內燃機的發明

內燃機是相對於蒸汽機來說的。蒸汽機是利用煤的燃燒來加熱鍋爐內的水，使水變成蒸汽，且蒸汽具有較高的壓力。將這種蒸汽引人氣缸，從而推動活塞，使曲軸旋轉。因為煤是在氣缸外麵燃燒，所以可以說蒸汽機是一種“外燃機”。由此我們可以推想，如果用某種“適當”的燃料，讓它在氣缸內燃燒，以推動活塞，使曲軸旋轉，就可以稱為“內燃機”了。

究竟需要什麽樣的“適當”燃料呢?不難想像：首先，燃料要能方便地送進氣缸，最好能像空氣一樣，能被吸進去；其次，在氣缸裏易燃、好燒；第三，燃燒後氣體要能方便地從氣缸內排出去，不留殘渣，否則氣缸內將很快被殘渣占滿，而且活塞是在氣缸內往複運動的，殘渣會更加劇活塞和氣缸的磨損。這是最基本的三條。還有一些其他的要求，如這種燃料容易獲得，攜帶方便，使用安全等。但隻要能滿足以上三條，內燃機的設想即可實現。

人類的生產實踐和科學試驗使符合上述三個基本條件要求的燃料一個一個地實現了。最早出現的是煤氣。煤氣是將木炭或煤等，置於通風不太好的爐子裏燃燒而產生出來的一種氣體。它的主要成分是一種容易燃燒的一氧化碳氣體。一氧化碳燃燒後生成二氧化碳，仍是氣體，一般沒有什麽殘渣。所以，煤氣是滿足上述要求的。

正是在這樣的條件下，1866年，德國人奧托創製了第一台能夠實際使用的煤氣內燃機。這台內燃機除了有氣缸、活塞、連杆、曲軸、飛輪外，與蒸汽機不同的是：氣缸上有兩個蘑菇形的氣門，一個為進氣門，另一個為排氣門。為了定時開啟這兩個氣門，在內燃機內設置了一根由曲軸帶動的凸輪軸，對應每個氣門，凸輪軸上就有一個相應的凸輪，當凸輪的較多部位轉到與氣門杆的端部接觸時，氣門便被推開；當凸輪較高部位轉過去後，氣門便在氣門彈簧的作用下關閉。

奧托的內燃機在當時可算得上最出色的動力機械了，本身小巧緊湊，運轉較平穩，費用較低。但在當時卻未能得到廣泛采用，這主要是由於它需要一個較大的煤氣發生爐給它提供煤氣。因此，在重量、體積和起動前的準備工作等方麵與蒸汽機相比，優越性就不太多。加之內燃機剛出現，故障較多，人們對它的興趣也就不大了。

事隔不久，另一種比它好的內燃機出現了，這就是現代汽車上裝用的汽油機的原型。當時，好幾個國家都先後有人造出了這種內燃機。不過，較有代表性和很快得到實用的是1882年由德國人戴姆勒造出的汽油內燃機。

從汽油內燃機這一名稱，即可想到它用的燃料就是汽油。將汽油用於內燃機，首先遇到的是如何將**的汽油與空氣均勻而迅速地混合起來，形成很好的可燃混合氣，供給內燃機工作。為此，戴姆勒創造了一個化油器。化油器的基本原理就是利用內燃機進氣過程中，氣流通過化油器中的一個“喉管”將汽油吸出並吹散，而形成混合氣。戴姆勒的汽油機轉動起來了，一條驚人的消息轟動了歐洲：這台汽油機創造了當時令人難以置信的高轉速——每分鍾1000多轉。這樣的轉速在我們現在看來實在很平常，但那時人們所見過的隻有每分鍾200多轉的蒸汽機，自然認為這是十分了不起的事了。

石油裏的汽油可供汽油機用，剩下的部分還有沒有可作內燃機燃料的呢?新的探索又開始了。石油加溫後，汽油被蒸餾出去了，再將溫度升高一些，另一種油——柴油又被蒸餾出來。柴油不易蒸發，也難以用氣流來吹散它。要使它與空氣形成易燃混合氣，隻好另找途徑。

1893年，—個叫狄賽爾的德國人首先造出了一台用柴油作燃料的內燃機，並於1897年製成壓燃式的柴油機及其噴油裝置。後來，由於製作經驗不成熟卻忙於向各國推銷，第一批20台售出後紛紛退貨。但是柴油機固有的優點卻得到不斷完善和發展。在‘1904年已有近千台50～100馬力的柴油機在使用。1908年至1914．年間，有6個國家的潛艇采用柴油機驅動，這是柴油機取得發展的重要標誌。