热身问答
阅读正文前,让我们先回答下面的问题来热热身吧。
问题
下列哪个国家的哪位发明家最先发明了发动机?
1.卢森堡的艾蒂安·勒努瓦
2.法国的阿尔方斯·比奥·德罗夏
3.德国的尼古拉斯·奥古斯特·奥托
答案
1.卢森堡的艾蒂安·勒努瓦
解析
出生于卢森堡的勒努瓦在1859年发明了二冲程燃气发动机。
发动机有二冲程和四冲程之分。二冲程是指活塞每上下往复一次,燃烧一次,而四冲程是指活塞每上下往复两次,燃烧一次。汽车业界将二冲程和四冲程分别简称为二冲和四冲。本书将以汽车中使用较多的四冲程为例进行讲解。
勒努瓦发明的二冲程燃气发动机,其所用燃料不是汽油等液体,而是气体。据说它最初不是汽车的发动机,而是为工厂提供动力的固定装置,当时制造了400多台。1861年,搭载这一发动机的世界上最早的汽艇完成了环塞纳河航行,这在当时备受关注。
1863年,也就是勒努瓦发明二冲程发动机的两年之后,法国人阿尔方斯•比奥•德罗夏发明了四冲程发动机,它也是燃气发动机。
13年后,即1876年,奥托在德国获得了四冲程发动机的专利。所以也有说法称,奥托之所以获得专利,是因为他发明了四冲程发动机。
虽然我们问题的正确答案是“卢森堡的艾蒂安•勒努瓦”,但也请不要忘记德罗夏和奥托。因为如果没有他们两人,也就没有我在本章中要讲解的四冲程燃气发动机了。
本章重点
在第2章中,我将讲解驱动汽车的动力源——发动机的结构。发动机由多个零件构成,它们相互作用产生几马力到几百马力不等的力量驱动汽车。在本章中,我会依序解释发动机如何燃烧汽油、如何将燃烧产生的“热量”转化为驱动汽车的“旋转运动”。那么,让我们从转动汽车钥匙启动发动机开始说起吧。
本章看点
(1)启动发动机
为启动静止的发动机,首先需要使起动机(电子启动器)开始运转。转动点火开关钥匙,起动机开始运转,随即启动发动机。我将首先解释一下起动机的功能。
(2)将空气与汽油混合后的混合气体送入发动机
转动起动机启动发动机后,空气与汽油混合后的混合气体会被吸入发动机内的汽缸。我将解释混合气体是如何产生并被充分吸入汽缸的。
(3)压缩混合气体,开始点火
活塞压缩吸入的混合气体,随即开始点火。接着,混合气体极速燃烧,在汽缸内膨胀,下压汽缸中的活塞。这样一来就形成了活塞的上下运动,由上下运动产生发动机的旋转力。我会详细解释这一过程。
(4)净化废气,减小噪声
混合气体燃烧后会排出废气。废气中含有对人体有害的成分,需要清除有害气体。并且,燃料燃烧时会发出声音,需要减小噪声。我将讲解一下废气的净化和减小噪声的方法。
(5)发动机所用的技术
通过(1)~(4)了解发动机的基本运转原理后,我会在最后介绍一下市售的实体汽车发动机所采用的技术。利用这些技术,发动机就能够更强力、更高效、更顺畅地运转,从而使汽车跑得更快。
(6)从空转到加快发动机的转速
发动机开始运转时,如果司机踩下加速踏板,则加快发动机的转速,汽车就会开动。我会介绍加速时油门打开、发动机转速加快的状态。
那么,请坐到车里吧,我将从发动机的启动开始讲解。
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