1汽车发动机的诞生和发展
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交通史话
Ｊ Ｉ Ａ Ｏ Ｔ Ｏ Ｎ Ｇ Ｙ Ｕ Ｙ Ｕ Ｎ Ｓ Ｈ Ｕ
汽车发动机的 诞生和发展
□ 杨忠敏
１８世纪末，以工业革 和戈特利布·戴姆勒同时宣告制成的，不过一个制造的 命为背景，以居尼奥的蒸 是三轮汽车，一个制造的是四轮汽车。卡尔．奔驰就是现
汽汽车实验成功为起点， 今德国大名鼎鼎的奔驰汽车公司的第一代祖宗，戴姆
和装 ６ 缸 ４０ 马力发动机的 ５座小客车。
况自动选择、数据显示、监控等方面。有人预言，发动机
１９０６年第一个整体式缸体的发动机在查理士制成。但 的未来，汽油机的发展方向：采用较高的压缩比，以及经
Байду номын сангаас
装汽缸垫还不能保证汽缸盖与汽缸之间良好的密封，这样， 过改进的传动系，还有新材料，新制造工艺的应用等；那
达Ｂ城。奔驰夫人贝尔塔成了世界上第一位女汽车驾驶员。 他一些值得注意的进展，１９０５年先出现的诺克斯发动机，它
１８８６ 年１月 ２９日，奔驰取得了专利权。此后这辆车终于以 是卧式对置活塞发动机，与３０年后大众汽车厂使用在比脱
全新的面貌行驶在曼海姆城的大街上。因此德国人把１８８６ 汽车里的发动机相似。诺克斯发动机也是采用空冷，围绕汽
１９０３ 年装置四冲程内燃机的新型汽车大量出现。到 论逐步得到改进。２０世纪３０年代，大多数发动机采用镶嵌
１９１０ 年，蒸汽机驱动的汽车事实上是消灭了，１９１５年，电 式排气阀座来对付烧蚀问题，液压气门挺杆装置和重量轻
动汽车也停驶了。１９０６年，《世界杂志》出版了一本完整的 的巴氏合金轴瓦，能够对付愈来愈高的发动机转速和负荷。
除废气。由于没有压缩混合气，该发动机的热功效率当然 慢自如，并且最高时速不超过 １８ｋｍ ／ｈ。为了使这辆车
很低，只不过 ４．５％。１８６２年，这台发动机成功地装置在 能很快地停下来，转向手柄的旁边装有制动手柄，其作
了马车的底盘上，进行了试验，它回答了人们对内燃机的 用原理类似于自行车的车闸。另外，为了人坐着舒适，在
根本原因，就是外部燃烧放热，热能因条件的限制而大量 传统，首次采用钢管焊接成车架，用三个辐条式车轮做
地损耗在空气中。于是人们开始着手研制一种新动力—— 轮子，车架上装一台小汽油机，单缸、有效工作容积为
内燃机。１８２４年，法国物理学家卡诺提出了这种内燃机的 １６８７ｍＬ，转速 ２００ｒ ／ ｍｉｎ，功率为 １．１０３３ＫＷ，采用高
疑问，是内燃机走向实用的第一步。
车架和车轴之间，首次装置了弹性钢板，这样即可减少
与此同时，法国铁道技师罗夏，发表了四冲程发动机 因路面不平而产生的冲击影响。
的理论，由吸气、压缩、燃烧做功、排气四个行程循环工 奔驰最早制造的这辆车，由于性能不过关，经常熄火
作的发动机，理论上效率可以提高很多，压缩得越厉害，效 抛锚而遭到众人嘲笑，但奔驰并没有因此而灰心丧气，他
的贡献。１８８２ 年，戴姆勒辞去奥托公司职务，与朋友们共 四个曲轴销布置在二个平面内，以平衡活塞和连杆的往复
同创建汽车制造厂。１８８３年，他发明成功了世界上第一台 振动作用。到了１９３４年，人们对缸数增多的兴趣逐渐减少，
