18世纪后半叶,瓦特发明了蒸汽机,这是一个具有划时代意义的发明。不过,由于它效率极低、需要配有体积庞大的锅炉且锅炉随时有爆炸的危险,因此人们一方面不得不继续使用蒸汽机,另一方面更加强烈地希望能有一种高效率、体积小且安全可靠的机器取代它。19世纪50年代中期,不少有识之士都开始投身于此项研究。其中最具代表性的人物,当属法国工程师莱诺尔及罗夏,此外,还有一位默默无闻的研究者,他就是德国的奥托。
与上述两位工程师相比,奥托可以说是最没有资格从事这项研究的人。他出生于德国一个贫困的钟表匠家庭,少年时即辍学到德国科隆一家小店做学徒工。并且,与两位工程师“竞争”的这一年,他只有22岁。
结果很快出来了:1860年,莱诺尔首先制造出了一台以煤气为燃料的内燃机。这种新型内燃机不仅造型小巧,而且比老式的蒸汽机安全得多,不过,遗憾的是,由于没有在内燃机的机箱内对空气进行必要的压缩,所以它产生的热效率并不高。
接下来,罗夏于1862年提出了内燃机的动力应采取四冲程方式,即在四个行程内完成一个进气、压缩、燃烧膨胀和排气的工作循环。这是一个极富创意的设想,不过,遗憾的是,不知什么原因,罗夏却迟迟没有制造出样机。
几乎同时,奥托也提出了四冲程循环设想。和罗夏不同的是,奥托的设想从一开始就以实践运用为目的,因此在完成初步设计不久,就制造出了世界上第一台四冲程循环内燃机。“奥托循环”因其高效实用,被当时的人们誉为“理想的循环”。
一个小工匠竟打败了两位大工程师,这让年轻的奥托名声大振。不过奥托并没有被成功冲昏头脑,在他看来,这仅仅只是他实现人生理想的第一步,他还要让自己的理想无限循环下去。他立即拿出销售内燃机样机的收入,添置了新型实验设备,继续投入研究工作。
1875年,奥托终于完成了四冲程内燃机的全套设计工作。他的努力再一次为他赢得了无数荣誉,包括他最为看重的柏林大学授予的荣誉工程学博士学位。此后,奥托仍没有放弃对四冲程内燃机的研究、改进工作,直到1891年于德国科隆病逝。
只有在成功面前保持清醒的头脑,才能让理想无限循环,抵达成功的顶峰。
摘自《易友》