柴油機(jī)和汽油機(jī)一樣都是四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)(即進(jìn)氣.壓縮.作功.排氣),。柴油機(jī)在進(jìn)氣時(shí)高壓油泵把柴油通過噴油嘴霧化后噴進(jìn)氣缸(進(jìn)氣時(shí)活塞下行),活塞運(yùn)行到下止點(diǎn)后活塞上行把霧化的柴油壓縮,,柴油在燃燒室被壓縮后就爆炸燃燒作功,,推動(dòng)活塞下行,活塞運(yùn)行到下止點(diǎn)后再次上行,,這時(shí),,排氣門打開廢氣排出,一個(gè)工作循環(huán)完成,。就這樣不斷的重復(fù)
柴油機(jī)是誰發(fā)明的,?
柴油機(jī)的發(fā)明者——魯?shù)婪颉さ胰麪?/p>
拖拉機(jī)在田野里發(fā)出轟鳴,載重汽車在公路上奔馳,,輪船在海洋上破浪前進(jìn),,它們都需要柴油機(jī)提供的動(dòng)力。柴油機(jī)的應(yīng)用十分普遍,。它作為一種熱效率較高的動(dòng)力機(jī),,直到今天,在許多地方和生產(chǎn)部門中仍然發(fā)揮著重要的作用,。柴油機(jī)的發(fā)明者,,是近代德國(guó)的一位工程師,名叫魯?shù)婪颉さ胰麪枴?/p>
1858年3月18日,,狄塞爾出生在巴黎一個(gè)德國(guó)僑民的家庭里,。
1879年,21歲的狄塞爾以優(yōu)異成績(jī)?cè)谀侥岷诠た拼髮W(xué)畢業(yè),。畢業(yè)后,,他成為林德教授的助手。不久,,又到瑞士文特圖爾的蘇爾壽機(jī)器工廠進(jìn)行短期實(shí)習(xí),。第二年,狄塞爾到達(dá)巴黎,,在林德冷凍公司所屬的巴黎制冰廠工作,,擔(dān)任這個(gè)廠的工程師,。從1880年到1890年,狄塞爾在巴黎整整工作了10年,。在這10年中,,他一直致力于動(dòng)力機(jī)的研究和改進(jìn)。
研究工作是從對(duì)蒸氣機(jī)的改造開始的,。自從瓦特發(fā)明蒸汽機(jī)以來,,蒸汽機(jī)作為惟一的動(dòng)力機(jī),得到了廣泛的應(yīng)用,。但是,,蒸汽機(jī)在使用過程中,暴露出它的很多缺點(diǎn),。例如:體積大,、操作不方便、運(yùn)行不夠安全,,等等,。特別是它的效率不高,,在10%以下,,有的效率甚至只有5%~6%。隨著工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展,,需要一種使用方便,、效率更高的動(dòng)力機(jī)。
為了克服蒸汽機(jī)的缺點(diǎn),,很多人都在進(jìn)行研究和改進(jìn),。人們發(fā)現(xiàn),蒸汽機(jī)的很多缺點(diǎn),,都是由于它的外部燃燒方式帶來的,。只有改變這種外部燃燒方式,使燃料直接在汽缸內(nèi)部燃燒,,熱能直接做功,,才會(huì)提高動(dòng)力機(jī)的效率。正是根據(jù)這些設(shè)想,,有位名叫里諾的法國(guó)工程師,,曾在1860年制成一臺(tái)煤氣機(jī)。里諾的煤氣機(jī)雖然是比蒸汽機(jī)體積要小的一種內(nèi)燃機(jī),,但是燃料消耗很大,,熱效率也只有4%左右。
動(dòng)力機(jī)的效率,,指的是它在使用過程中,,起動(dòng)力作用的能量在使用的燃料能量中所占的比例,。既然煤氣機(jī)的效率還不如蒸汽機(jī)的效率高,當(dāng)然也就沒有應(yīng)用價(jià)值廠,。不過,,煤氣機(jī)的內(nèi)部燃燒方式優(yōu)于蒸汽機(jī),因而是可取的,。
狄塞爾在研究如何改造蒸汽機(jī)的時(shí)候,,也是本著將外部燃燒方式改變?yōu)閮?nèi)部燃燒方式的思路,進(jìn)行探索的,。他花費(fèi)了大量時(shí)間和精力,,進(jìn)行新型動(dòng)力機(jī)的研究和制造工作。在這個(gè)過程中,,他打算制造一部用氨氣來驅(qū)動(dòng)的新型動(dòng)力機(jī),。在研究“氨氣發(fā)動(dòng)機(jī)”時(shí),他深入地探討了卡諾的理論,??ㄖZ是法國(guó)的著名物理學(xué)家。他曾設(shè)想通過內(nèi)燃來為熱力發(fā)動(dòng)機(jī)提供熱源,,從而提高熱力發(fā)動(dòng)機(jī)的效率,。要想做到這一點(diǎn),就需要找到一種比蒸汽更好的工質(zhì),。所謂“212質(zhì)”,,是“工作介質(zhì)”的簡(jiǎn)稱,指的是機(jī)器中借以完成能量轉(zhuǎn)化的媒介物質(zhì),??ㄖZ認(rèn)為,可以將空氣作為工質(zhì),。其他一些工程師也曾提出過用空氣,、碳酸和乙醇來代替蒸汽,作為工質(zhì),。狄塞爾在卡諾理論的啟發(fā)下,,打算用氨氣來作為工質(zhì)。
