基本內(nèi)容
內(nèi)燃機(jī)是一種用途非常廣泛的機(jī)器:它驅(qū)動車輛和船只;它可以在工業(yè)的許多領(lǐng)域里使用;它是發(fā)明飛機(jī)必不可少的條件(到1939年第一架噴氣式飛機(jī)飛上藍(lán)天為止,所有的航空飛行都是用奧托四步?jīng)_程內(nèi)燃機(jī)做動力)。但是內(nèi)燃機(jī)最最重要的用途是驅(qū)動汽車。
在奧托的內(nèi)燃機(jī)發(fā)明以前,人們就為制造汽車做了很多嘗試。有些發(fā)明家如西格弗里德·馬庫斯(1875年)、埃特時納·勒內(nèi)瓦爾(1862年)和尼古拉斯·約瑟夫·卡格諾特(約1769年)甚至成功地制造出能跑的樣機(jī)。但是由于沒有適當(dāng)類型的引擎──重量小功率大的引擎,這些樣機(jī)都沒有實(shí)用價值。但是在奧托發(fā)明出四部沖程引擎還不到十五年的時間里,有兩位發(fā)明家卡爾·本茲和戈特利布·戴姆勒各自都制造出實(shí)用而暢銷的汽車。從那時以來許多其它類型的引擎也用來驅(qū)動汽車。用蒸汽、電磁或其它手段來驅(qū)動汽車將來終究會顯示出無比的優(yōu)越性,這是無可非議的。但是在過去一個世紀(jì)里制造出的數(shù)以億萬計(jì)的汽車中有百分之九十九是使用四部沖程內(nèi)燃機(jī)。柴油機(jī)使用的四部沖程基本上與奧托沖程相似,但是輸入燃料的間隔不同,它是一種有獨(dú)到之處的內(nèi)燃機(jī),用來驅(qū)動許多卡車、公共汽車和輪船。
為了適應(yīng)汽車的需要,我們建設(shè)了大量的停車場和無盡的高速公路,沿途周圍的整個風(fēng)光也為之一新。反過來汽車為我們帶來了從前世世代代都難以夢想到的靈活性,大多數(shù)有汽車的人現(xiàn)在舉手可得的活動范圍和便利條件比沒有汽車不知要大上多少倍,它擴(kuò)大了我們選擇生活和工作地點(diǎn)的范圍。由于有了汽車,先前只是市區(qū)居民才可能享有的許多便利現(xiàn)在郊區(qū)居民也同樣可以得到(這也許是近幾十年來美國郊區(qū)得以發(fā)展而與此同時市區(qū)衰落的主要潛在因素)。
尼考羅斯·奧古斯特·奧托于1832年出生在法國霍爾照森·鎮(zhèn)。他在襁褓時父親就去世了。奧托讀書時是一個出色的學(xué)生,但卻在十六歲從中學(xué)輟學(xué),參加了工作,獲得了經(jīng)商的經(jīng)驗(yàn)。一時他在一個小鎮(zhèn)上的一家雜貨店工作,隨后在法蘭克福市當(dāng)一名店員,接著又成為一名推銷員。
約在1860年,奧托聽說艾蒂安·勒努瓦(1822年-1900年)最近發(fā)明了燃?xì)鈾C(jī)──第一臺可使用的內(nèi)燃機(jī)。奧托認(rèn)識到如果勒努瓦燃?xì)鈾C(jī)能夠使用液體燃料來開動,它的用途就會大大地增多,因?yàn)樵谶@種情況下它不必與一個煤氣管道相連接。他很快就發(fā)明出一種汽化器,但是他的專利申請卻被專利局否決了,因?yàn)橐呀?jīng)有人發(fā)明出類似的裝置。
奧托并沒有因此而灰心喪氣,而是竭盡全力改革努勒瓦燃?xì)鈾C(jī)。早在1861年,他就設(shè)想要制造一臺基本上全新型的引擎,一種使用四部沖程的引擎(與使用兩部沖程的努勒瓦原型引擎不同)。1862年2月,奧托制造出一臺四部沖程引擎工作樣機(jī)。他在把這臺新引擎變得實(shí)用的過程中遇到了困難,特別是在點(diǎn)火裝置方面的困難,不久便把它擱置一旁。但是他又發(fā)明了“常壓引擎”,一種革新的二部沖程引擎,靠煤氣做動力。
