柴油机内燃机和发动机都什么时候发明的

柴油机是用柴油作燃料的内燃机。柴油机属于压缩点火式发动机，它又常以主要发明者狄塞尔的名字被称为狄塞尔引擎。卡尔·本茨 1885年莱特兄弟 1903年 卡尔·本茨（1844-1926）德国工程师，世界第一辆汽车设计、制造者。1885年他的安装内燃机的三轮车研制成功。

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问题描述:

内燃机是谁发明的，是瓦特吗？

解析:

1876年，德国人奥托根据德罗沙的四冲程内燃机工作原理，设计制造了第一台四冲程汽油内燃机，取得了内燃机技术的第一次突破。

1886年，德国发明家奥托作出了一项惊人的声明：取消自己获得的四冲程内燃机的专利。四冲程内燃机是在当时大气式发动机基础上发展起来的。这种新型内燃机在1878年巴黎万国博览会上赢得了工程技术界的普遍称赞，认为它是“自瓦特以来在动力方面取得的最大成就”。然而，发明家本人却要否定自己的发明权，这当然令人迷惑不解。

奥托的高尚品德博得了人们的高度赞誉。同时，大家认为虽然是罗沙较早地阐述了四冲程内燃机的原理，但是，第一个研制出这种内燃机的人却是奥托，所以后来人们仍然一直把四冲程循环称为奥托循环原理。正是根据奥托循环原理，后人才制成了汽油机。

四冲程内燃机的发明人

[德国』奥托(1832—1891)

