內(nèi)燃機(jī)的種類
懸賞分：20|
謝謝了
內(nèi)燃機(jī)其熱效率高、結(jié)構(gòu)緊湊機(jī)動性強(qiáng)運(yùn)行維護(hù)簡便優(yōu)點(diǎn)著稱于世百多年來內(nèi)燃機(jī)巨大生命力經(jīng)久衰目前世界上內(nèi)燃機(jī)擁有量大大超過了任何其熱力發(fā)動機(jī)國民經(jīng)濟(jì)占有相當(dāng)重要地位現(xiàn)代內(nèi)燃機(jī)更成了當(dāng)今用量大、用途廣、無與之匹敵重要熱能機(jī)械
當(dāng)內(nèi)燃機(jī)同樣也存著少缺點(diǎn)主要：對燃料要求高能直接燃用劣質(zhì)燃料和固體燃料；由于間歇換氣及制造困難單機(jī)功率提高受限制現(xiàn)代內(nèi)燃機(jī)大功率般小于4萬千瓦而蒸汽機(jī)單機(jī)功率高達(dá)數(shù)十萬千瓦；內(nèi)燃機(jī)能反轉(zhuǎn)；內(nèi)燃機(jī)噪聲和廢氣有害成分對環(huán)境污染尤其突出說百多年來內(nèi)燃機(jī)發(fā)展史人類斷革新斷挑戰(zhàn)克服些缺點(diǎn)歷史
內(nèi)燃機(jī)發(fā)展至今約有半世紀(jì)歷史了同其科學(xué)樣內(nèi)燃機(jī)每進(jìn)步都人類生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)概括和總結(jié)內(nèi)燃機(jī)發(fā)明始于對活塞式蒸汽機(jī)研究和改進(jìn)發(fā)展史應(yīng)當(dāng)特別提德國人奧托和狄塞爾正們總結(jié)了前人無數(shù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上對內(nèi)燃機(jī)工作循環(huán)提出了較完善奧托循環(huán)和狄塞爾循環(huán)才使得們止幾十年間無數(shù)人實(shí)踐和創(chuàng)造活動得了科學(xué)地總結(jié)并有了質(zhì)飛躍們前任粗淺、純經(jīng)驗(yàn)、零亂無序經(jīng)驗(yàn)加繼承、發(fā)展、總結(jié)、提高找出了規(guī)律性現(xiàn)代汽油機(jī)和柴油機(jī)熱力循環(huán)奠定了熱力學(xué)基礎(chǔ)內(nèi)燃機(jī)發(fā)展做出了偉大貢獻(xiàn)
往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)
往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)種類多主要分類方法有樣些：按所用燃料同分汽油機(jī)柴油機(jī)、煤油機(jī)、煤氣機(jī)（包括各種氣體燃料內(nèi)燃機(jī)）等；按每工作循環(huán)行程數(shù)同分四沖程和二沖程；按著火方式同分點(diǎn)燃式和壓燃式；按冷卻方式同分水冷式和風(fēng)冷式；按氣缸排列形式同分直列式、V型、對置式、星型等；按氣缸數(shù)同分單缸內(nèi)燃機(jī)和多缸內(nèi)燃機(jī)等；按內(nèi)燃機(jī)用途同分汽車用、農(nóng)用、機(jī)車用、船用及固定用等等本文會主要針對煤氣機(jī)、汽油機(jī)、柴油機(jī)樣發(fā)展脈絡(luò)來向大家介紹
早內(nèi)燃機(jī)——煤氣機(jī)
早出現(xiàn)內(nèi)燃機(jī)煤氣燃料煤氣機(jī)1860年法國發(fā)明家萊諾制成了第臺實(shí)用內(nèi)燃機(jī)（單缸、二沖程、無壓縮和電點(diǎn)火煤氣機(jī)輸出功率0.74—1.47KW轉(zhuǎn)速100r/min熱效率4%）法國工程師德羅沙認(rèn)識要想盡能提高內(nèi)燃機(jī)熱效率必須使單位氣缸容積冷卻面積盡量減小膨脹時(shí)活塞速率盡量快膨脹范圍（沖程）盡量長此基礎(chǔ)上1862年提出了著名等容燃燒四沖程循環(huán)：進(jìn)氣、壓縮、燃燒和膨脹、排氣
1876年德國人奧托制成了第臺四沖程往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)（單缸、臥式、煤氣燃料、功率大約2.21KW、180r/min）部發(fā)動機(jī)上奧托增加了飛輪使運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)把進(jìn)氣道加長又改進(jìn)了氣缸蓋使混合氣充分形成部非常成功發(fā)動機(jī)其熱效率相當(dāng)于當(dāng)時(shí)蒸汽機(jī)兩倍奧托把三關(guān)鍵技術(shù)思想：內(nèi)燃、壓縮燃?xì)?、四沖程融體使種內(nèi)燃機(jī)具有效率高、體積小、質(zhì)量輕和功率大等系列優(yōu)點(diǎn)1878年巴黎萬國博覽會上,被譽(yù)瓦特來動力機(jī)方面大成等容燃燒四沖程循環(huán)由奧托實(shí)現(xiàn),也被稱奧托循環(huán)
煤氣機(jī)雖比蒸汽機(jī)具有大優(yōu)越性,社會化大生產(chǎn)情況下,仍能滿足交通運(yùn)輸業(yè)所要求高速、輕便等性能因煤氣燃料,需要龐大煤氣發(fā)生爐和管道系統(tǒng)而且煤氣熱值低(約1.75×107～2.09×107J/m3),故煤氣機(jī)轉(zhuǎn)速慢,比功率小19世紀(jì)下半葉,隨著石油工業(yè)興起,用石油產(chǎn)品取代煤氣作燃料已成必趨勢
汽油機(jī)出現(xiàn)
1883年戴姆勒和邁巴赫制成了第臺四沖程往復(fù)式汽油機(jī)此發(fā)動機(jī)上安裝了邁巴赫設(shè)計(jì)化油器還用白熾燈管解決了點(diǎn)火問題前內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速都超過200r/min而戴姆勒汽油機(jī)轉(zhuǎn)速躍800—1000r/min特點(diǎn)功率大質(zhì)量輕、體積小、轉(zhuǎn)速快和效率高特別適用于交通工具與此同時(shí)本茨研制成功了現(xiàn)仍使用點(diǎn)火裝置和水冷式冷卻器
十九世紀(jì)末主要集活塞式內(nèi)燃機(jī)大體上進(jìn)入了實(shí)用階段并且快顯示出巨大生命力內(nèi)燃機(jī)廣泛應(yīng)用斷地得改善和革新迄今已達(dá)較高技術(shù)水平樣漫長發(fā)展歷史有兩重要發(fā)展階段具有劃時(shí)代意義：50年代興起增壓技術(shù)發(fā)動機(jī)上廣泛應(yīng)用；再 70年代開始電子技術(shù)及計(jì)算機(jī)發(fā)動機(jī)研制應(yīng)用兩發(fā)展趨勢至今都方興未艾
首先我們來看下汽油機(jī)本世紀(jì)發(fā)展歷程汽車和飛機(jī)工業(yè)推動下汽油機(jī)取得了長足發(fā)展按提高汽油機(jī)功率、熱效率、比功率和降低油耗等主要性能指標(biāo)過程把汽油機(jī)發(fā)展分四階段
第階段本世紀(jì)初二十年適應(yīng)交通運(yùn)輸要求提高功率和比功率主采取主要技術(shù)措施提高轉(zhuǎn)速、增加缸數(shù)和改進(jìn)相應(yīng)輔助裝置時(shí)期內(nèi)轉(zhuǎn)速從上世紀(jì)500—800r/min提高1000—1500r/min比功率從3.68W/Kg提高441.3—735.5W/Kg對提高飛機(jī)飛行性能和汽車負(fù)載能力具有重大意義
第二階段時(shí)間20年代主要解決汽油機(jī)爆震燃燒問題當(dāng)時(shí)汽油機(jī)壓縮比達(dá)4時(shí)汽油機(jī)發(fā)生爆震美國通用汽車公司研究室米格雷和鮑義德通過汽油加入少量四乙基鋁干擾氧和汽油分子化合正常過程解決了爆震問題使壓縮比從4提高了8大大提高了汽油機(jī)功率和熱效率當(dāng)時(shí)另嚴(yán)重影響汽油機(jī)功率和熱效率因素燃燒室形狀和結(jié)構(gòu)英國里卡多及其合作者通過對多種燃燒室及燃燒原理研究改進(jìn)了燃燒室使汽油機(jī)功率提高了20%
第三階段從20年代期40年代早期主要汽油機(jī)上裝備增壓器廢氣渦輪增壓使氣壓增至1.4—1.6大氣壓應(yīng)用提高汽油機(jī)功率和熱效率開辟了新途徑其真正廣泛應(yīng)用卻50年代期才普及
第四階段從50年代至今汽油機(jī)技術(shù)原理重大變革之前發(fā)展已近極致結(jié)構(gòu)越來越緊湊轉(zhuǎn)速越來越高其技術(shù)現(xiàn)狀：缸內(nèi)噴射；多氣門技術(shù)；進(jìn)氣滾流稀薄分層燃燒；電子控制點(diǎn)火正時(shí)、汽油噴射及空燃比隨工況精確控制等全面電子發(fā)動機(jī)管理；廢氣循環(huán)及三元催化等排氣凈化技術(shù)等其集體現(xiàn)近年來研制成功并投產(chǎn)缸內(nèi)直噴分層充氣稀燃汽油機(jī)（GDI）
