四氣門發明

㈠ 內燃機發展史

內燃機以其熱效率高、結構緊湊，機動性強，運行維護簡便的優點著稱於世。一百多年以來，內燃機的巨大生命力經久不衰。目前世界上內燃機的擁有量大大超過了任何其它的熱力發動機，在國民經濟中佔有相當重要的地位。現代內燃機更是成為了當今用量最大、用途最廣、無一與之匹敵的的最重要的熱能機械。

當然內燃機同樣也存在著不少的缺點，主要是：對燃料的要求高，不能直接燃用劣質燃料和固體燃料；由於間歇換氣以及製造的困難，單機功率的提高受到限制，現代內燃機的最大功率一般小於4萬千瓦，而蒸汽機的單機功率可以高達數十萬千瓦；內燃機不能反轉；內燃機的雜訊和廢氣中有害成分對環境的污染尤其突出。可以說這一百多年來的內燃機的發展史就是人類不斷革新，不斷挑戰克服這些缺點的歷史。

內燃機發展至今，約有一個半世紀的歷史了。同其他科學一樣，內燃機的每一個進步都是人類生產實踐經驗的概括和總結。內燃機的發明始於對活塞式蒸汽機的研究和改進。在它的發展史中應當特別提到的是德國人奧托和狄塞爾，正是他們在總結了前人無數實踐經驗的基礎上，對內燃機的工作循環提出了較為完善的奧托循環和狄塞爾循環，才使得到他們為止幾十年間無數人的實踐和創造活動得到了一個科學地總結，並有了質的飛躍，他們將前任粗淺的、純經驗的、零亂無序的的經驗，加以繼承、發展、總結、提高，找出了規律性，為現代汽油機和柴油機熱力循環奠定了熱力學基礎，為內燃機的發展做出了偉大的貢獻。

往復活塞式內燃機

往復活塞式內燃機的種類很多，主要的分類方法有這樣一些：按所用的燃料的不同，分為汽油機，柴油機、煤油機、煤氣機（包括各種氣體燃料內燃機）等；按每個工作循環的行程數不同，分為四沖程和二沖程；按著火方式不同，分為點燃式和壓燃式；按冷卻方式不同，分為水冷式和風冷式；按氣缸排列形式不同，分為直列式、V型、對置式、星型等；按氣缸數不同，分為單缸內燃機和多缸內燃機等；按內燃機的用途不同，分為汽車用、農用、機車用、船用以及固定用等等。本文將會主要針對煤氣機、汽油機、柴油機這樣一個發展脈絡來向大家介紹。

最早的內燃機——煤氣機

最早出現的內燃機是以煤氣為燃料的煤氣機。1860年，法國發明家萊諾製成了第一台實用內燃機（單缸、二沖程、無壓縮和電點火的煤氣機，輸出功率為0.74—1.47KW，轉速為100r/min，熱效率為4%）。法國工程師德羅沙認識到，要想盡可能提高內燃機的熱效率，就必須使單位氣缸容積的冷卻面積盡量減小，膨脹時活塞的速率盡量快，膨脹的范圍（沖程）盡量長。在此基礎上，他在1862年提出了著名的等容燃燒四沖程循環：進氣、壓縮、燃燒和膨脹、排氣。

1876年，德國人奧托製成了第一台四沖程往復活塞式內燃機（單缸、卧式、以煤氣為燃料、功率大約為2.21KW、180r/min）。在這部發動機上，奧托增加了飛輪，使運轉平穩，把進氣道加長，又改進了氣缸蓋，使混合氣充分形成。這是一部非常成功的發動機，其熱效率相當於當時蒸汽機的兩倍。奧托把三個關鍵的技術思想：內燃、壓縮燃氣、四沖程融為一體，使這種內燃機具有效率高、體積小、質量輕和功率大等一系列優點。在1878年巴黎萬國博覽會上,被譽為「瓦特以來動力機方面最大的成就」。等容燃燒四沖程循環由奧托實現,也被稱為奧托循環。

煤氣機雖然比蒸汽機具有很大的優越性,但在社會化大生產情況下,仍不能滿足交通運輸業所要求的高速、輕便等性能。因為它以煤氣為燃料,需要龐大的煤氣發生爐和管道系統。而且煤氣的熱值低(約1.75×107～2.09×107J/m3),故煤氣機轉速慢,比功率小。到19世紀下半葉,隨著石油工業的興起,用石油產品取代煤氣作燃料已成為必然趨勢。

汽油機的出現

1883年，戴姆勒和邁巴赫製成了第一台四沖程往復式汽油機，此發動機上安裝了邁巴赫設計的化油器，還用白熾燈管解決了點火問題。以前內燃機的轉速都不超過200r/min，而戴姆勒的汽油機轉速一躍為800—1000r/min。它的特點是功率大，質量輕、體積小、轉速快和效率高，特別適用於交通工具。與此同時，本茨研製成功了現在仍在使用的點火裝置和水冷式冷卻器。

到十九世紀末，主要的集中活塞式內燃機大體上進入了實用階段，並且很快顯示出巨大的生命力。內燃機在廣泛應用中不斷地得到改善和革新，迄今已達到一個較高的技術水平。在這樣一個漫長的發展歷史中，有兩個重要的發展階段是具有劃時代意義的：一是50年代興起的增壓技術在發動機上的廣泛應用；再就是70年代開始的電子技術及計算機在發動機研製中的應用，這兩個發展趨勢至今都方興未艾

首先我們來看一下汽油機在本世紀的發展歷程。在汽車和飛機工業的推動下汽油機取得了長足的發展。按提高汽油機的功率、熱效率、比功率和降低油耗等主要性能指標的過程，可以把汽油機的發展分為四個階段。

第一階段是本世紀最初二十年，為適應交通運輸的要求，以提高功率和比功率為主。採取的主要技術措施是提高轉速、增加缸數和改進相應輔助裝置。這個時期內，轉速從上世紀的500—800r/min提高到1000—1500r/min，比功率從3.68W/Kg提高到441.3—735.5W/Kg，對提高飛機的飛行性能和汽車的負載能力具有重大的意義。

