华体会体育首页

一台台机器的横空出世让人类工业开始腾飞迎来崭新的工业革命

时间:2022-09-08 00:04:43 作者:hth华体会官网登录 来源:华体会体育首页

 

  茹毛饮血的人类祖先不会想到,温文尔雅的贵族淑女也不会想到,忽然有一天,这个世界会变得如此喧闹狭小。不知名的东西怪叫着帮人干活,一个带着四个轮子的“怪物”开始在路上不停奔驰......其实上述所说的一切,都是一场改变了世界发展的革命所带来的。这便是促使整个世界面目全非的“科技革命”,也就是大名鼎鼎的第二次工业革命。

  随着资本主义经济的发展,到了18世纪,资产阶级在工业领域里开展了一场轰轰烈烈的大变革,这就是著名的工业革命。这场产业革命是以生产工具机为起点,以发明蒸汽机为代表的深刻的大变动,在资本主义发展史上竖起一块崭新的里程碑。

  这当中最有代表性的就是棉纺织业,尤其以英国最为知名。1733年,英国发明家约翰·凯伊发明了滑轮梭子(俗称“飞梭”),将织布速度提高了两倍,极大减轻了人力需求。1764年,织工兼木匠哈格里夫斯制造出了“珍妮纺纱机”(Spinning Jenny),同样帮助纺织业大规模发展。甚至连恩格斯都高度评价了这一发明,认为它从根本上改变了英国工人的状况。

  后来,棉纺织业中的各种机械陆续出现,形成了棉纺织业的“一条龙”般的机械化。不久诸如毛纺工业、呢绒工业、冶金业、采煤业、印刷业等都有不少新机械发明问世。随着它们的出现,动力的需求越来越急迫,在这种要求的直接诱使下,蒸汽机动力出现了。

  1705年,英国工程师托马斯•纽可门研制出了世界上第一台真正的蒸汽机(下图)。从外形来看,该蒸汽机本体上还附带着一个能自身带动的抽水机,二者利用一根平衡横梁来进行连接,梁的一端和活塞相连,另一端与抽水机相连,活塞在汽缸中上下移动,便能带动抽水机。但该款蒸汽机的缺点也是比较明显:只能作往复运动,限制了运用范围,耗损资源且效率低。

  时间来到了1769年,大名鼎鼎的詹姆斯·瓦特设计制造出了第一部电动式蒸汽机,解决了热能的浪费问题,并获得了专利。瓦特的做法是,通过一个阀门把蒸汽引进一个经常保持低温的冷凝器内冷却,使汽缸一直保持着高温。这样就把冷凝工序从汽缸中分离了出来。这种蒸汽机能够带动多种机械,而耗煤量只是萨弗里蒸汽泵的1/20,纽可门蒸汽机的1/6,优点十分明显,所以很快取代了纽可门蒸汽机。

  随着蒸汽机的改善和推广,资本主义工业革命急风暴雨般地向纵深发展。它的一个显著的特点,就是以此为契机,引发了机器制造业的繁荣和飞速发展,并引起了多种运输工具的大变革。

  蒸汽机的发明和应用是资本主义发展史上第一次动力革命。它的影响和意义都是十分巨大的。但是,随着蒸汽机的广泛推广和使用,人们在认识到了它的许多优点的同时,它的局限性也逐渐显露出来。例如体积庞大,应用复杂,效率偏低,特别是无法单独提供动力。因此,研究制造一种新的动力机器来替代蒸汽机就越来越成为必然的和迫切的问题。

  早在蒸汽机发明以前,就有人提出了制造内燃机的想法。1673年,荷兰物理学家惠更斯提出了利用火药爆炸作动力来制造内燃机的理论,并试图制造真空活塞式火药内燃机,但没有获得成功。他的弟子约翰·巴贝尔也做过类似内燃机的实验,但也未能成功。

