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1、发动机是将某一种形式的能量转换为机械能的机器。其功用是将液体或气体的化学能通过燃烧后转化为热能，再把热能通过膨胀转化为机械能并对外输出动力。汽车的动力来自发动机。 发动机是汽车的心脏，为汽车的行走提供动力，汽车的动力性、经济性、环保性。简单讲发动机就是一个能量转换机构，即将汽油(柴油) 或天然气的热能，通过在密封气缸内燃烧气体膨胀时，推动活塞作功，转变为机械能，这是发动机最基本原理。发动机所有结构都是为能量转换服务的，发动机伴随着汽车走过了 100 多年的历史，无论是在设计上、制造上、工艺上还是在性能上、控制上都有很大的提高，但其基本原理仍然未变，这是一个富于创造的时代，那些发动机设计者们，不
2、断地将最新科技与发动机融为一体，把发动机变成一个复杂的机电一体化产品，使发动机性能达到近乎完善的程度，各世界著名汽车厂商也将发动机的性能作为竞争亮点，现在的汽车发动机不仅注重汽车动力的体现，更加注重能源消耗、尾气排放等与环境保护相关的方面。使得人们在悠闲的享受汽车文化的同时，也能保护环境，节约资源。 二、车用汽油机发展及现状：1、国内汽油机现状：我国早期汽油机大多是引进和测绘仿制产品，如：一汽解放载货车用CA6102、BJ2020 车用 BN492Q、南汽轻型货车用 6427 等。之后随着中外合资企业的建立及技术引进，我国汽车行业已生产多种机型，例如：切诺基BJ498Q、BJ698Q（2.5L
3、、4.0L）；桑塔纳 AEE（1.8L）；帕萨特 AWL（1.8L）；北京现代伊兰特 B4GB（1.8L）；天津一汽夏利 TJ376Q（LOL）；长安奥拓JL368Q （0.8L）；广州丰田凯美瑞（丰田 2.4L）；广州本田雅阁（2.0L、2AL、3.0L）；广州本田飞度（1.3L、1.5L）；东风日产（1.6L、1.8L、2.0L）；一汽轿车引进技术生产的克莱斯勒 CA488 （2.2L）；沈阳航天三菱引进的三菱 4G63、4664（2.0、2.4L）和 4669 系列汽油机；东安动力引进的三菱 4G1（1.3L、1.6L），4G9（1.8L、2.0L）;东风悦达起亚千里马（1.6L）,以及
4、国内沈阳新光、保定长城等企业生产的 491Q（丰田 4Y），吉利生产的 JL376（LOL）、JL479（1.3、1.50、JL481（1.8L）汽油机等目前国内已经能够自行设计并开发中小功率的汽油发动机和部分中速发动机。华晨汽车将自主知识产权的 1.8T 发动机装上了自己的汽车。中国“首款自主 T 系列车型”1.8T 中华轿车近日在北京人民大会堂高调上市。清华大学汽车工程开发研究院常务副院长宋健博士告诉记者，根据他的了解，即使与国外的“T”型车相比，1.8T 中华的表现也仍然在多项指标上高出一截。尽管合资汽车公司在总量上占据了目前中国国内发动机生产的绝大部分地盘，但作为汽车的心脏，自己制造发
5、动机也出现在越来越多的中国自主品牌汽车公司的计划中。吉利汽车做出了中国第一台 CVVT 发动机；奇瑞和奥地利 AVL 公司合作开发了多款发动机；长安汽车和德国 FEV 公司合作开发了系列发动机；海马汽车也引进了马自达的发动机技术。 在技术应用方面，大多数引进机型和合资企业生产的机型都采用一些国外先进技术。1）天津丰田 8A、5A,东风本田，北京现代，奇瑞 SQR372（0.8L）、SQR481Q（1.6L），神龙公司爱丽舍（1.6L）等都使用多气门和 DOHC 技术。2）东风本田发动机，天津丰田发动机有限公司生产的花冠、皇冠汽油机，东风日产，北京现代等生产的汽油机型都引进可变气门技术（VTEC