第二階段時間在20年代，主要解決汽油機的爆震燃燒問題。當時汽油機的壓縮比達到4時，汽油機就發生爆震。美國通用汽車公司研究室的米格雷和鮑義德通過在汽油中加入少量的四乙基鋁，干擾氧和汽油分子化合的正常過程，解決了爆震的問題，使壓縮比從4提高到了8，大大提高了汽油機的功率和熱效率。當時另一嚴重影響汽油機功率和熱效率的因素是燃燒室的形狀和結構，英國的里卡多及其合作者通過對多種燃燒室及燃燒原理的研究，改進了燃燒室，使汽油機的功率提高了20%。

第三階段是從20年代後期到40年代早期，主要是在汽油機上裝備增壓器。廢氣渦輪增壓可使氣壓增至1.4—1.6大氣壓，他的應用為提高汽油機的功率和熱效率開辟了一個新的途徑。但是其真正的廣泛應用，卻是在50年代後期才普及的。

第四階段從50年代至今，汽油機技術在原理重大變革之前發展已近極致。它的結構越來越緊湊，轉速越來越高。其技術現狀為：缸內噴射；多氣門技術；進氣滾流，稀薄分層燃燒；電子控制點火正時、汽油噴射及空燃比隨工況精確控制等全面電子發動機管理；廢氣在循環及三元催化等排氣凈化技術等。其集中體現在近年來研製成功並投產的缸內直噴分層充氣稀燃汽油機（GDI）。

但是隨著70年代開始的電子技術在發動機上的應用，為內燃機技術的改進提供了條件,使內燃機基本上滿足了目前世界各國有關排放、節能、可靠性和舒適性等方面的要求。內燃機電子控制現已包括電控燃油噴射、電控點火、怠速控制、排放控制、進氣控制、增壓控制、警告提示、自我診斷、失效保護等諸多方面。

同樣內燃機電子控制技術的發展也大致可分為四個階段：

1、內燃機零部件或局部系統的單獨控制,如電子油泵、電子點火裝置等。

2、內燃機單一系統或幾個相關系統的獨立控制,如燃油供給系統控制、最佳空燃比控制等。

3、整台內燃機的統一智能化控制,如內燃機電子控制系統。

4、裝置與內燃機動力的集中電子控制,如汽車、船舶、發電機組的集中電子控制系統。

電子控制系統一般由感測器、執行器和控制器三部分組成。由此構成各種不同功能、不同用途的控制系統。。其主要目標是保持發動機各運行參數的最佳值，以求得發動機功率、燃油耗和排放性能的最佳平衡，並監視運行工況。如Caterpillar公司的3406PEPC系統是在3406柴油機上採用可變程序的發動機控制系統，具有電子調速功能，採用電子控制空燃比，可將噴有提前角始終保持在最佳值。美國Stanaclyne公司將其生產的DB型分配泵改為電子控制噴油泵，稱為PFP系統，採用步進電機作為執行元件來控制噴油量和噴油定時

柴油機——內燃機家族的另一個明星

柴油機幾乎是與汽油機同時發展起來的，它們具有許多相同點。所以柴油機的發展也與汽油機有許多相似之處，可以說在整個內燃機的發展史上，它們是相互推動的。

德國狄塞爾博士於1892年獲得壓縮點火壓縮機的技術專利，1897年製成了第一台壓縮點火的「狄塞爾」內燃機，即柴油機。

柴油機的高壓縮比帶來眾多的優點：

1、不但可以省去化油器和點火裝置，提高了熱效率，而且可以使用比汽油便宜得多的柴油作燃料。

2、柴油機由於其壓縮比大,最大功率點、單位功率的油耗低。在現代優秀的發動機中,柴油機的油耗約為汽油機的70%。特別像汽車,通常在部分負荷工況下行駛,其油耗約為汽油機的60%。柴油機是目前熱效率最高的內燃機。

3、柴油機因為壓縮比高,發動機結實,故經久耐用、壽命長。

同時高壓縮比也帶來了缺點:

1、柴油機的結構笨重。通常柴油的單位功率質量約為汽油機的1.5～3倍。柴油機壓縮比高,爆發壓力也高,可達汽油機的1.5倍左右(不增壓的情況下)。為承受高溫高壓,就要求結實的結構。所以柴油機最初只是作為一種固定式發動機使用。

2、在同一排量下,柴油機的輸出功率約為汽油機的1/3。因為柴油機把燃料直接噴入氣缸,不能充分利用空氣,相應功率輸出低。假設汽油機的空氣利用率為100%,那麼柴油機僅有80%～90%。柴油機功率輸出小的另一原因是壓縮比大,發動機的摩擦損失比汽油機大。這種摩擦損失與轉速成正比,不能期望通過增加轉速來提高功率。轉速最高的汽油機每分鍾可運轉10000次以上(如賽車發動機),而柴油機的最高轉速卻只有5000r/min。

近百年來,柴油機的熱效率提高近80%,比功率提高幾十倍,空氣利用率達90%。當今柴油機的技術水平表現為:優良的燃燒系統；採用4氣門技術；超高壓噴射；增壓和增壓中冷；可控廢氣再循環和氧化催化器；降低雜訊的雙彈簧噴油器；全電子發動機管理等,集中體現在以採用電控共軌式燃油噴射系統為特徵的新一代柴油機上。目前,日本的Nippondeno公司(ECDU2),德國Bosch(ZECCEL)和美國Caterpilla公司(HELII)是研究和生產共軌式電控噴油系統的主要公司。

增壓技術在柴油機上的應用要比汽油機晚一些。早在20年代就有人提出壓縮空氣提高進氣密度的設想，直到1926年瑞士人A.J.伯玉希才第一次設計了一台帶廢氣渦輪增壓器的增壓發動機。由於當時的技術水平和工藝、材料的限制，還難以製造出性能良好的渦輪增壓器，加上二次大戰的影響，增壓技術為能迅速普及，直到大戰結束後，增壓技術的研究和應用才受到重視。1950年增壓技術才開始在柴油機上使用並作為產品提供市場。