隨著70年代開始電子技術(shù)發(fā)動機(jī)上應(yīng)用內(nèi)燃機(jī)技術(shù)改進(jìn)提供了條件,使內(nèi)燃機(jī)基本上滿足了目前世界各國有關(guān)排放、節(jié)能、靠性和舒適性等方面要求內(nèi)燃機(jī)電子控制現(xiàn)已包括電控燃油噴射、電控點(diǎn)火、怠速控制、排放控制、進(jìn)氣控制、增壓控制、警告提示、自我診斷、失效保護(hù)等諸多方面
同樣內(nèi)燃機(jī)電子控制技術(shù)發(fā)展也大致分四階段：
1、內(nèi)燃機(jī)零部件或局部系統(tǒng)單獨(dú)控制,電子油泵、電子點(diǎn)火裝置等
2、內(nèi)燃機(jī)單系統(tǒng)或幾相關(guān)系統(tǒng)獨(dú)立控制,燃油供給系統(tǒng)控制、佳空燃比控制等
3、整臺內(nèi)燃機(jī)統(tǒng)智能化控制,內(nèi)燃機(jī)電子控制系統(tǒng)
4、裝置與內(nèi)燃機(jī)動力集電子控制,汽車、船舶、發(fā)電機(jī)組集電子控制系統(tǒng)
電子控制系統(tǒng)般由傳感器、執(zhí)行器和控制器三部分組成由此構(gòu)成各種同功能、同用途控制系統(tǒng)其主要目標(biāo)保持發(fā)動機(jī)各運(yùn)行參數(shù)佳值求得發(fā)動機(jī)功率、燃油耗和排放性能佳平衡并監(jiān)視運(yùn)行工況Caterpillar公司3406PEPC系統(tǒng)3406柴油機(jī)上采用變程序發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)具有電子調(diào)速功能采用電子控制空燃比噴有提前角始終保持佳值美國Stanaclyne公司其生產(chǎn)DB型分配泵改電子控制噴油泵稱PFP系統(tǒng)采用步進(jìn)電機(jī)作執(zhí)行元件來控制噴油量和噴油定時(shí)
柴油機(jī)——內(nèi)燃機(jī)家族另明星
柴油機(jī)幾乎與汽油機(jī)同時(shí)發(fā)展起來們具有許多相同點(diǎn)所柴油機(jī)發(fā)展也與汽油機(jī)有許多相似之處說整內(nèi)燃機(jī)發(fā)展史上們相互推動
德國狄塞爾博士于1892年獲得壓縮點(diǎn)火壓縮機(jī)技術(shù)專利1897年制成了第臺壓縮點(diǎn)火狄塞爾內(nèi)燃機(jī)即柴油機(jī)
柴油機(jī)高壓縮比帶來眾多優(yōu)點(diǎn)：
1、省去化油器和點(diǎn)火裝置提高了熱效率而且使用比汽油便宜得多柴油作燃料
2、柴油機(jī)由于其壓縮比大,大功率點(diǎn)、單位功率油耗低現(xiàn)代優(yōu)秀發(fā)動機(jī),柴油機(jī)油耗約汽油機(jī)70%特別像汽車,通常部分負(fù)荷工況下行駛,其油耗約汽油機(jī)60%柴油機(jī)目前熱效率高內(nèi)燃機(jī)
3、柴油機(jī)因壓縮比高,發(fā)動機(jī)結(jié)實(shí),故經(jīng)久耐用、壽命長
同時(shí)高壓縮比也帶來了缺點(diǎn):
1、柴油機(jī)結(jié)構(gòu)笨重通常柴油單位功率質(zhì)量約汽油機(jī)1.5～3倍柴油機(jī)壓縮比高,爆發(fā)壓力也高,達(dá)汽油機(jī)1.5倍左右(增壓情況下)承受高溫高壓,要求結(jié)實(shí)結(jié)構(gòu)所柴油機(jī)初只作種固定式發(fā)動機(jī)使用
2、同排量下,柴油機(jī)輸出功率約汽油機(jī)1/3因柴油機(jī)把燃料直接噴入氣缸,能充分利用空氣,相應(yīng)功率輸出低假設(shè)汽油機(jī)空氣利用率100%,柴油機(jī)僅有80%～90%柴油機(jī)功率輸出小另原因壓縮比大,發(fā)動機(jī)摩擦損失比汽油機(jī)大種摩擦損失與轉(zhuǎn)速成正比,能期望通過增加轉(zhuǎn)速來提高功率轉(zhuǎn)速高汽油機(jī)每分鐘運(yùn)轉(zhuǎn)10000次上(賽車發(fā)動機(jī)),而柴油機(jī)高轉(zhuǎn)速卻只有5000r/min
近百年來,柴油機(jī)熱效率提高近80%,比功率提高幾十倍,空氣利用率達(dá)90%當(dāng)今柴油機(jī)技術(shù)水平表現(xiàn):優(yōu)良燃燒系統(tǒng)；采用4氣門技術(shù)；超高壓噴射；增壓和增壓冷；控廢氣再循環(huán)和氧化催化器；降低噪聲雙彈簧噴油器；全電子發(fā)動機(jī)管理等,集體現(xiàn)采用電控共軌式燃油噴射系統(tǒng)特征新代柴油機(jī)上目前,日本Nippondeno公司(ECDU2),德國Bosch(ZECCEL)和美國Caterpilla公司(HELII) 研究和生產(chǎn)共軌式電控噴油系統(tǒng)主要公司
增壓技術(shù)柴油機(jī)上應(yīng)用要比汽油機(jī)晚些早20年代有人提出壓縮空氣提高進(jìn)氣密度設(shè)想直1926年瑞士人A.J.伯玉希才第次設(shè)計(jì)了臺帶廢氣渦輪增壓器增壓發(fā)動機(jī)由于當(dāng)時(shí)技術(shù)水平和工藝、材料限制還難制造出性能良好渦輪增壓器加上二次大戰(zhàn)影響增壓技術(shù)能迅速普及直大戰(zhàn)結(jié)束增壓技術(shù)研究和應(yīng)用才受重視1950年增壓技術(shù)才開始柴油機(jī)上使用并作產(chǎn)品提供市場
50年代增壓度約50%四沖程機(jī)平均有效壓力約0.7—0.8MPa無冷處于技術(shù)水平較低發(fā)展階段其20多年間增壓技術(shù)得了迅速發(fā)展和廣泛地采用
70年代增壓度達(dá)200%上正式作商品提供柴油機(jī)平均有效壓力四沖程機(jī)已達(dá)2.0MPa上二沖程機(jī)已超過1.3MPa普遍采用冷使高增亞（>2.0MPa）四沖程機(jī)實(shí)用化單級增壓比接近5并發(fā)展了兩級增壓和超高增壓系統(tǒng)相對于50年代初期剛采用增壓技術(shù)發(fā)動機(jī)技術(shù)水平30年來有了驚人發(fā)展
進(jìn)入80年代仍保持種發(fā)展勢頭進(jìn)排氣系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)提高充氣效率充分利用廢氣能量出現(xiàn)諧振進(jìn)氣系統(tǒng)和MPC增壓系統(tǒng)變截面渦輪增壓器使得單級渦輪增壓比達(dá)5甚至更高采用超高增壓系統(tǒng)壓力比達(dá)10上而發(fā)動機(jī)壓縮比降至6下發(fā)動機(jī)功率輸出提高2—3倍進(jìn)步發(fā)展與動力渦輪復(fù)合式二級渦輪增壓系統(tǒng)由此見高增壓、超高增壓效觀發(fā)動機(jī)性能提高了嶄新水平
轉(zhuǎn)動式內(nèi)燃機(jī)
蒸汽機(jī)發(fā)展歷史有從往復(fù)活塞式蒸汽機(jī)蒸汽輪機(jī)演化點(diǎn),對內(nèi)燃機(jī)發(fā)展大有啟發(fā)往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)運(yùn)動要通過曲軸連桿機(jī)構(gòu)或凸輪機(jī)構(gòu)、擺盤機(jī)構(gòu)、搖臂機(jī)構(gòu)等,轉(zhuǎn)換功率輸出軸轉(zhuǎn)動樣僅使機(jī)構(gòu)復(fù)雜而且由于轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)摩擦損耗,還會降低機(jī)械效率另外由于活塞組往復(fù)運(yùn)動造成曲柄連桿機(jī)構(gòu)往復(fù)慣性力,慣性力與轉(zhuǎn)速平方成正比隨轉(zhuǎn)速提高軸承上慣性負(fù)荷顯著增加并由于慣性力平衡而產(chǎn)生強(qiáng)烈振動此外往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)還有套復(fù)雜氣門控制機(jī)構(gòu)于人們設(shè)想:既工具機(jī)運(yùn)動形式大部分都軸轉(zhuǎn)動能否效法從往復(fù)活塞式蒸汽機(jī)蒸汽輪機(jī)路子使熱能直接轉(zhuǎn)化軸轉(zhuǎn)動呢于人們開始了領(lǐng)域探索
燃?xì)廨啓C(jī)
1873年布拉頓(GeorgeBrayton)制造了種定壓燃燒發(fā)動機(jī)該機(jī)能提供使燃?xì)馔耆蛎洿髿鈮核l(fā)出功率20世紀(jì)初法國阿曼卡(BeneArmangaud)等成功地應(yīng)用布拉頓循環(huán)原理制成燃?xì)廨啓C(jī)因當(dāng)時(shí)條件限制,熱效率低未能得發(fā)展
