057.1893年：二冲程柴油发动机

　　鲁道夫·迪塞尔（Rudolf Diesel，1858—1913）

　　韩国昌原斗山发动机有限公司的Wärtsilä X72和Wärtsilä X62 二冲程柴油发动机。

　　机械增压器与涡轮增压器（1885年），柴油机车（1897年），海上巨人号超级油轮（1979年），集装箱货运（1984年）

　　四冲程柴油发动机性能优越，对于那些需要几百马力的交通工具来说，它是十分普遍的选择，大多数牵引式挂车、钻机、校车和公交车都使用四冲程柴油发动机。但有时柴油发动机的功率需要达到几千马力（例如柴油机车）或上万马力（例如集装箱船或巨型油轮），这种情况下工程师会选择使用二冲程柴油发动机。德国工程师鲁道夫·迪塞尔于1893年获得了该项技术的专利。

　　之所以工程师会如此选择，是因为二冲程的一大优点是对于任何尺寸的发动机它都能提供两倍的功率。当八缸四冲程柴油发动机以1000转/分钟的速度运转时，每分钟会产生4000个动力冲程，但如果这台发动机是二冲程的，每分钟就会产生8000个动力冲程。

　　对于二冲程柴油发动机，在一个动力冲程中活塞向下运动，当活塞达到最低点时会打开进气道，与此同时汽缸顶部的排气阀会打开排放废气。经进气道进入汽缸的空气被增压器增压，以两个大气压或更高的压力进入汽缸内，达到最低点后重新向上运动的活塞会将汽缸内的空气进一步压缩。刚好到达最高点时柴油会喷出，点燃汽缸内高温高压的空气，产生的推力将使活塞重新向汽缸底部运动。

　　典型的柴油机车中的二冲程柴油发动机体积非常巨大了，重达30000磅（13600千克）。如果换成四冲程柴油发动机，为了提供相同的动力，尺寸会增大一倍。这就是为什么在像机车和货船这样的大型运输工具中，二冲程柴油发动机是如此常见。

　　对于小型运输工具，二冲程所需要的增压器通常会抵消掉二冲程发动机在功重比方面的优势。对于给定的情形，为了得到最佳结果，工程师需要平衡各项参数：质量、能耗、花费和增压器的复杂程度。如果只需要100马力，与二冲程发动机其他方面的优势相比，增压器的复杂度才是最需要考虑的因素。■ 工程学之书