如何用罐子制作涡轮喷气式发动机（奥托和狄塞尔是如何发明汽油机和柴油机的）

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发动机史：奥托和狄塞尔是如何发明汽油机和柴油机的？

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图文版：

我们都知道，内燃机有四个冲程，进气、压缩、做功、排气，虽然汽油机和柴油机都是这四个冲程，但它们的循环名称却不一样。

汽油机被认为是奥托发明的，所以其工作循环被称为奥托循环。

而柴油机专利则由狄塞尔提出，所以其工作循环被称为狄塞尔循环。

德国人尼古拉斯 赵四……哦不，奥托（Nicolaus Otto），发明汽油机也是挺有趣的事情。

在奥托的四冲程内燃机诞生之前，当时的机械动力主要靠外燃机，即蒸汽机，就是通过烧开水的蒸汽来产生动力。

1862年，30岁的奥托受到法国人雷诺瓦（lenoir）二冲程内燃机启发，开始做四冲程发动机的实验。

雷诺瓦的燃气内燃机也可以简单说一下，因为它被认为是第一台商用的内燃机，在1860年开始生产，但雷诺瓦循环没有压缩冲程，所以其热效率比蒸汽机高不了多少，据说也是个位数。

而奥托意识到压缩燃油可以提升热效，所以尝试在二冲程的基础上增加压缩冲程，但很遗憾，奥托的实验没能成功，发动机运行几分钟之后，就破裂了，估计是增加了压缩冲程之后的原型机，所受的机械和热应力超过了缸体的承受范围。

之后，搞研发搞得揭不开锅的奥托，只能向资本寻求帮助，很快他找到了当地知名的富二代，尤金·兰根（Eugen Langen），一个制糖老板的公子。

于是在1864年，一个出技术，一个出资本，两人合伙开起全球第一家内燃机公司，NA Otto＆Cie，德文不知道怎么读。

而且这哥俩合作还挺成功的，他们开发出了一款大气发动机，Otto-Langen gas engine，据说是让气体爆炸产生真空，并用这个真空来回拉活塞，别看这原理怪怪的，但是其燃油消耗却比当时的同类机低了一半，因此该发动机卖得不错。

于是，赚了钱的奥托又开始回头钻研四冲程内燃机，只到1876年才研发成功，因为是内燃机，又增加了压缩冲程，所以发动机的功率密度和热效率都大幅提升。

这么牛的产品开发出来，第一要务当然是去申请专利啊，但是奥托发现四冲程内燃机的专利在1862年被一名法国工程师申请了，就是奥托开始实验四冲程发动机的那年，而且这个专利的时间是在奥托实验失败之后。

专利丢了不说，奥托本来想要跟迈巴赫收专利费的想法也落空了，你说这事给整的，用现在的话说，奥托当时的内心肯定是崩溃的。

后来的故事，大家都比较熟悉了，1885年卡尔•奔驰（karl benz）将一台自己设计的四冲程单缸发动机塞到了一辆三轮自行车中，于是世界上第一台汽车诞生了。

随着第二次工业革命的开启，内燃机的崛起宣布了蒸汽时代的结束，而且以内燃机为动力源的个人汽车也开始逐渐替代马车，并推动人类社会步入伟大的汽车时代。

而柴油机的故事同样神奇，狄塞尔（Diesel）本来只是一个德国（还是法国？）的姓氏。

但因为Rudolf Diesel对柴油机的贡献，所以Diesel现在直接成了柴油和柴油机的代名词。

1878年，20岁的Diesel还在慕尼黑工业大学时，听林德教授讲了卡诺循环的最大热效理论，就决心要发明大幅提升热效率的内燃机，因为当时发动机最高热效率都不到10%。

跟国内的很多高材生一样，1880年Diesel毕竟之后，跟着他的教授兼老板，林德先生到巴黎做项目、开了一家现代化的制冷和制冰厂，一年之后年仅23岁的Diesel就成为了该厂的负责人。

青年才俊啊，同学们，想一想23岁的你们在干嘛，是在办公室里当着小弟磨着洋工，还是躺在床上捧着手机在撸两把，但人家已经是厂长了啊？

1890年，成家立业的Diesel带着妻儿移居德国，一边当着老板在德国分公司的研发主管，一边做着自己的事业，同时也没忘他曾经的梦想，提升发动机的热效率。

在潜心研究数年之后，Diesel觉得他的理论已经成熟，于是1892年将他的压燃理论申请了专利，次年又发表了详细的论文：Theory and Construction of a Rational Heat-engine，一台合理热机的理论和结构。

但遗憾的是，可能没有像奥托一样，找到一位心心相印的富二代，这位伟大的工程师在柴油机上的商业应用并不成功，直到1913年Diesel去世时（疑似跳海自杀），柴油机的应用都没有铺开。

之后数年，柴油机的相关技术应用越来越成熟，柴油机也开始在很多领域得到应用，为了纪念Diesel对于柴油机的贡献，人们把四冲程压燃的发动机命名为柴油机。

100多年过去了，虽然汽油机在乘用车市场一家独大，但是在商用车及船用领域，柴油机却有着无可憾动的霸主地位。

包括在Diesel的老家德国以及欧洲，柴油机在乘用车市场也能占有一席之地。

原因无他，天生的高压缩比，以及燃烧工质更高的等熵指数，得以让柴油机的热效率更高。

正是因为柴油机天生的高热效，所以近年不少车企开始研究压燃版汽油机，而目前量产还只有马自达一家，不过估计未来还会有车企推出类似的发动机。

但高热效率也有代价，比如其功率密度、制造成本、工作静谧性、以及排放等方面都不如汽油机，所以才出现了如今市场上柴油机和汽油机在不同领域各领风骚的局面。

但是随着全球各国对节能减排达成共识，以电机为动力源的各种新能源车开始成为趋势，诚然，未来几十年，新能源车都不一定能全面取代燃油汽车。

但不可否认的是，内燃机的时代终究会慢慢过去，或许N年之后，到时的年轻人只能从博物馆当中才能依稀看到内燃机曾经的辉煌吧。

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