奥拓循环的奠基者:尼古拉斯·奥托

人类的汽车发展史离不开蒸汽机和马车,前者为人类离开使用牛马鹿狗作为牵引力提供了一个未来的发展方向,所以,咱们这个编辑部里不会有什么“汽车是1886年奔驰发明”这一说,而且每次听到这样的话都觉得很可笑之余,觉得这些车媒编辑、自媒体的受教育历程挺可悲的,不经大脑、不加推敲地照本宣科,说他们误国误民也并不为过!

从20世纪开始,汽车技术(包括发动机、车架、悬挂系统,甚至是电动汽车BEV、增程式电车等)在全球范围内开始井喷式发展,例如什么Side-Valve(侧阀)、OHC、OHC、机械喷射、电喷等等都是从19XX-1999年这段时间里被发明出来并开始普及的。时间来到21世纪的今天,其实汽车技术已经发展到一个瓶颈阶段了,这点相信是个明眼人都能发现。

奥拓循环的奠基者:尼古拉斯·奥托-有驾

图:千万别以为蒸汽机车才是当时的高科技,实际上马车发展到中后期已经出现了转向机构、避震(钢板弹簧)、橡胶轮胎等配置了。并且各位不妨猜猜看,蒸汽机车的车架是受到什么载具启发的?答案就在图片上。所以当“Automobile”这个单词还未被发明前(1875年),这类车都统称为“无马马车”。

正所谓“喝水不忘打井人”,喝水思源是咱们中国人的优良传统,在看待历史故事时我们同样也要抱着这样的心态。现在很多人不知道是出于跟风还是无知的心态,在那里一味鼓吹现在的什么国产自主BEV车怎么怎么厉害,说得好像能上天入地一般。大哥!BEV技术早在100年前也就是20世纪就已经出现了,它压根就不是什么新技术,除了三电系统之外这玩意也没什么高科技可言,车架、行走系统、悬挂系统等主要零部件还不是一样来自汽油车的?对于这些电动车而言,汽油车就是它的“根”,今天汽车上所使用的动力系统,99.99%以上(夸张而已)都是使用Otto cycle(奥托循环)原理,那么奥拓原理的“根”便是它的奠基者:Nicolaus August Otto(尼古拉斯·奥托)。

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图:作为一名内燃机汽车驾驶员,我们都应该知道这位伟大发明家的故事,再怎么说只要你开的纯内燃机车型(非混合动力或增程式),用的基本上都是奥托循环。注意,目前常说的“奥托循环”并不是指四冲程理论,奥托更不是四冲程的发明者,奥托循环理论只在四冲程内燃机的基础上加以完善,实际上设计、研发四冲程内燃机的是法国人。

Nicolaus August Otto(尼古拉斯·奥托)于1832年6月10日在德国霍尔茨豪森出生,虽然尼古拉斯是家族中年纪最小的成员,但因为家境不错的缘故(家族拥有一家旅馆和当地邮局),使得尼古拉斯从小就能获得丰富的学习机会。1838年,开启了他的求学生涯,六年后因为学习成绩、能力相当好的缘故使得他前往了德国巴特·施瓦尔巴赫读高中。在学校里,尼古拉斯充分的展现了他对科学和技术类的兴趣,在学校毕业之后便前往德国法兰克福担任农产品推销员。

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图:以前奥托家族位于德国霍尔茨豪森的住址,现已变成尼古拉斯·奥托博物馆。

尼古拉斯·奥托的命运从1850年代末开始改变,1859年底法国工程师Jean Joseph Étienne Lenoir(让·约瑟夫·艾蒂安·勒努瓦)开发出了世界上第一台具有商用性质的量产型内燃机(实际上内燃机在1807年就被另一位法国工程师Isaac de Rivaz发明并注册专利)。虽然勒努瓦生产的内燃机具备量产能力,但因为工作效率低下、稳定性欠佳的问题使得尼古拉斯有了改进的想法。