高压缩比的内燃发动机，成为现代汽车发动机的鼻祖。戴 只有６缸和８缸的发动机占绝对优势，几乎统治了５０年。现
过学徒，后毕业于技术学校，学过枪枝制造，也领导一家 前端，安装了一个小飞轮，使曲轴产生的扭转振动比较平
煤气发动机厂。他于１８７２年受奥托发动机公司的聘请当总 稳，现在我们就称它为振动阻尼器。凯迪莱克进一步改善
工程师，戴姆勒的技术对奥托循环发动机的改进，有很大 了曲轴的平衡问题。在他 １９２３年的 Ｖ８ 发动机上，公司把
在欧洲各国和美国，出现 勒－奔驰汽车公司的创始人之一。他１８４４ 年出生于一个
了一个研究和制造蒸汽汽 火车司机的家庭，长大后当过铁工厂的学徒，早时喜欢
车的热潮，各种用途的蒸 搞各种机械及车辆，后来从综合技术学校毕业。在曼海
汽汽车相继问世。汽车的车身和其它机构也在迅速改进。 姆办了一家机械厂，１８７８ 年他３４岁时，首次研制成功了
机。煤气机吸入汽缸的是煤气与空气混合成的可燃混合气， 启程去１００ｋｍ外的普福尔茨海姆。谁知行驶不多时，油箱
经过约２．５倍压缩后，用电火花点燃，产生剧烈的燃烧，高 里的汽油就烧完了，他们只好沿途推着汽车去买油。傍晚，
压高温的燃烧气体，推动着活塞对外做功，然后废气被排 车终于到了目的地，人
出，发动机又开始一个新的工作循环。奥托内燃机的热效 们怀着敬佩的心情迎接
Ｌ型即侧置气门）所代替，直到１９５３年福特还把
它应用在Ｖ８发动机上。后来出现的另外一种新
设计，这就是大家所知道的 １８９８年由惠肯松汽
车公司推广应用的顶置凸轮轴或顶置气阀设计。
在这黄金时代，在汽油机革新方面还发生其
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到了１９世纪中期，出现了一个蒸汽汽车的全盛时期。
一台二冲程煤气发动机。１８８３ 年开始创建“奔驰公司和
蒸汽机由其发展到鼎盛，迈开了把热能转化为机械能 莱茵煤气发动机厂”。１８８５ 年１０ 月，奔驰设计制造了二
来产生动力的第一步。人们继续摸索蒸汽机效率提不高的 辆装汽油机的三轮汽车。他打破了因袭马车木车架的老
功方式相类似，在活塞运动第一行程中，将煤气和空气的 一个叉型结构架上，类似现代自行车的前叉装置，上面
混合气吸入汽缸，在行程中途，用电火花点燃，混合气体 有转向手柄，用来操纵车辆转弯。这辆车上还装有变速
则爆发膨胀，推动活塞对外做功，在活塞返回行程中，排 杆，用它来改变链条的传动比，这样就使得汽车车速快
成立戴姆勒－奔驰汽车公司。现在这家公司已是一家大型 中，还可值得一提的是凯迪莱克 １９２６年的 Ｖ８ 发动机，它
跨国公司，其生产的车辆共有１６０多个品种，３７００种型号， 采用曲轴箱通风，以免污染的杂质引起发动机的磨损，这
产品质量在世界上首屈一指。在世界各大城市里，到处都 是一种开式通用系统。直到１９６３年出现的曲轴箱强制通风
姆勒发动机的重量很轻，转速７５０ｒ／ｍｉｎ，大大超过了奥 在又回到４缸发动机，而看上去还会回到２缸和３缸机。换
托发动机的转速 ２５０ｒ／ ｍｉｎ。１８８５年，戴姆勒把它的单缸 言之，我们从单缸汽油发动机开始发展到１６缸机，而现在
