本篇文章给大家谈谈《蒸汽汽车发动机》对应的知识点，希望对各位有所帮助。

本文目录一览：

• 1、蒸汽发动机的格林蒸汽发动机
• 2、自制简易蒸汽发动机需要什么材料
• 3、瓦特发明了蒸汽机，为什么蒸汽能带动火车前进？
• 4、格林蒸汽机原理
• 5、世界上最小的发动机有多小

蒸汽发动机的格林蒸汽发动机

这是一种新的活塞蒸汽引擎，名叫格林蒸汽引擎，它是专门为固定和航行应用而设计的高效、经济、搭建简单的驱动装置。这种蒸汽发动机已经取得了美国专利，号码为：6647813。

驱动一艘船、一台发电机、空气泵、水泵、热吹风机、水蒸馏器、热泵、空调、模型飞机等等……凡是用到燃料能够发出多余热能的引擎，都可以通过某种方式，把多余的热能转换成产生水蒸汽，进而驱动这种格林蒸汽发动机。由于这种格林蒸汽发动机重量很轻、结构也很紧凑，所以可以在很多地方一展身手。

这种格林发动机最具革命性的改进之处在于，把传统发动机的往复式运动转变为回转式运动，于是就大大的简化了活塞发动机。如图片中所看到的，一个全尺寸的这种发动机重量仅仅5磅（除去飞轮），却能够产生足够的力量驱动一艘船或者一个发电机。 蒸汽发动机有很多有点，例如更少的污染、更安静的运行、在低速下能提供更高的扭矩、没有传输要求、更长的使用寿命，更低的维护费用。除了上面说的之外，格林蒸汽引擎还有以下独特的功能：

· 运行需要很低的蒸汽压力和很小的蒸汽量

· 造价低廉

· 几乎不需要润滑油

· 能在数分钟之内拆/装完毕

· 超轻的重量

· 很少的运动部件

· 汽锅的要求微不足道

· 可以像电动马达那样以任何姿势工作

· 外型很小，节约空间

· 可以根据需求改变配置

· 使用之前蒸汽发动机没有应用过的材料和方法

· 高度灵活，简单优雅 获得专利的转动曲柄装置是Robert Green发明的，这一独创性的设计使得发动机摆脱了传统曲轴和凸轮对于润滑和精密加工的要求。它还提供了一个独特的配置方式：气缸和主轴的方向相一致。因此可以搭建一个紧凑、重量轻、体积小的发动机。

活塞和气门的操作过一短片软轴，由于这个软轴是固定不能转动的，所以活塞杆和气门推杆在往复运动的时候也被固定在位置上。气缸是浮动的，与底部的旋转球连接在一起。这样典型发动机的结构和重量都被削减了。 左面这个示意图展示了怎么通过每天产生24加仑的水蒸气。这些热水可以通过一个普通的家用高压锅在低火下产生。这个模型蒸汽引擎系统，可以产生4-20磅/平方英寸的蒸汽。

自制简易蒸汽发动机需要什么材料

○ 3/16英寸夹合板（大约12×8cm）

○ 自动铅笔（可选的）

○ 铜管

○ 活塞需要13/32英寸的，而汽缸需要7/16英寸×0.014英寸的

○ “茶灯”（Tea Light）蜡烛

○ 重型垫圈，至今要比茶灯小

○ 五分钟快干环氧树脂胶水

○ 塑料管（用于连接压缩空气的输入端）

○ 草坪洒水旗杆或者钢琴线（大约18AWG，直径约1mm）

○ 花茎线或者钢琴线（大约24AWG，直径约0.5mm）

○ 带有塑料管的Q-Tips（不是纸张）

○ 小的橡皮筋

○ 塑料包装纸

● 电钻（最好是钻台）和钻头

● 管钳——在大部分五金店里都有卖。

● 钳子和线钳

● 空的锡罐

● 刀片

● 砂纸

● 台钳（可选的）

瓦特发明了蒸汽机，为什么蒸汽能带动火车前进？

瓦特发明蒸汽机，带动工业革命的故事，大家都耳熟能详。据说瓦特小时候看到水烧开后，蒸汽把水壶盖顶开，从中意识到蒸汽里面蕴藏着巨大的能量，因而埋下了将来发明蒸汽机的种子。

瓦特的伟大毋庸置疑，但有两个基本事实也必须了解一下：首先，蒸汽机并不是瓦特第一个发明的，他的主要功绩是将其实用化；其次，瓦特研究蒸汽机所需的科学知识与巨额资金，不是他自己所能具备的，他得到了一个神秘团队的支持。

尤其是第二点，瓦特本人只是一名工匠，既没有受到高等教育，家里又没有矿，在正常的情况下，是很难克服这些困难的。幸运的是，瓦特遇到了这个神秘团队，最终完成了实用蒸汽机的发明。