6、、VVT-i、CVVT等）。特别是奇瑞公司，在 AVL 公司帮助下开发的自主品牌 1.6LSQR481H 和2.0L SQR484H 汽油机使用了 VVT 可变气门技术，吉利也开发出了带可变技术的自主品牌汽油机。3）汽油机直喷（GDI）发动机国内尚未批量生产，但奇瑞公司在 AVL 公司帮助下开发的自主品牌 2.0L SQR484J 汽油机使用了 GDI 技术。4）全铝发动机国内产品较多，如长安铃木雨燕 1.3L 汽油机、东风本田发动机的产品、上海大众 POLO 发动机等，奇瑞动力 1.6L SQR481F（已投产）和SQR481 H 及未投产的 SQR484J、SQR681 V（2.4L）、S
7、QR684V（3.0L）都是全铝发动机。5）国内奇瑞公司已投产的自主品牌 SQR481H（1.6L）具有 CBR 系统，奇瑞公司其他样机中不少机型也装有 CBR 系统。6）国内引进的已投产机型中已有不少机型采用涡轮增压技术：如PASSAT 1.8T、宝来 1.8T 等；华晨金杯在德国 FEV 公司帮助下开发的 1.8T 汽油机，也是增压机型（配装中华轿车）。7）停缸技术、智能气门、可变压缩比等技术尚未在国内生产的汽油机中采用。8）发动机电喷管理系统（EMS）国内主要有联合电子有限公司、北京万源德尔福发动机管理系统公司，分别是中方与德国 BOSCH 公司和中方与美国德尔福公司的合资企业。同时，还
8、有马瑞利、电装和摩托罗拉等企业生产。9）汽油机电喷系统中传感器、电控喷油泵等国内己批量生产；汽油机排气系统中三效催化转化器及陶瓷芯等，国内己批量生产，如：大连华克吉来特、天津卡达克高新技术公司等生产三效催化转化器；在苏州的日本独资企业NGK（苏州）环保陶瓷有限公司生产国、国汽油机用三效催化转化器陶瓷芯等。国内已经投产的发动机厂可以分为三大类：第一类 是 2000 年以前投产的，基本是 20 年以前的技术，典型的代表就是丰田的 491 发动机至今还在生产。第二类 是在 2000 年到 2005 年之间投产的，它是上一代技术被转移到中国来的结果，典型的代表是三菱 4G6 平台上的发动机。第三类 是
9、 2005 年之后开工的，和国际先进水平保持同步水准，比如通用的 V8 的技术、大众的 EA888 平台上的直喷技术。也就是说，不同技术水平的发动机现在几乎都在中国同时生产。但是随着中国政府排放法规的越来越严格，未来技术落后的发动机将难以在国内立足。从目前发动机的国 2 排放标准到 2007 年 7 月 1 日实施的国 3 排放标准，再到2010 年的国 4 排放标准，以及 2013 年可能实施的国 5 排放标准，发动机厂家被不断要求提升技术能力。当然，这种发动机的升级换代工作还受燃油价格、油品质量特别是柴油质量的影响。汽车消费税政策和燃油消耗量政策，也都会对发动机在中国的生产起到很大的作用。
10、混合动力和代用燃料仍然会扮演重要的替代角色。2、国外汽油机现状：为了适应汽车对节油、环保、安全的需要，车用汽油机主要朝着更节油、更环保的方向发展，因此欧洲己执行欧标准。以下为国外在汽油机方面主要先进技术。1）多气门技术：每缸 3-5 个气门（大多为 4 气门），可提高功率，改善燃烧质量，如捷达王 5 气门、丰田 8A4 气门等。2）双顶置凸轮轴（D.HC）可提高转速、提升可靠性。3）可变气门正时（VVT）：根据不同转速调节气门时，可节省燃油，改善排放，如本田 VTEC、丰田 VVT-i 等。4）汽油机增压：可提高升功率，在排量不变的情况下，可提高功率，如帕萨特 1.8T 轿车。5）可变进气道长
11、度（VIM）：在不同转速下使用不同进气道长度，保证在任何工况下都有较好的充气效率，如奥迪 A6。6）停缸技术：在输出功率减小时，使一部分气缸停止工作，可节省燃油，如通用开拓者 EXT 2005 款有 8 个气缸，需要时可使 4 个气缸一停止工作。7）全铝发动机：使用铝缸体、缸盖、活塞等，可减小质量，节省燃油，如日本铃木 1.3L、1.4L 汽油机。8）智能驱动气门（SVA）：取代传统凸轮轴，每一个气门挺杆上有一个独立的驱动器，可以减少 20%油耗及污染物，如：法国法雷奥公司已设计出样机，2009 年可大批量投产。9）可变压缩比汽油机：将传输功率与压缩比控制功能进行整合，压缩比可变。2005 年
