四冲程发动机

　　1870年至1871年，普法战争爆发。新兴的德国在战争中脱颖而出，最终完胜法国。战场上的胜利为德国带来巨大的利益，50亿法郎的巨额战争赔偿，成为德国发展工业化的强劲助力；南部亲法的几个联邦纷纷回归中央政府，一个强大统一的德意志从此诞生。充足的资本，积极的氛围，和平的环境，德国的发展蒸蒸日上。

　　19世纪中后期，人类的发明家们开始探寻能够补充和替代蒸汽动力的新能源。1866年，德国科学家西门子制造完成世界上第一部发电机，并在19世纪70年代正式投入实际运行。到了80年代，美国发明家爱迪生在纽约建立起世界上第一个火力发电站。1859年，美国宾夕法尼亚州钻出世界上第一口油井，石油作为另一种重要的可利用能源，成为发明家们的新宠儿。

　　新能源的出现，再度掀起新一轮工业革命的浪潮。这一次，幸运牢牢掌控在德国人的手中。

　　尼古拉斯•奥托，发明家。1860年的某一天，无所事事的奥托在咖啡馆里闲坐，他在报纸上看到了这样一则消息：一个叫雷诺尔的法国人利用煤气做燃料，制造了超越蒸汽机的发明，这台发动机完全抛弃了蒸汽机的工作原理，把外部燃烧加热改为汽缸内部燃烧，这样能更加有效地利用热能。遗憾的是，这台两冲程内燃发动机必须连接在煤气管道上，功率也不够强劲，实用性几乎为零。这则消息让奥托大受启发，他觉得自己应该马上着手研制内燃机。经过一番认真思考，奥托确定了自己工作的方向，他要超越前人，设计制造一台全新的，四冲程的内燃发动机。

　　“气体进入气缸，点火燃烧，膨胀后推动活塞运动，之后排出废气……”这是两冲程内燃发动机的工作原理。在当时，这已经是发明家们能够创造的极限。在自己创办的工厂里，奥托冥思苦想，反复试验，他的目标当然不是重复前人的发明。究竟怎么做才能够产生足够强劲的功率？增加燃料，还是让燃烧更充分？

　　然而关键问题在于，如何增加燃料，让燃烧更充分呢？面对这个难题，奥托和他的研发团队一筹莫展。

　　回顾这段历史，德国道依兹股份公司历史主管赫尔穆•特米勒先生说：“把纸上的原理变成实实在在的机器，也就是付诸实践，这个过程大概持续了10-20年，这也是奥托的困难之所在。实验屡遭失败，耗尽了他的资产。”

　　一次次的挫折和失败并没有减退奥托对内燃机的执著，在他的引领下，研发工作一直在继续。而成功的机会，最终会留给那些有准备的人。

　　1876年，历经14年的不懈研发，奥托终于制造出由进气、压缩、膨胀、排气四个过程组成的四冲程发动机，其发动机的原理被称为“奥托循环”。压缩，经过压缩，同样大小的体积，容量却多出了好几倍，这就意味着燃烧后产生的功率也大出了好几倍。和之前的发动机相比，奥托的四冲程发动机具有体积小、份量轻、功率大的特点，有了它的出现，汽车的诞生才真正具有了可能性。

　　自那时起直到今天，人类生产的汽车中，约有99%使用的是根据“奥托循环”原理制成的发动机。