▲瓦特搞发明的油画

一、蒸汽机

早在两千年前的古希腊时代，人们就发现了蒸汽具有推动物体运动的能力，但无法利用这种能量。17世纪末18世纪初，法国和英国的科学家先后发明了原始的蒸汽机。

不过，这些原始蒸汽机都不太实用，不但效率低，而且体积又很大，只能用在煤矿里抽水。这是为什么？因为只有煤矿才养得起蒸汽机，烧煤不花钱。

▲瓦特的画像

瓦特蒸汽机的原理并不复杂，蒸汽进入汽缸后推动一个活塞往复运动，活塞再与其他装置相联结，达到动力输出的效果。形象地说，这个活塞就是水壶盖子，蒸汽把盖子往上顶时产生动力，蒸汽泄掉后，盖子会自动盖上，等待下一次循环。

原理虽然简单，但实现起来非常困难。瓦特是学徒工出身，学的是仪器制造和锤工技能，特别擅长使用锤子。心灵手巧的瓦特得到了格拉斯哥大学的认可，让他在学校里开了一间小店，专门制作数学仪器，

小店开得不错，有了点积蓄后，他便开始鼓捣蒸汽机。不过，蒸汽机是个大家伙，买原材料、做试验都需要资金，瓦特的小店根本不够开支的。一位钢铁厂老板看到了蒸汽机的潜力，全力资助瓦特。

▲18世纪的英国处在工业革命的前夜

有钱就好办多了，瓦特全心全意搞了好几年，投入海量的资金，终于……把投资人给搞破产了，猪站到了风口上，风力不够摔死了。瓦特的蒸汽机仍然问题重重，马力小得可怜，烧掉的煤比输出的动力更值钱。

祸不单行，瓦特的妻子不幸去世，悲伤的瓦特放弃了蒸汽机的研究，打算去俄国随便干点啥，远离这个让他伤心的地方。这时，有一个叫博尔顿的老板来找瓦特，重新点燃了瓦特心中的希望。

二、月光社

博尔特自己有工厂，手下千把号工人，生产各式各样的网红商品，财大气粗。他现在最烦恼的是厂里的动力不足，水力转轮机不能在旱季工作，影响了他的产量和收入。听说瓦特在搞蒸汽机，博尔特便找上门来。

博尔特的条件很诱人，免费提供厂房和资金，蒸汽机成功后带来的利润两人对分。还有什么可说的，瓦特其实也放不下蒸汽机，便答应了博尔顿，继续他的研究。

▲瓦特蒸汽机发明之前，已经具备了大规模机器生产的条件

除了提供充足的资金外，博尔特还为瓦特提供了一个更重要的资源——月光社。这是一个由当时最顶级科学家组成的社团，创造人是达尔文，发明进化论的那位达尔文他爷爷。

月光社就是帮助瓦特取得成功的神秘团队，成立于1765年，博尔顿也是始创人之一。由于他们喜欢在月圆时聚会，因而取名叫月光社，肯定跟狼人没有任何联系。

月光社里集中了哲学家、化学家、天文学家、商人等等，他们更侧重于科学技术的实用化，生产更新颖和更廉价的商品，对促进英国的工业革命起过很大的作用。

▲月光社旧址

，英国的平民科学家越来越多，他们很难被由贵族和牛津剑桥人士把持的皇家科学协会所接纳。月光社只看重知识和能力，甚至只要对某个领域有兴趣即可加入。在这里，瓦特的学徒工身份不是障碍，大家都是平等的，也许这才叫广开民智吧。

由于这些平民科学家和商人更容易接受法国大革命的思想，而受到英国主流社会的责难。再加上创造人相继离世或移民，月光社终于归于沉寂。而月光社最广为人知的成就，便是帮助瓦特完成了蒸汽机的研究。

三、功成名就

瓦特起先在月光社里并不起眼，他如饥似渴地向科学家们学习各种知识，比如他天天在烧煤，却不知道氧气和二氧化碳是什么东西，还有行星是围绕太阳作圆周运动的。虽然这些知识跟蒸汽机好像没啥关系，但说不定什么时候就能派上用场呢。

果然，瓦特很快从行星运动里得到启发，找到了研究蒸汽机的新思路，把活塞及联结杆的运动方式，由直线改为类似行星运动的齿轮旋转。老式蒸汽火车的车轮就是最明显的代表。

▲火车是蒸汽机最佳应用之一

最为困扰瓦特的一个问题，是蒸汽机的马力太低，也就是力量不足。月光社另一位成员威尔金森，有一次冒着雾气看完瓦特蒸汽机的试验后，马上指出了其中的问题：汽缸的密封性太差，导致蒸汽压力太低。想要把盖子顶得更高，换个高压锅才行。

威尔金森拆开汽缸一看，妈呀，原来是瓦特手工锤出来的（别忘了他是锤工学徒出身），缸体开口处的密封件是浸了水的绳子，难怪一开机就雾气腾腾，漏出来的蒸汽太多了，都快赶上土耳其浴室了。

▲最初的瓦特蒸汽机

威尔金森对瓦特说，我有办法让你的蒸汽机马力成倍提高，要不要？开玩笑，当然要，瓦特和博尔特迫不及待地回答。威尔金森开出了一个条件，蒸汽机研制成功后，只能买他提供的汽缸。OK，成交！

