解讀汽車發動機 內燃機的誕生與發展

2021-01-08 58汽車

  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;希望製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。

  於是,汽車按照這種漸進的邏輯誕生,至今仍然發展著。在這篇文章裡,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,推動了開始於18世紀中葉的歐洲工業革命。隨後日子裡,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,於是他們打起了氣缸的注意,甚至有人試想將炸藥置於氣缸中,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後,點燃後會爆炸,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。於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繫起來,並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衝程煤氣發動機(和現代二衝程發動機差別很大)。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,混合氣體並未壓縮便點燃做功,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衝程循環:進氣、壓縮、燃燒膨脹、排氣。但一直沒有樣機誕生。

  1876年 奧託製造了一臺新型的,以煤氣為燃料的四衝程內燃機。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——奧託循環。在後文中我們會著重介紹這種循環的特點。

從古至今,四衝程汽油機都是按照這四個步驟運轉的

  1883年 曾是奧託公司工程師的戴姆勒,和好友邁巴赫製成了第一臺四衝程往復式汽油機,並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。而當時奧託發動機僅為兩百轉。次年戴姆勒將改良了的發動機裝在了自行車上,成為史上首輛摩託車。

  1886年1月29日 德國的卡爾•本茨將之前自行研發的二衝程汽油發動機,安裝在一輛三輪車上,並註冊專利。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)於1897年研製成功,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,有人問你是什麼牌子的時候,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裡,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!

