第二章 汽车的发展简史2.2 汽车发动机发展史发动机是汽车的“心脏”。汽车的发展与发动机的进 步有着直接的联系。

18世纪中叶，瓦特发明了蒸气机，此后人们开始设想 把蒸汽机装到车子上载人。

内燃机的先驱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 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 低，仅10%左右，能源浪费严重。 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 大大提高气缸压力和热效率，这就是 所谓的内燃机。

内燃机的先驱1794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。 1801年，法国化学家菲利浦·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 机迈出开拓性的一步。

内燃机的先驱1824年，法国的萨迪 卡诺提出了热机的循环理论。 卡诺循环 理想气体从状态1(P1,V1,T1)等温膨胀到状 态2(P2,V2,T2),再从状态2绝热膨胀到状态3 (P3,V3,T3),此后，从状态3等温压缩到状态4 (P4,V4,T4),最后从状态4绝热压缩回到状态1。 这种由两个等温过程和两个绝热过程所构成的循环成为卡 诺循环。

煤气发动机的诞生

1858年，定居在法国巴黎的里诺发明了煤气发动 机，并于1860年申请了专利。发动机用煤气和空气的 混合气体取代往复式蒸汽机的蒸汽，使用电池和感应线 圈产生电火花，用电火花将混合气点燃爆发。这种发动 机有气缸、活塞、连杆、飞轮等。煤气机是内燃机的初 级产品，因为煤气发动机的压缩比为零。

煤气发动机的诞生

1862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 指出压缩混合气是提高热效率的重要措施。 1862年1月16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。

煤气发动机的诞生奥托内燃机 德国工程师尼古拉斯·奥托， 22岁时弃商，开始从事煤气发动机 的试验工作。 1866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 燃机。第二年，此物荣获巴黎博览 会金质奖章。

煤气发动机的诞生奥托内燃机 1876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。1877年8月4日取 得专利，并成批投入生产。

煤气发动机的诞生奥托内燃机 奥托还提出了内燃机的工作原理，即“奥托循 环”,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。奥托以内 燃机奠基人载入史册，其发明为汽车的发明奠定了基 础。 不过，奥托的内燃机以煤气为燃料，体积较大， 重量约1t,还不能用在汽车上。

汽油发动机的诞生戴姆勒的汽油机 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 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 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 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。

汽油发动机的诞生本次的汽油机1879年，德国工程师卡尔· 本茨首次实验成功了 一台二冲程试验性发动机。

汽油发动机的诞生戴姆勒的汽油机 1881年，戴姆勒辞去道依茨公司的一切职务，同他 的同事威廉·迈巴赫合作开办了当时第一家汽车工厂， 开始研究一种“轻便快速”发动机的设计方案。

汽油发动机的诞生戴姆勒的汽油机 1883年8月15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。

汽油发动机的诞生戴姆勒的汽油机 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 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 创记录的750r/min。 这也是世界上第一台立式发动 机，取名为“立钟”。他们在1885 年4月3日取得德国专利。

汽油发动机的诞生戴姆勒的汽油机 戴姆勒把这台发动机装在一辆自行车上，1885年8月 29日、戴姆勒取得了这辆“骑式双轮车”的德国专利。 这实际上是世界上第一辆摩托车。

汽油发动机的诞生通过近一百年的努力，到19世纪80年代，小型内燃 机终于在技术上取得了突破，已经可以实用化了。内燃 机的发明与完善为内燃机汽车的发明提供了动力来源。

内燃机的发明为汽车的诞生奠定了坚实的基础。