原创<br> 涨知识：往复活塞发动机简史( 四 ) 原标题：涨知

1885年英国人斯图亚特提出将柴油事先加热至气化的设想， 1891年霍恩斯比父子公司研制成功热球发动机/hotbulbengine 。热球机气缸盖顶部有球形空腔，运行前先将球形腔加热（例如用酒精喷灯）至700度以上，柴油喷到球形腔高温内壁发生气化，随同空气被吸入气缸，在压缩过程终了时发生燃烧爆发，其压缩比低于汽油机。热球发动机进入正常运转状态后球形腔的高温由热球机自身维持。

热球发动机最大的问题不只是笨重、工作环境差，还有不能即时启动，热球机船长在准备开航时要提前下令“升火！”仿佛是蒸汽机时代锅炉升火一般。热球机多以低转速运行，哐当哐当的金属撞击声传得很远。热球发动机有两大优点，一是制造精度要求不高，适于低水平生产；一是可以使用柴油、重油、回收机油、石蜡油、生物油等。 1915年广州协同和机器厂制成中国第一台热球发动机。

1968年笔者毕业分配至渤海边一家渔船厂，不久在一艘进坞修理的渔船上看到傻大黑粗的主机，船员说这是“火头机” 。大学课本上的船舶动力只有蒸汽机、汽油机、柴油机、蒸汽轮机、燃气轮机，却没有什么“火头机” 。后来看到有关图纸知道“火头机”的学名就是热球发动机，华北地区的海洋渔船及所装备的热球机多来自日本或仿造日本。文革期间图书馆关门，书店卖“红书” ， “火头机”详情无处可查。大概也在那时“火头机”日薄西山而消失，今天虽有网络的便利也不易找到他的前世今生。

柴油发动机

德国人狄塞尔从粉尘爆炸现象想到可以不事先加热柴油，只需加大活塞压缩比使气缸内形成高温高压环境（500-700℃ ， 40-50个大气压），被加压的柴油通过细孔喷入气缸成雾化状态，即可在高温高压空气中自行发火燃烧急剧膨胀。 1897年狄塞尔的样机运转成功，即柴油发动机或称狄塞尔发动机（热球机因而也称半狄塞尔机）。柴油机特有部件高压油泵、喷油器的经典设计由美国康明斯公司1924年推出。柴油机气缸压缩比可超过20 ，带来的问题是运行粗暴、受力大，因而机件尺寸大，柴油机单位功率的重量、体积大于汽油机，但柴油机油耗低、油价低、火灾风险低的特点更令人瞩目。柴油机问世后很快占有民用船舶动力与中低速军用船舶动力（包括非核动力潜艇）的几乎全部。铁路机车方面，柴油机机车依托传动问题的完美解决（机械方式、液力方式、电力方式）而将蒸汽机逐出，现今至少还能与电动力机车平分秋色。