第2課工業(yè)革命的新發(fā)展

第二課工業(yè)革命新發(fā)展一、內(nèi)燃機(jī)的創(chuàng)制1．地位：內(nèi)燃機(jī)是第二次工業(yè)革命中另一標(biāo)志性的(

動(dòng)力機(jī))。2．影響：內(nèi)燃機(jī)的創(chuàng)制和應(yīng)用．把由

(電機(jī)

)興起的第二次工業(yè)革命推向新的發(fā)展階段，在其推動(dòng)下，(

汽車

)和(飛機(jī)

)作為新型交通工具和產(chǎn)業(yè)部門迅速崛起。內(nèi)燃機(jī)還被廣泛應(yīng)用于(

播種機(jī)

)、(收割機(jī))和(脫粒機(jī))等農(nóng)業(yè)機(jī)械，(輪船)以及(鐵路運(yùn)輸)等眾多領(lǐng)域之中，并最終取代(蒸汽機(jī))而成為現(xiàn)代動(dòng)力機(jī)中的主力軍。內(nèi)燃機(jī)簡介內(nèi)燃機(jī)，是一種動(dòng)力機(jī)械，它是通過使燃料在機(jī)器內(nèi)部燃燒，并將其放出的熱能直接轉(zhuǎn)換為動(dòng)力的熱力發(fā)動(dòng)機(jī)。

廣義上的內(nèi)燃機(jī)不僅包括往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)、旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)和自由活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)，也包括旋轉(zhuǎn)葉輪式的燃?xì)廨啓C(jī)、噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)等，但通常所說的內(nèi)燃機(jī)是指活塞式內(nèi)燃機(jī)?；钊絻?nèi)燃機(jī)以往復(fù)活塞式最為普遍?；钊絻?nèi)燃機(jī)將燃料和空氣混合，在其汽缸內(nèi)燃燒，釋放出的熱能使汽缸內(nèi)產(chǎn)生高溫高壓的燃?xì)?。燃?xì)馀蛎浲苿?dòng)活塞作功，再通過曲柄連桿機(jī)構(gòu)或其他機(jī)構(gòu)將機(jī)械功輸出，驅(qū)動(dòng)從動(dòng)機(jī)械工作。常見的有柴油機(jī)和汽油機(jī)，通過將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，是通過做功改變內(nèi)能。內(nèi)燃機(jī)的發(fā)展歷史

1876年，德國發(fā)明家奧托（Otto）運(yùn)用羅沙的原理，創(chuàng)制成功第一臺(tái)往復(fù)活塞式、單缸、臥式、3.2千瓦(4.4馬力)的四沖程內(nèi)燃機(jī)，仍以煤氣為燃料，采用火焰點(diǎn)火，轉(zhuǎn)速為156.7轉(zhuǎn)/分，壓縮比為2.66，熱效率達(dá)到14%，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)。在當(dāng)時(shí)，無論是功率還是熱效率，它都是最高的。奧托內(nèi)燃機(jī)獲得推廣，性能也在提高。1880年單機(jī)功率達(dá)到11～15千瓦(15～20馬力)，到1893年又提高到150千瓦。由于壓縮比的提高，熱效率也隨之增高，1886年熱效率為15.5%，1897年已高達(dá)20～26%。1881年，英國工程師克拉克研制成功第一臺(tái)二沖程的煤氣機(jī)，并在巴黎博覽會(huì)上展出。隨著石油的開發(fā)，比煤氣易于運(yùn)輸攜帶的汽油和柴油引起了人們的注意，首先獲得試用的是易于揮發(fā)的汽油。1883年，德國的戴姆勒（Daimler）創(chuàng)制成功第一臺(tái)立式汽油機(jī)，它的特點(diǎn)是輕型和高速。當(dāng)時(shí)其他內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速不超過200轉(zhuǎn)/分，它卻一躍而達(dá)到800轉(zhuǎn)/分，特別適應(yīng)交通動(dòng)輸機(jī)械的要求。1885～1886年，汽油機(jī)作為汽車動(dòng)力運(yùn)行成功，大大推動(dòng)了汽車的發(fā)展。同時(shí)，汽車的發(fā)展又促進(jìn)了汽油機(jī)的改進(jìn)和提高。不久汽油機(jī)又用作了小船的動(dòng)力。