30年代,由于空氣動力學(xué)及耐高溫合金材料和冷卻系統(tǒng)進(jìn)展,燃?xì)廨啓C(jī)進(jìn)入實(shí)用創(chuàng)造了條件燃?xì)廨啓C(jī)雖內(nèi)燃機(jī),沒有像往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)樣必須封閉空間里和限定時(shí)間內(nèi)燃燒限制所會發(fā)生像汽油機(jī)樣令人擔(dān)心爆震也少像柴油機(jī)樣受摩擦損失限制；且燃料燃燒所產(chǎn)生氣體直接推動葉輪轉(zhuǎn)動故結(jié)構(gòu)簡單(與活塞式內(nèi)燃機(jī)相比其部件僅1/6左右)、質(zhì)量輕、體積小、運(yùn)行費(fèi)用省且易于采用多種燃料也較少發(fā)生故障雖燃?xì)廨啓C(jī)目前尚存些缺點(diǎn)：壽命短、需要高級耐熱鋼材和成本高及排污(主要NOx)較嚴(yán)重等致使至今燃?xì)廨啓C(jī)應(yīng)用仍局限于飛機(jī)、船舶、發(fā)電廠和機(jī)車由于布拉頓循環(huán)優(yōu)越性和燃?xì)廨啓C(jī)對燃油限制少及上述其優(yōu)點(diǎn),使得仍現(xiàn)和來人們致力研究動力技術(shù)之若突破渦輪入口溫度大大提高熱效率且克服其缺點(diǎn)燃?xì)廨啓C(jī)有望取代汽、柴油機(jī)
旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動機(jī)
直來人們都致力于建造旋轉(zhuǎn)式發(fā)動機(jī)其目標(biāo)避免往復(fù)式發(fā)動機(jī)固有復(fù)雜性1910年前人們曾提出過2000多旋轉(zhuǎn)發(fā)動機(jī)方案20世紀(jì)初又有許多人提出同方案大多因結(jié)構(gòu)復(fù)雜或無法解決氣缸密封問題而能實(shí)現(xiàn)直1954年德國人汪克爾 (FelixWankel)經(jīng)長期研究突破了氣缸密封關(guān)鍵技術(shù)才使具有長短幅圓外旋輪線缸體三角旋轉(zhuǎn)活塞發(fā)動機(jī)首次運(yùn)轉(zhuǎn)成功轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)圈實(shí)現(xiàn)進(jìn)氣、壓縮、燃燒膨脹和排氣過程按奧托循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)1962年三角轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)作船用動力80年代日本東洋工業(yè)公司把用于汽車引擎
轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)有系列優(yōu)點(diǎn)：
1、取消了曲柄連桿機(jī)構(gòu)、氣門機(jī)構(gòu)等得實(shí)現(xiàn)高速化
2、質(zhì)量輕(比往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)質(zhì)量下降1/21/3)、結(jié)構(gòu)和操作簡單(零件數(shù)量比往復(fù)式少40%體積減少50%)
3、排氣污染方面也有所改善NOx產(chǎn)生較少
轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)也存著嚴(yán)重足之處：
1、.種結(jié)構(gòu)密封性能較差至今只能作壓縮比低汽油機(jī)使用
2、由于高速帶來了扭矩低組織經(jīng)濟(jì)燃燒過程困難
3、壽命短、靠性低及加工長短軸旋輪線專用機(jī)床構(gòu)造復(fù)雜等
內(nèi)燃機(jī)發(fā)展趨勢
內(nèi)燃機(jī)發(fā)明至今已有100多年歷史把蒸汽機(jī)發(fā)明認(rèn)第次動力革命,內(nèi)燃機(jī)問世當(dāng)之無愧第二次動力革命因僅動力史上次大飛躍而且其應(yīng)用范圍之廣、數(shù)量之多也當(dāng)今任何種別動力機(jī)械無與倫比隨著科技發(fā)展,內(nèi)燃機(jī)經(jīng)濟(jì)性、動力性、靠性等諸多方面取得了驚人進(jìn)步人類做出了巨大貢獻(xiàn)蒸汽機(jī)從初創(chuàng)完成花去了世紀(jì)時(shí)間從完成極盛又走了世紀(jì)從極盛衰落大約也世紀(jì)內(nèi)燃機(jī)發(fā)明也經(jīng)歷了世紀(jì)歷程從時(shí)起人類又前進(jìn)了世紀(jì)說今內(nèi)燃機(jī)已進(jìn)入了極盛時(shí)期世紀(jì)之交今天我們關(guān)注內(nèi)燃機(jī)未來人們拭目待同時(shí)更希望內(nèi)燃機(jī)能新世紀(jì)再創(chuàng)輝煌業(yè)績里我向大家展示新世紀(jì)里內(nèi)燃機(jī)發(fā)展趨勢
內(nèi)燃機(jī)增壓技術(shù)
從內(nèi)燃機(jī)重要參數(shù)(壓力、溫度、轉(zhuǎn)速)發(fā)展規(guī)律來看發(fā)現(xiàn)三參數(shù)1900年前隨著年代推移提高得快而1900年尤其1950年溫度、轉(zhuǎn)速提高變慢而平均有效壓力隨著年代增加仍直線上升實(shí)踐證明：提高平均有效壓力大幅度地提高效率減輕質(zhì)量而提高平均有效壓力技術(shù)提高增壓度柴油機(jī)增壓大幅度地縮小柴油機(jī)進(jìn)氣管尺寸并使氣缸有足夠大充氣效率用于提高柴油機(jī)功率使之能寬廣轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)既提高功率又有大扭矩臺增壓冷柴油機(jī)使功率成倍提高而造價(jià)僅提高15%～30%即每馬力造價(jià)平均降低40%所增壓、高增壓、超高增壓當(dāng)前內(nèi)燃機(jī)重要發(fā)展方向之只問題方面另方面發(fā)動機(jī)強(qiáng)化和超強(qiáng)化會給零部件帶來過大機(jī)械負(fù)荷和熱負(fù)荷特別熱負(fù)荷問題已成發(fā)動機(jī)進(jìn)步強(qiáng)化限制；再單級高效率、高壓比壓氣機(jī)也限制了增壓技術(shù)進(jìn)步發(fā)展因此增壓度越高越好
內(nèi)燃機(jī)電子控制技術(shù)
內(nèi)燃機(jī)電子控制技術(shù)產(chǎn)生于20世紀(jì)60年代期,通過70年代發(fā)展,80年代趨于成熟隨著電子技術(shù)進(jìn)步發(fā)展,內(nèi)燃機(jī)電子控制技術(shù)會承擔(dān)更加重要任務(wù),其控制面會更寬,控制精度會更高,智能化水平也會更高諸燃燒室容積和形狀變化控制、壓縮比變化控制、工作狀態(tài)機(jī)械磨損檢測控制等較大難度內(nèi)燃機(jī)控制成現(xiàn)實(shí)并得廣泛應(yīng)用內(nèi)燃機(jī)電子控制由單獨(dú)控制向綜合、集控制方向發(fā)展,由控制低效率及低精度向控制高效率及高精度發(fā)展隨著人類進(jìn)入電子時(shí)代,21世紀(jì)內(nèi)燃機(jī)也步入內(nèi)燃機(jī)電子時(shí)代,其發(fā)展情況與高速發(fā)展電子技術(shù)相適應(yīng)內(nèi)燃機(jī)電子控制技術(shù)內(nèi)燃機(jī)適應(yīng)社會發(fā)展需求主要技術(shù)依托,也內(nèi)燃機(jī)保持21世紀(jì)輝煌重要影響因素
內(nèi)燃機(jī)材料技術(shù)
內(nèi)燃機(jī)使用傳統(tǒng)材料鋼、鑄鐵和有色金屬及其合金內(nèi)燃機(jī)發(fā)展過程人們斷對其經(jīng)濟(jì)性、動力性、排放等提出了更高要求從而對內(nèi)燃機(jī)材料要求相應(yīng)提高根據(jù)內(nèi)燃機(jī)今發(fā)展目標(biāo)對內(nèi)燃機(jī)材料要求主要集絕熱性、耐熱性、耐磨性、減摩性、耐腐蝕性及熱膨脹小、質(zhì)量輕等方面要促進(jìn)內(nèi)燃機(jī)材料發(fā)展,除采用改變材料化學(xué)成分與含量來達(dá)零部件所要求物理、機(jī)械性能常規(guī)方法外也采用表面強(qiáng)化工藝來使材料達(dá)所需要求內(nèi)燃機(jī)材料發(fā)展更需要我們?nèi)ラ_發(fā)適應(yīng)同工作狀態(tài)新材料與內(nèi)燃機(jī)傳統(tǒng)材料相比陶瓷材料具有無比擬絕熱性和耐熱性陶瓷材料和工程塑料(纖維增強(qiáng)塑料)具有比傳統(tǒng)材料優(yōu)越減摩性、耐磨性和耐腐蝕性,其比重與鋁合金相上下而比鋼和鑄鐵輕得多因此,陶瓷材料(高性能陶瓷)憑借其優(yōu)良綜合性能用許多內(nèi)燃機(jī)零件上噴油點(diǎn)火零件、燃燒室、活塞頂?shù)热裟芸朔嘈?、成本等方面弱點(diǎn)新世紀(jì)里會得廣泛應(yīng)用工程塑料也用于許多內(nèi)燃機(jī)零件內(nèi)燃機(jī)上各種罩蓋、活塞裙部、正時(shí)齒輪、推桿等隨著工藝水平提高及價(jià)格降低,未來工程塑料內(nèi)燃機(jī)上應(yīng)用會與日俱增綜合內(nèi)燃機(jī)各種材料揚(yáng)長避短新材料基礎(chǔ)上又開發(fā)出了金屬、塑料或陶瓷基材各種復(fù)合材料,并開始內(nèi)燃機(jī)上逐漸推廣使用
