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066.1908年:内燃机

工程学之书 马歇尔·布莱恩 1057 2021-04-06 07:33

  066.1908年:内燃机

  1949年,大概是在福特汽车公司拍摄的一张照片,图中是技术人员正在制作内燃机。

  贝塞麦炼钢法(1855年),瓦姆萨特炼油厂(1861年),涡轮喷气发动机(1937年),一级方程式赛车(1938年),布加迪·威航(2005年)

  第一款被广泛采用的内燃机被安装在1908年生产的福特T型车中。福特T型车的发动机是基于奥托循环发动机开发的,也被称为四冲程发动机,由阿方斯·博·德·罗莎(Alphonse Beau de Rochas)发明于1861年。大量先进的工程学理念被运用到福特T型车建造过程,使人们在容易获得的制作材料和当时的制造过程下,获得廉价、可靠、持久耐用的产品。在1927年停产的时候,一共制造了超过1500万辆T型车。

  发动机包括好几个工程学的奇迹。材料工程师在转炉流程的基础上发明了钒钢,这种材料非常坚固,使得福特T型车至今还可以被使用。电子工程师创造了振荡线圈点火系统,它使发动机能使用汽油、煤油或乙醇。工程师还创造了热虹吸系统,无须通过水泵,而是通过散热器让水运转。但是真正的英雄是制造工程师,是他们以惊人的效率和低廉的成本,使每年制造200万辆汽车成为了可能。

  但是如果将T型发动机与今天的发动机相比,你可以看到工程师又取得了一系列辉煌的成就。T型发动机有4个2.9升的汽缸,但只能产生20马力的动力。而今天的许多汽车通过1升的发动机就能产生200马力的动力。这是如何做到的?工程师创造了顶置气门机构和高压缩比,来取代T型发动机的平头设计。他们发明了燃油喷射系统,以取代化油器。他们设计了功能更加强大,更加精确的点火系统。他们还发明了可调的进气和排气系统。

  如果没有概念化设计,几乎没有哪种技术能够被如此广泛地使用,被如此高度地优化。在超过一百年的改变之后,所有的这些T型发动机的核心概念—―活塞、阀门、火花塞、水冷法、汽油都还在,但是每一个部分都被工程师进行了微调和高度优化,从而创造了今天结构紧凑、大功率的发动机。■ 工程学之书

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