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道:“没错。内燃机的应用前景,非常广阔。不过,内燃机的研发难度,也比蒸汽机大得多。它对材料、加工精度、燃油品质的要求,都非常高。你们要有心理准备,可能会遇到很多困难。”
“萧相放心!”马钧拍著胸脯说道,“再大的困难,我们也能克服!蒸汽机我们都造出来了,内燃机也一定能造出来!”
鲁石也点了点头,说道:“萧相,我看这个项目,就交给马钧负责吧。他年轻,有干劲,脑子也灵活。我会在旁边指导他。”
“好。”萧寒说道,“朝廷会拨款一千万两白银,全力支持内燃机的研发。需要什么材料,什么设备,什么人才,尽管开口。”
就这样,内燃机研发项目正式启动了。
马钧带领着几十个最优秀的工匠,全身心地投入到了内燃机的研发工作中。
正如萧寒所说,内燃机的研发难度,远远超出了他们的想象。
第一个难题,就是燃油问题。
内燃机需要使用易挥发、易燃烧的液体燃料。当时的大秦,还没有石油工业。人们使用的燃料,主要是煤炭和木柴。液体燃料,只有动物油和植物油。
马钧尝试了各种动物油和植物油,发现它们的粘度太大,不容易挥发,很难在气缸里形成均匀的混合气,燃烧效果非常差。
就在马钧一筹莫展的时候,萧寒给他们指明了方向。
“启元,你们可以试试石油。”萧寒说道,“石油是一种黑色的液体矿物,埋藏在地下。它里面含有很多种易挥发的碳氢化合物。通过蒸馏,可以把石油分成汽油、煤油、柴油等不同的馏分。其中,汽油是最适合作为内燃机燃料的。”
“石油?”马钧愣了一下,说道,“萧相,我听说过石油。在陕北地区,有很多地方都有石油渗出地面。当地人把它叫做‘石脂水’,用来点灯和润滑。但从来没有人想过,它还能作为燃料。”
“以前是没有合适的设备,现在有了蒸馏技术,就可以把石油加工成汽油了。”萧寒说道,“你可以和化工署的陈安石联系一下,让他们帮忙研究石油的分馏技术。”
马钧立刻找到了陈安石。
陈安石对石油分馏也非常感兴趣。他带领着化工署的团队,很快就掌握了石油分馏的技术。他们从陕北运来的石油中,成功分离出了汽油、煤油、柴油等产品。
当马钧第一次看到清澈透明的汽油时,激动得说不出话来。
有了合适的燃料,内燃机的研发,终于迈出了关键的一步。
第二个难题,是气缸的密封和强度问题。
内燃机的气缸,需要承受高温高压的爆炸冲击。这对气缸的材料和加工精度,提出了极高的要求。
一开始,马钧使用的是和蒸汽机一样的铸铁气缸。但在实验中,铸铁气缸经常因为承受不住爆炸的压力而开裂。
为了解决这个问题,马钧和冶金署的专家们合作,研发出了一种高强度的合金钢。用这种合金钢制造的气缸,不仅强度高,而且耐高温,耐腐蚀。
同时,他们还改进了活塞环的设计,大大提高了气缸的密封性。
第三个难题,是点火系统的问题。
内燃机需要在精确的时间点,点燃气缸内的混合气。一开始,马钧使用的是明火点火,但这种方式非常不可靠,而且很容易发生回火。
就在这时,苏启元发明的原电池,帮了他们的大忙。
马钧和苏启元合作,研发出了电火花点火系统。用电池产生的高压电,通过火花塞产生电火花,点燃混合气。这种点火方式,不仅可靠,而且可以精确控制点火时间。
除此之外,还有喷油系统、润滑系统、冷却系统等一系列的难题。
马钧和他的团队,经历了无数次的失败。光是报废的气缸,就堆了满满一仓库。有好几次,发动机在实验中发生爆炸,差点造成人员伤亡。
但他们没有放弃。
一次又一次的失败,让他们积累了宝贵的经验。他们不断改进设计,优化参数,一步步地接近成功。
始元二十五年夏,一个注定要载入大秦史册的日子。
动力实验室里,所有人都屏住了呼吸,目光紧紧地盯着试验台上的那台单缸内燃机。
马钧深吸一口气,走到内燃机旁边,转动了启动摇把。
“咔嚓!咔嚓!咔嚓!”
随着摇把的转动,内燃机的活塞开始上下运动。
当摇把转到第三圈的时候,奇迹发生了。
“突突突!突突突!”
内燃机突然发出了一阵清脆而有力的轰鸣声。
一股黑烟从排气管里冒了出来。
内燃机成功启动了!
它平稳地运转着,带动着旁边的飞轮飞速旋转
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