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    [1]內燃機有非常廣泛的應用,車輛、船舶、飛機、火箭等的發動機基本都是內燃機,其最常見的例子即為車用汽油機與柴油機。內燃機的燃燒氣體同時也是工作介質,比如汽油機中,汽油燃燒後的氣體直接推動活塞做功。與此相對,燃料不作為工作介質的熱機則稱為外燃機,比如蒸汽機的工作介質(蒸氣)並不是燃料。
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  • 天津大學蘇萬華院士:車用內燃機技術的發展趨勢
    我來做這個報告題目是「車用內燃機技術的發展趨勢」,我分五個問題來講,第一個問題是未來在相當長的時間內汽車內燃機依然佔有支配地位,這是我的一個基本觀點。我認為新能源汽車大量發展還需要突破諸多社會和技術的屏障,新能源汽車它的發展應當以新能源系統的發展和應用來作為前提。
  • 汽車發動機的工作原理和發動機的類型,原來有這麼多門?
    發動機是將某種形式的能量轉化為機械能的機器 發動機是汽車的動力源,它通過改變工作流體的狀態,將燃料燃燒產生的熱能轉化為機械能 發動機分為內部燃氣輪機和外部燃氣輪機 將機器內部燃料燃燒產生的熱量轉化為機械能轉化為內燃機的機器;將機器外部燃料燃燒產生的熱量轉化為外部能量的機器 內燃機包括活塞發動機和燃氣輪機
  • 汽車趣歷史!汽車發動機的構造,當年是怎樣被發明出來的?
    內燃機的汽車現在非常普遍,已經成為大家必不可少的代步工具。那發動機這麼厲害的東西到底是怎麼發明出來的?其實和我們中國道四大發明火藥有關。下面, 大眼就簡單說說這些事,供大家參考。汽車發動機是什麼?發動機其實也叫「內燃機」,就是燃料和空氣在發動機內部燃燒,產生能量推動活塞,活塞進而推動汽車。
  • 汽車發動機的工作原理和發動機的類型,原來還有這麼多門道呢?
    發動機是將某種形式的能量轉變為機械能的機器。發動機是汽車的動力源,藉助工質的狀態變化將燃料燃燒產生的熱能轉變為機械能。發動機分內燃機和外燃機兩種。老式火車用蒸汽機內燃機包括活塞式內燃機和燃氣輪機。外燃機則包括蒸汽機、汽輪機和熱氣機(也稱斯特靈發動機)等。
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    汽車消費從車輛的採購向車輛的售後服務過渡。無論是4S店,還是購車者,都已經將重點從車輛的採購要求向採購後的服務質量方向發展。市場對7萬~15萬這個價位上的國產車接受程度已經達到58%。在這個價位區間,58%的消費者可能願意接受國產品牌車輛。
  • 汽車百科知識:熱效率的概念,內燃機最終的價值
    但是在轉化過程中的每一種因素都會「損耗能量」,這裡所謂的損耗是以【有效輸出能量】為基礎的區分,沒有轉化為機械能的能量對於內燃機而言就是被浪費的部分。(此部分能量並未消失·為轉化其他形態的概念)上圖為普通內燃式熱機的熱效率平均標準,在轉化過程中只有35%左右的熱能可以轉化為動力,也就是說消耗1升燃油實際「浪費了650ml」,這就是燃油動力汽車能耗很高的原因。
  • 趙福全對話蘇萬華:捨棄內燃機是根本的誤判
    隨著節能環保的要求越來越嚴,汽車正朝著電動化方向發展,新能源汽車在國家層面受到的關注度越來越高。同時,有報導稱一些國家已經直接或間接地提出了內燃機汽車的禁售時間表,似乎社會輿論在唱衰內燃機,大家對內燃機的發展前景非常憂慮。在這種大背景下,您怎樣看內燃機的未來?內燃機當前面臨的最大挑戰在哪裡?
  • 內燃機的興與衰!
    ,該獎項旨在表彰近十幾年來對中國內燃機行業發展及內燃機技術提升作出突出貢獻的專家學者和企業代表,是中國內燃機工業領域最有影響力的獎項之一。內燃機的工作原理我們今天所常見的汽油機和柴油機,屬於熱機中的內燃機。內燃機就是利用燃料在氣缸內燃燒時產生的高溫高壓燃氣推動活塞而做功的。因此,內燃機的能量轉化過程為:燃料的化學能內能機械能。在整個能量轉化過程中,會經歷四個衝程,吸氣衝程壓縮衝程做功衝程排氣衝程,我們稱其為一個工作循環。例1 美國《大眾科學》雜誌曾提到一種新型的內燃機——「六衝程發動機」。
  • 說一說汽車發動機的分類,組成
    汽車的動力源泉就是發動機,而發動機的動力則來源於氣缸內部。發動機氣缸就是一個把燃料的內能轉化為動能的場所,可以簡單理解為,燃料在汽缸內燃燒,產生巨大壓力推動活塞上下運動,通過連杆把力傳給曲軸,最終轉化為旋轉運動,再通過變速器和傳動軸,把動力傳遞到驅動車輪上,從而推動汽車前進。一般的汽車都是以四缸和六缸發動機居多,既然發動機的動力主要是來源於氣缸。
  • 汽車演變過程之發動機的發明者是誰?發明的過程
    發動機作為汽車的核心部件,在汽車的發展過程中起到了舉足輕重的作用。發動機也就是「內燃機」,廣義上的內燃機不僅包括往復活塞式內燃機、旋轉活塞式發動機和自由活塞式發動機,也包括旋轉葉輪式的噴氣式發動機,但通常所說的內燃機是指活塞式內燃機。那麼發動機的發明者是誰?怎麼發明的呢?
  • 卡爾·本茨與奔馳汽車的誕生
    卡爾·本茨從1878年開始,本茨專注於可靠性良好的二衝程發動機。這就是世界上第一輛汽車讓我們來看看世界上第一臺汽車所使用的發動機:這是一臺臥式單缸奧託內燃機,785cc排量,0.89匹馬力,最高時速能達到15Km/h;後置動力,電點火(並不是火花塞),採用水冷循環。
  • 汽車飛速發展的時代來了
    下面我們來說一說汽車飛速發展的百年時代,這是世界上最早的汽車一則摩託車也是自行驅動、無軌、用汽油機;二則拖拉機也使用內燃機、無軌、有四個或四個以上的車輪;三則過去的蒸汽機車是採用外燃機;四則現在的汽車還可以用天然氣、煤氣、甲醇等為燃料,何況還有太陽能車、電力車等。因此,目前對汽車的解釋存在一定的局限性,有必要對此作以探究從而較科學地反映汽車的特徵。我們認為,給汽車下定義必須考慮到以下幾個因素:第一,汽車的產生與發展。
  • 通俗易懂的汽車發動機基礎知識看這裡
    發動機是汽車的動力源,是汽車的心臟,是將其他形式的能量轉化為機械能的一種熱力機,有內燃機和外燃機之分,燃料在機械內部燃燒做功的熱力發動機稱為內燃機,車用發動機以內燃機為主;通過外部燃料燃燒加熱閉環工質做功的熱力發動機稱為外燃機。為了看懂汽車發動機模塊的參數配置,今天小編就帶大家一起來認識下汽車發動機的分類和基本術語。
  • 汽車發動機工作原理
    雖然說純電動汽車現在炒的火熱,但當前汽車的動力依然是內燃機。所謂內燃機是燃料與空氣在發動機的內部混合、燃燒產生熱能轉化為機械能。汽車發動機由氣缸、活塞、連杆、曲軸等組成。活塞在氣缸內做往復式直線運動,通過連杆推動曲軸轉動。
  • 世界上第一輛汽車誕生於中國,竟然比汽車締造者奔馳早了兩百多年
    關於汽車的起源,最普遍的說法是卡爾本茨先生於1885年製造了世界第一輛汽車-Benz Patent-Motrowagen。但如果真的追根溯源,第一輛汽車可能誕生於中國康熙年間,而即便是現在被列入新能源車的純電動車也要比Benz Patent-Motrowagen誕生的更早。
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    伴隨著汽車工業的高速發展,汽車帶來的環境汙染,能源短缺,資源枯竭和安全等方面的問題越來越突出。為了經濟的可持續發展,保護人類的居住的環境和緩解能源供給。電動汽車應運而生,而有很多人都不理電動汽車和普通燃料汽車有什麼區別電動汽車是不是和汽油車都有發動機,靠的是什麼驅動。今天電動邦小編就為大家解釋一下電動汽車有發動機嗎 電動汽車工作原理介紹。電動汽車有發動機嗎?