1892年，德國工程師狄塞爾（Diesel）受面粉廠粉塵爆炸的啟發(fā)，設(shè)想將吸入氣缸的空氣高度壓縮，使其溫度超過燃料的自燃溫度，再用高壓空氣將燃料吹入氣缸，使之著火燃燒。他首創(chuàng)的壓縮點(diǎn)火式內(nèi)燃機(jī)(柴油機(jī))于1897年研制成功，為內(nèi)燃機(jī)的發(fā)展開拓了新途徑。狄塞爾開始力圖使內(nèi)燃機(jī)實(shí)現(xiàn)卡諾循環(huán)，以求獲得最高的熱效率，但實(shí)際上做到的是近似的等壓燃燒，其熱效率達(dá)26%。壓縮點(diǎn)火式內(nèi)燃機(jī)的問世，引起了世界機(jī)械業(yè)的極大興趣，壓縮點(diǎn)火式內(nèi)燃機(jī)也以發(fā)明者而命名為狄塞爾引擎。這種內(nèi)燃機(jī)以后大多用柴油為燃料，故又稱為柴油機(jī)。1898年，柴油機(jī)首先用于固定式發(fā)電機(jī)組，1903年用作商船動(dòng)力，1904年裝于艦艇，1913年第一臺(tái)以柴油機(jī)為動(dòng)力的內(nèi)燃機(jī)車制成，1920年左右開始用于汽車和農(nóng)業(yè)機(jī)械。內(nèi)燃機(jī)機(jī)構(gòu)和系統(tǒng)組成

（1）曲柄連桿機(jī)構(gòu)（2）配氣機(jī)構(gòu)（3）

燃料供給系統(tǒng)

（5）冷卻系統(tǒng)4）潤滑系統(tǒng)（6）點(diǎn)火系統(tǒng)（7）起動(dòng)系統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)的分類

1.根據(jù)所用燃料分：汽油機(jī)、柴油機(jī)、天然氣（CNG）、LPG發(fā)動(dòng)機(jī)、乙醇發(fā)動(dòng)機(jī)等，另有雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)（dualfuelengine）和靈活燃料發(fā)動(dòng)機(jī)（Bi-fuelengine）。

2.根據(jù)缸內(nèi)著火方式分：電燃式、點(diǎn)燃式、壓燃式

3.根據(jù)沖程數(shù)分：二沖程、四沖程

4.根據(jù)活塞運(yùn)動(dòng)方式分：往復(fù)式、旋轉(zhuǎn)式

5.根據(jù)氣缸冷卻方式分：水冷式、風(fēng)冷式

6.根據(jù)氣缸數(shù)目分：單缸機(jī)、多缸機(jī)

7.根據(jù)內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速分：低速(<300r/min)、中速(300~1000r/min)、高速(>1000r/min)；

8.根據(jù)進(jìn)氣充量壓力分：自然吸氣式、增壓式

9.根據(jù)氣缸排列分：立式、臥式直列、V型、對(duì)置X型、星型內(nèi)燃機(jī)內(nèi)燃機(jī)

二、汽車的出現(xiàn)

1．內(nèi)燃機(jī)的應(yīng)用：19世紀(jì)末20世紀(jì)初，以內(nèi)燃機(jī)為代表的一系列科技新成果應(yīng)用于(交通運(yùn)輸

)領(lǐng)域，為(汽車)和(飛機(jī))兩種新型交通和運(yùn)輸工具的出現(xiàn)創(chuàng)造了技術(shù)條件。2．發(fā)明：1885年，(德)國工程師(本茨)和(戴姆勒)分別成功地將內(nèi)燃機(jī)用于驅(qū)動(dòng)車輛，并率先生產(chǎn)出首批作為商品出售的汽車。3．發(fā)展：以(福特)公司為代表的(