50年代，增壓度約為50%，四沖程機的平均有效壓力約為0.7—0.8MPa，無中冷，處於一個技術水平較低的發展階段。其後20多年間，增壓技術得到了迅速的發展和廣泛地採用。

70年代，增壓度達200%以上，正式作為商品提供的柴油機的平均有效壓力，四沖程機已達2.0MPa以上，二沖程機已超過1.3MPa，普遍採用中冷，使高增亞（>2.0MPa）四沖程機實用化。單級增壓比接近5，並發展了兩級增壓和超高增壓系統，相對於50年代初期剛採用增壓技術的發動機技術水平，30年來有了驚人的發展。

進入80年代，仍保持這種發展勢頭。進排氣系統的優化設計，提高充氣效率，充分利用廢氣能量，出現諧振進氣系統和MPC增壓系統。可變截面渦輪增壓器，使得單級渦輪增壓比可達到5甚至更高。採用超高增壓系統，壓力比可達10以上，而發動機的壓縮比可降至6以下，發動機的功率輸出可提高2—3倍。進一步發展到與動力渦輪復合式二級渦輪增壓系統。由此可見，高增壓、超高增壓的效果是可觀的，將發動機的性能提高到了一個嶄新的水平。

轉動式內燃機

在蒸汽機的發展歷史中有從往復活塞式蒸汽機到蒸汽輪機的演化。這一點,對內燃機的發展大有啟發的。往復式內燃機運動要通過曲軸連桿機構或凸輪機構、擺盤機構、搖臂機構等,轉換為功率輸出軸的轉動，這樣不僅使機構復雜，而且由於轉動機構的摩擦損耗,還會降低機械效率。另外由於活塞組的往復運動造成曲柄連桿機構的往復慣性力,這個慣性力與轉速的平方成正比。隨轉速的提高，軸承上的慣性負荷顯著增加，並由於慣性力的不平衡而產生強烈的振動。此外，往復式內燃機還有一套復雜的氣門控制機構。於是人們設想:既然工具機的運動形式大部分都是軸的轉動，能否效法從往復活塞式蒸汽機到蒸汽輪機的路子，使熱能直接轉化為軸的轉動呢？於是人們開始了在這一領域的探索。

燃氣輪機

1873年布拉頓(GeorgeBrayton)製造了一種定壓燃燒的發動機。該機能提供使燃氣完全膨脹到大氣壓所發出的功率。20世紀初法國的阿曼卡(BeneArmangaud)等成功地應用布拉頓循環原理製成燃氣輪機。但是，因當時條件限制,熱效率很低未能得到發展。

到30年代,由於空氣動力學及耐高溫合金材料和冷卻系統的進展,為燃氣輪機進入實用創造了條件。燃氣輪機雖然是內燃機,但它沒有像往復式內燃機那樣必須在封閉的空間里和限定的時間內燃燒的限制，所以不會發生像汽油機那樣令人擔心的爆震，也很少像柴油機那樣受摩擦損失的限制；且燃料燃燒所產生的氣體直接推動葉輪轉動，故它的結構簡單(與活塞式內燃機相比，其部件僅為它的1/6左右)、質量輕、體積小、運行費用省，且易於採用多種燃料，也較少發生故障。雖然燃氣輪機目前尚存在一些缺點：壽命短、需要高級耐熱鋼材和成本高及排污(主要是NOx)較嚴重等，致使至今燃氣輪機的應用仍局限於飛機、船舶、發電廠和機車，但是由於布拉頓循環的優越性和燃氣輪機對燃油的限制少及上述的其它優點,使得它仍為現在和將來人們致力研究的動力技術之一。若突破渦輪入口溫度，大大提高熱效率，且克服其它缺點，燃氣輪機有望取代汽、柴油機。

旋轉活塞式發動機

一直以來人們都在致力於建造旋轉式發動機，其目標是避免往復式發動機固有的復雜性。在1910年以前，人們曾提出過2000多個旋轉發動機的方案。20世紀初，又有許多人提出不同的方案，但大多因結構復雜或無法解決氣缸密封問題而不能實現。直到1954年，德國人汪克爾(FelixWankel)經長期研究，突破了氣缸密封這一關鍵技術，才使具有長短幅圓外旋輪線缸體的三角旋轉活塞發動機首次運轉成功。轉子每轉一圈可以實現進氣、壓縮、燃燒膨脹和排氣過程，按奧托循環運轉。1962年三角轉子發動機作為船用動力，到80年代日本東洋工業公司把它用於汽車引擎。

轉子發動機有一系列的優點：

1、它取消了曲柄連桿機構、氣門機構等，得以實現高速化。

2、質量輕(比往復式內燃機質量下降1/2到1/3)、結構和操作簡單(零件數量比往復式少40%，體積減少50%)。

3、在排氣污染方面也有所改善，如NOx產生較少。

但轉子發動機也存在著嚴重的不足之處：

1、.這種結構的密封性能較差，至今只能作為壓縮比低的汽油機使用。

2、由於高速帶來了扭矩低，組織經濟的燃燒過程困難。

3、壽命短、可靠性低以及加工長短軸旋輪線的專用機床構造復雜等。

內燃機的發展趨勢

內燃機的發明，至今已有100多年的歷史。如果把蒸汽機的發明認為是第一次動力革命,那麼內燃機的問世當之無愧是第二次動力革命。因為它不僅是動力史上的一次大飛躍，而且其應用范圍之廣、數量之多也是當今任何一種別的動力機械無與倫比的。隨著科技的發展,內燃機在經濟性、動力性、可靠性等諸多方面取得了驚人的進步，為人類做出了巨大貢獻。蒸汽機從初創到完成花去了一個世紀的時間，從完成到極盛又走了一個世紀，從極盛到衰落大約也是一個世紀。內燃機的發明也經歷了一個世紀的歷程，從那時起，人類又前進了一個世紀，可以說如今內燃機已進入了極盛時期。在世紀之交的今天，我們關注內燃機的未來，人們在拭目以待的同時，更希望內燃機能在新的世紀再創輝煌的業績。這里我將向大家展示新世紀里內燃機的發展趨勢。