狄塞爾為什么會(huì)想到用氨氣來作為工質(zhì)呢?這同他在巴黎期間的實(shí)際工作有著密切的關(guān)系,。由于他是制冰廠的工程師,,非常了解氨氣的性質(zhì)和用途。在制冰生產(chǎn)過程中,,離不開氨,。氨是一種制冷劑,它在制冷機(jī)中能夠把熱量從低溫處傳送到高溫處。正因?yàn)榘睔饩哂写偈篃崃哭D(zhuǎn)移的性能,,所以狄塞爾就想利用它來代替蒸汽,。他想把氨氣作為熱力發(fā)動(dòng)機(jī)中的媒介物質(zhì),促使熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,,成為動(dòng)力做功,。
可是,狄塞爾花了大量時(shí)間進(jìn)行研究和實(shí)驗(yàn),,結(jié)果都失敗了,。實(shí)踐證明,利用氨氣作為工質(zhì)來制造熱力發(fā)動(dòng)機(jī),,是不可能做到的,。他認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn)之后,就果斷地把研制“氨氣發(fā)動(dòng)機(jī)”的計(jì)劃放棄了,。對(duì)“氨氣發(fā)動(dòng)機(jī)”的研究,,可以說是狄塞爾走過的一段彎路。但是,,這件事也說明,,狄塞爾對(duì)在科學(xué)技術(shù)方面的發(fā)明創(chuàng)造,表現(xiàn)了實(shí)事求是的態(tài)度,。
1890年,,狄塞爾回到德國(guó),到奧格斯堡機(jī)器制造廠工作,。從這時(shí)起,,他全力投入到內(nèi)燃機(jī)的研究之中,,決心制造出一部經(jīng)濟(jì)實(shí)用,、效率更高的新型熱力發(fā)動(dòng)機(jī)。
當(dāng)時(shí),,無論從理論上或者技術(shù)上來說,,研制內(nèi)燃機(jī)的條件都已經(jīng)完全具備了。前面已經(jīng)提到,,將熱力發(fā)動(dòng)機(jī)從外部燃燒方式改變?yōu)閮?nèi)部燃燒方式,,從而提高效率,這方面的研究工作早就有人進(jìn)行了,。里諾在1860年發(fā)明的煤氣機(jī),,應(yīng)用價(jià)值不高。1862年,,法國(guó)人德羅夏提出了四沖程內(nèi)燃機(jī)的理論,。理論問題解決了,但是要制造出能夠?qū)嶋H應(yīng)用的內(nèi)燃機(jī),,卻不是一件容易的事情,。直到1876年,,有一位名叫奧托的德國(guó)工程師,才根據(jù)德羅夏的理論,,經(jīng)過反復(fù)研究試驗(yàn),,對(duì)里諾的煤氣機(jī)進(jìn)行重大改造,制成了一臺(tái)四沖程內(nèi)燃機(jī),,使熱效率提高到了14%,。但是,奧托的內(nèi)燃機(jī)仍然用煤氣作燃料,,缺點(diǎn)不少,。1883年,德國(guó)的另一位工程師戴姆勒制成了汽油發(fā)動(dòng)機(jī),,進(jìn)一步提高了效率,。
狄塞爾早在大學(xué)學(xué)習(xí)期間,就已經(jīng)萌發(fā)了研制內(nèi)燃機(jī)的想法,。這時(shí),,奧托和戴姆勒的成功又使他受到極大的鼓舞。于是,,他便在奧托和戴姆勒發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)的基礎(chǔ)上,,進(jìn)一步深入研究。狄塞爾雄心勃勃,,希望超過他們,。為了使發(fā)動(dòng)機(jī)得到更廣泛的應(yīng)用,他打算使用價(jià)格低廉的燃料,,作為內(nèi)燃機(jī)的熱能來源,。
魯?shù)婪颉さ胰麪?/p>
——柴油機(jī)之父