美國

)汽車工業(yè)迎頭趕超，成為當(dāng)時(shí)世界上最大的汽車制造商。4．意義：汽車為人們的(出行)提供了極大的便利，大大擴(kuò)展了人們的(活動(dòng)半徑)，深刻地改變了人們的(消費(fèi)觀念)、(出行方式

)乃至社會(huì)生活的內(nèi)涵。世界汽車工業(yè)的先驅(qū)——卡爾·奔馳第一個(gè)使用充氣輪胎的人第一個(gè)在汽車上使用充氣輪胎的人是法國的米其林兄弟。米其林兄弟在１８９４年發(fā)明了充氣式輪胎，給輪胎技術(shù)帶來了新的革命。在早先，車子的輪子用的不是木頭便是金屬。１８８８年，米其林在腳踏車上設(shè)計(jì)了充氣式輪胎?？枴け捡Y，１８４４年出生在德國卡爾斯魯厄一個(gè)手工業(yè)者家庭，他是德國著名物理學(xué)家、汽車發(fā)明者之一、世界汽車工業(yè)的先驅(qū)者。卡爾·奔馳于１８８５年發(fā)明汽車并在試驗(yàn)室里完成汽車實(shí)物樣本，當(dāng)時(shí)因封建宗教界反對(duì)，認(rèn)為卡爾·奔馳不干好事造了一個(gè)怪物，企圖毀滅人類，要將卡爾·奔馳送到宗教審判臺(tái)進(jìn)行審判，卡爾·奔馳得到消息后逃到瑞士避難。而卡爾·奔馳的夫人——德國一位偉大的女性首次勇敢地將卡爾·奔馳設(shè)計(jì)的汽車從試驗(yàn)室開上馬路，最終被人們認(rèn)可?？枴け捡Y回到德國后終身致力于汽車的改進(jìn)。１９０３年，卡爾·奔馳退休，１９２９年逝世。最早的電動(dòng)汽車制造者１８４７年，美國的法莫（Ｍ．Ｆａｒｍｅｒ）制造了第一輛以無導(dǎo)軌蓄電池為動(dòng)力的電動(dòng)汽車。１８８０年，法國的卡米·福爾最先制造出利用蓄電池作動(dòng)力的、實(shí)用的電動(dòng)汽車汽車大王和汽車之父

汽車大王---亨利·福特（HenryFord，1863年7月30日—1947年4月7日），美國汽車工程師與企業(yè)家，福特汽車公司的建立者。他也是世界上第一位使用流水線大批量生產(chǎn)汽車的人。這種新的生產(chǎn)方式使汽車成為一種大眾產(chǎn)品，它不但革命了工業(yè)生產(chǎn)方式，而且對(duì)現(xiàn)代社會(huì)和文化起了巨大的影響，因此有一些社會(huì)理論學(xué)家將這一段經(jīng)濟(jì)和社會(huì)歷史稱為“福特主義”。汽車之父--卡爾·弗里特立奇·本茨（arlFriedrichBenz1844-1929)，德國著名的戴姆勒－奔馳汽車公司的創(chuàng)始人之一，現(xiàn)代汽車工業(yè)的先驅(qū)者之一，人稱“汽車之父”、“汽車鼻祖”。三、萊特兄弟和飛機(jī)

1．發(fā)明：(1903)年，(萊特兄弟)成功地駕駛自行設(shè)計(jì)制造的安裝有機(jī)械動(dòng)力的載人飛行器升空飛行，宣告(航空時(shí)代)的到來。2、應(yīng)用：在兩次世界大戰(zhàn)中，飛機(jī)被用于(

戰(zhàn)爭)，此后，(民用航空

)事業(yè)發(fā)展迅速。3．意義：飛機(jī)和汽車的廣泛使用，使人們的活動(dòng)擴(kuò)大了(

空間)，縮短了(時(shí)間)，地球變得更(

“小”)了。萊特兄弟是指兄：維爾伯·萊特（1867.4.16—1912.5.12）和弟：奧維爾·萊特（1871.8.19—1948.1.30）兩人，美國人，發(fā)明家，飛機(jī)的發(fā)明者。