內燃機增壓技術

從內燃機重要參數(壓力、溫度、轉速)的發展規律來看，可以發現這三個參數在1900年以前隨著年代的推移提高得很快。而在1900年以後，尤其是1950年以後，溫度、轉速提高變慢，而平均有效壓力隨著年代的增加仍直線上升。實踐證明：提高平均有效壓力可以大幅度地提高效率，減輕質量。而提高平均有效壓力的技術就是提高增壓度。如柴油機增壓可大幅度地縮小柴油機進氣管尺寸，並使氣缸有足夠大的充氣效率用於提高柴油機的功率，使之能在一個寬廣的轉速范圍內既提高功率又有大的扭矩。一台增壓中冷柴油機可以使功率成倍提高，而造價僅提高15%～30%，即每馬力造價可平均降低40%。所以增壓、高增壓、超高增壓是當前內燃機重要的發展方向之一。但是這只是問題的一個方面，另一個方面發動機強化和超強化會給零部件帶來過大的機械負荷和熱負荷，特別是熱負荷問題已成為發動機進一步強化的限制；再就是單級高效率、高壓比壓氣機也限制了增壓技術的進一步發展，因此，不是增壓度越高越好的。

內燃機電子控制技術

內燃機電子控制技術產生於20世紀60年代後期,通過70年代的發展,80年代趨於成熟。隨著電子技術的進一步發展,內燃機電子控制技術將會承擔更加重要的任務,其控制面會更寬,控制精度會更高,智能化水平也會更高。諸如燃燒室容積和形狀變化的控制、壓縮比變化控制、工作狀態的機械磨損檢測控制等較大難度的內燃機控制將成為現實並得到廣泛應用。內燃機電子控制是由單獨控制向綜合、集中控制方向發展,是由控制的低效率及低精度向控制的高效率及高精度發展的。隨著人類進入電子時代,21世紀的內燃機也將步入「內燃機電子時代」,其發展情況將與高速發展的電子技術相適應。內燃機電子控制技術是內燃機適應社會發展需求的主要技術依託,也是內燃機保持21世紀輝煌的重要影響因素。

內燃機材料技術

內燃機使用的傳統材料是鋼、鑄鐵和有色金屬及其合金。在內燃機發展過程中，人們不斷對其經濟性、動力性、排放等提出了更高的要求，從而對內燃機材料的要求相應提高。根據內燃機今後的發展目標，對內燃機材料的要求主要集中在絕熱性、耐熱性、耐磨性、減摩性、耐腐蝕性及熱膨脹小、質量輕等方面。要促進內燃機材料的發展,除採用改變材料化學成分與含量來達到零部件所要求的物理、機械性能這一常規方法外，也可採用表面強化工藝來使材料達到所需的要求，但內燃機材料的發展更需要我們去開發適應不同工作狀態的新材料。與內燃機傳統材料相比，陶瓷材料具有無可比擬的絕熱性和耐熱性，陶瓷材料和工程塑料(如纖維增強塑料)具有比傳統材料優越的減摩性、耐磨性和耐腐蝕性,其比重與鋁合金不相上下而比鋼和鑄鐵輕得多。因此,陶瓷材料(高性能陶瓷)憑借其優良的綜合性能，可用在許多內燃機零件上，如噴油點火零件、燃燒室、活塞頂等，若能克服脆性、成本等方面的弱點，在新世紀里將會得到廣泛應用。工程塑料也可用於許多內燃機零件，如內燃機上的各種罩蓋、活塞裙部、正時齒輪、推桿等，隨著工藝水平的提高及價格的降低,未來工程塑料在內燃機上的應用將會與日俱增。綜合內燃機的各種材料，為揚長避短，在新材料的基礎上又開發出了以金屬、塑料或陶瓷為基材的各種復合材料,並開始在內燃機上逐漸推廣使用。

展望新世紀，在今後一段時期內，鋼、鑄鐵和有色金屬及其合金，仍將是內燃機的主要材料。各種表面強化工藝將更加先進，並得到廣泛應用。以金屬、塑料、陶瓷為基材的各種復合材料將在10年之後進入驚人的高速推廣時期，新材料在內燃機上的使用也將同時加速。

內燃機製造技術

內燃機的發展水平取決於其零部件的發展水平，而內燃機零部件的發展水平，是由生產製造技術等因素來決定的。也就是說，內燃機零部件的製造技術水平，對主機的性能、壽命及可靠性有決定性的影響。同樣製造技術與設備的關系也是密不可分的，每當新一代設備或工藝材料研製成功，都會給製造技術的革新帶來突破性的進展。進入新世紀後，科學技術的發展會異常迅猛,新設備的研製周期將越來越短，因此新世紀內燃機製造技術必將形成迅速發展的局面。

由於鑄造技術水平的提高，氣沖造型、靜壓造型、樹脂自硬砂造型制芯、消失模鑄造，使內燃機鑄造的主要零件如機體、缸蓋可以製成形狀復雜曲面及箱型結構的薄壁鑄件。這不僅在很大程度上提高了機體剛度,降低了雜訊輻射，而且使內燃機達到輕量化。由於象噴塗、重熔、燒結、堆焊、電化學加工、激光加工等局部表面強化技術的進步，使材料功能得到完善的發揮；由於設備水平提高，加工製造技術向高精度、高效率、自動化方向發展，帶動了內燃機零部件生產向高集中化程度發展。另一方面，柔性製造技術的推廣，使內燃機產品更新換代具有更大的靈活性和適應性。多品種小批量生產的柔性製造系統引起了內燃機製造商們的廣泛認同，也順應了生產技術發展及市場形勢的變化。電子技術及計算機在設計、製造、試驗、檢測、工藝過程式控制制上的應用,推動了行業的技術進步，提高了內燃機的產品質量。新材料的發展也推動了內燃機零部件生產工藝的變革，特別是工程塑料、陶瓷材料及復合材料在內燃機上的運用，有力地促進了內燃機製造技術的發展。隨著內燃機電控技術的發展，電控系統三大組成部分(感測器、執行器、控制單元)將成為內燃機零部件行業的重要分支，同時向傳統的內燃機製造業提出了新的課題。