发动机装到自行车上，制成了世界上第一辆摩托车。接着， 又回到４缸机。
在迈巴赫的协助下，在一辆四轮马车上装上自己的发动机， 在汽油机的发展方面，值得提到的是１９２４年克莱斯勒
方案，但如何去实现，还面临着一个用什么燃料的问题。 压线圈点火，另设一个带浮子阀的化油器，用水冷却。汽
人们最先想到的是利用煤气。１８６０年，法国技师涅奴 油机发动以后，动力经齿轮和链条传至后轴，后轴系两
尔制作了一台煤气二冲程内燃机，该发动机与蒸汽机的做 个半轴，中间并装有差速器，有利于车辆转弯。前轮架于
可以看到头顶“三叉星”商标的“戴姆勒 － 奔驰”汽车自 以后，才逐渐采用了闭式系统。
信的身影。汽油汽车一问世，很快以它的轻便、快速、舒 １８６０～１９２０年是汽油发动机发展的黄金时代。这６０年
适和一次性加油行驶的路程长等特点，赢得了人们的喜爱。 间，有关发动机的主要理论已经形成，发动机根据这些理
率也就提高得越多。到了１８７６年，德国人奥托又根据罗夏 不断地对车的各个部位进行改进。他的妻子贝尔塔见丈夫
的理论，制成了第一台四冲程煤气发动机，并于１８７７年取 没有勇气在公众场合开这辆汽车，次日清晨５时，奔驰还
得了专利权。因此人们把此类四冲程汽油机，叫奥托内燃 在香甜的梦中时，贝尔塔悄悄地带着孩子们将车驾了出去，
率达 １２％，能以 ２５０ｒ／ ｍｉｎ 的速度极平稳、有力地运转， 贝尔塔的到来，因为这
因此它得到了世界各国的普遍承认，并广为应用。
是有史以来，人们第一
世界上第一辆汽油汽车，是由德国工程师卡尔．奔驰 次驾驶着汽车从 Ａ 城到
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这便是世界上最早的四轮汽油汽车。该车单缸、水冷，汽 的 ６ 缸 Ｌ 型汽缸盖（它有一个用来防止爆燃的半球形燃烧
油发动机装在车身后部，时速为 １５ｋｍ ／ ｈ。１８９０ 年，戴 室），以及第一个可替换的滤油器芯子。但不能把这种汽缸
姆勒创建他的发动机公司，１９２６年同奔弛汽车公司合并， 盖就认为它是第一个半汽缸盖发动机。在２０世纪２０ 年代
《汽油机汽车手册》，其中介绍装单缸发动机的汽车有 １３ １９４９年卡荻和欧芝推广采用了重量轻、等径程、顶置气阀
种，装双缸机的有 ５４ 种，装 ３缸机的有 １３ 种，还有 ５９种 的高压缩比 Ｖ８ 发动机。
赛车装的是四缸发动机，此外还包括一个装Ｖ８发动机汽车 进入８０年代，电子技术已广泛应用于发动机点火、工
年称作汽车的诞生年。
缸周围装置波纹螺栓，使每平方英寸汽缸表面获得３２平方
另一位工程师名叫戈特利布·戴姆勒，是世界上第一 英寸的散热表面积。
辆四轮汽车的创始者，被人们称作“世界汽车之父”。戈特 随着汽缸数的增加，曲轴的平衡变得更为重要，１９１６
利布·戴姆勒从小爱好机械，曾在铁工厂、机床制造厂当 年派克特首次制造了１２缸发动机，为排除振动，在曲轴的
每一汽缸不得不把它的汽缸盖整体浇铸，把进、排气阀装 时的发动机将是体积更小、重量更轻、可靠性和平稳性更
到杯套内。再用螺栓把杯套与缸盖连接。人们把这种装置 好，而且经济性将改善 ５０％以上。◇
称作 Ｔ 型汽缸盖。
由于当时气阀的材质相当软，其使用寿命只有几百
