◆极具挑战的南险和考察
1774年，英国探险家库克越过南纬70度，进入南极圈，绕冰障航行一圈，于1775年7月返回英国，这是人类史上第一次驶入南极圈。1810年，俄国人别林斯高津(1778～1852)指挥两艘单桅帆船“东方号”与“和平号”，来到南极，于1821年1月22日发现南极桑维奇群岛中的彼得一世岛。1月29日发现亚历山大一世岛。这是人类首次用肉眼看到南极大陆。
19世纪40年代，法、美、英等国探险队先后来到南极。英国的罗斯(1800～1862)于1841年发现了南极洲的罗斯海和维多利亚海。以后他又测绘了格雷厄姆海部分海岸的海图并围绕威德尔海冰区航行。20世纪初，挪威极地探险家阿蒙森(1872～1928)于1911年12月14日到达南极，这是人类首次到达南极，而英国探险家斯科特(1866～1912)在1912年1月18日到达南极。
20世纪20～40年代，美国探险家伯德先后4次到达南极。以后，南极探险宣告结束，进入建立实验站进行科学考察和定点研究的时代。
◆首次进入南极圈的探险家——库克
到18世纪中期，除南极洲外，世界各大陆的轮廓都已清楚了。首次进入南极圈的人，是英国探险家库克。
1773年11月11日，库克的船队向太平洋的极南部进发，至1774年2月初，远点超过了南纬70度，进入了南极圈，这是人类首次到达南极。但是，库克没有发现南大陆。不过库克认为，在更近南极处，冰雪之下可能隐藏着一个大陆，这是他的第二次远航中的一部分。
库克的首次航行是在1768年至1771年。他从南美洲南端进入太平洋，在波利尼西亚的社会群岛进行了天文观察，然后向南航行，探查南大陆。一直驶过南纬40度，没有发现大陆。折而向西，到了新西兰，查明新西兰是岛屿。
1776年，他又做了第三次远航考察北太平洋。这次远航以悲剧告终。在夏威夷群岛，他的船队与当地人发生冲突，库克在战斗中被杀，终年51岁。
◆北极探险
挪威探险家南森(1861～1930)于1893年9月22日驶抵北纬78度50分、东经133度70分处，船行至此，被冰固封，开始长途漂流。1895年3月他携带冰上交通工具中途离船北进，首次到达北纬86度14分。
自19世纪70年代起许多探险队改乘雪橇或徒步以期到达北极。美国探险家皮里和亨森于1909年首次乘狗拉雪橇抵达北极。20世纪20年代以来，探险工具大为改善。1926年，阿蒙森乘飞艇抵达北极。1929年，伯德首次驾驶飞机飞抵北极。
◆白令与白令海峡
白令(1681～1741)是俄国探险家。他生于丹麦，后移居俄国，加入俄国海军，并担任军官。
自发现美洲新大陆以来，亚洲与美洲是否连接在一起，一直没有明确的认识。俄国沙皇彼得一世为了向东方扩张，于1704年，命白令和航海家奇利可夫组织探险队，去探明这一问题。1728年，他们从堪察加启程，驶入亚、美两洲之间的海峡，发现了圣劳伦斯和代奥米德岛，但由于天气不好，有雾遮障，未能看到阿拉斯加海岸。1733年，他们再次率考察队从圣彼得堡出发，沿西伯利亚北岸，到达阿拉斯加湾和阿拉斯加西南岸。1741年发现了阿拉斯加半岛和阿留申群岛。因考察途中缺乏营养，白令身患当时航海者常见的败血病，死于阿留申群岛。
事实上，早在白令探险的80年之前，俄国人迭日涅夫已经在1648年穿过这条亚、美两大洲之间的海峡做过一次探险。但不幸的是他的考察成果被埋没了。至白令重新考察之后，这一海峡才被世界所认识。为纪念白令的功绩，这一海峡被定名为白令海峡。
内燃机的发明和汽车工业
内燃机的发明和汽车工业内燃机
内燃机是燃料在机器内部燃烧，使放出的热能直接转换为动力的热力发动机，是一种动力机械。广义上的内燃机不仅包括往复活塞式内燃机、旋转活塞式发动机和自由活塞式发动机，也包括旋转叶轮式的燃气轮机、喷气式发动机等，但通常所说的内燃机是指活塞式内燃机。内燃机的类型繁多，它可以按多种方式分类，最主要的是按它所用的燃料和工作循环的行程数分类。根据使用的燃料不同，内燃机一般可分为煤气机、汽油机和柴油机；根据行程，内燃机有二冲程和四冲程之分。
内燃机结构图内燃机的工作循环
内燃机的工作循环由进气、压缩、燃烧和膨胀、排气等过程组成。这些过程中只有膨胀过程是对外作功的过程，其他过程都是为更好地实现作功过程而需要的过程。按实现一个工作循环的行程数，工作循环可分为四冲程和二冲程两类。
◆四冲程工作循环的原理
在进气、压缩、膨胀和排气四个行程内，即在曲轴旋转两圈内完成一个工作循环。(1)进气行程：活塞由上止点下行到下止点。此时进气门开启，排气门关闭。流过空气滤清器的空气，或经化油器与汽油混合形成的可燃混合气，经进气管道、进气门进入气缸。(2)压缩行程：活塞由下止点上行至上止点，此时进、排气门均关闭，气缸内气体受到压缩，压力增高，温度上升。(3)膨胀行程：在压缩上止点前即喷油或点火，使混合气燃烧，产生高温、高压的燃气推动活塞下行并作功，此时活塞由上止点下行至下止点。(4)排气行程：在活塞从下止点向上止点运动时推挤气缸内废气经排气门排出。此后再由进气行程开始，进行下一个工作循环。
◆四冲程式内燃机之父——奥托
奥托(1832～1891)是德国著名的机械工程师，第一台四冲程内燃机的制造者。
1861年，奥托开始对勒努瓦的煤气机发生兴趣，制造了他的第一种煤气机。1864年，他与德国工业家朗根合作组成一个公司，制造和出售这种煤气机。这是一种老式的自由活塞式发动机，结构比较复杂，振动很大，但效率比勒努瓦的煤气机高3倍，在1867年的巴黎展览会上赢得了金牌。这个公司在10年中制造和出售了5000余台这种内燃机。
1876年，奥托制成四冲程往复活塞式的单缸卧式煤气机，运转十分成功，1877年获得美国专利。在以后的十几年中，奥托共制造和出售了50000台这种内燃机。1878年，美国开始生产奥托的内燃机。1886年奥托内燃机的专利被宣布无效，因为竞争者们提出在奥托之前，法国的罗沙已经获得过四冲程循环的发明专利。但罗沙并没有制成任何实用的四冲程循环内燃机，而奥托是第一个应用四冲程循环原理制成内燃机的人。所以人们习惯上用奥托循环来称呼点燃式的四冲程内燃机循环。
◆二冲程工作循环的原理
在两个行程，即曲轴旋转一圈内完成一个工作循环。当活塞在下止点时，进、排气口都开启，新鲜充量由进气口充入气缸，并清除气缸内的废气，使之从排气口排出。活塞上行，将进、排气口均关闭，气缸内充量开始受到压缩，直至活塞接近上止点时点火或喷油，使气缸内可燃混合气燃烧。气缸内燃气膨胀，推动活塞下行作功。当活塞下行使排气口开启时，废气即由此排出，进气口再开启时新鲜充量充入气缸并清除废气，活塞继续下行至下止点时即完成一个工作循环。当活塞返回上行时即开始下一个工作循环。