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1、内燃机原理论文 内燃机技术的发展现状及发展趋势年 级: 2010级 姓 名: XX专 业: 车 辆 工 程 指导老师: XX教授 摘 要内燃机的出现为汽车的发展提供了基础，汽车行业的繁荣促进了内燃机的改进和提高。文章通过内燃机的发展历程、内燃机现有研究情况，展望了未来内燃机制造技术、代用燃料在高经济性、低公害方面的发展方向。内燃机是近代工业文明发展的产物，以其简单、经济取代了蒸汽机，通过科学家的不断研究，内燃机已经成为现代交通运输工具的主要动力。内燃机也一直是重要的研究课题之一。关键词：内燃机； 展望； 发展； 低公害AbstractThe emergence of an internal c
2、ombustion engine provides the basis for development of the car. To improve and enhance the internal combustion engine promote the prosperity of the automotive industry. Through the development process of the internal combustion engine, internal combustion existing research situation, looking to the
3、future engine manufacturing technology, alternative fuels at high economy, low-pollution areas development. With the pace of modern industrial civilization comes development of the internal combustion engine. The internal combustion engine has replaced the steam engine as a result of simple and econ
4、omical. Through continuous research, internal combustion engines have become the main driving force of modern means of transport. Internal combustion engine has been an important research topic.Keywords: internal combustion engine; Prospect; Development; Low pollution目 录摘 要2Abstract3第1章 绪 论51.1 本论文的
5、背景和意义51.2 本论文的主要内容51.3 本论文的结构安排5第2章 内燃机的发展现状62.1 国内柴油机发展历程62.2 国内汽油机发展历程72.3 汽车发展历程7第3章 内燃机发展趋势83.1 降低油耗83.1.1 改进供油系统83.1.2 减改进进气系统83.1.3 实现油、气最佳混合83.1.4 采用增压、中冷83.1.5 降低润滑油的消耗量93.1.6 电控燃油喷射系统：93.2 提高内燃机热效率93.3 在燃烧室内安装电热塞93.4 柴油机微粒过滤器及再生103.5 含氧燃油103.7 内燃机与电动机的混合动力113.8 使用新型动力123.9降噪声、隔噪声措施12结 论13致
6、谢14参考文献15第1章 绪 论1.1 本论文的背景和意义距今100多年的时候，内燃机才刚刚发问世，如果站在现在的角度来看，那时候的内燃机存在着太多的弊端。可是，经过这100多年来的发展，内燃机已经被改造地越来越趋于完美。内燃机的出现促进了汽车的发展。汽车的大发展又带动了内燃机的飞速发展。回望100多年来内燃机发展的轨迹。其重要的技术标志与汽车的发展、人类的需要息息相关。20世纪70年代出现的石油危机使人们认识到自然资源的有限性与合理利用自然资源、促进国民经济可持续发展的迫切性，人们纷纷寻找代用燃料，降低油耗，从而出现了一系列节能措施：如降低车速与功率，减小汽车体积与质量，采用稀薄燃烧、高能点
7、火等等。在这一时期，尽管汽车数量不断增加。但汽车的排放开始受到遏制，资源开始合理利用。在世纪之初的近2年3年，我们可以看到高新技术正逐步地、广泛地使用在汽车上，它不但展示了当今汽车的技术状态，而且提示了未来汽车发展的趋势，也要求并带动内燃机向高经济性、低公害、资源再生利用的方向发展。发展的最终目的就是不断的解决现有的不足进而趋于完美而且，我们完全有理由相信他还有着很大的发展空间。内燃机在当今生产工具中的地位是无可替代的，如果把蒸汽机的发明认为是第一次动力革命,那么内燃机的问世当之无愧是第二次动力革命。因为它不仅是动力史上的一次大飞跃，而且其应用范围之广、数量之多也是当今任何一种别的动力机械无与