展望新世紀(jì)今段時(shí)期內(nèi)鋼、鑄鐵和有色金屬及其合金仍內(nèi)燃機(jī)主要材料各種表面強(qiáng)化工藝更加先進(jìn)并得廣泛應(yīng)用金屬、塑料、陶瓷基材各種復(fù)合材料10年之進(jìn)入驚人高速推廣時(shí)期新材料內(nèi)燃機(jī)上使用也同時(shí)加速
內(nèi)燃機(jī)制造技術(shù)
內(nèi)燃機(jī)發(fā)展水平取決于其零部件發(fā)展水平而內(nèi)燃機(jī)零部件發(fā)展水平由生產(chǎn)制造技術(shù)等因素來決定也說內(nèi)燃機(jī)零部件制造技術(shù)水平對主機(jī)性能、壽命及靠性有決定性影響同樣制造技術(shù)與設(shè)備關(guān)系也密分每當(dāng)新代設(shè)備或工藝材料研制成功都會給制造技術(shù)革新帶來突破性進(jìn)展進(jìn)入新世紀(jì)科學(xué)技術(shù)發(fā)展會異常迅猛,新設(shè)備研制周期越來越短因此新世紀(jì)內(nèi)燃機(jī)制造技術(shù)必形成迅速發(fā)展局面
由于鑄造技術(shù)水平提高氣沖造型、靜壓造型、樹脂自硬砂造型制芯、消失模鑄造使內(nèi)燃機(jī)鑄造主要零件機(jī)體、缸蓋制成形狀復(fù)雜曲面及箱型結(jié)構(gòu)薄壁鑄件僅大程度上提高了機(jī)體剛度,降低了噪聲輻射而且使內(nèi)燃機(jī)達(dá)輕量化由于象噴涂、重熔、燒結(jié)、堆焊、電化學(xué)加工、激光加工等局部表面強(qiáng)化技術(shù)進(jìn)步使材料功能得完善發(fā)揮；由于設(shè)備水平提高加工制造技術(shù)向高精度、高效率、自動化方向發(fā)展帶動了內(nèi)燃機(jī)零部件生產(chǎn)向高集化程度發(fā)展另方面柔性制造技術(shù)推廣使內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)品更新?lián)Q代具有更大靈活性和適應(yīng)性多品種小批量生產(chǎn)柔性制造系統(tǒng)引起了內(nèi)燃機(jī)制造商們廣泛認(rèn)同也順應(yīng)了生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展及市場形勢變化電子技術(shù)及計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)、制造、試驗(yàn)、檢測、工藝過程控制上應(yīng)用,推動了行業(yè)技術(shù)進(jìn)步提高了內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)品質(zhì)量新材料發(fā)展也推動了內(nèi)燃機(jī)零部件生產(chǎn)工藝變革特別工程塑料、陶瓷材料及復(fù)合材料內(nèi)燃機(jī)上運(yùn)用有力地促進(jìn)了內(nèi)燃機(jī)制造技術(shù)發(fā)展隨著內(nèi)燃機(jī)電控技術(shù)發(fā)展電控系統(tǒng)三大組成部分(傳感器、執(zhí)行器、控制單元)成內(nèi)燃機(jī)零部件行業(yè)重要分支同時(shí)向傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)制造業(yè)提出了新課題
由此我們推斷:21世紀(jì),內(nèi)燃機(jī)制造技術(shù)向高精度、多元化方面飛速發(fā)展發(fā)展速度和方向僅關(guān)系內(nèi)燃機(jī)質(zhì)量,還直接對內(nèi)燃機(jī)未來產(chǎn)生重大影響其產(chǎn)品技術(shù)進(jìn)步快慢而言,汽車內(nèi)燃機(jī)發(fā)展快,其次機(jī)車、船舶、發(fā)電機(jī)組、工程機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械等
內(nèi)燃機(jī)代用燃料
由于世界石油危機(jī)和發(fā)動機(jī)尾氣對環(huán)境污染日益嚴(yán)重內(nèi)燃機(jī)技術(shù)研究轉(zhuǎn)向高效節(jié)能及開發(fā)利用潔凈代用燃料汽油機(jī)和柴油機(jī)基礎(chǔ)進(jìn)行改造或重新設(shè)計(jì)開發(fā)天氣、液化石油氣和氫氣等燃料氣體發(fā)動機(jī)目前和今段時(shí)間內(nèi)內(nèi)燃機(jī)技術(shù)重點(diǎn)之其氣體發(fā)動機(jī)功率恢復(fù)技術(shù)和氫氣發(fā)動機(jī)燃燒控制等其重之重
綜述
內(nèi)燃機(jī)應(yīng)用斷發(fā)展各種內(nèi)燃機(jī)彼此相互競爭相互滲透相互綜合從演化出各種新混合式發(fā)動機(jī)燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)明和發(fā)展方面對柴油機(jī)形成競爭另方面也補(bǔ)充了柴油機(jī)使柴油機(jī)廢氣渦輪增壓得完善反過來增強(qiáng)了柴油機(jī)競爭能力燃?xì)廨啓C(jī)本來也蒸汽輪機(jī)競爭對手人們把燃?xì)廨啓C(jī)和蒸汽輪機(jī)兩種按同熱力循環(huán)工作熱機(jī)聯(lián)合起構(gòu)成種嶄新高效循環(huán):燃?xì)狻羝啓C(jī)聯(lián)合循環(huán)熱力學(xué)第二定律告訴我們要提高熱效率應(yīng)盡能提高熱機(jī)加熱溫度和降低排熱溫度蒸汽機(jī)排熱溫度較低(約300K)由于水蒸氣本身特性和設(shè)備條件限制其加熱溫度能太高目前穩(wěn)定800～900K下隨著冶金和冷卻技術(shù)發(fā)展燃?xì)廨啓C(jī)加熱溫度直上升目前已達(dá)1300～1500K左右；其排熱溫度卻能太低般 700～800K甚至更高所兩種熱機(jī)目前實(shí)際熱效率都未超過40%燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán)燃?xì)廨啓C(jī)排氣送進(jìn)余熱鍋爐生產(chǎn)蒸氣供蒸汽輪機(jī)利用聯(lián)合循環(huán)同時(shí)取得燃?xì)廨啓C(jī)加熱溫度高和蒸汽輪機(jī)排熱溫度低雙重優(yōu)點(diǎn)目前此聯(lián)合循環(huán)機(jī)組高熱效率已達(dá)47%上把作熱電并供機(jī)組使用其燃料利用率達(dá)80%左右
混合動力意義越來越廣電動馬達(dá)加汽油機(jī)或柴油機(jī)應(yīng)用各自優(yōu)點(diǎn)屏蔽各自缺點(diǎn)而日產(chǎn)汽車工業(yè)公司則把高性能發(fā)電機(jī)兼電動機(jī)裝入柴油機(jī)飛輪位置,成功地研制出名符其實(shí)混合式發(fā)動機(jī)即成功地開發(fā)了使兩種原理同時(shí)作用原動機(jī)(HIMR發(fā)動機(jī))混合式發(fā)動機(jī)未來動力技術(shù)熱點(diǎn)之極有望成既損害人類已獲得方便又能保持美好環(huán)境機(jī)械
內(nèi)燃機(jī)發(fā)展史表明具有本質(zhì)上優(yōu)越性新技術(shù)富有生命力新生事物必有廣闊發(fā)展前途第臺實(shí)用內(nèi)燃機(jī)熱效率只有4%而當(dāng)時(shí)蒸汽機(jī)熱效率已達(dá)8%～10%；內(nèi)燃機(jī)內(nèi)燃本質(zhì)上優(yōu)越性決定了快地超過了蒸汽機(jī)
綜上所述,21世紀(jì)內(nèi)燃機(jī)面臨來自各方面挑戰(zhàn),義無返顧地朝著節(jié)約能源、燃料多樣化、提高功率、延長壽命、提高靠性、降低排放和噪聲、減輕質(zhì)量、縮小體積、降低成本、簡化維護(hù)保養(yǎng)等方向迅猛發(fā)展21世紀(jì),天氣、醇類、植物油及氫等代用燃料內(nèi)燃機(jī)增添新活力,而內(nèi)燃機(jī)電子控制技術(shù)提高品質(zhì)同時(shí)也延長了內(nèi)燃機(jī)行業(yè)生命新材料、新工藝技術(shù)革命,21世紀(jì)內(nèi)燃機(jī)發(fā)展產(chǎn)生了新推動力21世紀(jì)內(nèi)燃機(jī),造福人類同時(shí)斷彌補(bǔ)自身缺陷,盡能完美形象人類作出新貢獻(xiàn)
