第2课工业革命的新发展

第二课工业革命新发展一、内燃机的创制1．地位：内燃机是第二次工业革命中另一标志性的(

动力机)。2．影响：内燃机的创制和应用．把由

(电机

)兴起的第二次工业革命推向新的发展阶段，在其推动下，(

汽车

)和(飞机

)作为新型交通工具和产业部门迅速崛起。内燃机还被广泛应用于(

播种机

)、(收割机)和(脱粒机)等农业机械，(轮船)以及(铁路运输)等众多领域之中，并最终取代(蒸汽机)而成为现代动力机中的主力军。内燃机简介内燃机，是一种动力机械，它是通过使燃料在机器内部燃烧，并将其放出的热能直接转换为动力的热力发动机。

广义上的内燃机不仅包括往复活塞式内燃机、旋转活塞式发动机和自由活塞式发动机，也包括旋转叶轮式的燃气轮机、喷气式发动机等，但通常所说的内燃机是指活塞式内燃机。活塞式内燃机以往复活塞式最为普遍。活塞式内燃机将燃料和空气混合，在其汽缸内燃烧，释放出的热能使汽缸内产生高温高压的燃气。燃气膨胀推动活塞作功，再通过曲柄连杆机构或其他机构将机械功输出，驱动从动机械工作。常见的有柴油机和汽油机，通过将内能转化为机械能，是通过做功改变内能。内燃机的发展历史

1876年，德国发明家奥托（Otto）运用罗沙的原理，创制成功第一台往复活塞式、单缸、卧式、3.2千瓦(4.4马力)的四冲程内燃机，仍以煤气为燃料，采用火焰点火，转速为156.7转/分，压缩比为2.66，热效率达到14%，运转平稳。在当时，无论是功率还是热效率，它都是最高的。奥托内燃机获得推广，性能也在提高。1880年单机功率达到11～15千瓦(15～20马力)，到1893年又提高到150千瓦。由于压缩比的提高，热效率也随之增高，1886年热效率为15.5%，1897年已高达20～26%。1881年，英国工程师克拉克研制成功第一台二冲程的煤气机，并在巴黎博览会上展出。随着石油的开发，比煤气易于运输携带的汽油和柴油引起了人们的注意，首先获得试用的是易于挥发的汽油。1883年，德国的戴姆勒（Daimler）创制成功第一台立式汽油机，它的特点是轻型和高速。当时其他内燃机的转速不超过200转/分，它却一跃而达到800转/分，特别适应交通动输机械的要求。1885～1886年，汽油机作为汽车动力运行成功，大大推动了汽车的发展。同时，汽车的发展又促进了汽油机的改进和提高。不久汽油机又用作了小船的动力。

1892年，德国工程师狄塞尔（Diesel）受面粉厂粉尘爆炸的启发，设想将吸入气缸的空气高度压缩，使其温度超过燃料的自燃温度，再用高压空气将燃料吹入气缸，使之着火燃烧。他首创的压缩点火式内燃机(柴油机)于1897年研制成功，为内燃机的发展开拓了新途径。狄塞尔开始力图使内燃机实现卡诺循环，以求获得最高的热效率，但实际上做到的是近似的等压燃烧，其热效率达26%。压缩点火式内燃机的问世，引起了世界机械业的极大兴趣，压缩点火式内燃机也以发明者而命名为狄塞尔引擎。这种内燃机以后大多用柴油为燃料，故又称为柴油机。1898年，柴油机首先用于固定式发电机组，1903年用作商船动力，1904年装于舰艇，1913年第一台以柴油机为动力的内燃机车制成，1920年左右开始用于汽车和农业机械。内燃机机构和系统组成

（1）曲柄连杆机构（2）配气机构（3）

燃料供给系统

（5）冷却系统4）润滑系统（6）点火系统（7）起动系统内燃机的分类

1.根据所用燃料分：汽油机、柴油机、天然气（CNG）、LPG发动机、乙醇发动机等，另有双燃料发动机（dualfuelengine）和灵活燃料发动机（Bi-fuelengine）。

2.根据缸内着火方式分：电燃式、点燃式、压燃式

3.根据冲程数分：二冲程、四冲程

4.根据活塞运动方式分：往复式、旋转式

5.根据气缸冷却方式分：水冷式、风冷式

6.根据气缸数目分：单缸机、多缸机

7.根据内燃机转速分：低速(<300r/min)、中速(300~1000r/min)、高速(>1000r/min)；

8.根据进气充量压力分：自然吸气式、增压式

9.根据气缸排列分：立式、卧式直列、V型、对置X型、星型内燃机内燃机

二、汽车的出现

1．内燃机的应用：19世纪末20世纪初，以内燃机为代表的一系列科技新成果应用于(交通运输

)领域，为(汽车)和(飞机)两种新型交通和运输工具的出现创造了技术条件。2．发明：1885年，(德)国工程师(本茨)和(戴姆勒)分别成功地将内燃机用于驱动车辆，并率先生产出首批作为商品出售的汽车。3．发展：以(福特)公司为代表的(

