人類(lèi)不僅僅有把知識(shí)代代相傳的非凡能力,，而且還極為嫻熟的在這些知識(shí)的基礎(chǔ)上創(chuàng)造出新型工藝技術(shù)——無(wú)論是阿舍利文化（注1）的石斧頭還是現(xiàn)代的電力網(wǎng)絡(luò)無(wú)不如此,。這些互相連接的巨大知識(shí)網(wǎng)絡(luò)及其實(shí)踐需要數(shù)百萬(wàn)人工作千年以上。如果某天人類(lèi)遭受核爆,、隕石打擊或者其他的全球性災(zāi)難而回到石器時(shí)代,，人類(lèi)文明的重啟需要大量的時(shí)間才能重新恢復(fù)到電氣時(shí)代。

注1：阿舍利文化----Acheulian非洲,、西歐,、西亞和印度的舊石器時(shí)代早期文化。因最早發(fā)現(xiàn)于法國(guó)亞眠市郊的圣阿舍爾而得名,。?

     對(duì)知識(shí)的教授,、復(fù)制，尤其是對(duì)前人知識(shí)的提升把我們與其他物種區(qū)別開(kāi)來(lái),。一個(gè)新的發(fā)明很少是完全的創(chuàng)新：大多是對(duì)已有技術(shù)的重新排列組合或者改良,。內(nèi)燃機(jī)就是其中一個(gè)尤為典型的案例。它就是從圖書(shū)館中已有的機(jī)械模塊中選擇構(gòu)件而發(fā)明出來(lái)的,。如果你剝?nèi)グl(fā)動(dòng)機(jī)蓋的金屬皮膚,，就像分析生物那樣剖析發(fā)動(dòng)機(jī)，你就會(huì)找到由各個(gè)部件組成的緊湊結(jié)構(gòu),，每個(gè)部件都執(zhí)行各自的功能,，并和其它的部件進(jìn)行精確的合作，每個(gè)部件也都有各自百年以上的演變歷史,。

?發(fā)動(dòng)機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

      總之,，內(nèi)燃機(jī)能夠奇跡般的把燃油燃燒產(chǎn)生的熱量轉(zhuǎn)化為車(chē)輛的順暢行駛。汽車(chē)快速跳動(dòng)的心臟就是發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸和活塞,，而汽缸,、活塞本身與古代的水泵在結(jié)構(gòu)外形上并無(wú)二致。通過(guò)火花塞引燃汽缸內(nèi)的混合氣體發(fā)生的爆炸膨脹,，推動(dòng)活塞做上下往復(fù)運(yùn)動(dòng),，而這種上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)必須轉(zhuǎn)換成驅(qū)動(dòng)車(chē)橋和車(chē)輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。而曲軸,、凸輪軸和飛輪——它們均來(lái)源于古代技術(shù)——在這種轉(zhuǎn)換過(guò)程中發(fā)揮了顯著作用,。

       我們按歷史年表的順序來(lái)一一說(shuō)明這些部件演化的歷史。由此我們可以了解到即使是一臺(tái)全新跑車(chē)的轟隆低鳴著的發(fā)動(dòng)機(jī)不但是現(xiàn)代技術(shù)水平的代表,，也是從古典發(fā)明中選取的多種零件的集合,。它們中的一些甚至可以回溯到古代的中國(guó)或者文明的發(fā)端,。

飛輪

?飛輪的演變

      雖然內(nèi)燃機(jī)中的活塞被編排成交錯(cuò)點(diǎn)火，但是混合氣爆炸燃燒產(chǎn)生的脈沖仍是時(shí)強(qiáng)時(shí)弱,，由此就需要飛輪來(lái)存儲(chǔ)轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)能并平穩(wěn)流暢的傳送給曲軸,。飛輪的發(fā)明可以回溯到古埃及時(shí)代的陶器制作時(shí)用到的陶輪(A)，然后在18世紀(jì),，成為了蒸汽機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)配備,，而蒸汽機(jī)正是內(nèi)燃機(jī)的先驅(qū)(B)。

凸輪軸

?凸輪軸的演變

      凸輪軸的凸起編排了內(nèi)燃機(jī)各個(gè)汽缸進(jìn)氣閥和排氣閥打開(kāi)關(guān)閉的順序,，使得燃燒室內(nèi)的燃油-空氣的混合氣被及時(shí)吸入和排出,。凸輪軸曾在15世紀(jì)被用于鋼鐵的鍛造，當(dāng)由水力驅(qū)動(dòng)的轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),，鍛錘也會(huì)被依次的升起和落下(C),。在現(xiàn)代汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)中，凸輪軸上的各個(gè)凸輪按照一定的偏角排列,，來(lái)次序操作不同汽缸內(nèi)的進(jìn)氣,、排氣閥的開(kāi)閉，就有如一段機(jī)械程序的編碼,。而實(shí)際上在17世紀(jì),，水力驅(qū)動(dòng)的風(fēng)琴上，人們就使用了相同的凸輪軸來(lái)重復(fù)自動(dòng)演奏音樂(lè)（D）,。

曲軸

?曲軸的演變

      把活塞的上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成車(chē)輪運(yùn)動(dòng)所需的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的部件就是曲軸了,。早期的蒸汽機(jī)只有一個(gè)大汽缸和一個(gè)單一的曲軸臂，但是現(xiàn)代內(nèi)燃機(jī)是由若干個(gè)活塞臂的推力來(lái)驅(qū)動(dòng)一根曲軸,。曲軸的出現(xiàn)可以追溯到2000年前的中國(guó)漢朝的風(fēng)選機(jī),，人們使用這種機(jī)械遴選谷粒和谷殼（E）。在公元3世紀(jì),，土耳其耶拉波利斯的木工坊里,，人們第一次使用連接拉桿的曲軸來(lái)產(chǎn)生所需的往復(fù)切割運(yùn)動(dòng)（F）。到了13世紀(jì),，博學(xué)者伊斯梅爾.賈扎里創(chuàng)造了一種雙活塞的曲軸,，并把它運(yùn)用到水泵中（G）。曲軸的發(fā)展可以讓我們一窺19世紀(jì)內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生時(shí)所需的各項(xiàng)技術(shù)是如何緩慢積累的,。