解讀汽車發動機（一） 內燃機的誕生

　　從遠古至今，我們一直希望使用人體之外的物體幫助我們工作；希望發明一種工具代替我們勞作；希望制造一種機械可以利用自然界的資源把人類自身或其他東西從A處運送到B處；希望我們能方便而可控的使用這種機械；希望我們可以擁有使用更少的資源成本，可以更舒適的達到目的工具；希望該系統能夠更自動、智能、安全。

　　于是，汽車按照這種漸進的邏輯誕生，至今仍然發展著。在這篇文章里，小編著重介紹一下安裝在汽車上的最重要的機械裝置——發動機。

老式蒸汽機

　　1765年，經過瓦特改良了的，廣泛使用的活塞式蒸汽機，推動了開始于18世紀中葉的歐洲工業革命。隨后日子里，一些人不滿蒸汽機的笨重，希望解決掉蒸汽機上沉重的鍋爐，從而可以有更靈活的應用，于是他們打起了氣缸的注意，甚至有人試想將炸藥置于氣缸中，爆炸推動活塞。顯然這種方法不成功，但卻引發了一系列“缸內燃燒做功”的想法。當人們發現可燃氣體和空氣以一定比例混合后，點燃后會爆炸，產生很大的壓強和膨脹。如果這個程度可以控制得當的話，會是一種很好的能源技術。于是內燃機的時代來了。

　　1824年 物理學家卡諾建立卡諾循環模型將熱力學與動力聯系起來，并設計理想狀態下的卡諾熱機，為提高內燃機效率指明了方向。

　　1858年 勒努瓦發明了一款二沖程煤氣發動機（和現代二沖程發動機差別很大）。該發動機用煤氣和空氣的混合氣體取代往復式蒸汽機的蒸汽，使用電池和感應線圈產生電火花，用電火花將混合氣點燃爆發。遺憾的是，這臺煤氣機氣缸中，混合氣體并未壓縮便點燃做功，導致能量轉換效率底下。

　　1862年 阿爾方斯?德羅沙提出著名的等容燃燒四沖程循環：進氣、壓縮、燃燒膨脹、排氣。但一直沒有樣機誕生。

　　1876年 奧托制造了一臺新型的，以煤氣為燃料的四沖程內燃機。這臺機器對汽車發動機來講意義極大：直至現在，汽油發動機的運轉仍延續這種形式——奧托循環。在后文中我們會著重介紹這種循環的特點。

從古至今，四沖程汽油機都是按照這四個步驟運轉的

　　1883年 曾是奧托公司工程師的戴姆勒，和好友邁巴赫制成了第一臺四沖程往復式汽油機，并以極富創意的使用白熾燈為發動機點火，這樣就將發動機轉數提升到了每分鐘1000轉。而當時奧托發動機僅為兩百轉。次年戴姆勒將改良了的發動機裝在了自行車上，成為史上首輛摩托車。

　　1886年1月29日 德國的卡爾?本茨將之前自行研發的二沖程汽油發動機，安裝在一輛三輪車上，并注冊專利。該車具備現代汽車的一些基本特點，所以人們一致認為該車為歷史上第一輛標準的汽車。

第一輛汽車是這樣的

　　1897年 柴油機出世。德國工程師狄塞爾（Diesel）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，為內燃機的發展開拓了新途徑，柴油和柴油機也以發明者而命名為diesel。

當出現Diesel牛仔褲的廣告，有人問你是什么牌子的時候，你可以淡定的回答：柴牌！

　　就這樣，汽油機和柴油機誕生了。時至今日，雖然現代發動機在功率、油耗、穩定性等性能都有很大程度提高，但基本工作原理完全沒有變化。有關發動機的歷史先介紹到這里，下篇我們會詳細介紹汽油機和柴油機的工作原理和特性，敬請期待！