威尔金森回去后没几天，拿来了一套新的汽缸和活塞，一眼看上去就比瓦特亲自加工的至尊手工专享版高大上太多了，金属外表光滑，开口处的尺寸严丝合缝。

▲瓦特蒸汽机的原理图

威尔金森到底是干什么的？他是个机械制造商兼军火商，专门为英国军队制造火炮。他有当时最先进的全套金属加工设备，这个汽缸就是用加工炮管的车床镗出来的，自然上档次。

新的汽缸活塞装上去一试，功率比原先提高了4-5倍，最高达到40马力，终于具备了实用的价值。瓦特和博尔特长吁了一口气，特别是博尔特，砸在这台蒸汽机上的金钱已经海了去，财大气粗的博尔特也快吃不消了，好在黑暗已经过去，黎明即将到来。

▲蒸汽动力汽车

经过进一步改进后，第一台高压联动蒸汽机在1782年问世，也被称为万能蒸汽机，能够用在几乎所有需要机器动力的地方，成本只有马拉动力的十分之一。蒸汽机的订单接得博尔特手抽筋，大笔的英镑滚滚而来。

之后几十年里，蒸汽动力火车、轮船、汽车先后被发明出来，人类正式进入了机器时代。而瓦特凭借蒸汽机的专利和销售收入，实现财务自由，人生进入了收获阶段，买房旅游，然后光荣退休。博尔特则成为英国有名的蒸汽机制造商，使自己的财产翻了好几倍。

▲蒸汽动力轮船

发明和创新需要的不仅是头脑，同时也离不开财力物力和更多领域知识的支持。瓦特的幸运之处是他遇到了博尔特和月光社，使当时英国最好的头脑为己所用。再加上他本人的勤奋及一点点运气，终于成为名留青史的发明家，开启了一个崭新的时代。

格林蒸汽机原理

简介

格林蒸汽机，是一种新的活塞蒸汽引擎，又叫格林蒸汽引擎，它是专门为固定和航行应用而设计的高效、经济、搭建简单的驱动装置。

格林蒸汽机原理

格林蒸汽机是利用蒸汽机把燃料（一般用煤）的化学能变成热能，再变成机械能，而使机车运行的一种蒸汽机。格林蒸汽机最具革命性的改进之处在于，把传统发动机的往复式运动转变为回转式运动，于是就大大的简化了活塞发动机。一个全尺寸的这种发动机重量仅仅5磅（除去飞轮），却能够产生足够的力量驱动一艘船或者一个发电机。

优点

格林蒸汽发动机有很多优点：

1）更少的污染

2）更安静的运行

3）在低速下能提供更高的扭矩

4）没有传输要求

5）更长的使用寿命

6）更低的维护费用

除了上面说的之外，格林蒸汽引擎还有以下独特的功能：

1）运行需要很低的蒸汽压力和很小的蒸汽量

2）造价低廉

3）几乎不需要润滑油

4）能在数分钟之内拆/装完毕

5）超轻的重量

6） 很少的运动部件

7）汽锅的要求微不足道

8）可以像电动马达那样以任何姿势工作

9）外型很小，节约空间

10）可以根据需求改变配置

11）使用之前蒸汽发动机没有应用过的材料和方法

12）高度灵活，简单优雅

世界上最小的发动机有多小

迄今为止最小的人造纳米发动机被研制成功

美国当地时间7月24日消息，在今天发表的最新一期《自然》杂志上，伯克利大学的研究人员对自己研制成功的迄今为止最小的人造发动机进行了描述。这种纳米尺度的发动机宽度仅有500纳米，300个这样的电子转子才相当于人类头发的直径大小。这一研究成果最终将广泛应用于光学开关以及为流体芯片等领域，为发动机运转带来全新的含义。

伯克利大学的Alex Zettl及其同事通过在一个硅晶片上附着一个多层的碳纳米管，然后再涂上一个200纳米左右的金原子涂层。通过对晶片特定区域的蚀刻之后，金属薄片就可以进行自由旋转。通过对晶片不同区域施加不同的电压，科学家可以控制该金属碟片的运动（上图为扫描电子显微镜所拍摄的该结构静态图像的合成效果）。

科学家表示，这是“迄今为止最小的人造发动机”，“自然界还要比我们超前——有些生物发动机甚至比这个发动机的尺寸还要小，但我们也正在取得进展。”

与现有的微型发动机不同，伯克利大学的设计模型可以在一个较大的频率和温度范围内运转，能够适应不同的工作环境，包括高度真空和强烈的化学条件。研究人员希望将这种发动机的尺寸进一步缩小。虽然还有许多基本问题需要解决，但科学家们对能够成功制成如此微小的发动机已经很激动。他们迫切希望自己的研究成果能够尽快应用于现在人们使用的微电子设备甚至纳米电子设备。

关于《蒸汽汽车发动机》的介绍到此就结束了。