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还在考同趣棋牌驾照的你知道汽车是怎么动起来的吗?

来源:中科院物理所

《极速车王》片段

最近小编看了一部与造车和赛车有关的电影后热血沸腾,不禁想问问大家:

《头文字D》截图

然而小编作为一个刚拿到驾照的新司机,以为自己是这样开车的:

实际上是这样开车的:

想必有不少小伙伴也像我一样,曾挣扎于侧方位停车和练车时必遇烈日炎炎的苦涩。不过你们有没有好奇过,汽车是怎样动起来的?

简单来说,汽车运动是发动机将其它形式的能量(如热能、电能)转换为机械能来为汽车提供动能的。我们先来带着一个问题来探讨下发动机的前世今生,下列选项中是哪位发明家最先发明了发动机?

A。 卢森堡的艾蒂安·勒努瓦

B。 法国的阿尔方斯·比奥·德罗夏

C。 德国的尼古拉斯·奥古斯特·奥托

答案

A

出生于卢森堡的勒努瓦在1859年发明了二冲程燃气发动机,二冲程发动机是指活塞每上下往复一次,燃烧一次。不过他发明的是燃气发动机,其所用燃料不是汽油等液体,而是气体。

二冲程发动机工作原理 | 来源:A。 Schierwagen

1863年,法国人阿尔方斯·比奥·德罗夏发明了四冲程发动机,它也是燃气发动机。在13年后,即1876年,德国的尼古拉斯·奥托以蒸汽机为基础,根据德罗夏提出的原理发明了实用的单缸四冲程煤气发动机,主要作为工厂的动力来源。1879年,德国的卡尔·本茨(没错,就是那个大名鼎鼎的奔驰公司创始人)试验成功二冲程汽油发动机,并利用其制造出了最早的汽车——一辆三轮汽车。1885年,戴姆勒将四冲程汽油机装在了自行车上从而发明了摩托车…

发动机在被发明后的一两百年里,进行了很多次的改进,如今汽车的发动机主要是四冲程发动机。发动机内有气缸和活塞,活塞与连杆相接,连杆连接着活塞和曲轴。活塞在汽缸中进行上下往复运动,带动连杆,从而使曲轴转动,这就是汽车运动的基本工作原理。

汽车动力转动系 | 图源:《汽车是怎样跑起来的》

活塞的往复运动包括进气、压缩、膨胀和排气四个冲程,这也是四冲程的来源。其原理如图所示,首先是进气,空气与汽油混合后的混合气体被吸入汽缸,活塞向下运动;接着是压缩,降至下止点的活塞逐渐上升,压缩汽缸中的混合气体;然后是膨胀,活塞升至上止点时,压缩后的混合气体被点燃,开始迅速燃烧,随后,气体膨胀下压活塞;最后是排气,此时活塞再次上升,并随其上升向外排出混合气体燃烧后残留的煤烟。排气结束后会返回到最初的进气过程,再次重复压缩、膨胀、排气和进气。

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