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今天,柴油发动机已经120岁了

柴油发动机并不是什么创新性发明,但时间证明它已成为当今世界最主要的机动车动力来源。

1897年2月17日,鲁道夫·狄赛尔(RudolfDiesel)新发动机的官方认证测试在慕尼黑理工大学理论工程教授莫里茨·施勒特(Moritz Schröter)的帮助下成功完成。

该测试的目的是测试新型压缩点火式内燃机的效率,从而认证机器商业开发的适用性。为了纪念鲁道夫·狄赛尔的发明,压缩点火式内燃机的主要燃料柴油就是以狄赛尔名字命名(diesel)。

这台重达4.5吨的发动机拥有着令人印象深刻性能:全功率为13.4千瓦(18马力),发动机的热效率为35%,机械效率达到75%,净效率为26%。狄赛尔给他的妻子信中自豪地写道:“从来没有人设计的发动机实现了这样的效率,我将因此闻名世界。”

同年底,柴油发动机的净效率提升到30%,是当时汽油发动机的2倍。

随着时间的推移,这种效率差距已经缩小,但是今天的柴油发动机比用汽油燃料的竞争对手仍然保持了至少15%至20%的效率差。

柴油发动机具有很多优点:使用燃料具有更高的能量密度(比汽油高近12%);自点火时更高的压缩比(通常是汽油发动机的两倍),导致更加完全的燃烧和更冷的废气;发动机较长的冲程和较低的旋转速率减少了摩擦损失;它们可以与各种非常稀薄的混合物一起使用,让高效精炼燃料成为可能;没有节流阀;并且现代高压共轨燃油喷射系统可以在高达300兆帕的压力下将燃料喷射到它们的气缸中。

令人失望的是,在1897年创纪录的测试之后狄赛尔没有进行迅速的商业部署。狄赛尔自大的认为,柴油机的高效是不争的事实,大家自然能都会选择高效的发动机来使用。

在1911年,丹麦船只塞兰迪亚(Selandia )成为第一艘由柴油发动机驱动的海洋货轮,而柴油机真正在第一次世界大战后才开始主导运输业。

塞兰迪亚号

重型铁路牵引是他们攻克地第一座“堡垒”,接下来是重型公路运输,越野车辆,建筑和农业机械。第一辆柴油车梅赛德斯 - 奔驰260D于1936年推出但柴油车从未在美国生产,即使是现在柴油也只占所有轻型车辆的3%。在欧盟,大约40%的小型客车是使用柴油的。

狄赛尔最初的希望是看到柴油发动机在小型,独立的生产者的作业工具大量使用,但120年后的今天,情况恰恰相反

柴油是大规模集中工业生产中无可争议的推动者,也是全球化的不可替代的原动力。柴油几乎推动了包括所有集装箱船和所有卡车货运列车和大宗商品(石油,液化天然气,矿石,水泥,肥料和谷物)的运输。

正在读文章的你,吃或穿着的大多数物品都会经过柴油发动机运输至少一次:孟加拉国的衣服、南非的桔子、中东的原油、牙买加的铝土矿、日本的汽车、中国的电子产品。低成本、高效、高可靠性和高耐久性柴油发动机为现代经济的全球化打下了坚实的基础。

在一个多世纪的使用中,柴油发动机的容量和效率仍在提高。目前,运输中最大的发动机额定功率超过81兆瓦(109,000马力),其最高净效率有50%以上,比燃气涡轮机的效率还要高。

这个月就要120岁的柴油发动机仍然是整合全球竞技的第一助推力。因为至今还没有任何一个发动机能够像他一样,高效可靠的为大型运输工具提供持久的动力。

编辑:段竞宇

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