由此我們可以推斷:在21世紀,內燃機製造技術將向高精度、多元化方面飛速發展。它的發展速度和方向不僅關繫到內燃機的質量,還直接對內燃機的未來產生重大影響。就其產品技術進步快慢而言,汽車內燃機發展最快,其次是機車、船舶、發電機組、工程機械、農業機械等。

內燃機代用燃料

由於世界石油危機和發動機尾氣對環境的污染日益嚴重，內燃機技術的研究轉向高效節能及開發利用潔凈的代用燃料。以汽油機和柴油機為基礎進行改造或重新設計，開發以天然氣、液化石油氣和氫氣等為燃料的氣體發動機為目前和今後一段時間內內燃機技術的重點之一。其中氣體發動機的功率恢復技術和氫氣發動機的燃燒控制等是其中的重中之重。

綜述

內燃機在應用中不斷發展，各種內燃機彼此相互競爭，相互滲透，相互綜合，從中演化出各種新的混合式發動機。如燃氣輪機的發明和發展一方面對柴油機形成競爭，另一方面也補充了柴油機，使柴油機廢氣渦輪增壓得到完善，反過來增強了柴油機的競爭能力。燃氣輪機本來也是蒸汽輪機的競爭對手，但人們把燃氣輪機和蒸汽輪機這兩種按不同熱力循環工作的熱機聯合在一起，構成一種嶄新的高效循環:燃氣——蒸汽輪機聯合循環。熱力學第二定律告訴我們，要提高熱效率，應盡可能提高熱機的加熱溫度和降低排熱溫度。蒸汽機的排熱溫度較低(約300K)，但由於水蒸氣本身特性和設備條件的限制，其加熱溫度不可能太高，目前穩定在800～900K以下。隨著冶金和冷卻技術的發展，燃氣輪機的加熱溫度一直在上升，目前已達1300～1500K左右；但其排熱溫度卻不能太低，一般為700～800K，甚至更高。所以這兩種熱機目前的實際熱效率都未超過40%。燃氣——蒸汽聯合循環，將燃氣輪機的排氣送進余熱鍋爐生產蒸氣，供蒸汽輪機利用。聯合循環可以同時取得燃氣輪機加熱溫度高和蒸汽輪機排熱溫度低的雙重優點。目前此聯合循環機組最高熱效率已達47%以上。如果把它作為熱電並供機組使用，其燃料利用率可達80%左右。

混合動力的意義越來越廣，如電動馬達加汽油機或柴油機，以應用各自的優點，屏蔽各自的缺點。而日產汽車工業公司則把高性能的發電機兼電動機裝入柴油機飛輪的位置,成功地研製出名符其實的混合式發動機，即成功地開發了使兩種原理同時作用的原動機(HIMR發動機)。混合式發動機是未來動力技術的熱點之一，它極有望成為既不損害人類已獲得的方便，又能保持美好環境的機械。

內燃機的發展史表明，具有本質上優越性的新技術，是富有生命力的新生事物，必有廣闊的發展前途。第一台實用內燃機熱效率只有4%，而當時蒸汽機的熱效率已達8%～10%；但內燃機「內燃」本質上的優越性決定了它很快地就超過了蒸汽機。

綜上所述,21世紀的內燃機將面臨來自各方面的挑戰,它將義無返顧地朝著節約能源、燃料多樣化、提高功率、延長壽命、提高可靠性、降低排放和雜訊、減輕質量、縮小體積、降低成本、簡化維護保養等方向迅猛發展。在21世紀,天然氣、醇類、植物油及氫等代用燃料將為內燃機增添新的活力,而內燃機電子控制技術在提高品質的同時也延長了內燃機行業的「生命」。新材料、新工藝的技術革命,為21世紀內燃機的發展產生了新的推動力。21世紀的內燃機,將在造福人類的同時不斷彌補自身缺陷,以盡可能完美的形象為人類作出新的貢獻