隨著對(duì)汽車油耗和排放的限制越來越嚴(yán),柴油機(jī)對(duì)汽車生產(chǎn)商的吸引力也越來越大,。提起柴油機(jī),,不能不講到它的發(fā)明者魯?shù)婪颉と麪枺≧udolf Diesel)。
魯?shù)婪颉さ胰麪?858年3月出生在法國(guó)巴黎,。父母是在法國(guó)打工的德國(guó)工人,。法、德交惡后,,狄塞爾一家被驅(qū)逐回德國(guó),。家庭的生活也隨之困難起來。但小狄塞爾學(xué)習(xí)勤奮,,中學(xué)畢業(yè)時(shí)以最高分?jǐn)?shù)獲得了獎(jiǎng)學(xué)金,,進(jìn)入墨尼黑工業(yè)大學(xué)學(xué)習(xí)。
1879年,年僅21歲的狄塞爾大學(xué)畢業(yè),。當(dāng)上了一名冷藏專業(yè)工程師,。在工作中狄塞爾深感當(dāng)時(shí)的蒸氣機(jī)效率極低,萌發(fā)了設(shè)計(jì)新型發(fā)動(dòng)機(jī)的念頭,。在積蓄了一些資金后,,狄塞爾辭去了制冷工程師的職務(wù),自己開辦了一家發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)驗(yàn)室,。
針對(duì)蒸汽機(jī)效率低的弱點(diǎn),,狄塞爾專注于開發(fā)高效率的內(nèi)燃機(jī)。當(dāng)時(shí)尼古拉斯·奧托發(fā)明的點(diǎn)火式內(nèi)燃機(jī)已較成熟,,但那時(shí)奧托發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料是煤氣,,儲(chǔ)存、攜帶均不方便,,效率也受到影響,。19世紀(jì)末,石油產(chǎn)品在歐洲極為罕見,,于是狄塞爾決定選用植物油來解決機(jī)器的燃料問題(他用于實(shí)驗(yàn)的是花生油),。因?yàn)橹参镉忘c(diǎn)火性能不佳,無法套用奧托內(nèi)燃機(jī)的結(jié)構(gòu),。狄塞爾決定另起爐灶,,提高內(nèi)燃機(jī)的壓縮比,利用壓縮產(chǎn)生的高溫高壓點(diǎn)燃油料,。后來,,這種壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)便被稱為狄塞爾循環(huán)。
像所有偉大的發(fā)明家一樣,,狄塞爾的前進(jìn)道路上困難重重,。實(shí)驗(yàn)證明,植物油燃燒不穩(wěn)定,,成本也太高,,難以承擔(dān)狄塞爾的“重任”,。好在當(dāng)時(shí)石油制品在歐洲逐漸普及,,狄塞爾選擇了本來用于取暖的重餾分燃油——柴油作為機(jī)器的燃料。壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度始終是個(gè)難題,。一次實(shí)驗(yàn)中,,汽缸上的零件象炮彈碎片一樣四處飛散,差點(diǎn)兒造成人員傷亡,。實(shí)驗(yàn)不順利,,狄塞爾的資金也漸漸耗盡。他不得不回到制冷機(jī)工廠謀生。但狄塞爾沒有向困難屈服,,他利用業(yè)余時(shí)間繼續(xù)實(shí)驗(yàn),,一步步完善自己的機(jī)器。
1892年,,狄塞爾終于能夠向全世界展示自己的成果——一臺(tái)實(shí)用的柴油動(dòng)力壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī),。這種發(fā)動(dòng)機(jī)功率大,油耗低,,可使用劣質(zhì)燃油,,顯示出輝煌的發(fā)展前景。狄塞爾隨即投入到柴油機(jī)生產(chǎn)的商業(yè)冒險(xiǎn)中,。不幸的是,,作為優(yōu)秀的工程師,狄塞爾缺乏商業(yè)頭腦,。他在經(jīng)濟(jì)上漸漸陷入困境,。1913年狄塞爾已處于破產(chǎn)的邊緣。這一年夏天,,狄塞爾在乘坐英吉利海峽的渡輪時(shí),,突然失蹤,據(jù)認(rèn)為是投海自殺,。但狄塞爾發(fā)明的柴油機(jī),,在汽車、船舶和整個(gè)工業(yè)領(lǐng)域得到越來越廣泛的發(fā)展
另外:
林宏迪先生寫了一部作品叫《偉大的柴油機(jī)發(fā)明家——狄塞爾》
所以很顯然柴油機(jī)的發(fā)明者是 狄塞爾 了
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