美国

)汽车工业迎头赶超，成为当时世界上最大的汽车制造商。4．意义：汽车为人们的(出行)提供了极大的便利，大大扩展了人们的(活动半径)，深刻地改变了人们的(消费观念)、(出行方式

)乃至社会生活的内涵。世界汽车工业的先驱——卡尔·奔驰第一个使用充气轮胎的人第一个在汽车上使用充气轮胎的人是法国的米其林兄弟。米其林兄弟在１８９４年发明了充气式轮胎，给轮胎技术带来了新的革命。在早先，车子的轮子用的不是木头便是金属。１８８８年，米其林在脚踏车上设计了充气式轮胎。卡尔·奔驰，１８４４年出生在德国卡尔斯鲁厄一个手工业者家庭，他是德国著名物理学家、汽车发明者之一、世界汽车工业的先驱者。卡尔·奔驰于１８８５年发明汽车并在试验室里完成汽车实物样本，当时因封建宗教界反对，认为卡尔·奔驰不干好事造了一个怪物，企图毁灭人类，要将卡尔·奔驰送到宗教审判台进行审判，卡尔·奔驰得到消息后逃到瑞士避难。而卡尔·奔驰的夫人——德国一位伟大的女性首次勇敢地将卡尔·奔驰设计的汽车从试验室开上马路，最终被人们认可。卡尔·奔驰回到德国后终身致力于汽车的改进。１９０３年，卡尔·奔驰退休，１９２９年逝世。最早的电动汽车制造者１８４７年，美国的法莫（Ｍ．Ｆａｒｍｅｒ）制造了第一辆以无导轨蓄电池为动力的电动汽车。１８８０年，法国的卡米·福尔最先制造出利用蓄电池作动力的、实用的电动汽车汽车大王和汽车之父

汽车大王---亨利·福特（HenryFord，1863年7月30日—1947年4月7日），美国汽车工程师与企业家，福特汽车公司的建立者。他也是世界上第一位使用流水线大批量生产汽车的人。这种新的生产方式使汽车成为一种大众产品，它不但革命了工业生产方式，而且对现代社会和文化起了巨大的影响，因此有一些社会理论学家将这一段经济和社会历史称为“福特主义”。汽车之父--卡尔·弗里特立奇·本茨（arlFriedrichBenz1844-1929)，德国著名的戴姆勒－奔驰汽车公司的创始人之一，现代汽车工业的先驱者之一，人称“汽车之父”、“汽车鼻祖”。三、莱特兄弟和飞机

1．发明：(1903)年，(莱特兄弟)成功地驾驶自行设计制造的安装有机械动力的载人飞行器升空飞行，宣告(航空时代)的到来。2、应用：在两次世界大战中，飞机被用于(

战争)，此后，(民用航空

)事业发展迅速。3．意义：飞机和汽车的广泛使用，使人们的活动扩大了(

空间)，缩短了(时间)，地球变得更(

“小”)了。莱特兄弟是指兄：维尔伯·莱特（1867.4.16—1912.5.12）和弟：奥维尔·莱特（1871.8.19—1948.1.30）两人，美国人，发明家，飞机的发明者。

早期的飞机他们在1903年制造出了第一架依靠自身动力进行载人飞行的飞机飞行者1号，“飞行者”号是一驾普通双翼机，它的两个推进式螺旋桨分别安装在驾驶员位置的两侧，

由单台发动机链式传动。1904年，莱特兄弟制造了装配有新型发动机的第二架“飞行者”，在代顿附近的霍夫曼草原进行试飞，最长的持续飞行时间超过了5分钟，飞行距离达4.4千米；1905年又试验了第三架“飞行者”，由维尔伯驾驶，持续飞行38分钟，飞行38.6千米。第一次试飞的那一天，天气寒冷，刮着大风，首先由弟弟奥维尔·莱特驾驶“飞行者”飞机进行飞行，留空时间12秒钟，飞行36.5米。

