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现代社会的动力:发动机

2018-10-27

动漫星空(兴趣百科) 2018年10期
关键词:蒸汽机汽缸探秘

发动机将燃料燃烧产生的能量转化为运动所需的能量,并为其他机器或交通工具提供动力。最早的发动机利用燃煤的热量将水烧至沸腾,让产生的蒸汽来驱动活塞运动。19 世纪及20世纪初期,蒸汽机开始为机器和车辆提供动力,它的出现掀起了整个工业、制造业和运输业的革命。之后出现的内燃机又取得了更大的进步,为汽车、轮船和飞机提供强大的驱动力。然而,蒸汽机并没有我们想象中那么过时,现在使用的大部分电还都是通过这种巨大的、以蒸汽为动力的机器产生的,即我们所说的涡轮机。

让蒸汽为我们工作

蒸汽机最初被用来抽取矿井里的水和给工厂里的机器提供动力。不久后,蒸汽机又被应用到交通运输领域,并最终取代了陆地上的马力和海洋中的风力。

明轮蒸汽机船舶

蒸汽机车

蒸汽拖拉机

工业发动机

到1850年时,这种占地面积小的高压式蒸汽机已经成为工业化世界中所有磨坊和工厂的动力源。

锅炉

人们通过燃烧木材和煤炭给锅炉加热,输送到锅炉里的水可以迅速转化成高温的带压蒸汽。

时间表

发动机

公元60年 希罗的汽转球

在大约2000年以前,希腊的机械天才希罗就制造出了第一台蒸汽机。但是,这个装置并没有被真正投入使用。

1712年 蒸汽机

英国人托马斯·纽科门的蒸汽机发明于1712年,当时主要用于从矿井中抽水。詹姆斯·瓦特和理查德·特里维西克对这个设计进行了改进,为交通运输业和工业带来了革命性的变革。

1859年 内燃机

比利时发明家艾蒂安·勒努瓦将蒸汽机改造为能在活塞内部燃烧煤气的内燃机。不久后,德国人尼古拉·奥古斯特·奥托又做了进一步改进,发明出了四冲程内燃机。

活塞的力量源

苏格兰人詹姆斯·瓦特于1782年发明了双动式蒸汽机。这种蒸汽机把锅炉中的高压蒸汽导入汽缸。汽缸里的滑动阀门通过吸入和排出蒸汽推动活塞运动。

离心调速器

这个装置负责调节蒸汽机的工作速度。如果蒸汽机的速度过快,重力杆就会向外伸出,输送给蒸汽机的蒸汽就会减少;如果速度过慢,重力杆则会下落,输送的蒸汽就会增加。

飞轮

沉重的飞轮持续旋转,将发动机提供的动力均匀地传递给机器。

1892年 柴油机

德国工程师鲁道夫·狄塞尔设计出了另一种不同类型的内燃机。它通过压缩汽缸内的空气燃料混合物,直至其爆炸的方式来工作。这种柴油机特别适合给笨重的车辆、拖拉机、轮船等提供动力。

选自禹田文化《UTOP 权威探秘百科 ·发明创造·科技与创新探秘》,本刊被授予选载权。未经版权方同意,不得转载。

1937年 喷气发动机

这种发动机可将空气挤压进管道,空气在那里被压缩、与燃料混合并燃烧,而后在另一端射出并产生推力。1937 年,英国空军工程师弗兰克·惠特尔制造出了第一台可实际工作的喷气发动机。

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