當(dāng)內(nèi)燃機(jī)同樣也存著少缺點(diǎn)主要：對燃料要求高能直接燃用劣質(zhì)燃料和固體燃料；由于間歇換氣及制造困難單機(jī)功率提高受限制現(xiàn)代內(nèi)燃機(jī)大功率般小于4萬千瓦而蒸汽機(jī)單機(jī)功率高達(dá)數(shù)十萬千瓦；內(nèi)燃機(jī)能反轉(zhuǎn)；內(nèi)燃機(jī)噪聲和廢氣有害成分對環(huán)境污染尤其突出說百多年來內(nèi)燃機(jī)發(fā)展史人類斷革新斷挑戰(zhàn)克服些缺點(diǎn)歷史
內(nèi)燃機(jī)發(fā)展至今約有半世紀(jì)歷史了同其科學(xué)樣內(nèi)燃機(jī)每進(jìn)步都人類生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)概括和總結(jié)內(nèi)燃機(jī)發(fā)明始于對活塞式蒸汽機(jī)研究和改進(jìn)發(fā)展史應(yīng)當(dāng)特別提德國人奧托和狄塞爾正們總結(jié)了前人無數(shù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上對內(nèi)燃機(jī)工作循環(huán)提出了較完善奧托循環(huán)和狄塞爾循環(huán)才使得們止幾十年間無數(shù)人實(shí)踐和創(chuàng)造活動得了科學(xué)地總結(jié)并有了質(zhì)飛躍們前任粗淺、純經(jīng)驗(yàn)、零亂無序經(jīng)驗(yàn)加繼承、發(fā)展、總結(jié)、提高找出了規(guī)律性現(xiàn)代汽油機(jī)和柴油機(jī)熱力循環(huán)奠定了熱力學(xué)基礎(chǔ)內(nèi)燃機(jī)發(fā)展做出了偉大貢獻(xiàn)
往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)
往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)種類多主要分類方法有樣些：按所用燃料同分汽油機(jī)柴油機(jī)、煤油機(jī)、煤氣機(jī)（包括各種氣體燃料內(nèi)燃機(jī)）等；按每工作循環(huán)行程數(shù)同分四沖程和二沖程；按著火方式同分點(diǎn)燃式和壓燃式；按冷卻方式同分水冷式和風(fēng)冷式；按氣缸排列形式同分直列式、V型、對置式、星型等；按氣缸數(shù)同分單缸內(nèi)燃機(jī)和多缸內(nèi)燃機(jī)等；按內(nèi)燃機(jī)用途同分汽車用、農(nóng)用、機(jī)車用、船用及固定用等等本文會主要針對煤氣機(jī)、汽油機(jī)、柴油機(jī)樣發(fā)展脈絡(luò)來向大家介紹
早內(nèi)燃機(jī)——煤氣機(jī)
早出現(xiàn)內(nèi)燃機(jī)煤氣燃料煤氣機(jī)1860年法國發(fā)明家萊諾制成了第臺實(shí)用內(nèi)燃機(jī)（單缸、二沖程、無壓縮和電點(diǎn)火煤氣機(jī)輸出功率0.74—1.47KW轉(zhuǎn)速100r/min熱效率4%）法國工程師德羅沙認(rèn)識要想盡能提高內(nèi)燃機(jī)熱效率必須使單位氣缸容積冷卻面積盡量減小膨脹時(shí)活塞速率盡量快膨脹范圍（沖程）盡量長此基礎(chǔ)上1862年提出了著名等容燃燒四沖程循環(huán)：進(jìn)氣、壓縮、燃燒和膨脹、排氣
1876年德國人奧托制成了第臺四沖程往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)（單缸、臥式、煤氣燃料、功率大約2.21KW、180r/min）部發(fā)動機(jī)上奧托增加了飛輪使運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)把進(jìn)氣道加長又改進(jìn)了氣缸蓋使混合氣充分形成部非常成功發(fā)動機(jī)其熱效率相當(dāng)于當(dāng)時(shí)蒸汽機(jī)兩倍奧托把三關(guān)鍵技術(shù)思想：內(nèi)燃、壓縮燃?xì)?、四沖程融體使種內(nèi)燃機(jī)具有效率高、體積小、質(zhì)量輕和功率大等系列優(yōu)點(diǎn)1878年巴黎萬國博覽會上,被譽(yù)瓦特來動力機(jī)方面大成等容燃燒四沖程循環(huán)由奧托實(shí)現(xiàn),也被稱奧托循環(huán)
煤氣機(jī)雖比蒸汽機(jī)具有大優(yōu)越性,社會化大生產(chǎn)情況下,仍能滿足交通運(yùn)輸業(yè)所要求高速、輕便等性能因煤氣燃料,需要龐大煤氣發(fā)生爐和管道系統(tǒng)而且煤氣熱值低(約1.75×107～2.09×107J/m3),故煤氣機(jī)轉(zhuǎn)速慢,比功率小19世紀(jì)下半葉,隨著石油工業(yè)興起,用石油產(chǎn)品取代煤氣作燃料已成必趨勢
汽油機(jī)出現(xiàn)
1883年戴姆勒和邁巴赫制成了第臺四沖程往復(fù)式汽油機(jī)此發(fā)動機(jī)上安裝了邁巴赫設(shè)計(jì)化油器還用白熾燈管解決了點(diǎn)火問題前內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速都超過200r/min而戴姆勒汽油機(jī)轉(zhuǎn)速躍800—1000r/min特點(diǎn)功率大質(zhì)量輕、體積小、轉(zhuǎn)速快和效率高特別適用于交通工具與此同時(shí)本茨研制成功了現(xiàn)仍使用點(diǎn)火裝置和水冷式冷卻器
十九世紀(jì)末主要集活塞式內(nèi)燃機(jī)大體上進(jìn)入了實(shí)用階段并且快顯示出巨大生命力內(nèi)燃機(jī)廣泛應(yīng)用斷地得改善和革新迄今已達(dá)較高技術(shù)水平樣漫長發(fā)展歷史有兩重要發(fā)展階段具有劃時(shí)代意義：50年代興起增壓技術(shù)發(fā)動機(jī)上廣泛應(yīng)用；再 70年代開始電子技術(shù)及計(jì)算機(jī)發(fā)動機(jī)研制應(yīng)用兩發(fā)展趨勢至今都方興未艾
首先我們來看下汽油機(jī)本世紀(jì)發(fā)展歷程汽車和飛機(jī)工業(yè)推動下汽油機(jī)取得了長足發(fā)展按提高汽油機(jī)功率、熱效率、比功率和降低油耗等主要性能指標(biāo)過程把汽油機(jī)發(fā)展分四階段
第階段本世紀(jì)初二十年適應(yīng)交通運(yùn)輸要求提高功率和比功率主采取主要技術(shù)措施提高轉(zhuǎn)速、增加缸數(shù)和改進(jìn)相應(yīng)輔助裝置時(shí)期內(nèi)轉(zhuǎn)速從上世紀(jì)500—800r/min提高1000—1500r/min比功率從3.68W/Kg提高441.3—735.5W/Kg對提高飛機(jī)飛行性能和汽車負(fù)載能力具有重大意義
第二階段時(shí)間20年代主要解決汽油機(jī)爆震燃燒問題當(dāng)時(shí)汽油機(jī)壓縮比達(dá)4時(shí)汽油機(jī)發(fā)生爆震美國通用汽車公司研究室米格雷和鮑義德通過汽油加入少量四乙基鋁干擾氧和汽油分子化合正常過程解決了爆震問題使壓縮比從4提高了8大大提高了汽油機(jī)功率和熱效率當(dāng)時(shí)另嚴(yán)重影響汽油機(jī)功率和熱效率因素燃燒室形狀和結(jié)構(gòu)英國里卡多及其合作者通過對多種燃燒室及燃燒原理研究改進(jìn)了燃燒室使汽油機(jī)功率提高了20%
第三階段從20年代期40年代早期主要汽油機(jī)上裝備增壓器廢氣渦輪增壓使氣壓增至1.4—1.6大氣壓應(yīng)用提高汽油機(jī)功率和熱效率開辟了新途徑其真正廣泛應(yīng)用卻50年代期才普及
第四階段從50年代至今汽油機(jī)技術(shù)原理重大變革之前發(fā)展已近極致結(jié)構(gòu)越來越緊湊轉(zhuǎn)速越來越高其技術(shù)現(xiàn)狀：缸內(nèi)噴射；多氣門技術(shù)；進(jìn)氣滾流稀薄分層燃燒；電子控制點(diǎn)火正時(shí)、汽油噴射及空燃比隨工況精確控制等全面電子發(fā)動機(jī)管理；廢氣循環(huán)及三元催化等排氣凈化技術(shù)等其集體現(xiàn)近年來研制成功并投產(chǎn)缸內(nèi)直噴分層充氣稀燃汽油機(jī)（GDI）