岁月如流。转眼间，人类已踏过了又一个新千年的门槛，在叹息

“逝者如斯夫”的同时，人类历史是如何发展、演化的这一为无数哲人

贤士拷问千番的“历史之谜”似乎愈发显现出内在的深度和广度。对

这一问题的解答千姿百态，然而，人们至少在一点上有着基本的共

识，即人类历史的发展离不开科技。科技对人类历史发展有着重要

的作用。而这一作用是如何成为可能的呢大多数的人可能会说要

靠科学家的发明和创造，而细心的人则还会指出要靠发明创造走上

产业化。的确，发明创造的产生及其产业化是科技对人类社会发生

重要作用的两个不可或分的方面。可在人类历史上，这两个方面却

很少有人能够靠个人宋一手完成。但至少有一个人是例外。他不仅

以过人的智慧开发出新兴的技术——四冲程内燃机，而且以过人的

胆识将这一新兴技术变成了一项“朝阳产业”，从而使人类历史的面

貌极大地焕然一新。这个人就是奥托。

童年时代

尼古拉·奥古斯特·奥托(NikolausAugustOtto)是德国近代著名机

械工程师，四冲程内燃机的发明者和推广者。1832年6月l4日，奥

托出生在德国霍兹豪森镇的一个工匠家庭里。他的父亲是一名制表

匠，母亲是一个普通的农民，家里的收入不高，全家过着清苦而祥和

的生活。奥托是家里6个孩子之中的长子，也许与他的父亲是一名

制表工匠有关，他从懂事起就对机械很感兴趣。小时候，奥托常常一

个人躲在角落里注视着父亲工作。一堆大大小小的齿轮，皮带经过

父亲的手，就变成了一台台精巧的钟表，颇让他感到不可思议，也就

是从那时起，小奥托就迷上了机械制造这门玩艺。

正当奥托准备好好学习，以后大干一番事业时，父亲却因积劳成

疾而病倒了，按当时德国的传统，家庭的重担一下子落在了作为长子

的奥托的肩上。他不得不中断学业，只身前往经济繁荣的科隆，在那

里的一个小工匠铺安下身来，赚些钱养家糊口，而且一千就是10年。

在科隆的日子里，他并未因繁忙的工作而放弃对书本的学习。

他白天努力地工作，晚上则躲在被子里看有关机械方面的书籍。时

间久了，他对于机械制造方面的基础知识，有了较多且深入的认识和

了解，这也更加坚定了他儿时的兴趣。这段艰苦地求学、工作与生

活，在他的记忆中留下了深刻的印象，也培养了他不屈不挠的奋斗精

神，为他日后战胜一个又一个的困难奠定了良好的基础。

1854年，就在奥托22岁时，一条对当时被炒得沸沸扬扬的蒸汽

机的批评文章引起了他的注意。也就是从这一年起，奥托对蒸汽机

的改造产生了浓厚的兴趣。蒸汽机制造中的一系列不足，使他立志

要发明一种可以取代老式蒸汽机的新型动力设备从此，奥托走上

了一条改变他的命运，也改变了人类历史命运的不归之路。

动力工程史上新的一页

内燃机的发展历史

活塞式内燃机自19世纪60年代问世以来，经过不断改进和发展，已是比较完善的机械。

它热效率高、功率和转速范围宽、配套方便、机动性好，所以获得了广泛的应用。

全世界各种类型的汽车、拖拉机、农业机械、工程机械、小型移动电站和战车等都以内燃机为动力。

海上商船、内河船舶和常规舰艇，以及某些小型飞机也都由内燃机来推进。

世界上内燃机的保有量在动力机械中居首位，它在人类活动中占有非常重要的地位。

活塞式内燃机起源于用火药爆炸获取动力，但因火药燃烧难以控制而未获成功。

1794年，英国人斯特里特提出从燃料的燃烧中获取动力，并且第一次提出了燃料与空气混合的概念。

1833年，英国人赖特提出了直接利用燃烧压力推动活塞作功的设计。

之后人们又提出过各种各样的内燃机方案，但在十九世纪中叶以前均未付诸实用。

直到1860年，法国的勒努瓦模仿蒸汽机的结构，设计制造出第一台实用的煤气机。

这是一种无压缩、电点火、使用照明煤气的内燃机。

勒努瓦首先在内燃机中采用了弹力活塞环。

这台煤气机的热效率为4%左右。

英国的巴尼特曾提倡将可燃混合气在点火之前进行压缩，随后又有人著文论述对可燃混合气进行压缩的重要作用，并且指出压缩可以大大提高勒努瓦内燃机的效率。

1862年，法国科学家罗沙对内燃机热力过程进行理论分析之后，提出提高内燃机效率的要求，这就是最早的四冲程工作循环。

1876年，德国发明家奥托运用罗沙的原理，创制成功第一台往复活塞式、单缸、卧式、32千瓦(44马力)的四冲程内燃机，仍以煤气为燃料，采用火焰点火，转速为1567转/分，压缩比为266，热效率达到14％，运转平稳。

在当时，无论是功率还是热效率，它都是最高的。

奥托内燃机获得推广，性能也在提高。

1880年单机功率达到11～15千瓦(15～20马力)，到1893年又提高到150千瓦。

由于压缩比的提高，热效率也随之增高，1886年热效率为155%，1897年已高达20～26％。

1881年，英国工程师克拉克研制成功第一台二冲程的煤气机，并在巴黎博览会上展出。

随着石油的开发，比煤气易于运输携带的汽油和柴油引起了人们的注意，首先获得试用的是易于挥发的汽油。

1883年，德国的戴姆勒创制成功第一台立式汽油机，它的特点是轻型和高速。

当时其他内燃机的转速不超过200转/分，它却一跃而达到800转/分，特别适应交通动输机械的要求。

1885～1886年，汽油机作为汽车动力运行成功，大大推动了汽车的发展。

同时，汽车的发展又促进了汽油机的改进和提高。

不久汽油机又用作了小船的动力。

1892年，德国工程师狄塞尔受面粉厂粉尘爆炸的启发，设想将吸入气缸的空气高度压缩，使其温度超过燃料的自燃温度，再用高压空气将燃料吹入气缸，使之着火燃烧。

他首创的压缩点火式内燃机(柴油机)于1897年研制成功，为内燃机的发展开拓了新途径。

狄塞尔开始力图使内燃机实现卡诺循环，以求获得最高的热效率，但实际上做到的是近似的等压燃烧，其热效率达26％。

压缩点火式内燃机的问世，引起了世界机械业的极大兴趣，压缩点火式内燃机也以发明者而命名为狄塞尔引擎。

这种内燃机以后大多用柴油为燃料，故又称为柴油机。

1898年，柴油机首先用于固定式发电机组，1903年用作商船动力，1904年装于舰艇，1913年第一台以柴油机为动力的内燃机车制成，1920年左右开始用于汽车和农业机械。

早在往复活塞式内燃机诞生以前，人们就曾致力于创造旋转活塞式的内燃机，但均未获成功。

直到1954年，联邦德国工程师汪克尔解决了密封问题后，才于1957年研制出旋转活塞式发动机，被称为汪克尔发动机。

它具有近似三角形的旋转活塞，在特定型面的气缸内作旋转运动，按奥托循环工作。

这种发动机功率高、体积小、振动小、运转平稳、结构简单、维修方便，但由于它燃料经济性较差、低速扭矩低、排气性能不理想，所以还只是在个别型号的轿车上得到采用。

内燃机以其热效率高、结构紧凑，机动性强，运行维护简便的优点著称于世。

一百多年以来，内燃机的巨大生命力经久不衰。

目前世界上内燃机的拥有量大大超过了任何其它的热力发动机，在国民经济中占有相当重要的地位。

现代内燃机更是成为了当今用量最大、用途最广、无一与之匹敌的的最重要的热能机械。

当然内燃机同样也存在着不少的缺点，主要是：对燃料的要求高，不能直接燃用劣质燃料和固体燃料；由于间歇换气以及制造的困难，单机功率的提高受到限制，现代内燃机的最大功率一般小于4万千瓦，而蒸汽机的单机功率可以高达数十万千瓦；内燃机不能反转；内燃机的噪声和废气中有害成分对环境的污染尤其突出。