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图:这台便是Jean Joseph Étienne Lenoir(让·约瑟夫·艾蒂安·勒努瓦),所开发的内燃机。很多国人不知道也不会主动去了解法国人对汽车工业的贡献,很盲从地以为汽车就是德国人发明的。其实,勒努瓦这台内燃机堪称是后世以内燃机为主导的汽车工业的祖师爷,甚至说,如果没有这台机器的诞生,也许就不会有后世的内燃机汽车工业,还在闭着眼吹嘘1886年?张开眼睛看世界,可以放眼未来,也要温故而知新。

1860年代开始,尼古拉斯和他的兄弟开始仿制勒努瓦内燃机,并尝试在普鲁士商业部申请专利,只不过因为专利内容与勒努瓦的内燃机过于相似的缘故被驳回。随后在1861年,尼古拉斯开始基于勒努瓦内燃机的原理,开始自行研发内燃机,只不过几次的试验最终都以失败告终。1862年,尼古拉斯在来自德国科隆的工程师Michael J. Zons(迈克尔·琼斯)的帮助下改进其内燃机技术。1864年,尼古拉斯因为资金问题导致无法自行继续研发,于是便在同年和Eugen Langen(尤金·朗根)共同创立了世界上第一家专业的发动机公司N.A. Otto & Cie,主要工作是改进Lenoir发明的燃气发动机,1869年公司搬往德国道依茨镇,公司更名为道依茨燃气发动机公司(Gasmotoren-Fabrik Deutz AG),而此时,后来Daimler公司创始人Gottlieb Daimler(高特里·戴姆勒)担任技术总监、Wilhelm Maybach(威廉.迈巴赫)担任发动机设计主管。直至1876年5月9日,正式完成了第一台使用奥托循环机理运作的发动机。1877年,奥托的四冲程发动机获得了德国的专利,注意,四冲程发动机不是奥托发明的,最早拥有四冲程发明专利的是奥地利人Christian Reithmann(克里斯蒂安·赖思曼)在1860年10月26日获得的,另外一位法国工程师Alphonse Eugène Beau de Rochas(阿尔方斯·博·德·罗查斯)在完全独立的情况下也在1861年提出了四冲程内燃机的原理,既然之前已经有两位不同国家的人提出过,Otto四冲程内燃机发明专利被德国专利局取消。所以,尼古拉斯·奥托并不能被称为四冲程发动机的发明者,而应该是首先研发成功并投入商业生产的先驱。

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图:N.A. Otto & Cie的两位主要合伙人,该公司也成为了世界上第一家专门研发、生产发动机、内燃机的公司。

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图:这台便是尼古拉斯·奥托和尤金·朗根共用研发出来的四冲程奥托循环发动机,诞生日期为1876年。

1868年,尼古拉斯与安娜·戈结婚并育有7个儿女,当中一位便是BMW的创始人之一的Gustav Otto(古斯塔夫·奥托)。细想一下,奥托家族虽然并不是个大富大贵的家族,但是其工业实力还真的很丰厚。奥托家族成就了三个内燃机工业的品牌,分别是是道依茨、DMG(后来Daimler AG的主体)和BMW;而由这三家企业、尤其是DMG开枝散叶出来的或相关的车企品牌就更多了:Peugeot、Panhard、英国Daimler丹拿、Maybach、Tatra、大众等等。

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图:1952年,德国联邦邮政局为了纪念奥拓循环发动机,还发行了其75周年纪念邮票。

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图:尼古拉斯·奥托于1891年1月26日在德国科隆逝世,享年59岁。

尼古拉斯·奥托为汽车发动机技术的发展所做出的贡献是我们有目共睹的,汽车工业也正是因为有这些工程师的出现,才能发展到如今这副模样,这也说明了“根”是很重要的,要是没有他们的存在如今的汽车工业会是什么样子,还真不好说。

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