  1857年,意大利教师巴尔桑蒂和马特努奇设计了“自由活塞”发动机(下图),并成功地进行了爆发作功。但这种内燃机激动效率出奇的慢,甚至比不上蒸汽机的一半,因此被他视为一个失败的作品。

  经过不断的研究,法国人艾蒂安·勒努瓦于1860年试制成功了世界上第一台实用性内燃机,即二冲程、无压缩、电点火煤气机。这种内燃机的外形和很多结构都和蒸汽机相似,其最大特点是能平稳运转,缺点是它的燃烧消耗量极高,热效率低,电点火也不可靠。但作为一种新款的小型动力机,开创了该领域的一次创新,开启了内燃机历史上的首次批量生产。

  1883年,德国工程师戈特利布·戴姆勒试制成功了世界上第一台汽油发动机。它用汽油取代煤气作燃料,为四冲程往复活塞式,优点是体积小、重量轻、马力大、效率高,工作时达到8马力。这种轻型高速发动机适用于运输性动力装置,为交通运输业的飞速发展提供了可能。

  1892年,德国工程师狄塞尔成功制造了使用低质油的柴油机。这种内燃机设想通过提高压缩比以提高效率,采用压缩点火的方法。狄塞尔内燃机的效率达到了空前的30%。这种柴油内燃机的出现,标志着往复活塞内燃机正式诞生。从此,这种内燃机进入了完全成熟的历史时期。

  在人类历史上,很早就有关于“自动行驶”的记载了。然而,在蒸汽机和内燃机还没有出现以前,这些幻想中的自动行驶物体的动力来源只能是体力或风力而已,显然难以获得成功。蒸汽机发明后,立即显示出了强大的威力。前面我们已经说过,用蒸汽机作动力的轮船很快行驶在江河之上,拖着长长车厢的蒸汽机火车也飞驰在铁路之上。那么,当时是否有蒸汽机汽车出现呢?回答是肯定的,只是这种汽车没有推广开来。

  最先使用内燃机作汽车动力的想法是1860年一位法国工程师提出来的,但当时受制于发动机的体积过大,功率偏小的缺点最终未能成功。人们通常认为,西欧的工业大国——德国亦是汽车工业的第一故乡,其著名的代表是前文提到的戈特利布·戴姆勒和威廉•迈巴赫(下图)。

  1885年,二者共同研制的新式两轮车正式推出,诞生了世界上第一台摩托车,时速可以达到每小时12公里。1889年的巴黎国际展览会上,戴姆勒研制的人类历史上第一辆四轮汽车正式亮相。这辆车的发动机为双气缸,架子用钢材料制成,轮子为钢架实心橡胶带。这次展出引起了人们关注,这辆新车被称为“钢架车”。

  而另一位德国人卡尔-本茨则被视为第一位真正的汽车专家。从某种意义上讲,戴姆勒和迈巴赫只能称作发动机专家,因为他们将主要的精力用在了发动机上,而对汽车的其他零附件并未引起多大的注意。真正地将着眼点放在“汽车”这个整体之上、而只把发动机用作汽车的一个重要组成部分来看待的第一个人就是本茨。

  他经过不断地实践,成功地设计制造出了一种高转速的双冲程发动机,用新的高压电火花法克服了以前电火花在点火中出现的难题。1879年,他获得了专利,成立了“本茨公司莱茵燃气发动机厂”。1885年他和戴姆勒各自独立地试制成功了世界上最早的实用型汽车。这种汽车已经具备了今天汽车的一些基本特点,如既可以在平路上行驶,又可以在斜坡上爬行。

  到了19世纪末的时候,钢铁和汽车制造开始在美国兴起,世界汽车生产中心才从德国转移到了美国,于是有了克莱斯勒、通用等汽车品牌,进而奠定了美国在20世纪初的世界工业霸主地位。

  第二次工业革命的出现,使得世界工业的发展步入了一个新的阶段。此后,越来越多的科技产品和“新奇物件”如雨后春笋般不断诞生,现代化工业的雏形逐渐开始形成,为近代化发展奠定了坚实的物质基础。

...