12、法国 MCE-5 公司己开发出样机。10）汽油机直喷（GDI）和稀薄燃烧技术：将高压汽油直接喷射到气缸内，周围为稀薄混合气，实现分层燃烧，可提高燃料经济性，节油约 20%，如丰田皇冠 3.0L V6 汽油机（国产皇冠无 GDI 技术）。11）可控燃烧速率系统（CBR）：两个进气道，有一个是切向进气的，另一个是中性的。喷油器向两个进气道喷入等量的燃油。改变进气口封闭控制阀的位置，可调节气缸内空气涡流强度和混合气浓度，实现稀薄燃烧；12）发动机控制用 ECU 已达 32 位，匹配参数超过 6000 个。以福特为例，日前，福特汽车公司在美国底特律推出了一项名为 EcoBoost的全新发动机技术。未来
13、 5 年中，每年在北美将有 50 万辆福特、林肯和安全品牌汽车采用这一新技术，从而使其燃油经济性提升高达 20。 采用 EcoBoost 技术的 4 缸和 6 缸发动机兼具涡轮增压和燃油直喷两种技术。相比更为昂贵的混合动力与柴油发动机，EcoBoost 技术建立在现今广泛使用的汽油发动机上，通过改进，使其在无损驾驶性能的前提下提高燃油经济性并降低排放。目前，各国的汽车公司都在大力开发和采用这种技术先进、性能优异的产品。日本三菱汽车公司一直处于领先地位。自 1996 年 8 月率先向市场投放第一台 GDI 发动机以来，三菱公司先后又开发出了多种不同类型的 GDI 发动机，即 2.4L 四缸机、3
14、.0L 六缸机和 3.5L 六缸机，它们已分别装用于四种中、大型轿车投放市场。近年来，该公司又推出多种 GDI 新机型:4.5L 的 V8 机、1.5L 的直列四缸机和 0.66L 的直列三缸机。三菱公司称，其 1.8L 的 GDI 发动机不仅可节省燃油 20，降低排放 20，而且还可把发动机的功率和扭矩提高 10。3、汽油机所采用的新技术及发展趋势：由于汽油机的燃油经济性比柴油机差，所以降低汽油机的能耗已经成为汽车界当前必须要解决的一个问题。具有理论空燃比的均质混合气的燃烧理论在火花点火发动机上被广泛使用，它的最大优点是可以实用三效催化器来降低CO、HC 和 NOx 等废气的排放。不足之处是
15、不能获得较高的燃油经济性，为了提高发动机的热效率和降低废气排放，燃烧技术在不断地发展。汽油机经历了由完全机械控制的化油器供油为主到采用电控喷射、缸内直喷、电辅助增压和电动气门、可变压缩比、停缸等技术的变化，汽油机发展的最终方案将采用综合汽油机和柴油机优点的燃烧控制技术。 燃油电子喷射 相比于过去采用的化油器，燃油电子喷射系统可以的燃油计量精确度上有较大幅度的提高。因此，采用电子控制燃油喷射的汽油机，其经济性和动力性有很大的提高，使对混合气浓度要求的三效催化转化器降低排放成为可能。电子控制燃油喷射从单点式发展到多点式。这使汽油机不仅在动力性上仍旧能保持其密度的特点，而且其燃油性几乎可以和柴油机相
16、媲美。有人甚至称汽油直接喷射是汽油机的一次革命。汽油直接喷射技术已经在日本三菱、丰田和日产的一些发动机上应用。欧洲的一些汽车公司如德国大众、法国雷诺等也在发展之中。点火和管理系统 汽油机是电火花点燃混合气的点燃式发动机。火花的发生过去是依靠点火系统内的机械式白金断电器来完成的。断电器在高速运转下很容易磨损并烧蚀，从而使发动机出现失火，造成动力性下降和有害排放物激增的后果。采用电磁式或霍尔式无触点的断电器便彻底解决汽油机运转过程中动力下降的排放增加的难题，也大大地减少了发动机的维修和保养工作。现代的高性能汽油机已经毫无例外地采用了电子控制的无触点点火系统。可变气门定时技术（VVT）是汽油发动机技术发展的另一个里程碑。VVT指的是发动机气门升程和配气相位定时可以根据发动机工况作实时的调节。这一技术使发动机设计师无需再在低速扭矩与高速功率之间作抉择，实时的气门定时调整使得同时顾及低速扭矩与高速功率成为可能。连续可变气门定时技术加上先进的发动机控制策略，可以巧妙地实现可变压缩比。如在大负荷时，发动机容易发生自燃引起的爆震，通过推迟进气门关闭
