内燃机车的发展历程与新能源汽车概论

2025-09-30 理论教育版权反馈

【摘要】：1861 年，法国的德·罗夏提出了进气、压缩、做功、排气等容燃烧的四冲程内燃机工作循环方式，于1862 年1 月16 日被法国当局授予了专利。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。曾和奥托共过事的德国人G.戴姆勒发明了燃烧炼制灯用煤油副产品的汽油蒸气内燃机，1883 年取得专利，其于1885 年把这种内燃机装在了木制自行车上，翌年又装到了四轮马车上。1960 年年初在德国生产出第一辆装配了转子发动机的小跑车。

内燃机车的发展离不开混合燃气和内燃机的发明。1794 年，英国人斯垂特首次提出了把燃料和空气混合形成可燃混合气以供燃烧的设想。1801 年，法国人勒本提出了煤气机的原理。1859 年，法国的勒努瓦用煤气和空气混合气取代往复式蒸汽机的蒸气，通过电火花点火爆发燃烧，制成二冲程煤气内燃机，法国和英国都制造了一小批。1861 年，法国的德·罗夏提出了进气、压缩、做功、排气等容燃烧的四冲程内燃机工作循环方式，于1862 年1 月16 日被法国当局授予了专利。1866 年，德国工程师尼古拉斯·奥托成功地试制出动力史上具有划时代意义的立式四冲程内燃机。1876 年，又试制出第一台实用的活塞式四冲程煤气内燃机。这台单缸卧式功率为2.9 kW 的煤气机，压缩比为2.5，转速为250 r/min。这台内燃机被称为奥托内燃机且闻名于世。奥托于 1877 年8 月4 日获得专利。后来，人们一直将四冲程循环称为奥托循环。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。曾和奥托共过事的德国人G.戴姆勒发明了燃烧炼制灯用煤油副产品的汽油蒸气内燃机，1883 年取得专利，其于1885 年把这种内燃机装在了木制自行车上，翌年又装到了四轮马车上。同年，德国的本茨把汽油内燃机装上了三轮车（如图1-1-4 所示），这些自行推进的车辆，被后人称作是汽车和摩托车的初始。本茨和戴姆勒发明的都是汽油机，当时的人们在尝试用汽油作为燃料的同时，也尝试用其他燃油作为燃料。

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图1-1-4　本茨发明的汽车

1897 年，德国人鲁道夫·狄塞尔成功地试制出了第一台柴油机，柴油机从设想变为现实经历了20 年的时间。柴油机是动力工程方面的又一项伟大发明，它的出现不仅为柴油找到了用武之地，而且它比汽油省油、动力大、污染小，是汽车又一颗良好的“心脏”。鲁道夫·狄塞尔的发明改变了整个世界，人们为了纪念他，就把柴油机称作狄塞尔柴油机。

在1924 年，德国人汪克尔在海德堡建立了自己的公司，而且他花了大量的时间在那里进行转子发动机的研制。1927 年，诸如气密性和润滑等的一系列技术问题的攻克终于有了眉目。1960 年年初在德国生产出第一辆装配了转子发动机的小跑车。当时业内人士认为这种发动机的结构紧凑轻巧，运转宁静畅顺，也许会取替传统的活塞式发动机。2025年德国生产的转子发动机如图1-1-5 所示。(https://www.chuimin.cn)

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图1-1-5　转子发动机

一向对新技术情有独钟的马自达公司投巨资从汪克尔公司买下了这项技术。由于这是一项高新技术，懂得这项技术的人寥寥无几，发动机坏了无人会修，而且耗油大，汽车界有人对这种发动机的市场前景产生了怀疑。20 世纪70 年代石油危机爆发，各国忙于应付各方面的困难而无暇顾及发展转子发动机，唯有马自达公司仍然深信转子发动机的潜力，独自研究和生产转子发动机，并为此付出了相当大的代价。他们逐步克服了转子发动机的缺陷，成功地由试验性生产过渡到商业性生产，并将安装了转子发动机的RX－7 型跑车打入了美国市场，令人刮目相看。

由于从生产装配到维护修理，转子发动机都与传统的发动机大不一样，开发成本大。再加上往复式活塞发动机在功率、重量、排放、能耗等方面都比过去有了显著提高，转子发动机没有显出明显的优势。因此，各大汽车企业都没有积极性去开发利用，唯有马自达一家苦苦支撑。

内燃机车的发展历程与新能源汽车概论

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