隨著70年代開始電子技術(shù)發(fā)動機(jī)上應(yīng)用內(nèi)燃機(jī)技術(shù)改進(jìn)提供了條件,使內(nèi)燃機(jī)基本上滿足了目前世界各國有關(guān)排放、節(jié)能、靠性和舒適性等方面要求內(nèi)燃機(jī)電子控制現(xiàn)已包括電控燃油噴射、電控點(diǎn)火、怠速控制、排放控制、進(jìn)氣控制、增壓控制、警告提示、自我診斷、失效保護(hù)等諸多方面
同樣內(nèi)燃機(jī)電子控制技術(shù)發(fā)展也大致分四階段：
1、內(nèi)燃機(jī)零部件或局部系統(tǒng)單獨(dú)控制,電子油泵、電子點(diǎn)火裝置等
2、內(nèi)燃機(jī)單系統(tǒng)或幾相關(guān)系統(tǒng)獨(dú)立控制,燃油供給系統(tǒng)控制、佳空燃比控制等
3、整臺內(nèi)燃機(jī)統(tǒng)智能化控制,內(nèi)燃機(jī)電子控制系統(tǒng)
4、裝置與內(nèi)燃機(jī)動力集電子控制,汽車、船舶、發(fā)電機(jī)組集電子控制系統(tǒng)
電子控制系統(tǒng)般由傳感器、執(zhí)行器和控制器三部分組成由此構(gòu)成各種同功能、同用途控制系統(tǒng)其主要目標(biāo)保持發(fā)動機(jī)各運(yùn)行參數(shù)佳值求得發(fā)動機(jī)功率、燃油耗和排放性能佳平衡并監(jiān)視運(yùn)行工況Caterpillar公司3406PEPC系統(tǒng)3406柴油機(jī)上采用變程序發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)具有電子調(diào)速功能采用電子控制空燃比噴有提前角始終保持佳值美國Stanaclyne公司其生產(chǎn)DB型分配泵改電子控制噴油泵稱PFP系統(tǒng)采用步進(jìn)電機(jī)作執(zhí)行元件來控制噴油量和噴油定時(shí)
柴油機(jī)——內(nèi)燃機(jī)家族另明星
柴油機(jī)幾乎與汽油機(jī)同時(shí)發(fā)展起來們具有許多相同點(diǎn)所柴油機(jī)發(fā)展也與汽油機(jī)有許多相似之處說整內(nèi)燃機(jī)發(fā)展史上們相互推動
德國狄塞爾博士于1892年獲得壓縮點(diǎn)火壓縮機(jī)技術(shù)專利1897年制成了第臺壓縮點(diǎn)火狄塞爾內(nèi)燃機(jī)即柴油機(jī)
柴油機(jī)高壓縮比帶來眾多優(yōu)點(diǎn)：
1、省去化油器和點(diǎn)火裝置提高了熱效率而且使用比汽油便宜得多柴油作燃料
2、柴油機(jī)由于其壓縮比大,大功率點(diǎn)、單位功率油耗低現(xiàn)代優(yōu)秀發(fā)動機(jī),柴油機(jī)油耗約汽油機(jī)70%特別像汽車,通常部分負(fù)荷工況下行駛,其油耗約汽油機(jī)60%柴油機(jī)目前熱效率高內(nèi)燃機(jī)
3、柴油機(jī)因壓縮比高,發(fā)動機(jī)結(jié)實(shí),故經(jīng)久耐用、壽命長
同時(shí)高壓縮比也帶來了缺點(diǎn):
1、柴油機(jī)結(jié)構(gòu)笨重通常柴油單位功率質(zhì)量約汽油機(jī)1.5～3倍柴油機(jī)壓縮比高,爆發(fā)壓力也高,達(dá)汽油機(jī)1.5倍左右(增壓情況下)承受高溫高壓,要求結(jié)實(shí)結(jié)構(gòu)所柴油機(jī)初只作種固定式發(fā)動機(jī)使用
2、同排量下,柴油機(jī)輸出功率約汽油機(jī)1/3因柴油機(jī)把燃料直接噴入氣缸,能充分利用空氣,相應(yīng)功率輸出低假設(shè)汽油機(jī)空氣利用率100%,柴油機(jī)僅有80%～90%柴油機(jī)功率輸出小另原因壓縮比大,發(fā)動機(jī)摩擦損失比汽油機(jī)大種摩擦損失與轉(zhuǎn)速成正比,能期望通過增加轉(zhuǎn)速來提高功率轉(zhuǎn)速高汽油機(jī)每分鐘運(yùn)轉(zhuǎn)10000次上(賽車發(fā)動機(jī)),而柴油機(jī)高轉(zhuǎn)速卻只有5000r/min
近百年來,柴油機(jī)熱效率提高近80%,比功率提高幾十倍,空氣利用率達(dá)90%當(dāng)今柴油機(jī)技術(shù)水平表現(xiàn):優(yōu)良燃燒系統(tǒng)；采用4氣門技術(shù)；超高壓噴射；增壓和增壓冷；控廢氣再循環(huán)和氧化催化器；降低噪聲雙彈簧噴油器；全電子發(fā)動機(jī)管理等,集體現(xiàn)采用電控共軌式燃油噴射系統(tǒng)特征新代柴油機(jī)上目前,日本Nippondeno公司(ECDU2),德國Bosch(ZECCEL)和美國Caterpilla公司(HELII) 研究和生產(chǎn)共軌式電控噴油系統(tǒng)主要公司
增壓技術(shù)柴油機(jī)上應(yīng)用要比汽油機(jī)晚些早20年代有人提出壓縮空氣提高進(jìn)氣密度設(shè)想直1926年瑞士人A.J.伯玉希才第次設(shè)計(jì)了臺帶廢氣渦輪增壓器增壓發(fā)動機(jī)由于當(dāng)時(shí)技術(shù)水平和工藝、材料限制還難制造出性能良好渦輪增壓器加上二次大戰(zhàn)影響增壓技術(shù)能迅速普及直大戰(zhàn)結(jié)束增壓技術(shù)研究和應(yīng)用才受重視1950年增壓技術(shù)才開始柴油機(jī)上使用并作產(chǎn)品提供市場
50年代增壓度約50%四沖程機(jī)平均有效壓力約0.7—0.8MPa無冷處于技術(shù)水平較低發(fā)展階段其20多年間增壓技術(shù)得了迅速發(fā)展和廣泛地采用
70年代增壓度達(dá)200%上正式作商品提供柴油機(jī)平均有效壓力四沖程機(jī)已達(dá)2.0MPa上二沖程機(jī)已超過1.3MPa普遍采用冷使高增亞（>2.0MPa）四沖程機(jī)實(shí)用化單級增壓比接近5并發(fā)展了兩級增壓和超高增壓系統(tǒng)相對于50年代初期剛采用增壓技術(shù)發(fā)動機(jī)技術(shù)水平30年來有了驚人發(fā)展
進(jìn)入80年代仍保持種發(fā)展勢頭進(jìn)排氣系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)提高充氣效率充分利用廢氣能量出現(xiàn)諧振進(jìn)氣系統(tǒng)和MPC增壓系統(tǒng)變截面渦輪增壓器使得單級渦輪增壓比達(dá)5甚至更高采用超高增壓系統(tǒng)壓力比達(dá)10上而發(fā)動機(jī)壓縮比降至6下發(fā)動機(jī)功率輸出提高2—3倍進(jìn)步發(fā)展與動力渦輪復(fù)合式二級渦輪增壓系統(tǒng)由此見高增壓、超高增壓效觀發(fā)動機(jī)性能提高了嶄新水平
轉(zhuǎn)動式內(nèi)燃機(jī)
蒸汽機(jī)發(fā)展歷史有從往復(fù)活塞式蒸汽機(jī)蒸汽輪機(jī)演化點(diǎn),對內(nèi)燃機(jī)發(fā)展大有啟發(fā)往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)運(yùn)動要通過曲軸連桿機(jī)構(gòu)或凸輪機(jī)構(gòu)、擺盤機(jī)構(gòu)、搖臂機(jī)構(gòu)等,轉(zhuǎn)換功率輸出軸轉(zhuǎn)動樣僅使機(jī)構(gòu)復(fù)雜而且由于轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)摩擦損耗,還會降低機(jī)械效率另外由于活塞組往復(fù)運(yùn)動造成曲柄連桿機(jī)構(gòu)往復(fù)慣性力,慣性力與轉(zhuǎn)速平方成正比隨轉(zhuǎn)速提高軸承上慣性負(fù)荷顯著增加并由于慣性力平衡而產(chǎn)生強(qiáng)烈振動此外往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)還有套復(fù)雜氣門控制機(jī)構(gòu)于人們設(shè)想:既工具機(jī)運(yùn)動形式大部分都軸轉(zhuǎn)動能否效法從往復(fù)活塞式蒸汽機(jī)蒸汽輪機(jī)路子使熱能直接轉(zhuǎn)化軸轉(zhuǎn)動呢于人們開始了領(lǐng)域探索
燃?xì)廨啓C(jī)
1873年布拉頓(GeorgeBrayton)制造了種定壓燃燒發(fā)動機(jī)該機(jī)能提供使燃?xì)馔耆蛎洿髿鈮核l(fā)出功率20世紀(jì)初法國阿曼卡(BeneArmangaud)等成功地應(yīng)用布拉頓循環(huán)原理制成燃?xì)廨啓C(jī)因當(dāng)時(shí)條件限制,熱效率低未能得發(fā)展