㈡ 賓士公司的開創者是誰

賓士汽車公司並不是由賓士先生一人創辦的，它是兩大汽車巨人的合作，他們就是汽車發明的鼻祖卡爾·費利特里奇·賓士和戈特利布·戴姆勒。1926年這兩大汽車公司合並為一家形成了戴姆勒·賓士公司。此時戴姆勒早已去逝。而賓士也已經是82歲高齡了。然而造化弄人這兩位汽車發明巨匠不知什麼原因，雖然兩人分別在僅距80km的兩座小城內，卻從未見過一次面。成為汽車史上的一大憾事。但他們的繼承人不負眾望，使兩位偉人所開創的事業得以發揚光大，使賓士汽車公司成為了世界上第一流的汽車公司。 1878年2月賓士在他34歲時，首次研製成功了一台二沖程煤氣發動機。 1882年4月，戴姆勒辭去奧托公司職務，與朋友們共同創建汽車製造廠。 1883年3月年賓士開始創建「賓士公司和萊茵煤氣發動機廠」。與此同時，戴姆勒成功的發明了世界第一台高壓縮比的內燃發動機，成為現代汽車發動機的鼻祖。 1885年9月戴姆勒把它的單缸發動機裝到自行車上，製成了世界上第一輛摩托車。同年10月，賓士設計製造了一輛裝汽油機的三輪汽車。 1886年3月，賓士發明的汽油發動機為動力的三輪車被授予專利，與此同時，戴姆勒也發明出了他的第一輛四輪汽車，同年他還取得了船用發動機專利。 1889年7月，戴姆勒首先為它的汽車安裝上了四檔變速器。 1890年6月，戴姆勒汽車公司成立（DMG），梅巴赫設計了第一台直列4缸四沖程發動機。 1894年7月，世界首次從巴黎到魯昂（Rouen）的汽車賽，裝有戴姆勒發動機的汽車取得了勝利。 1895年5月，世界第一條公共汽車線路開始運營，該車採用賓士與馬力的發動機。 1896年5月，戴姆勒汽車公司製造成功世界上第一輛貨車。戴姆勒為P&L公司製造了世界首台汽車用4缸發動機。 1897年8月，世界首家計程車服務公司在斯圖加特將戴姆勒製造的汽車作為計程車，並投入運營。 1901年4月，戴姆勒汽車公司製造的第一台35馬力的梅賽德斯跑車贏得Nice-La Turbie爬山賽冠軍。 1902年10月，戴姆勒獲得了「梅賽德斯」法定使用權，並將「梅塞德斯」作為其新的商標。 1903年12月，賓士汽車公司的第一種裝有對置式，水冷發動機和傳動軸的汽車帕西法爾型汽車製造成功。 1910年11月，賓士汽車公司開發了第一台4氣門發動機。 1914年3月，賓士製造了第一台12氣缸250馬力的航空發動機. 1926年6月29日戴姆勒公司和賓士公司合並，成立了在汽車史上舉足輕重的戴姆勒－賓士公司（Daimler－Benz），從此他們生產的所有汽車都命名為「梅賽德斯－賓士Mercedes-Benz」。在這之後，公司堅持以生產軍用產品為方針，決心依靠德意志銀行建立全德統一的汽車工業康采恩。 1934年8月「梅賽德斯-賓士」汽車公司製造了世界上第一輛防彈汽車770K，該車是為希特勒特製的高級轎車，車身用4mm厚的鋼板製成，擋風玻璃有50mm厚，輪胎是鋼絲網狀防彈車胎，後排坐墊靠背裝有防彈鋼板，地板也被加厚到4.5mm整車重理超過5噸，它配有一台排量為7655ml的V8發動機，可產生100kw的功率，此車共生產了17輛，大部分都毀於二戰，現在僅存3輛成為稀世珍品。 1936年4月「梅賽德斯-賓士」汽車公司首次將柴油發動機成功地安裝在了轎車上，從而使轎車的使用費用大大降低。 1954年公司在300SL型汽車上率使用了汽油噴射裝置。從而成為了淘汰傳統化油器的新科技。 954年公司在帶有傳奇色彩的跑車300sl上率先使用了汽油噴射裝置。從而成為了淘汰傳統化油器的新科技。 1961年，公司推出了第一款帶有空氣懸架的汽車300se。 1969年9月，戴姆勒-賓士汽車公司吸引了全世界的目光。公司在法蘭克福汽車展上推出了c111一代試驗車，該車採用了三轉子的汪克爾發動機，擁有驚人的280匹馬力。一年之後，又推出了c111二代車，和一代不同的是，它採用了帶四個轉子的汪克爾發動機，輸出350匹馬力的強大動力，使得它具有十分突出的性能。 1972年，公司開發了一款全新的豪華車280se。隨後，這款車被命名為「s-class」（內部代號：w116），也就是我們熟悉的最早的s系列車。 1974年，推出了世界上第一款搭載5缸柴油發動機的汽車240d 3.0。 1978年，公司在法蘭克福國際汽車展上推出了一款搭載5l排量的輕型鋁合金發動機的汽車450slc 5.0。 1979年，公司憑借著全新開發的「g-class」進軍越野車市場。 1986年，梅賽德斯—賓士中國有限公司成立. 1986年，梅賽德斯-賓士(中國)有限公司在香港成立。伴隨梅賽德斯-賓士中國業務的蒸蒸日上，2006年，梅賽德斯-賓士中國的總部遷至北京，同時公司也更名為梅賽德斯-賓士(中國)汽車銷售有限公司(以下簡稱賓士中國)，擁有在中國大陸以及香港和澳門特別行政區銷售梅賽德斯汽車集團旗下產品的所有經銷權。由始至終，賓士中國一直致力於滿足中國市場日益增長的客戶需求。1998年，德國戴姆勒-賓士公司和美國克萊斯勒公司合並為全球化運營的戴姆勒-克萊斯勒集團。 1999年，公司首次突破年銷售100萬輛轎車的大關。時至今日，梅賽德斯-賓士的三叉星徽標識也已遍布中國。根據數據顯示，梅賽德斯-賓士在中國市場的保有量已經超過15萬輛，且還保持著高速增長。今年第一季度，梅賽德斯-賓士在中國(包括港澳地區)的轎車銷量更是躍居東北亞首位，總計銷售6800輛，創造了歷史新高。在北京，戴姆勒東北亞與北京汽車工業控股有限責任公司成立了合資企業北京賓士-戴姆勒克萊斯勒汽車有限公司，生產梅賽德斯-賓士E級和C級轎車；在福州，戴姆勒東北亞與福建省汽車工業集團和中華汽車工業股份有限公司成立了合資企業福建戴姆勒汽車工業有限公司，戴姆勒東北亞投資有限公司位於北京，負責梅賽德斯-賓士轎車、梅賽德斯-賓士輕型商用車、戴姆勒載重車和戴姆勒金融服務在中國大陸、香港、台灣和韓國的業務。戴姆勒在東北亞地區進口梅賽德斯-賓士、邁巴赫和smart品牌的汽車，並在中國大陸製造梅賽德斯-賓士轎車和輕型商用車。在北京，戴姆勒東北亞與北京汽車工業控股有限責任公司成立了合資企業北京賓士-戴姆勒克萊斯勒汽車有限公司，生產梅賽德斯-賓士E級和C級轎車；在福州，戴姆勒東北亞與福建省汽車工業集團和中華汽車工業股份有限公司成立了合資企業福建戴姆勒汽車工業有限公司，將生產梅賽德斯-賓士威霆/唯雅諾和凌特輕型商用車。戴姆勒東北亞也正與北汽福田汽車股份有限公司進行洽談，計劃在中國提供中型和重型載重車產品和技術。將生產梅賽德斯-賓士威霆/唯雅諾和凌特輕型商用車。戴姆勒東北亞也正與北汽福田汽車股份有限公司進行洽談，計劃在中國提供中型和重型載重車產品和技術。自第一輛汽車誕生之日起，隆隆駛向全球市場的車輪就再不停息。作為第一輛汽車的締造者和世界最頂級的豪華車品牌，有著全球定位戰略的梅賽德斯-賓士正不斷加大對中國市場的產品投入力度，將更多印有三叉星徽烙印的頂尖產品引入中國，在滿足用戶日益增長的多元化需求的同時，設立了中國豪華車市場新標桿。這也是梅賽德斯-賓士對中國市場的長期承諾。僅從去年至今，梅賽德斯-賓士旗艦產品S級系列豪華轎車就先後引進S 600加長版、S 300加長版和S 500 4MATIC三款新車，並推出了全面升級的S 350加長版，使S級家族在中國頂級豪華車細分市場的領袖地位更加穩固。而於去年正式引入的R級車也因為填補了中國豪華運動旅行車細分市場的空白，贏得廣泛贊譽。去年北京車展上的超豪華車邁巴赫62 S、SUV家族全新車系GL大型豪華越野車以及4款最新的AMG系列車型也於日前先後進入中國。覆蓋更多應用領域和細分市場的產品引進與升級，既顯示出梅賽德斯-賓士對中國用戶需求變化的細致把握，也表明了梅賽德斯-賓士對中國市場前所未有的重視程度。目前，梅賽德斯-賓士在中國銷售的產品包括：轎車類 － S級系列、E級、C級；跑車類 － CLK四座跑車、SLK雙門跑車、SL豪華跑車、CLS轎跑車；SUV系列 － ML多功能越野車、GL豪華越野車、G級越野車以及R級大型豪華運動旅行車等幾十款頂級車型。如今，在中國的道路山川，都可以看到這些車型飛馳而過的身影，由此不難看出中國消費者對梅賽德斯-賓士品牌以及這些車型的喜愛和高度認可從2002年起，賓士在中國投放的車型有：新款E級（2002年）新款S級改進版（2003年）新款CLK敞篷跑車（2003年上海國際汽車工業展覽會） C級改進版（2004年）新款SLK（2004年5月）邁巴赫57和邁巴赫62（2004年中國國際汽車展覽會） S280L（2004年）新款CLS（2005年3月）新款邁巴赫57S（2005年4月） 2003年9月,戴姆勒—克萊斯勒及其長期合作夥伴北京汽車工業控股有限公司簽署了框架協議。根據框架協議,雙方將成立合資企業，在中國生產梅賽德斯—賓士E級和C級轎車。 2004年12月6日，梅賽德斯—賓士新工廠的奠基儀式在北京隆重舉行。2005年8月8日，由北京汽車工業控股有限責任公司與戴姆勒克萊斯勒股份公司、戴姆勒克萊斯勒(中國)投資有限公司組建的北京賓士-戴姆勒克萊斯勒汽車有限公司(BBDC)在北京正式成立。BBDC的成立是梅賽德斯-賓士對中國市場高度重視和傾力投入的又一有力證明，此舉進一步增強了梅賽德斯-賓士在中國的實力，同時也正式揭開了梅賽德斯-賓士E級轎車國產的序幕。2005年12月22日，北京賓士-戴姆勒克萊斯勒汽車有限公司首批國產

