現(xiàn)代社會的動力：發(fā)動機

發(fā)動機將燃料燃燒產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)化為運動所需的能量，并為其他機器或交通工具提供動力。最早的發(fā)動機利用燃煤的熱量將水燒至沸騰，讓產(chǎn)生的蒸汽來驅(qū)動活塞運動。19 世紀及20世紀初期，蒸汽機開始為機器和車輛提供動力，它的出現(xiàn)掀起了整個工業(yè)、制造業(yè)和運輸業(yè)的革命。之后出現(xiàn)的內(nèi)燃機又取得了更大的進步，為汽車、輪船和飛機提供強大的驅(qū)動力。然而，蒸汽機并沒有我們想象中那么過時，現(xiàn)在使用的大部分電還都是通過這種巨大的、以蒸汽為動力的機器產(chǎn)生的，即我們所說的渦輪機。

讓蒸汽為我們工作

蒸汽機最初被用來抽取礦井里的水和給工廠里的機器提供動力。不久后，蒸汽機又被應(yīng)用到交通運輸領(lǐng)域，并最終取代了陸地上的馬力和海洋中的風(fēng)力。

明輪蒸汽機船舶

蒸汽機車

蒸汽拖拉機

工業(yè)發(fā)動機

到1850年時，這種占地面積小的高壓式蒸汽機已經(jīng)成為工業(yè)化世界中所有磨坊和工廠的動力源。

鍋爐

人們通過燃燒木材和煤炭給鍋爐加熱，輸送到鍋爐里的水可以迅速轉(zhuǎn)化成高溫的帶壓蒸汽。

時間表

發(fā)動機

公元60年 希羅的汽轉(zhuǎn)球

在大約2000年以前，希臘的機械天才希羅就制造出了第一臺蒸汽機。但是，這個裝置并沒有被真正投入使用。

1712年 蒸汽機

英國人托馬斯·紐科門的蒸汽機發(fā)明于1712年，當時主要用于從礦井中抽水。詹姆斯·瓦特和理查德·特里維西克對這個設(shè)計進行了改進，為交通運輸業(yè)和工業(yè)帶來了革命性的變革。

1859年 內(nèi)燃機

比利時發(fā)明家艾蒂安·勒努瓦將蒸汽機改造為能在活塞內(nèi)部燃燒煤氣的內(nèi)燃機。不久后，德國人尼古拉·奧古斯特·奧托又做了進一步改進，發(fā)明出了四沖程內(nèi)燃機。

活塞的力量源

蘇格蘭人詹姆斯·瓦特于1782年發(fā)明了雙動式蒸汽機。這種蒸汽機把鍋爐中的高壓蒸汽導(dǎo)入汽缸。汽缸里的滑動閥門通過吸入和排出蒸汽推動活塞運動。

離心調(diào)速器

這個裝置負責調(diào)節(jié)蒸汽機的工作速度。如果蒸汽機的速度過快，重力桿就會向外伸出，輸送給蒸汽機的蒸汽就會減少；如果速度過慢，重力桿則會下落，輸送的蒸汽就會增加。

飛輪

沉重的飛輪持續(xù)旋轉(zhuǎn)，將發(fā)動機提供的動力均勻地傳遞給機器。

1892年 柴油機

德國工程師魯?shù)婪颉さ胰麪栐O(shè)計出了另一種不同類型的內(nèi)燃機。它通過壓縮汽缸內(nèi)的空氣燃料混合物，直至其爆炸的方式來工作。這種柴油機特別適合給笨重的車輛、拖拉機、輪船等提供動力。

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1937年 噴氣發(fā)動機

這種發(fā)動機可將空氣擠壓進管道，空氣在那里被壓縮、與燃料混合并燃燒，而后在另一端射出并產(chǎn)生推力。1937 年，英國空軍工程師弗蘭克·惠特爾制造出了第一臺可實際工作的噴氣發(fā)動機。