在同一天内，飞机又进行了3次飞行，其中成绩最好的是哥哥维尔伯·莱特。他驾驶飞机在空中持续飞行260米。

1903年12月14日至17日，“飞行者”1号进行第4次试飞，地点在美国北卡罗来纳州小鹰镇基蒂霍克的一片沙丘上。第一次试飞由奥维尔·莱特驾驶，共飞行了36米，留空12秒。第四次由维尔伯．莱特驾驶，共飞行了260米，留空59秒。1906年，他们的飞机在美国获得专利发明权。莱特兄弟莱特兄弟飞行的成功，最初并没有得到美国政府和公众的重视与承认，直到1907年还为人们所怀疑；反而是法国于1908年首先给他们的成就以正确的评价，从此掀起了席卷世界的航空热潮。他们也因此终于在1909年获得美国国会荣誉奖。同年，他们创办了“莱特飞机公司”。维尔伯．莱特和奥维尔·莱特两人都终身未婚。维尔伯．莱特于1912年5月29日逝世，年仅45岁。此后，奥维尔·莱特奋斗30年，使莱特飞机公司成为世界著名飞机制造商，资金高达百亿美元。奥维尔．莱特于1948年1月3日逝世。1903年人类飞上天空莱特兄弟制作的飞机冯如冯如一号实现了中华飞天梦冯如：中国航空第一人冯如，原名冯九如。1884年1月12日出生于广东省恩平县一个贫苦农民的家庭。童年仅读过几年书，便辍学牧牛了。他从小喜欢制作风筝和车船等玩具。对神话故事尤其是飞天故事，更是满心向往。1906年，冯如在纽约学习机器制造之后，重返三藩市，开始招徒制造机器，同时也开始收集有关设计、制造和驾驶飞机的资料。经过多年努力，冯如终于在1909年9月，即世界第一架飞机问世不到6年的时间内，完成了中国人自己设计、自己制造的第一架飞机，从而挤身于早期世界航空之林。冯如这架飞机称为“冯如1号”，与莱特型飞机相似，也是双翼、构架式机身，发动机安装在下翼中央的推进式、鸭式操纵面布局的飞机。其方向舵也像莱特型飞机，但改进了着陆装置，起落架末端安装着4个轮子。

1909年9月21日傍晚，“冯如1号”正式试飞。冯如驾机迎着强风起飞，升至4.5米高，环绕一个小山丘飞行，飞行了约800米，显示了他的飞机具有良好的性能，从而为我国动力载人飞行史谱写了光辉的第一页。当时中西报刊竞相报道。美国《三藩市考察者报》在头版显著位置刊登了冯如的大照片，赞誉冯如为“东方的莱特”，并惊呼“在航空领域，中国人把白人抛在后面了！”

1909年10月28日，冯如联合黄梓材、刘一枝、朱竹泉等人，把广东制造机器厂扩充为广东制造机器公司，并公开招募优先股东和股金。从1909年11月3日至1910年2月19日，仅3个月时间，就招得优先股东67人，股金5875元。广东制造机器公司在三藩市成立后，冯如任总机器师，随即购置制造飞机的成套设备，并重新研制大功率的飞机。不久，新飞机制成，并经过4次改进，但在试飞中仍一再失败。冯如并不气馁。当时他父母多次来信催他回国与家人团聚，他周围亲友也劝他回来。冯如婉谢了亲友，并发誓说：“飞机不成，誓不回国”。1911年1月18日早上，冯如驾驶着“冯如2号”飞机，在奥克兰琼斯街终端，靠三藩市海湾的艾劳赫斯特广场公开试飞。飞机在地面滑行了约30.5米，即凌空而上，升至约12米高，环绕广场飞行了约1600米后，向三藩市海湾飞去，然后返回，飞越奥克兰郊区的田野，徐徐降落在起飞的广场上。飞行历时4分钟。这是一次完全成功的飞行，冯如的助手们一齐拥上去向他祝贺。中西报纸再一次争先恐后地报道。美国《三藩市星期日呼声报》竟用整版通栏大标题刊出“他为中国龙插上了翅膀”，并以巨龙、冯如飞机和冯如像作为套题照片，详细介绍了冯如其人其事。

1911年1～2月期间，冯如驾驶飞机在海湾多次环绕飞行，其最高时速为104千米，飞行高度达200余米，性能达到了当时世界的先进水平。前往观看飞行的中西人士不可胜数。欧、美各报交口称道：“君之名誉时已飞腾于世界矣。”

1911年2月22日，冯如率助手朱竹泉、司徒壁如和朱兆槐携带飞机和设备乘轮船回国。

1911年10月10日，震撼世界的武昌起义爆发，全国沸腾。11月9日，广州光复，广东革命政府成立，冯如毅然率助手参加革命。并被任命为广东革命政府飞机长，成为中国第一个飞机长。他立即在广州燕塘建立广东飞行器公司，这是中国国内的第一个飞机制造厂。经过3个月的努力，于1912年3月，制成一架与“冯如2号”相似的飞机，这也是中国国内制成的第一架飞机，揭开了中国航空工业史的第一页。因此，冯如也是我国近代航空事业的创始人和开拓者。

1912年8月25日，冯如在广州燕塘公开进行飞行表演。冯如驾驶自制飞机凌空而上，高约36米，东南行约8千米。当时飞机运转