㈢ 中國十佳柴油發動機有哪些

1、濰柴

濰柴創建於1946年，是中國最早一批生產柴油機的廠家之一，是目前中國綜合實力最強的汽車及裝備製造集團之一，也是國內唯一同時擁有整車整機、動力總成、豪華遊艇、汽車零部件和金融服務五大業務板塊的企業。

濰坊發動機產品銷售服務坐落在美麗的世界風箏之都，素有「中國動力城」之稱的山東省濰坊市，直銷濰坊柴油機、濰坊柴油發電機組、濰坊原廠配件等，並承擔濰坊發動機及濰坊發電機組的維修服務和安裝調試工作。

其中濰坊柴油機包括495系列、4100系列、系列、4105系列、4108系列、6105系列、6113系列、6126系列、6160系列、6170系列、斯太爾系列、道依茨系列、藍擎國三系列等。

按用途分有固定動力用柴油機、發電設備用柴油機、重型卡車用柴油機、工程機械用柴油機、農業裝備用柴油機、船舶動力用柴油機等，按照功率分從8KW-2000KW，按照轉速分從750轉-2500轉，按照缸數分有3缸、4缸、6缸、8缸、12缸等；

濰坊柴油發電機組包括里卡多系列、斯太爾系列、道依茨系列、康明斯系列、帕金斯雷沃系列、無動系列等，按用途分有普通機組系列、自動化系列、低噪音系列、防雨棚系列、移動拖車系列等；工程機械包括裝載機、壓路機、推土機、挖掘機、平地機、攤鋪機、汽車吊等。

2、玉柴

廣西玉柴機器集團有限公司始建於1951年，總部位於廣西玉林市，是中國產品型譜最齊全、完整的內燃機製造基地。2019年伊始，玉柴發布14款全系列國六發動機，率先發力國六，也將玉柴邁向高端、實現轉型升級的重要契機。

3、上柴

上海柴油機股份有限公司前身為上海柴油機廠，始建於1947年，1993年改制為在境內外發行A、B股的國有控股公司，現隸屬於上汽集團，是一家從事發動機、零部件以及發電機組研發、製造的國家大型高新技術企業，擁有國家級技術中心和博士後工作站、國際一流的自動化生產線和乘用車標準的質量管理體系。

公司在近70年的發展歷程中，產品遍布世界各地，目前擁有R、H、D、C、E、G、W等七大系列柴油、天然氣發動機，功率覆蓋50~1600kW，主要應用於工程機械、卡車、客車、發電設備、船舶、農業機械等領域。公司堅持以客戶為中心，以「五縱七橫」的公路網為依託，打造了由15個大區、5個配售中心和300多家核心服務站、2000餘家2S商的組建的銷售、服務支持體系。