30年代,由于空氣動力學(xué)及耐高溫合金材料和冷卻系統(tǒng)進(jìn)展,燃?xì)廨啓C(jī)進(jìn)入實(shí)用創(chuàng)造了條件燃?xì)廨啓C(jī)雖內(nèi)燃機(jī),沒有像往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)樣必須封閉空間里和限定時(shí)間內(nèi)燃燒限制所會發(fā)生像汽油機(jī)樣令人擔(dān)心爆震也少像柴油機(jī)樣受摩擦損失限制；且燃料燃燒所產(chǎn)生氣體直接推動葉輪轉(zhuǎn)動故結(jié)構(gòu)簡單(與活塞式內(nèi)燃機(jī)相比其部件僅1/6左右)、質(zhì)量輕、體積小、運(yùn)行費(fèi)用省且易于采用多種燃料也較少發(fā)生故障雖燃?xì)廨啓C(jī)目前尚存些缺點(diǎn)：壽命短、需要高級耐熱鋼材和成本高及排污(主要NOx)較嚴(yán)重等致使至今燃?xì)廨啓C(jī)應(yīng)用仍局限于飛機(jī)、船舶、發(fā)電廠和機(jī)車由于布拉頓循環(huán)優(yōu)越性和燃?xì)廨啓C(jī)對燃油限制少及上述其優(yōu)點(diǎn),使得仍現(xiàn)和來人們致力研究動力技術(shù)之若突破渦輪入口溫度大大提高熱效率且克服其缺點(diǎn)燃?xì)廨啓C(jī)有望取代汽、柴油機(jī)
旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動機(jī)
直來人們都致力于建造旋轉(zhuǎn)式發(fā)動機(jī)其目標(biāo)避免往復(fù)式發(fā)動機(jī)固有復(fù)雜性1910年前人們曾提出過2000多旋轉(zhuǎn)發(fā)動機(jī)方案20世紀(jì)初又有許多人提出同方案大多因結(jié)構(gòu)復(fù)雜或無法解決氣缸密封問題而能實(shí)現(xiàn)直1954年德國人汪克爾 (FelixWankel)經(jīng)長期研究突破了氣缸密封關(guān)鍵技術(shù)才使具有長短幅圓外旋輪線缸體三角旋轉(zhuǎn)活塞發(fā)動機(jī)首次運(yùn)轉(zhuǎn)成功轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)圈實(shí)現(xiàn)進(jìn)氣、壓縮、燃燒膨脹和排氣過程按奧托循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)1962年三角轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)作船用動力80年代日本東洋工業(yè)公司把用于汽車引擎
轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)有系列優(yōu)點(diǎn)：
1、取消了曲柄連桿機(jī)構(gòu)、氣門機(jī)構(gòu)等得實(shí)現(xiàn)高速化
2、質(zhì)量輕(比往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)質(zhì)量下降1/21/3)、結(jié)構(gòu)和操作簡單(零件數(shù)量比往復(fù)式少40%體積減少50%)
3、排氣污染方面也有所改善NOx產(chǎn)生較少
轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)也存著嚴(yán)重足之處：
1、.種結(jié)構(gòu)密封性能較差至今只能作壓縮比低汽油機(jī)使用
2、由于高速帶來了扭矩低組織經(jīng)濟(jì)燃燒過程困難
3、壽命短、靠性低及加工長短軸旋輪線專用機(jī)床構(gòu)造復(fù)雜等
內(nèi)燃機(jī)發(fā)展趨勢
內(nèi)燃機(jī)發(fā)明至今已有100多年歷史把蒸汽機(jī)發(fā)明認(rèn)第次動力革命,內(nèi)燃機(jī)問世當(dāng)之無愧第二次動力革命因僅動力史上次大飛躍而且其應(yīng)用范圍之廣、數(shù)量之多也當(dāng)今任何種別動力機(jī)械無與倫比隨著科技發(fā)展,內(nèi)燃機(jī)經(jīng)濟(jì)性、動力性、靠性等諸多方面取得了驚人進(jìn)步人類做出了巨大貢獻(xiàn)蒸汽機(jī)從初創(chuàng)完成花去了世紀(jì)時(shí)間從完成極盛又走了世紀(jì)從極盛衰落大約也世紀(jì)內(nèi)燃機(jī)發(fā)明也經(jīng)歷了世紀(jì)歷程從時(shí)起人類又前進(jìn)了世紀(jì)說今內(nèi)燃機(jī)已進(jìn)入了極盛時(shí)期世紀(jì)之交今天我們關(guān)注內(nèi)燃機(jī)未來人們拭目待同時(shí)更希望內(nèi)燃機(jī)能新世紀(jì)再創(chuàng)輝煌業(yè)績里我向大家展示新世紀(jì)里內(nèi)燃機(jī)發(fā)展趨勢
內(nèi)燃機(jī)增壓技術(shù)
從內(nèi)燃機(jī)重要參數(shù)(壓力、溫度、轉(zhuǎn)速)發(fā)展規(guī)律來看發(fā)現(xiàn)三參數(shù)1900年前隨著年代推移提高得快而1900年尤其1950年溫度、轉(zhuǎn)速提高變慢而平均有效壓力隨著年代增加仍直線上升實(shí)踐證明：提高平均有效壓力大幅度地提高效率減輕質(zhì)量而提高平均有效壓力技術(shù)提高增壓度柴油機(jī)增壓大幅度地縮小柴油機(jī)進(jìn)氣管尺寸并使氣缸有足夠大充氣效率用于提高柴油機(jī)功率使之能寬廣轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)既提高功率又有大扭矩臺增壓冷柴油機(jī)使功率成倍提高而造價(jià)僅提高15%～30%即每馬力造價(jià)平均降低40%所增壓、高增壓、超高增壓當(dāng)前內(nèi)燃機(jī)重要發(fā)展方向之只問題方面另方面發(fā)動機(jī)強(qiáng)化和超強(qiáng)化會給零部件帶來過大機(jī)械負(fù)荷和熱負(fù)荷特別熱負(fù)荷問題已成發(fā)動機(jī)進(jìn)步強(qiáng)化限制；再單級高效率、高壓比壓氣機(jī)也限制了增壓技術(shù)進(jìn)步發(fā)展因此增壓度越高越好
內(nèi)燃機(jī)電子控制技術(shù)
內(nèi)燃機(jī)電子控制技術(shù)產(chǎn)生于20世紀(jì)60年代期,通過70年代發(fā)展,80年代趨于成熟隨著電子技術(shù)進(jìn)步發(fā)展,內(nèi)燃機(jī)電子控制技術(shù)會承擔(dān)更加重要任務(wù),其控制面會更寬,控制精度會更高,智能化水平也會更高諸燃燒室容積和形狀變化控制、壓縮比變化控制、工作狀態(tài)機(jī)械磨損檢測控制等較大難度內(nèi)燃機(jī)控制成現(xiàn)實(shí)并得廣泛應(yīng)用內(nèi)燃機(jī)電子控制由單獨(dú)控制向綜合、集控制方向發(fā)展,由控制低效率及低精度向控制高效率及高精度發(fā)展隨著人類進(jìn)入電子時(shí)代,21世紀(jì)內(nèi)燃機(jī)也步入內(nèi)燃機(jī)電子時(shí)代,其發(fā)展情況與高速發(fā)展電子技術(shù)相適應(yīng)內(nèi)燃機(jī)電子控制技術(shù)內(nèi)燃機(jī)適應(yīng)社會發(fā)展需求主要技術(shù)依托,也內(nèi)燃機(jī)保持21世紀(jì)輝煌重要影響因素
內(nèi)燃機(jī)材料技術(shù)
內(nèi)燃機(jī)使用傳統(tǒng)材料鋼、鑄鐵和有色金屬及其合金內(nèi)燃機(jī)發(fā)展過程人們斷對其經(jīng)濟(jì)性、動力性、排放等提出了更高要求從而對內(nèi)燃機(jī)材料要求相應(yīng)提高根據(jù)內(nèi)燃機(jī)今發(fā)展目標(biāo)對內(nèi)燃機(jī)材料要求主要集絕熱性、耐熱性、耐磨性、減摩性、耐腐蝕性及熱膨脹小、質(zhì)量輕等方面要促進(jìn)內(nèi)燃機(jī)材料發(fā)展,除采用改變材料化學(xué)成分與含量來達(dá)零部件所要求物理、機(jī)械性能常規(guī)方法外也采用表面強(qiáng)化工藝來使材料達(dá)所需要求內(nèi)燃機(jī)材料發(fā)展更需要我們?nèi)ラ_發(fā)適應(yīng)同工作狀態(tài)新材料與內(nèi)燃機(jī)傳統(tǒng)材料相比陶瓷材料具有無比擬絕熱性和耐熱性陶瓷材料和工程塑料(纖維增強(qiáng)塑料)具有比傳統(tǒng)材料優(yōu)越減摩性、耐磨性和耐腐蝕性,其比重與鋁合金相上下而比鋼和鑄鐵輕得多因此,陶瓷材料(高性能陶瓷)憑借其優(yōu)良綜合性能用許多內(nèi)燃機(jī)零件上噴油點(diǎn)火零件、燃燒室、活塞頂?shù)热裟芸朔嘈?、成本等方面弱點(diǎn)新世紀(jì)里會得廣泛應(yīng)用工程塑料也用于許多內(nèi)燃機(jī)零件內(nèi)燃機(jī)上各種罩蓋、活塞裙部、正時(shí)齒輪、推桿等隨著工藝水平提高及價(jià)格降低,未來工程塑料內(nèi)燃機(jī)上應(yīng)用會與日俱增綜合內(nèi)燃機(jī)各種材料揚(yáng)長避短新材料基礎(chǔ)上又開發(fā)出了金屬、塑料或陶瓷基材各種復(fù)合材料,并開始內(nèi)燃機(jī)上逐漸推廣使用