早期的飛機(jī)他們?cè)?903年制造出了第一架依靠自身動(dòng)力進(jìn)行載人飛行的飛機(jī)飛行者1號(hào)，“飛行者”號(hào)是一駕普通雙翼機(jī)，它的兩個(gè)推進(jìn)式螺旋槳分別安裝在駕駛員位置的兩側(cè)，

由單臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)鏈?zhǔn)絺鲃?dòng)。1904年，萊特兄弟制造了裝配有新型發(fā)動(dòng)機(jī)的第二架“飛行者”，在代頓附近的霍夫曼草原進(jìn)行試飛，最長的持續(xù)飛行時(shí)間超過了5分鐘，飛行距離達(dá)4.4千米；1905年又試驗(yàn)了第三架“飛行者”，由維爾伯駕駛，持續(xù)飛行38分鐘，飛行38.6千米。第一次試飛的那一天，天氣寒冷，刮著大風(fēng)，首先由弟弟奧維爾·萊特駕駛“飛行者”飛機(jī)進(jìn)行飛行，留空時(shí)間12秒鐘，飛行36.5米。

在同一天內(nèi)，飛機(jī)又進(jìn)行了3次飛行，其中成績最好的是哥哥維爾伯·萊特。他駕駛飛機(jī)在空中持續(xù)飛行260米。

1903年12月14日至17日，“飛行者”1號(hào)進(jìn)行第4次試飛，地點(diǎn)在美國北卡羅來納州小鷹鎮(zhèn)基蒂霍克的一片沙丘上。第一次試飛由奧維爾·萊特駕駛，共飛行了36米，留空12秒。第四次由維爾伯．萊特駕駛，共飛行了260米，留空59秒。1906年，他們的飛機(jī)在美國獲得專利發(fā)明權(quán)。萊特兄弟萊特兄弟飛行的成功，最初并沒有得到美國政府和公眾的重視與承認(rèn)，直到1907年還為人們所懷疑；反而是法國于1908年首先給他們的成就以正確的評(píng)價(jià)，從此掀起了席卷世界的航空熱潮。他們也因此終于在1909年獲得美國國會(huì)榮譽(yù)獎(jiǎng)。同年，他們創(chuàng)辦了“萊特飛機(jī)公司”。維爾伯．萊特和奧維爾·萊特兩人都終身未婚。維爾伯．萊特于1912年5月29日逝世，年僅45歲。此后，奧維爾·萊特奮斗30年，使萊特飛機(jī)公司成為世界著名飛機(jī)制造商，資金高達(dá)百億美元。奧維爾．萊特于1948年1月3日逝世。1903年人類飛上天空萊特兄弟制作的飛機(jī)馮如馮如一號(hào)實(shí)現(xiàn)了中華飛天夢(mèng)馮如：中國航空第一人馮如，原名馮九如。1884年1月12日出生于廣東省恩平縣一個(gè)貧苦農(nóng)民的家庭。童年僅讀過幾年書，便輟學(xué)牧牛了。他從小喜歡制作風(fēng)箏和車船等玩具。對(duì)神話故事尤其是飛天故事，更是滿心向往。1906年，馮如在紐約學(xué)習(xí)機(jī)器制造之后，重返三藩市，開始招徒制造機(jī)器，同時(shí)也開始收集有關(guān)設(shè)計(jì)、制造和駕駛飛機(jī)的資料。經(jīng)過多年努力，馮如終于在1909年9月，即世界第一架飛機(jī)問世不到6年的時(shí)間內(nèi)，完成了中國人自己設(shè)計(jì)、自己制造的第一架飛機(jī)，從而擠身于早期世界航空之林。馮如這架飛機(jī)稱為“馮如1號(hào)”，與萊特型飛機(jī)相似，也是雙翼、構(gòu)架式機(jī)身，發(fā)動(dòng)機(jī)安裝在下翼中央的推進(jìn)式、鴨式操縱面布局的飛機(jī)。其方向舵也像萊特型飛機(jī)，但改進(jìn)了著陸裝置，起落架末端安裝著4個(gè)輪子。

