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理想年代[校对版] 光景 2133 字 2022-11-12

“是啊?!”李四光奇怪的搔搔后脑勺。“您不知道?”

“刚刚知道。”李想自知失态,干笑道:“你对地质学非常感兴趣?”

“是的。”李四光点点头。“我对新兴的石油地质学最感兴趣。”

“最早提出‘石油’一词的是中国北宋编著的《太平广记》。正式命名为石油是根据中国北宋杰出的科学家沈括在所著《梦溪笔谈》中根据这种油‘生于水际砂石,与泉水相杂,惘惘而出’而命名的。现代石油历史始于西元一八四六年,当时生活在加拿大大西洋省区的亚布拉罕·季斯纳发明了从煤中提取煤油的方法。波兰人依格纳茨·卢卡西维茨发明了使用更易获得的石油提取煤油的方法。次年波兰南部克洛斯诺附近开辟了第一座现代的油矿。这些发明很快就在全世界普及开来了。西元一八六一年在巴库建立了世界上第一座炼油厂。当时巴库出产世界上90的石油。巴库开始工业性采油之后,成为外高加索工业中心和举世闻名的石油基地,拥有二十二大炼油基地,石油工业非常发达。”丁文江微笑道。

“上世纪石油工业的发展非常缓慢,提炼的石油主要是用来作为油灯的燃料,但是随着近年来随着内燃机的发明情况骤变。”李四光谈起石油,立刻两眼神采飞扬。“早在十九世纪中期,欧美的科学家便完善了通过燃烧煤气,汽油和柴油等产生的热转化机械动力的理论。这为内燃机的发明奠定了基础。活塞式内燃机热效率高、功率和转速范围宽、配套方便、机动性好,所以获得了广泛的应用。海上商船、内河船舶和常规舰艇,以及某些小型飞机也都可以由内燃机来推进。”

活塞式内燃机起源于用火药爆炸获取动力,但因火药燃烧难以控制而未获成功。一七九四年,英国人斯特里特提出从燃料的燃烧中获取动力,并且第一次提出了燃料与空气混合的概念。

一八三三年,英国人赖特提出了直接利用燃烧压力推动活塞作功的设计。之后人们又提出过各种各样的内燃机方案,但在十九世纪中叶以前均未付诸实用。直到一八六零年,法国的勒努瓦模仿蒸汽机的结构,设计制造出第一台实用的煤气机。这是一种无压缩、电点火、使用照明煤气的内燃机。勒努瓦首先在内燃机中采用了弹力活塞环。这台煤气机的热效率为4左右。

英国的巴尼特曾提倡将可燃混合气在点火之前进行压缩,随后又有人著文论述对可燃混合气进行压缩的重要作用,并且指出压缩可以大大提高勒努瓦内燃机的效率。

一八六二年,法国科学家罗沙对内燃机热力过程进行理论分析之后,提出提高内燃机效率的要求,这就是的四冲程工作循环。

一八七六年,德国发明家奥托运用罗沙的原理,创制成功第一台往复活塞式、单缸、卧式、32千瓦的四冲程内燃机,仍以煤气为燃料,采用火焰点火,转速为1567转分,压缩比为266,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。一八八零年单机功率达到11~15千瓦,到一八八三年又提高到150千瓦。由于压缩比的提高,热效率也随之增高,一八八六年热效率为155,一八九七年已高达20~26。一八八一年,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。一八八三年,德国的dailer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。一八八五年~~一八八六年,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。

一八九二年,德国工程师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,也就是柴油机于一八九七年研制成功,为内燃机的发展开拓了新途径。

diesel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diesel引擎。

这种内燃机以后大多用柴油为燃料,故又称为柴油机。一八九八年,柴油机首先用于固定式发电机组,一九零三年用作商船动力,一九零四年装于舰艇。

以柴油机为动力的内燃机车,以及用于汽车和农业机械,都是后话。