展望新世紀(jì)今段時(shí)期內(nèi)鋼、鑄鐵和有色金屬及其合金仍內(nèi)燃機(jī)主要材料各種表面強(qiáng)化工藝更加先進(jìn)并得廣泛應(yīng)用金屬、塑料、陶瓷基材各種復(fù)合材料10年之進(jìn)入驚人高速推廣時(shí)期新材料內(nèi)燃機(jī)上使用也同時(shí)加速
內(nèi)燃機(jī)制造技術(shù)
內(nèi)燃機(jī)發(fā)展水平取決于其零部件發(fā)展水平而內(nèi)燃機(jī)零部件發(fā)展水平由生產(chǎn)制造技術(shù)等因素來決定也說內(nèi)燃機(jī)零部件制造技術(shù)水平對主機(jī)性能、壽命及靠性有決定性影響同樣制造技術(shù)與設(shè)備關(guān)系也密分每當(dāng)新代設(shè)備或工藝材料研制成功都會給制造技術(shù)革新帶來突破性進(jìn)展進(jìn)入新世紀(jì)科學(xué)技術(shù)發(fā)展會異常迅猛,新設(shè)備研制周期越來越短因此新世紀(jì)內(nèi)燃機(jī)制造技術(shù)必形成迅速發(fā)展局面
由于鑄造技術(shù)水平提高氣沖造型、靜壓造型、樹脂自硬砂造型制芯、消失模鑄造使內(nèi)燃機(jī)鑄造主要零件機(jī)體、缸蓋制成形狀復(fù)雜曲面及箱型結(jié)構(gòu)薄壁鑄件僅大程度上提高了機(jī)體剛度,降低了噪聲輻射而且使內(nèi)燃機(jī)達(dá)輕量化由于象噴涂、重熔、燒結(jié)、堆焊、電化學(xué)加工、激光加工等局部表面強(qiáng)化技術(shù)進(jìn)步使材料功能得完善發(fā)揮；由于設(shè)備水平提高加工制造技術(shù)向高精度、高效率、自動化方向發(fā)展帶動了內(nèi)燃機(jī)零部件生產(chǎn)向高集化程度發(fā)展另方面柔性制造技術(shù)推廣使內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)品更新?lián)Q代具有更大靈活性和適應(yīng)性多品種小批量生產(chǎn)柔性制造系統(tǒng)引起了內(nèi)燃機(jī)制造商們廣泛認(rèn)同也順應(yīng)了生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展及市場形勢變化電子技術(shù)及計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)、制造、試驗(yàn)、檢測、工藝過程控制上應(yīng)用,推動了行業(yè)技術(shù)進(jìn)步提高了內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)品質(zhì)量新材料發(fā)展也推動了內(nèi)燃機(jī)零部件生產(chǎn)工藝變革特別工程塑料、陶瓷材料及復(fù)合材料內(nèi)燃機(jī)上運(yùn)用有力地促進(jìn)了內(nèi)燃機(jī)制造技術(shù)發(fā)展隨著內(nèi)燃機(jī)電控技術(shù)發(fā)展電控系統(tǒng)三大組成部分(傳感器、執(zhí)行器、控制單元)成內(nèi)燃機(jī)零部件行業(yè)重要分支同時(shí)向傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)制造業(yè)提出了新課題
由此我們推斷:21世紀(jì),內(nèi)燃機(jī)制造技術(shù)向高精度、多元化方面飛速發(fā)展發(fā)展速度和方向僅關(guān)系內(nèi)燃機(jī)質(zhì)量,還直接對內(nèi)燃機(jī)未來產(chǎn)生重大影響其產(chǎn)品技術(shù)進(jìn)步快慢而言,汽車內(nèi)燃機(jī)發(fā)展快,其次機(jī)車、船舶、發(fā)電機(jī)組、工程機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械等
內(nèi)燃機(jī)代用燃料
由于世界石油危機(jī)和發(fā)動機(jī)尾氣對環(huán)境污染日益嚴(yán)重內(nèi)燃機(jī)技術(shù)研究轉(zhuǎn)向高效節(jié)能及開發(fā)利用潔凈代用燃料汽油機(jī)和柴油機(jī)基礎(chǔ)進(jìn)行改造或重新設(shè)計(jì)開發(fā)天氣、液化石油氣和氫氣等燃料氣體發(fā)動機(jī)目前和今段時(shí)間內(nèi)內(nèi)燃機(jī)技術(shù)重點(diǎn)之其氣體發(fā)動機(jī)功率恢復(fù)技術(shù)和氫氣發(fā)動機(jī)燃燒控制等其重之重
綜述
內(nèi)燃機(jī)應(yīng)用斷發(fā)展各種內(nèi)燃機(jī)彼此相互競爭相互滲透相互綜合從演化出各種新混合式發(fā)動機(jī)燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)明和發(fā)展方面對柴油機(jī)形成競爭另方面也補(bǔ)充了柴油機(jī)使柴油機(jī)廢氣渦輪增壓得完善反過來增強(qiáng)了柴油機(jī)競爭能力燃?xì)廨啓C(jī)本來也蒸汽輪機(jī)競爭對手人們把燃?xì)廨啓C(jī)和蒸汽輪機(jī)兩種按同熱力循環(huán)工作熱機(jī)聯(lián)合起構(gòu)成種嶄新高效循環(huán):燃?xì)狻羝啓C(jī)聯(lián)合循環(huán)熱力學(xué)第二定律告訴我們要提高熱效率應(yīng)盡能提高熱機(jī)加熱溫度和降低排熱溫度蒸汽機(jī)排熱溫度較低(約300K)由于水蒸氣本身特性和設(shè)備條件限制其加熱溫度能太高目前穩(wěn)定800～900K下隨著冶金和冷卻技術(shù)發(fā)展燃?xì)廨啓C(jī)加熱溫度直上升目前已達(dá)1300～1500K左右；其排熱溫度卻能太低般 700～800K甚至更高所兩種熱機(jī)目前實(shí)際熱效率都未超過40%燃?xì)狻羝?lián)合循環(huán)燃?xì)廨啓C(jī)排氣送進(jìn)余熱鍋爐生產(chǎn)蒸氣供蒸汽輪機(jī)利用聯(lián)合循環(huán)同時(shí)取得燃?xì)廨啓C(jī)加熱溫度高和蒸汽輪機(jī)排熱溫度低雙重優(yōu)點(diǎn)目前此聯(lián)合循環(huán)機(jī)組高熱效率已達(dá)47%上把作熱電并供機(jī)組使用其燃料利用率達(dá)80%左右
混合動力意義越來越廣電動馬達(dá)加汽油機(jī)或柴油機(jī)應(yīng)用各自優(yōu)點(diǎn)屏蔽各自缺點(diǎn)而日產(chǎn)汽車工業(yè)公司則把高性能發(fā)電機(jī)兼電動機(jī)裝入柴油機(jī)飛輪位置,成功地研制出名符其實(shí)混合式發(fā)動機(jī)即成功地開發(fā)了使兩種原理同時(shí)作用原動機(jī)(HIMR發(fā)動機(jī))混合式發(fā)動機(jī)未來動力技術(shù)熱點(diǎn)之極有望成既損害人類已獲得方便又能保持美好環(huán)境機(jī)械
內(nèi)燃機(jī)發(fā)展史表明具有本質(zhì)上優(yōu)越性新技術(shù)富有生命力新生事物必有廣闊發(fā)展前途第臺實(shí)用內(nèi)燃機(jī)熱效率只有4%而當(dāng)時(shí)蒸汽機(jī)熱效率已達(dá)8%～10%；內(nèi)燃機(jī)內(nèi)燃本質(zhì)上優(yōu)越性決定了快地超過了蒸汽機(jī)
綜上所述,21世紀(jì)內(nèi)燃機(jī)面臨來自各方面挑戰(zhàn),義無返顧地朝著節(jié)約能源、燃料多樣化、提高功率、延長壽命、提高靠性、降低排放和噪聲、減輕質(zhì)量、縮小體積、降低成本、簡化維護(hù)保養(yǎng)等方向迅猛發(fā)展21世紀(jì),天氣、醇類、植物油及氫等代用燃料內(nèi)燃機(jī)增添新活力,而內(nèi)燃機(jī)電子控制技術(shù)提高品質(zhì)同時(shí)也延長了內(nèi)燃機(jī)行業(yè)生命新材料、新工藝技術(shù)革命,21世紀(jì)內(nèi)燃機(jī)發(fā)展產(chǎn)生了新推動力21世紀(jì)內(nèi)燃機(jī),造福人類同時(shí)斷彌補(bǔ)自身缺陷,盡能完美形象人類作出新貢獻(xiàn)
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