英里。接着Ｔ型汽缸盖发动机逐渐被Ｌ型汽缸盖（此
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汽车发动机的 诞生和发展
□ 杨忠敏
１８世纪末，以工业革 和戈特利布·戴姆勒同时宣告制成的，不过一个制造的 命为背景，以居尼奥的蒸 是三轮汽车，一个制造的是四轮汽车。卡尔．奔驰就是现
汽汽车实验成功为起点， 今德国大名鼎鼎的奔驰汽车公司的第一代祖宗，戴姆
和装 ６ 缸 ４０ 马力发动机的 ５座小客车。
况自动选择、数据显示、监控等方面。有人预言，发动机
１９０６年第一个整体式缸体的发动机在查理士制成。但 的未来，汽油机的发展方向：采用较高的压缩比，以及经
Байду номын сангаас
装汽缸垫还不能保证汽缸盖与汽缸之间良好的密封，这样， 过改进的传动系，还有新材料，新制造工艺的应用等；那
达Ｂ城。奔驰夫人贝尔塔成了世界上第一位女汽车驾驶员。 他一些值得注意的进展，１９０５年先出现的诺克斯发动机，它
１８８６ 年１月 ２９日，奔驰取得了专利权。此后这辆车终于以 是卧式对置活塞发动机，与３０年后大众汽车厂使用在比脱
全新的面貌行驶在曼海姆城的大街上。因此德国人把１８８６ 汽车里的发动机相似。诺克斯发动机也是采用空冷，围绕汽
１９０３ 年装置四冲程内燃机的新型汽车大量出现。到 论逐步得到改进。２０世纪３０年代，大多数发动机采用镶嵌
１９１０ 年，蒸汽机驱动的汽车事实上是消灭了，１９１５年，电 式排气阀座来对付烧蚀问题，液压气门挺杆装置和重量轻
动汽车也停驶了。１９０６年，《世界杂志》出版了一本完整的 的巴氏合金轴瓦，能够对付愈来愈高的发动机转速和负荷。
除废气。由于没有压缩混合气，该发动机的热功效率当然 慢自如，并且最高时速不超过 １８ｋｍ ／ｈ。为了使这辆车
很低，只不过 ４．５％。１８６２年，这台发动机成功地装置在 能很快地停下来，转向手柄的旁边装有制动手柄，其作
了马车的底盘上，进行了试验，它回答了人们对内燃机的 用原理类似于自行车的车闸。另外，为了人坐着舒适，在
根本原因，就是外部燃烧放热，热能因条件的限制而大量 传统，首次采用钢管焊接成车架，用三个辐条式车轮做
地损耗在空气中。于是人们开始着手研制一种新动力—— 轮子，车架上装一台小汽油机，单缸、有效工作容积为
内燃机。１８２４年，法国物理学家卡诺提出了这种内燃机的 １６８７ｍＬ，转速 ２００ｒ ／ ｍｉｎ，功率为 １．１０３３ＫＷ，采用高
疑问，是内燃机走向实用的第一步。
车架和车轴之间，首次装置了弹性钢板，这样即可减少
与此同时，法国铁道技师罗夏，发表了四冲程发动机 因路面不平而产生的冲击影响。
的理论，由吸气、压缩、燃烧做功、排气四个行程循环工 奔驰最早制造的这辆车，由于性能不过关，经常熄火
作的发动机，理论上效率可以提高很多，压缩得越厉害，效 抛锚而遭到众人嘲笑，但奔驰并没有因此而灰心丧气，他
的贡献。１８８２ 年，戴姆勒辞去奥托公司职务，与朋友们共 四个曲轴销布置在二个平面内，以平衡活塞和连杆的往复
同创建汽车制造厂。１８８３年，他发明成功了世界上第一台 振动作用。到了１９３４年，人们对缸数增多的兴趣逐渐减少，
