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第14章 发明柴油机的狄赛尔

鲁道夫·狄赛尔是柴油机的发明人,被誉为柴油机之父。德语的“柴油”一词,就是从他的名字而来的。第一次世界大战时,他的柴油机成为各国潜艇的主要动力。如今,他发明的柴油机,在汽车、船舶等整个工业领域都得到越来越广泛的应用。

鲁道夫·狄赛尔1858年3月18日出生于巴黎,父亲是奥格斯堡人,母亲是纽伦堡人。他童年时期在巴黎受教育。1870年,普法战争爆发,两国关系交恶,全家不得不逃往伦敦。因为生活艰难,年仅12岁的狄赛尔被送到奥格斯堡的叔叔家里。在这里他读了职业学校,并作为成绩最优秀的学生毕业。1875年,他获得奖学金,进入慕尼黑科技大学读机械制造专业,成绩优异,颇受著名的机械教授林德的器重。

1879年,21岁的狄赛尔毕业,在瑞士温特图尔一家机械厂任零件设计员,两年后转巴黎任林德冷藏企业热机工程师、安装工和推销员。在工作中,他深感蒸汽机的效率低下,于是萌发了设计新型发动机的念头,并开始积蓄资金。1885年,他辞去制冷工程师职务,在巴黎设立了自己的发动机实验室。

当时尼古拉斯·奥托发明的点火式内燃机已较成熟,但奥托发动机的燃料是煤气,储存、携带均不方便,效率也受到影响。19世纪末,石油产品在欧洲极为罕见,于是狄赛尔决定选用植物油来解决机器的燃料问题(他用于实验的是花生油)。因为植物油点火性能不佳,无法套用奥托内燃机的结构。狄塞尔决定另起炉灶,提高内燃机的压缩比,利用压缩产生的高温高压点燃油料。后来,这种压燃式发动机循环便被称为狄赛尔循环。

但是实验证明,植物油燃烧不稳定,成本也太高,难以承担狄赛尔的“重任”。好在当时石油制品开始在欧洲逐渐普及,狄赛尔选择了本来用于取暖的重馏分燃油——柴油作为机器的燃料。压燃式发动机的结构强度始终是个难题。一次实验中,汽缸上的零件像炮弹碎片一样四处飞散,差点儿造成人员伤亡。实验不顺利,狄赛尔的资金也渐渐耗尽。他不得不回到制冷机工厂谋生。但狄赛尔没有向困难屈服,他利用业余时间继续实验,一步步完善自己的机器。

1892年,狄赛尔终于能够向全世界展示自己的成果——一台实用的柴油动力压燃式发动机。这种发动机功率大,油耗低,可使用劣质燃油,显示出辉煌的发展前景。在1893年发表的文章中他如此描述这种新型发动机:这将是一种新式的理性的机器。实际上,他甚至提前一年申请了专利。1893到1897年间,狄赛尔不断完善发动机的各方面性能。1893年第一次试验时,压力达到了80大气压,为当时人类第一次记录下来的最高压力,但是立刻发生了爆炸。经过第一次失败后,狄赛尔改进机器并在1894年继续试验。这次试验运转了一分钟,证明这种原动机有强大的发展潜力。1896年柴油机试验成功。1897年狄赛尔完善了他的发明。他把烧煤粉改为烧液体燃料,把无冷却改为用水冷却,把定温加热改为定压加热。

他在奥格斯堡亲手点燃发动机的那一瞬间,一次新的科技革命开始了。这台于1897年实验的发动机就是后来狄赛尔发动机的原型,它的功率为14瓦特,远远超过当时的蒸汽机和已经发明的奥拓发动机。这台机器被收藏在慕尼黑德意志科技博物馆里。

尽管狄赛尔在科技上取得了很大成功,他的个人生活却并不幸福。他的发明受到对手的非难和排挤。另外,虽然他在当时可称得上百万富翁,但由于缺乏商业头脑,他玩股票输了很多钱,经济上渐渐陷入了困境。1898年,狄赛尔因为严重的神经虚弱,在慕尼黑附近的疗养所待了一段时间。1913年9月29日,仅仅55岁的他乘船通过英吉利海峡时不幸神秘失踪。对此,一般的看法是他投海自尽,也有人推测他是被石油工业的人蓄意谋杀的,据说那时狄赛尔脑子里已经有了用生物汽油制造发动机的想法。

这位举世闻名的发明家的死亡是悲惨的,但是他的发明直到今天仍然随处可见,鲁道夫·狄赛尔作为柴油发动机的发明者已被载入史册,他将永远受到人们的尊敬。

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