1909年9月21日傍晚，“馮如1號(hào)”正式試飛。馮如駕機(jī)迎著強(qiáng)風(fēng)起飛，升至4.5米高，環(huán)繞一個(gè)小山丘飛行，飛行了約800米，顯示了他的飛機(jī)具有良好的性能，從而為我國動(dòng)力載人飛行史譜寫了光輝的第一頁。當(dāng)時(shí)中西報(bào)刊競相報(bào)道。美國《三藩市考察者報(bào)》在頭版顯著位置刊登了馮如的大照片，贊譽(yù)馮如為“東方的萊特”，并驚呼“在航空領(lǐng)域，中國人把白人拋在后面了！”

1909年10月28日，馮如聯(lián)合黃梓材、劉一枝、朱竹泉等人，把廣東制造機(jī)器廠擴(kuò)充為廣東制造機(jī)器公司，并公開招募優(yōu)先股東和股金。從1909年11月3日至1910年2月19日，僅3個(gè)月時(shí)間，就招得優(yōu)先股東67人，股金5875元。廣東制造機(jī)器公司在三藩市成立后，馮如任總機(jī)器師，隨即購置制造飛機(jī)的成套設(shè)備，并重新研制大功率的飛機(jī)。不久，新飛機(jī)制成，并經(jīng)過4次改進(jìn)，但在試飛中仍一再失敗。馮如并不氣餒。當(dāng)時(shí)他父母多次來信催他回國與家人團(tuán)聚，他周圍親友也勸他回來。馮如婉謝了親友，并發(fā)誓說：“飛機(jī)不成，誓不回國”。1911年1月18日早上，馮如駕駛著“馮如2號(hào)”飛機(jī)，在奧克蘭瓊斯街終端，靠三藩市海灣的艾勞赫斯特廣場公開試飛。飛機(jī)在地面滑行了約30.5米，即凌空而上，升至約12米高，環(huán)繞廣場飛行了約1600米后，向三藩市海灣飛去，然后返回，飛越奧克蘭郊區(qū)的田野，徐徐降落在起飛的廣場上。飛行歷時(shí)4分鐘。這是一次完全成功的飛行，馮如的助手們一齊擁上去向他祝賀。中西報(bào)紙?jiān)僖淮螤幭瓤趾蟮貓?bào)道。美國《三藩市星期日呼聲報(bào)》竟用整版通欄大標(biāo)題刊出“他為中國龍插上了翅膀”，并以巨龍、馮如飛機(jī)和馮如像作為套題照片，詳細(xì)介紹了馮如其人其事。

1911年1～2月期間，馮如駕駛飛機(jī)在海灣多次環(huán)繞飛行，其最高時(shí)速為104千米，飛行高度達(dá)200余米，性能達(dá)到了當(dāng)時(shí)世界的先進(jìn)水平。前往觀看飛行的中西人士不可勝數(shù)。歐、美各報(bào)交口稱道：“君之名譽(yù)時(shí)已飛騰于世界矣?！?/p>

1911年2月22日，馮如率助手朱竹泉、司徒壁如和朱兆槐攜帶飛機(jī)和設(shè)備乘輪船回國。

1911年10月10日，震撼世界的武昌起義爆發(fā)，全國沸騰。11月9日，廣州光復(fù)，廣東革命政府成立，馮如毅然率助手參加革命。并被任命為廣東革命政府飛機(jī)長，成為中國第一個(gè)飛機(jī)長。他立即在廣州燕塘建立廣東飛行器公司，這是中國國內(nèi)的第一個(gè)飛機(jī)制造廠。經(jīng)過3個(gè)月的努力，于1912年3月，制成一架與“馮如2號(hào)”相似的飛機(jī)，這也是中國國內(nèi)制成的第一架飛機(jī)，揭開了中國航空工業(yè)史的第一頁。因此，馮如也是我國近代航空事業(yè)的創(chuàng)始人和開拓者。

1912年8月25日，馮如在廣州燕塘公開進(jìn)行飛行表演。馮如駕駛自制飛機(jī)凌空而上，高約36米，東南行約8千米。當(dāng)時(shí)飛機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)