高压缩比的内燃发动机，成为现代汽车发动机的鼻祖。戴 只有６缸和８缸的发动机占绝对优势，几乎统治了５０年。现
过学徒，后毕业于技术学校，学过枪枝制造，也领导一家 前端，安装了一个小飞轮，使曲轴产生的扭转振动比较平
煤气发动机厂。他于１８７２年受奥托发动机公司的聘请当总 稳，现在我们就称它为振动阻尼器。凯迪莱克进一步改善
工程师，戴姆勒的技术对奥托循环发动机的改进，有很大 了曲轴的平衡问题。在他 １９２３年的 Ｖ８ 发动机上，公司把
在欧洲各国和美国，出现 勒－奔驰汽车公司的创始人之一。他１８４４ 年出生于一个
了一个研究和制造蒸汽汽 火车司机的家庭，长大后当过铁工厂的学徒，早时喜欢
车的热潮，各种用途的蒸 搞各种机械及车辆，后来从综合技术学校毕业。在曼海
汽汽车相继问世。汽车的车身和其它机构也在迅速改进。 姆办了一家机械厂，１８７８ 年他３４岁时，首次研制成功了
机。煤气机吸入汽缸的是煤气与空气混合成的可燃混合气， 启程去１００ｋｍ外的普福尔茨海姆。谁知行驶不多时，油箱
经过约２．５倍压缩后，用电火花点燃，产生剧烈的燃烧，高 里的汽油就烧完了，他们只好沿途推着汽车去买油。傍晚，
压高温的燃烧气体，推动着活塞对外做功，然后废气被排 车终于到了目的地，人
出，发动机又开始一个新的工作循环。奥托内燃机的热效 们怀着敬佩的心情迎接
Ｌ型即侧置气门）所代替，直到１９５３年福特还把
它应用在Ｖ８发动机上。后来出现的另外一种新
设计，这就是大家所知道的 １８９８年由惠肯松汽
车公司推广应用的顶置凸轮轴或顶置气阀设计。
在这黄金时代，在汽油机革新方面还发生其
２００４．２
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到了１９世纪中期，出现了一个蒸汽汽车的全盛时期。
一台二冲程煤气发动机。１８８３ 年开始创建“奔驰公司和
蒸汽机由其发展到鼎盛，迈开了把热能转化为机械能 莱茵煤气发动机厂”。１８８５ 年１０ 月，奔驰设计制造了二
来产生动力的第一步。人们继续摸索蒸汽机效率提不高的 辆装汽油机的三轮汽车。他打破了因袭马车木车架的老
功方式相类似，在活塞运动第一行程中，将煤气和空气的 一个叉型结构架上，类似现代自行车的前叉装置，上面
混合气吸入汽缸，在行程中途，用电火花点燃，混合气体 有转向手柄，用来操纵车辆转弯。这辆车上还装有变速
则爆发膨胀，推动活塞对外做功，在活塞返回行程中，排 杆，用它来改变链条的传动比，这样就使得汽车车速快
成立戴姆勒－奔驰汽车公司。现在这家公司已是一家大型 中，还可值得一提的是凯迪莱克 １９２６年的 Ｖ８ 发动机，它
跨国公司，其生产的车辆共有１６０多个品种，３７００种型号， 采用曲轴箱通风，以免污染的杂质引起发动机的磨损，这
产品质量在世界上首屈一指。在世界各大城市里，到处都 是一种开式通用系统。直到１９６３年出现的曲轴箱强制通风
姆勒发动机的重量很轻，转速７５０ｒ／ｍｉｎ，大大超过了奥 在又回到４缸发动机，而看上去还会回到２缸和３缸机。换
托发动机的转速 ２５０ｒ／ ｍｉｎ。１８８５年，戴姆勒把它的单缸 言之，我们从单缸汽油发动机开始发展到１６缸机，而现在
发动机装到自行车上，制成了世界上第一辆摩托车。接着， 又回到４缸机。