4、錫柴

一汽解放錫柴位於江蘇省無錫市，現有佔地面積67萬平方米，擁有塘南、堰橋、馬山、大豪四大廠區。塘南廠區位於無錫市梁溪區[1] 永樂東路99號，是行政中心、研發中心、銷售中心和輕型柴油機生產基地。

堰橋廠區位於無錫市惠山區惠景路599號，是重型柴油機製造基地。主要產品為W、X、K、F、L、N、M七大系列柴油機和五大系列改裝車。柴油機功率覆蓋范圍46-500馬力，排量跨越2-13升，改裝車有半掛、載貨等200多個品種。

是柴油機行業唯一同時掌握VCU、GPS、EGR、發動機制動等多項關鍵核心技術、我國第一家研製成功四氣門柴油機、第一家研製成功電控共軌柴油機、第一家研製成功兩級增壓柴油機並成功推廣的企業。

5、重汽

中國重汽始終堅持自主創新，大力實施技術領先戰略，以自主知識產權構築企業核心競爭力，截至2018年底累計獲授權專利3682項，其中獲國家發明專利284項，參與制定國家標准52項，行業標准26項，成為國內重卡行業專利最多的企業。

中國重汽技術發展中心是全國第一批國家級企業技術中心，擁有「中國實驗室國家認可委員會」認可的檢測實驗室，具有整車、發動機、零部件、汽車電子、材料工藝等全方位的研發和檢測能力，擁有各種加工、試驗、測試等高、精、尖設備，發動機、整車、部件振動、強度測試等設備均達到世界先進水平。

6、全柴

安徽全柴動力股份有限公司是一家集研發、製造、銷售、服務於一體的上市企業，是國家高新技術企業，國家知識產權優勢企業，國家技術創新示範企業，中國內燃機行業排頭兵企業，安徽省產學研合作示範企業。

具備年產50萬台系列發動機的製造能力，是目前國內最大的四缸發動機研發與製造企業之一。全柴集團有限公司坐落於皖東歷史名城--全椒，公司始建於1949年，當前，非道路柴油機市場已經成為全柴的重要市場，甚至佔了上風，並在在工程機械等非道路市場的增長速度很快。

7、雷沃

天津雷沃動力股份有限公司（簡稱：雷沃動力），是在中英合資珀金斯動力（天津）有限公司的基礎上，為適應動力產品國際化趨勢要求，引入新的戰略合作夥伴，擴大資產規模，提升生產能力，升級產品技術建立的現代化發動機製造企業。

2005年雷沃動力技術中心被評定為「天津市級企業技術中心」，2007年雷沃動力公司被評定為「天津市高新技術企業」 、2008年雷沃動力公司被評定為「中國工業經濟先鋒全國示範單位」。

原合資公司成立於1997年，佔地8.8萬平方米，投資1億美元建成佔地2.6萬平方米的生產車間，從英、美、德、法等國家購入最先進的七條現代化的生產線，形成6萬台產能。

脫胎於世界王牌、成長與與時俱進的雷沃動力品牌柴油機以其極高性、價比得到國內、國外兩個市場的高度認可。自2003年重組以來柴油機產、銷量已超過每年50％以。

8、雲內

昆明雲內動力股份有限公司，簡稱雲內動力，隸屬於昆明市國資委，是我國多缸小缸徑柴油機行業的首家國有控股上市公司，屬國家大一型企業，是國家重點扶持的520戶企業之一，開發和生產能力居同行業前列。

公司主要實體除母公司雲南內燃機廠外，還擁有從事柴油機生產的成都雲內動力有限公司、山東雲內動力有限公司和從事汽車整車生產的雲內動力達州汽車有限公司三個控股子公司。

主要產品包括102、100、95、90系列四缸柴油發動機，變型機型達600餘種。

9、萊動

山東華源萊動內燃機有限公司位於山東萊陽，是中國主要的中小功率柴油機生產基地。主要從事發動機及零部件的開發設計、生產、銷售及相關進出口貿易。公司具有強大的產品研發和生產製造能力，年產能力可達30萬台。

公司主要從事發動機及零部件的開發設計、生產、銷售及相關進出口貿易。 主導產品有:為中小型拖拉機、低速載貨汽車配套的單缸系列195、1100、1105、1110、1115、KM130、KM138、KM160、KM173、KM186型柴油機。

年產能力40萬台;為低速載貨汽車、微型汽車、中型拖拉機、工程機械、收獲機械配套的L系列LL380、LL480、KM385、KM485、4L22自然吸氣機型和KM385BZL、LL480BZ、4L22BZ、4L22TDI增壓中冷機型等小缸徑多缸柴油機，年產能力15萬台;為輕型卡車、工程機械、收獲機械配套的D系列D495、4D30Y、4D30YB、4D30A、KM496、KM4100自然吸氣機型和KM496BZL、KM4100BZL增壓中冷機型等高速車用柴油機，年產能力8萬台。

公司與國外先進企業合資合作、聯合開發的具有國際一流水平，排放達到歐Ⅲ、歐Ⅳ標準的系列柴油發動機產品已經開發成功，2008年可實現批量投產。

此外，公司還對外承攬各種鑄件、油泵、發電機、起動機等業務，從而逐步形成以發動機為主業，各種零部件、收獲機械、水泵機組、發電機組、船用機組等齊頭並進的產業布局。

10、新柴

浙江新柴股份有限公司是一個具有鮮明個性的企業， 在中國小柴行業被譽為」新柴模式」，准確的市場定位和卓越的性價比是奠定新柴步入發展快車道的基礎。

產品涵蓋485、490、495、498、、4105、4108、4V33等八大機型，300多個變型產品的完整產品結構，功率范圍覆蓋30～140HP，全部達到國家環保法規要求。

產品主要配套輕型汽車、客車、工程機械、農業機械、小型發電機組、汽車空調機組等領域，暢銷全國各地、遠銷歐美、中東等國家。其中在國內1～4噸內燃叉車配套市場一直居主導地位。