雖然二部沖程引擎創(chuàng)利巨多,但是奧托還是念念不忘他最初設(shè)想的四部沖程引擎。他確信四部沖程引擎如果對燃料與空氣的混合物先壓縮后點(diǎn)火,就會比任何改進(jìn)的勒努瓦二部沖程引擎在效率上都要高得多。1876年,奧托設(shè)計(jì)出來一個改進(jìn)的點(diǎn)火系統(tǒng),有了這個系統(tǒng)就可以制造出一臺實(shí)用的四部沖程引擎。第一臺這樣的樣機(jī)于1816年5月制造出來了,翌年就獲得了一項(xiàng)專利權(quán)。四部沖程引擎的功率和性能具有明顯的優(yōu)越性,因此一下子就打入了市場,大獲成功。僅在隨后的十年中就銷售了三萬多臺,各種類型的勒努瓦引擎很快就被淘汰了。
1863年他獲得該項(xiàng)革新的專利權(quán),不久就找到了一個為他提供資助的伙伴,名叫尤金·蘭根。他倆建立了一個小公司,繼續(xù)改進(jìn)引擎。
1867年他們的二部沖程引擎在巴黎世界博覽會上贏得一枚金牌。從此銷路暢通;公司利潤暴長。
1872年他們聘請才華非凡、管理經(jīng)驗(yàn)豐富的工程師戈特利葉博·戴姆勒幫助生產(chǎn)引擎。
1882年戈特利葉·博·戴姆勒離開了該公司,他決心要把奧托引擎應(yīng)用到交通工具上去。1883年,他發(fā)明一種先進(jìn)的點(diǎn)火系統(tǒng)(但不是今天普遍使用的那一種),使引擎能以700—900轉(zhuǎn)/分的速率運(yùn)轉(zhuǎn)(奧托引擎的最大速率為180-200轉(zhuǎn)/分),并且還煞費(fèi)苦心制造出一臺重量很輕的引擎。
1885年他把一臺引擎附系在一輛自行車上,由此制造出世界上第一臺摩托車。翌年戴姆勒制造出他的第一輛四輪汽車。但是卡爾·本茲卻搶先一步,他在幾個月前就制造出了他的第一輛汽車──一 輛三輪汽車── 一輛無容否認(rèn)的汽車。本茲的汽車與戴姆勒的汽車一樣,也是用奧托引擎作動力。本茲引擎的轉(zhuǎn)速遠(yuǎn)沒有達(dá)到400轉(zhuǎn)/秒的速率,這就不足以使他的汽車有實(shí)用價值。本茲不斷地改進(jìn)自己的汽車,幾年內(nèi)就成功地打入了市場。戈特利葉·博·戴姆勒的汽車比本茲的稍遲些打入市場,但也獲得了成功。最后,本茲和戴姆勒兩家公司合并成一家,著名的默西迪斯—本茲牌汽車就是由這家合并公司生產(chǎn)的。
1886年,奧托因發(fā)明四部沖程引擎而獲得的德國專利權(quán)被一項(xiàng)專利權(quán)起訴給推翻了。原來法國人阿爾方斯·博。羅夏在1862年設(shè)計(jì)出一種基本相似的裝置,并獲得專利權(quán)。但是人們不應(yīng)該把博·羅夏看作是一位有影響的人物,他的發(fā)明也從未打入市場,實(shí)際上他也從未制造出一臺樣機(jī),奧托也不了解有關(guān)他發(fā)明的任何情況。奧托公司雖然失去了有價值的專利權(quán),但是仍在繼續(xù)賺錢。到1891年他去世時,公司生意興隆,財(cái)值萬貫。
內(nèi)燃機(jī)和汽車具有驚人的重要性。如果一個人能獨(dú)享發(fā)明它們的榮譽(yù),他就會在本冊中名列前茅。但是這些發(fā)明的主要榮譽(yù)應(yīng)歸于幾個人:勒努瓦、奧托、戴姆勒、本茲和福特。在所有這些人當(dāng)中,奧托做出的貢獻(xiàn)最大。勒努瓦引擎確實(shí)是馬力小,功率低,不能驅(qū)動汽車,但是奧托引擎卻可以做到這一點(diǎn)。1876年在奧托發(fā)明了他的引擎之前,要制造實(shí)用的汽車幾乎是不可能的,而在此之后實(shí)際上卻又是很自然的。因此尼考羅斯·奧古斯特·奧托是當(dāng)代世界真正的創(chuàng)造者之一。