8、伦比的。正如马克思所说，生产工具的发展必须适应生产力的发展。因此，在未来生产力高速发展的同时，内燃机的发展决不可掉队。1.2 本论文的主要内容通过查阅书籍、论文，研究内燃机发展过程、存在的缺陷、改进措施。1.3 本论文的结构安排 首先分别介绍了汽油机和柴油机的发展史。然后对比国内外内燃机发展的先进技术、高端车型，从提高发动机动力性、降低排放、提高舒适性的角度分析内燃机依旧存在的缺点及改进措施。第2章 内燃机的发展现状2.1 国内柴油机发展历程从发展历程上看，我国内燃机车发展经历了4代，相应地机车用柴油机的发展也是如此。表1列出了具有代表性的4代内燃机车和柴油机的主要参数，表中也列出了我国目前生
9、产的NXN3和NXN5型内燃机车的参数。以DF型和DFH1型内燃机车为代表的第l代产品，其柴油机基本上是仿制产品。前者是仿制前苏联的10L207E型(2冲程、对置活塞、扫气泵扫气)柴油机；后者是先仿制前西德的12V175型4冲程高速柴油机，之后在此基础上进行了大量试验和改进。以DF4、BJ、DF8型内燃机车为代表的第2代产品，其柴油机完全是我国自主研发的，均是4冲程带有废气涡轮增压器的柴油机，柴油机功率较第1代产品有成倍的增长，技术性能和可靠性有较大的提高。以DF4D、DF8B(DF11)型交直流传动内燃机车为代表的第3代产品，其柴油机主要是在我国自主研制生产的产品基础上，通过与国外厂家合作开
10、发的产品，技术性能和可靠性有很大的提高。以DF4DJ、DF8BJ、DF8CJ型交流传动内燃机车为代表的第4代产品，其柴油机主要是与国外合作开发的新型产品，均采用电子喷射系统DF型机车的柴油机装车功率达4 410 kW，已接近国际先进水平。第4代内燃机车目前还处于试运用阶段。从我国内燃机车和柴油机的发展历程可以看出，机车柴油机由仿制发展到自主研制，再发展到与国外合作开发；由2冲程和4冲程、中速、高速柴油机，发展到全部采用4冲程、废气涡轮增压的中速柴油机；柴油机的功率由小到大，增长了23倍；柴油机缸径由175、180、200、207、240、280 mm等多种系列，发展到主型机车只采用240 mm
11、和280 mm两种系列；柴油机喷射方式由传统的机械喷射方式发展到电子控制的喷射方式。2.2 汽油机发展历程 1883年，戴姆勒和迈巴赫制成功了第一台四冲程往复式汽油机，它装上了迈巴赫设计的化油器、并用白炽灯管解决了点火问题。汽油机的转速一下从200r/min跃升到8001000r/min，它具有功率大、质量轻、体积小、转速快和效率高等优点，因此特别适用于交通工具，与此同时，本茨研制成功了现在仍在使用的点火装置和水冷式冷却器，到十九世纪末主要的集中活塞式汽油机大体上进入实用阶段，并且很快显示出巨大的生命力。 随后汽油机进入的四个发展阶段。第一阶段是上世纪最初二十年，为适应交通运输的要求，以提高功
12、率和比功率为主，采取了提高转速，增加缸数和改进相应辅助装置的措施，转速又从800 r/min提高到15001700r/min，比功率从3.68w/kg提高到441.3735.5w/kg,对提高飞机的飞行性能和汽车的负载能力具有重大意义。第二阶段是上世纪二十年代，主要解决汽油机的爆震燃烧问题，当时汽油机压缩比达到时汽油机就发爆震，美国通用汽车公司研究室的米格雷和鲍义德通过在汽油中加入少量四乙基铝干扰氧和汽油分子化合的正常过程，解决了爆震的问题，使压缩比从4提高到了8，大大提高了汽油机的功率和热效率。同时英国的里卡多及其合作者通过对燃烧室及原理的研究，改进了燃烧室，使汽油机的功率提高了20%。第三
13、阶段是20年代到50年代，主要是在汽油机上装备了增压器，废气涡轮清压可使气压增至1.41.6个大气压，它的应用为提高汽油机的功率和热效率开辟了一个新的途径。第四阶段是50年代至今汽油机技术在原理上已发展至极致，它的结构越来越紧凑，转速越来越高，其技术现状为缸内喷射；多门技术；进气滚流稀薄分层燃烧；电子控制点火正时汽油喷射及空燃比随工况精确控制等全面电子发动机管理；废气在循环及三元催化等排气净化技术等。 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”1.8中华轿车近日在北京人民大会堂高调上市。
14、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。 在国外，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5年中，每年在北美将有50万辆福特、林肯
15、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199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、3.0L六缸机和3.5六缸机，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1.8LGDI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。2.3 汽车的发展历程内燃机的出现促进汽车的发展，汽车的大发展又带动了内燃机的
