3.14 柴油拖拉机的最初尝试

在20世纪20年代初，农用拖拉机采用汽（煤）油机取代蒸汽机已取得压倒性优势。但就在此时，柴油机取代汽油机作为农用拖拉机动力的号角也吹响了。

柴油机由德国机械工程师和发明家鲁道夫·狄赛尔（Rudolf Diesel，图3-43）在19世纪末发明。他的姓Diesel后来成为许多国家“柴油机”的简称（英语、德语、法语、西班牙语、意大利语均为Diesel，俄语音译为Дизeль）。鲁道夫·狄赛尔1858年出生于法国巴黎，其双亲是侨居法国的德国移民。1870年普法战争爆发，他家被迫离开法国，12岁的鲁道夫·狄赛尔去德国奥格斯堡和亲戚一道生活。

图3-43 鲁道夫·狄赛尔

1892年2月，鲁道夫·狄赛尔申请了一项专利（RP 67207），专利的标题是“内燃机的工作程序和实施”，记述了柴油发动机的设想。1897年8月，狄赛尔在德国南部的奥格斯堡制造了他的第一台样机。

1913年9月29日晚上，鲁道夫·狄赛尔乘邮轮去伦敦参加会议，晚餐后回房休息，留话第二天早上6点一刻叫醒，但此后再没有人见到过他。10天后，一艘荷兰船发现一具尸体漂在海上，后经他儿子确认是鲁道夫·狄赛尔。55岁的天才柴油机发明家不幸落水而亡，是夜晚不慎失足还是因事业不顺而自杀，至今仍是一个众说纷纭的谜。

柴油机主要作为固定式动力和船用动力，因其质量较重尚不能装在车辆上。直到1920年，柴油机首次装在农用拖拉机上，这要归功于德国机械工程师和发明家普罗斯珀·劳伦奇（Prosper L'Orange，图3-44）。1876年，普罗斯珀·劳伦奇出生在当时奥斯曼帝国的贝鲁特，1890年后在德国长大。他热衷内燃机技术，在柏林夏洛特堡技术大学学习。毕业后，在大学的热技术实验室成为枢密院委员埃米尔·若斯（Emil Josse）的助手。

图3-44 普罗斯珀·劳伦奇

1904年，普罗斯珀·劳伦奇作为研究工程师在道依茨（Deutz）汽油机公司工作，1906年任试验部门主管。普罗斯珀·劳伦奇想设计更紧凑的柴油机用在汽车上，他意识到首先要解决的问题是对燃油喷雾进行更精确地控制。1908年，他受雇于德国曼海姆的奔驰（Benz）公司，任发动机试验负责人。他在曼海姆搞清了柴油机预燃室工作机理，迈出通向成功的第一步。

普罗斯珀·劳伦奇设计了试验发动机用于试验不同形状的缸盖。预燃室柴油机被证明有力、可靠、经济，但对于汽车来说体积太大。1909年3月，他递交了一份预燃系统的专利申请（DRP 230517），该专利使制造紧凑、轻型柴油机成为可能。普罗斯珀·劳伦奇因这一成功在1910年获得奔驰公司奖励，奔驰公司任命他为固定发动机设计机构的负责人。

第一次世界大战使奔驰公司柴油机的发展停滞了。战争结束后，普罗斯珀·劳伦奇重新开始发动机的设计试验。他偶尔发现瑞典的Swedish Ellwe柴油机采用半球形预燃室，以及与燃烧室连接的通道。受此启发，他改进自己的预燃室，在预燃室和燃烧室之间采用漏斗形状，来达到不同负荷下燃油的可靠喷射和良好燃烧，并且进一步改进柴油汽化并降低积炭风险。1919年3月，他又申请了修改的专利（DRP 397142）。同年，劳伦奇也推出针状喷油器。

实际上，其他工程师也在做相似的研发。1921年，普罗斯珀·劳伦奇以他的漏斗状预燃室、针状喷油器和燃油无级可变喷射泵这一系统，来控制燃油喷射，从而实现燃油的精确控制，满足了汽车的需要。这成为第一批车用柴油机的基础，它使鲁道夫·狄赛尔生前的梦想成真了。

1922年，普罗斯珀·劳伦奇成为奔驰公司曼海姆汽车厂（MWM）固定发动机制造分厂的负责人。同年，他为汽车而设计的25马力双缸柴油机，首次装在奔驰公司刚刚推出的一台奔驰森德林（Benz-Sendling）S6型农用拖拉机上（图3-45）。这是世界上第一台以柴油机为动力的农用拖拉机！

普罗斯珀·劳伦奇这位柴油机预燃室的先行者，现代柴油机的先驱，于1939年7月在斯图加特辞世，终年63岁。

1927年，道依茨公司开始批量生产柴油拖拉机，型号为MTH。1927年，意大利人弗朗西丝科·卡萨尼研制成功柴油拖拉机，其事业与爱情紧密结合的研制过程给拖拉机发展史带来了一抹玫瑰色。1930年，欧洲第一台小型柴油拖拉机柴油马（Dieselroβ）由德国芬特公司推出。1931年，美国卡特彼勒公司制造了第一批柴油动力履带拖拉机。1935年，美国万国公司在麦考米克迪灵WD-40型拖拉机上使用了柴油机。1948年，德国埃歇尔（Eicher）公司推出第一台风冷柴油拖拉机。

图3-45 奔驰森德林S6型柴油拖拉机

对于农用拖拉机来说，柴油发动机最初的价格太贵，并且其起动也经常出现问题。在柴油拖拉机诞生之后，差不多经过了半个世纪，直到20世纪70年代，柴油机取代汽油机才取得决定性优势。