第 5 章　勒努瓦、奧托與四衝程循環#

本章導言#

蒸汽機的一切操作在外部（鍋爐），內燃機卻把燃燒搬進工作腔：以燃料直接膨脹做功，重量與啟動性同時改善。本章三節：5.1 勒努瓦的煤氣機；5.2 奧托四衝程；5.3 戴姆勒、本茨與汽油機的車輪化。

5.1 艾蒂安·勒努瓦的煤氣發動機：第一個商業化內燃機械的嘗試#

5.1.1 街燈氣的副產物#

19 世紀中葉的歐洲城市以煤氣（town gas，含氫、甲烷、一氧化碳）供街燈。艾蒂安·勒努瓦（Étienne Lenoir, 1822–1900），比利時出生入籍法國的工程師，於 1860 年取得並推出以煤氣為燃料的內燃機（US/FR 專利）。

原理上：它接近蒸汽機的改裝——滑閥與連桿都沿用，只是把「蒸汽膨脹」換成「煤氣＋空氣點火膨脹」（電火花點火）。

5.1.2 供應與銷情#

勒努瓦機以工廠車間為銷售對象（攪拌、印刷、水泵）：

• 燃料不必自家建立鍋爐房，直接接街原本已埋設的煤氣管——「動力如煤氣一樣開水龍頭」；
• 1860 年代歐洲各地安裝了數百臺（在德、法有顯著安裝案例），甚至被臨時裝在水上小艇與三輪車（1863 年曾有一台車輛化試驗）；
• 但每馬力煤耗驚人（燃氣不解縮，效率約 4–5%），煤氣商也對「工業用戶搶街燈與住戶的氣」並不友善——強化供應鎖鏈成了新的瓶頸。

5.1.3 誠實的評價#

勒努瓦機在工程史的地位：第一個向市場賣出內燃機的人。其致命弱點是「未壓縮」：以常壓直接吸氣點火，做功循環只做一半。這給下一代的教訓是——真正的效率奇蹟藏在前置過程：壓縮。

5.1.4 前因後果#

• 前因：煤氣官網＋電火花點火＋蒸汽機的滑閥傳統。
• 事件：1860 商業機、1863 三輪車試驗。
• 後果：證明內燃機的路線可行；1862 Beau de Rochas 的論著（見下節）指出了壓縮與四衝程的數理條件——奧托即將繼承這份設計圖。

下一節：5.2 奧托與四衝程循環