在迈巴赫的协助下，在一辆四轮马车上装上自己的发动机， 在汽油机的发展方面，值得提到的是１９２４年克莱斯勒
方案，但如何去实现，还面临着一个用什么燃料的问题。 压线圈点火，另设一个带浮子阀的化油器，用水冷却。汽
人们最先想到的是利用煤气。１８６０年，法国技师涅奴 油机发动以后，动力经齿轮和链条传至后轴，后轴系两
尔制作了一台煤气二冲程内燃机，该发动机与蒸汽机的做 个半轴，中间并装有差速器，有利于车辆转弯。前轮架于
可以看到头顶“三叉星”商标的“戴姆勒 － 奔驰”汽车自 以后，才逐渐采用了闭式系统。
信的身影。汽油汽车一问世，很快以它的轻便、快速、舒 １８６０～１９２０年是汽油发动机发展的黄金时代。这６０年
适和一次性加油行驶的路程长等特点，赢得了人们的喜爱。 间，有关发动机的主要理论已经形成，发动机根据这些理
率也就提高得越多。到了１８７６年，德国人奥托又根据罗夏 不断地对车的各个部位进行改进。他的妻子贝尔塔见丈夫
的理论，制成了第一台四冲程煤气发动机，并于１８７７年取 没有勇气在公众场合开这辆汽车，次日清晨５时，奔驰还
得了专利权。因此人们把此类四冲程汽油机，叫奥托内燃 在香甜的梦中时，贝尔塔悄悄地带着孩子们将车驾了出去，
率达 １２％，能以 ２５０ｒ／ ｍｉｎ 的速度极平稳、有力地运转， 贝尔塔的到来，因为这
因此它得到了世界各国的普遍承认，并广为应用。
是有史以来，人们第一
世界上第一辆汽油汽车，是由德国工程师卡尔．奔驰 次驾驶着汽车从 Ａ 城到
62
２００４．２
交通史话
Ｊ Ｉ Ａ Ｏ Ｔ Ｏ Ｎ Ｇ Ｙ Ｕ Ｙ Ｕ Ｎ Ｓ Ｈ Ｕ
这便是世界上最早的四轮汽油汽车。该车单缸、水冷，汽 的 ６ 缸 Ｌ 型汽缸盖（它有一个用来防止爆燃的半球形燃烧
油发动机装在车身后部，时速为 １５ｋｍ ／ ｈ。１８９０ 年，戴 室），以及第一个可替换的滤油器芯子。但不能把这种汽缸
姆勒创建他的发动机公司，１９２６年同奔弛汽车公司合并， 盖就认为它是第一个半汽缸盖发动机。在２０世纪２０ 年代
《汽油机汽车手册》，其中介绍装单缸发动机的汽车有 １３ １９４９年卡荻和欧芝推广采用了重量轻、等径程、顶置气阀
种，装双缸机的有 ５４ 种，装 ３缸机的有 １３ 种，还有 ５９种 的高压缩比 Ｖ８ 发动机。
赛车装的是四缸发动机，此外还包括一个装Ｖ８发动机汽车 进入８０年代，电子技术已广泛应用于发动机点火、工
年称作汽车的诞生年。
缸周围装置波纹螺栓，使每平方英寸汽缸表面获得３２平方
另一位工程师名叫戈特利布·戴姆勒，是世界上第一 英寸的散热表面积。
辆四轮汽车的创始者，被人们称作“世界汽车之父”。戈特 随着汽缸数的增加，曲轴的平衡变得更为重要，１９１６
利布·戴姆勒从小爱好机械，曾在铁工厂、机床制造厂当 年派克特首次制造了１２缸发动机，为排除振动，在曲轴的
每一汽缸不得不把它的汽缸盖整体浇铸，把进、排气阀装 时的发动机将是体积更小、重量更轻、可靠性和平稳性更
到杯套内。再用螺栓把杯套与缸盖连接。人们把这种装置 好，而且经济性将改善 ５０％以上。◇
称作 Ｔ 型汽缸盖。
由于当时气阀的材质相当软，其使用寿命只有几百
英里。接着Ｔ型汽缸盖发动机逐渐被Ｌ型汽缸盖（此