可以说这一百多年来的内燃机的发展史就是人类不断革新，不断挑战克服这些缺点的历史。

内燃机发展至今，约有一个半世纪的历史了。

同其他科学一样，内燃机的每一个进步都是人类生产实践经验的概括和总结。

内燃机的发明始于对活塞式蒸汽机的研究和改进。

在它的发展史中应当特别提到的是德国人奥托和狄塞尔，正是他们在总结了前人无数实践经验的基础上，对内燃机的工作循环提出了较为完善的奥托循环和狄塞尔循环，才使得到他们为止几十年间无数人的实践和创造活动得到了一个科学地总结，并有了质的飞跃，他们将前任粗浅的、纯经验的、零乱无序的的经验，加以继承、发展、总结、提高，找出了规律性，为现代汽油机和柴油机热力循环奠定了热力学基础，为内燃机的发展做出了伟大的贡献。

往复活塞式内燃机

往复活塞式内燃机的种类很多，主要的分类方法有这样一些：按所用的燃料的不同，分为汽油机，柴油机、煤油机、煤气机（包括各种气体燃料内燃机）等；按每个工作循环的行程数不同，分为四冲程和二冲程；按着火方式不同，分为点燃式和压燃式；按冷却方式不同，分为水冷式和风冷式；按气缸排列形式不同，分为直列式、V型、对置式、星型等；按气缸数不同，分为单缸内燃机和多缸内燃机等；按内燃机的用途不同，分为汽车用、农用、机车用、船用以及固定用等等。

本文将会主要针对煤气机、汽油机、柴油机这样一个发展脉络来向大家介绍。

最早的内燃机——煤气机

最早出现的内燃机是以煤气为燃料的煤气机。

1860年，法国发明家莱诺制成了第一台实用内燃机（单缸、二冲程、无压缩和电点火的煤气机，输出功率为074—147KW，转速为100r/min，热效率为4%）。

法国工程师德罗沙认识到，要想尽可能提高内燃机的热效率，就必须使单位气缸容积的冷却面积尽量减小，膨胀时活塞的速率尽量快，膨胀的范围（冲程）尽量长。

在此基础上，他在1862年提出了著名的等容燃烧四冲程循环：进气、压缩、燃烧和膨胀、排气。

1876年，德国人奥托制成了第一台四冲程往复活塞式内燃机（单缸、卧式、以煤气为燃料、功率大约为221KW、180r/min）。

在这部发动机上，奥托增加了飞轮，使运转平稳，把进气道加长，又改进了气缸盖，使混合气充分形成。

这是一部非常成功的发动机，其热效率相当于当时蒸汽机的两倍。

奥托把三个关键的技术思想：内燃、压缩燃气、四冲程融为一体，使这种内燃机具有效率高、体积小、质量轻和功率大等一系列优点。

在1878年巴黎万国博览会上,被誉为“瓦特以来动力机方面最大的成就”。

等容燃烧四冲程循环由奥托实现,也被称为奥托循环。

煤气机虽然比蒸汽机具有很大的优越性,但在社会化大生产情况下,仍不能满足交通运输业所要求的高速、轻便等性能。

因为它以煤气为燃料,需要庞大的煤气发生炉和管道系统。

而且煤气的热值低(约175×107～209×107J/m3),故煤气机转速慢,比功率小。

到19世纪下半叶,随着石油工业的兴起,用石油产品取代煤气作燃料已成为必然趋势。

卡尔·奔驰发明了内燃机，卡尔·奔驰也发明了世界上第一辆汽车，这也是奔驰的创始人。

德国是汽车的发源地。世界上第一辆汽车诞生于德国。世界上第一辆汽车是三轮车。这辆车叫奔驰一号，它的制造商是卡尔·奔驰。

与外燃发动机不同，一般的蒸汽机属于外燃发动机。蒸汽机需要用火加热锅炉，这样水就能产生蒸汽，高压蒸汽会带动叶轮旋转。这就是蒸汽机的原理。

内燃机的燃烧过程在发动机内部完成。内燃机有一个气缸，可燃混合物将在其中燃烧。

汽车上使用的大多数发动机都是四冲程的。四冲程发动机工作时有四个冲程，分别是吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程。

在进气冲程期间，进气门打开，活塞向下运行，此时可燃混合物将被吸入气缸。

在压缩冲程期间，进气门和排气门将关闭，活塞将向上运行以压缩可燃混合物。

在做功冲程中，进气门和排气门关闭，火花塞点燃可燃混合气，使可燃混合气燃烧。燃烧的可燃混合物会把活塞向下推。

在排气冲程中，排气阀将打开，活塞将向上运行以排出燃烧产生的废气。

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