃機車制成，1920年左右開始用于汽車和農業(yè)機械。早在往復活塞式內燃機誕生以前，人們就曾致力于創(chuàng)造旋轉活塞式的內燃機，但均未獲成功。直到1954年，聯(lián)邦德國工程師汪克爾(Wankel)解決了密封問題后，才于1957年研制出旋轉活塞式發(fā)動機，被稱為汪克爾發(fā)動機。它具有近似三角形的旋轉活塞，在特定型面的氣缸內作旋轉運動，按奧托循環(huán)工作。這種發(fā)動機功率高、體積小、振動小、運轉平穩(wěn)、結構簡單、維修方便，但由于它燃料經濟性較差、低速扭矩低、排氣性能不理想，所以還只是在個別型號的轎車上得到采用。