魯道夫·狄塞爾(1 / 3)

魯道夫·狄塞爾

拖拉機在田野裏發出轟鳴,載重汽車在公路上奔馳,輪船在海洋上破浪前進,它們都需要柴油機提供的動力。柴油機的應用十分普遍。它作為一種熱效率較高的動力機,直到今天,在許多地方和生產部門中仍然發揮著重要的作用。柴油機的發明者,是近代德國的一位工程師,名叫魯道夫·狄塞爾。

1858年3月18日,狄塞爾出生在巴黎一個德國僑民的家庭裏。

1879年,21歲的狄塞爾以優異成績在慕尼黑工科大學畢業。畢業後,他成為林德教授的助手。不久,又到瑞士文特圖爾的蘇爾壽機器工廠進行短期實習。第二年,狄塞爾到達巴黎,在林德冷凍公司所屬的巴黎製冰廠工作,擔任這個廠的工程師。從1880年到1890年,狄塞爾在巴黎整整工作了10年。在這10年中,他一直致力於動力機的研究和改進。

研究工作是從對蒸氣機的改造開始的。自從瓦特發明蒸汽機以來,蒸汽機作為惟一的動力機,得到了廣泛的應用。但是,蒸汽機在使用過程中,暴露出它的很多缺點。例如:體積大、操作不方便、運行不夠安全,等等。特別是它的效率不高,在10%以下,有的效率甚至隻有5%~6%。隨著工業生產的發展,需要一種使用方便、效率更高的動力機。

為了克服蒸汽機的缺點,很多人都在進行研究和改進。人們發現,蒸汽機的很多缺點,都是由於它的外部燃燒方式帶來的。隻有改變這種外部燃燒方式,使燃料直接在汽缸內部燃燒,熱能直接做功,才會提高動力機的效率。正是根據這些設想,有位名叫裏諾的法國工程師,曾在1860年製成一台煤氣機。裏諾的煤氣機雖然是比蒸汽機體積要小的一種內燃機,但是燃料消耗很大,熱效率也隻有4%左右。

動力機的效率,指的是它在使用過程中,起動力作用的能量在使用的燃料能量中所占的比例。既然煤氣機的效率還不如蒸汽機的效率高,當然也就沒有應用價值廠。不過,煤氣機的內部燃燒方式優於蒸汽機,因而是可取的。

狄塞爾在研究如何改造蒸汽機的時候,也是本著將外部燃燒方式改變為內部燃燒方式的思路,進行探索的。他花費了大量時間和精力,進行新型動力機的研究和製造工作。在這個過程中,他打算製造一部用氨氣來驅動的新型動力機。在研究“氨氣發動機”時,他深入地探討了卡諾的理論。卡諾是法國的著名物理學家。他曾設想通過內燃來為熱力發動機提供熱源,從而提高熱力發動機的效率。要想做到這一點,就需要找到一種比蒸汽更好的工質。所謂“212質”,是“工作介質”的簡稱,指的是機器中借以完成能量轉化的媒介物質。卡諾認為,可以將空氣作為工質。其他一些工程師也曾提出過用空氣、碳酸和乙醇來代替蒸汽,作為工質。狄塞爾在卡諾理論的啟發下,打算用氨氣來作為工質。

狄塞爾為什麼會想到用氨氣來作為工質呢?這同他在巴黎期間的實際工作有著密切的關係。由於他是製冰廠的工程師,非常了解氨氣的性質和用途。在製冰生產過程中,離不開氨。氨是一種製冷劑,它在製冷機中能夠把熱量從低溫處傳送到高溫處。正因為氨氣具有促使熱量轉移的性能,所以狄塞爾就想利用它來代替蒸汽。他想把氨氣作為熱力發動機中的媒介物質,促使熱能轉化為機械能,成為動力做功。

可是,狄塞爾花了大量時間進行研究和實驗,結果都失敗了。實踐證明,利用氨氣作為工質來製造熱力發動機,是不可能做到的。他認識到這一點之後,就果斷地把研製“氨氣發動機”的計劃放棄了。對“氨氣發動機”的研究,可以說是狄塞爾走過的一段彎路。但是,這件事也說明,狄塞爾對在科學技術方麵的發明創造,表現了實事求是的態度。