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人类不仅仅有把知识代代相传的非凡能力，而且还极为娴熟的在这些知识的基础上创造出新型工艺技术——无论是阿舍利文化（注1）的石斧头还是现代的电力网络无不如此。这些互相连接的巨大知识网络及其实践需要数百万人工作千年以上。如果某天人类遭受核爆、陨石打击或者其他的全球性灾难而回到石器时代，人类文明的重启需要大量的时间才能重新恢复到电气时代。 注1：阿舍利文化----Acheulian非洲、西欧、西亚和印度的旧石器时代早期文化。因最早发现于法国亚眠市郊的圣阿舍尔而得名。 对知识的教授、复制，尤其是对前人知识的提升把我们与其他物种区别开来。一个新的发明很少是完全的创新：大多是对已有技术的重新排列组合或者改良。内燃机就是其中一个尤为典型的案例。它就是从图书馆中已有的机械模块中选择构件而发明出来的。如果你剥去发动机盖的金属皮肤，就像分析生物那样剖析发动机，你就会找到由各个部件组成的紧凑结构，每个部件都执行各自的功能，并和其它的部件进行精确的合作，每个部件也都有各自百年以上的演变历史。 总之，内燃机能够奇迹般的把燃油燃烧产生的热量转化为车辆的顺畅行驶。汽车快速跳动的心脏就是发动机汽缸和活塞，而汽缸、活塞本身与古代的水泵在结构外形上并无二致。通过火花塞引燃汽缸内的混合气体发生的爆炸膨胀，推动活塞做上下往复运动，而这种上下往复运动必须转换成驱动车桥和车轮的旋转运动。而曲轴、凸轮轴和飞轮——它们均来源于古代技术——在这种转换过程中发挥了显著作用。 我们按历史年表的顺序来一一说明这些部件演化的历史。由此我们可以了解到即使是一台全新跑车的轰隆低鸣着的发动机不但是现代技术水平的代表，也是从古典发明中选取的多种零件的集合。它们中的一些甚至可以回溯到古代的中国或者文明的发端。 飞轮 虽然内燃机中的活塞被编排成交错点火，但是混合气爆炸燃烧产生的脉冲仍是时强时弱，由此就需要飞轮来存储转动的动能并平稳流畅的传送给曲轴。飞轮的发明可以回溯到古埃及时代的陶器制作时用到的陶轮(A)，然后在18世纪，成为了蒸汽机的标准配备，而蒸汽机正是内燃机的先驱(B)。 凸轮轴 凸轮轴的凸起编排了内燃机各个汽缸进气阀和排气阀打开关闭的顺序，使得燃烧室内的燃油-空气的混合气被及时吸入和排出。凸轮轴曾在15世纪被用于钢铁的锻造，当由水力驱动的转轮转动时，锻锤也会被依次的升起和落下(C)。在现代汽车发动机中，凸轮轴上的各个凸轮按照一定的偏角排列，来次序操作不同汽缸内的进气、排气阀的开闭，就有如一段机械程序的编码。而实际上在17世纪，水力驱动的风琴上，人们就使用了相同的凸轮轴来重复自动演奏音乐（D）。 曲轴 把活塞的上下往复运动转换成车轮运动所需的旋转运动的部件就是曲轴了。早期的蒸汽机只有一个大汽缸和一个单一的曲轴臂，但是现代内燃机是由若干个活塞臂的推力来驱动一根曲轴。曲轴的出现可以追溯到2000年前的中国汉朝的风选机，人们使用这种机械遴选谷粒和谷壳（E）。在公元3世纪，土耳其耶拉波利斯的木工坊里，人们第一次使用连接拉杆的曲轴来产生所需的往复切割运动（F）。到了13世纪，博学者伊斯梅尔.贾扎里创造了一种双活塞的曲轴，并把它运用到水泵中（G）。曲轴的发展可以让我们一窥19世纪内燃机产生时所需的各项技术是如何缓慢积累的。 |
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