四气门发明

㈠ 内燃机发展史

内燃机以其热效率高、结构紧凑，机动性强，运行维护简便的优点著称于世。一百多年以来，内燃机的巨大生命力经久不衰。目前世界上内燃机的拥有量大大超过了任何其它的热力发动机，在国民经济中占有相当重要的地位。现代内燃机更是成为了当今用量最大、用途最广、无一与之匹敌的的最重要的热能机械。

当然内燃机同样也存在着不少的缺点，主要是：对燃料的要求高，不能直接燃用劣质燃料和固体燃料；由于间歇换气以及制造的困难，单机功率的提高受到限制，现代内燃机的最大功率一般小于4万千瓦，而蒸汽机的单机功率可以高达数十万千瓦；内燃机不能反转；内燃机的噪声和废气中有害成分对环境的污染尤其突出。可以说这一百多年来的内燃机的发展史就是人类不断革新，不断挑战克服这些缺点的历史。

内燃机发展至今，约有一个半世纪的历史了。同其他科学一样，内燃机的每一个进步都是人类生产实践经验的概括和总结。内燃机的发明始于对活塞式蒸汽机的研究和改进。在它的发展史中应当特别提到的是德国人奥托和狄塞尔，正是他们在总结了前人无数实践经验的基础上，对内燃机的工作循环提出了较为完善的奥托循环和狄塞尔循环，才使得到他们为止几十年间无数人的实践和创造活动得到了一个科学地总结，并有了质的飞跃，他们将前任粗浅的、纯经验的、零乱无序的的经验，加以继承、发展、总结、提高，找出了规律性，为现代汽油机和柴油机热力循环奠定了热力学基础，为内燃机的发展做出了伟大的贡献。

往复活塞式内燃机

往复活塞式内燃机的种类很多，主要的分类方法有这样一些：按所用的燃料的不同，分为汽油机，柴油机、煤油机、煤气机（包括各种气体燃料内燃机）等；按每个工作循环的行程数不同，分为四冲程和二冲程；按着火方式不同，分为点燃式和压燃式；按冷却方式不同，分为水冷式和风冷式；按气缸排列形式不同，分为直列式、V型、对置式、星型等；按气缸数不同，分为单缸内燃机和多缸内燃机等；按内燃机的用途不同，分为汽车用、农用、机车用、船用以及固定用等等。本文将会主要针对煤气机、汽油机、柴油机这样一个发展脉络来向大家介绍。

最早的内燃机——煤气机

最早出现的内燃机是以煤气为燃料的煤气机。1860年，法国发明家莱诺制成了第一台实用内燃机（单缸、二冲程、无压缩和电点火的煤气机，输出功率为0.74—1.47KW，转速为100r/min，热效率为4%）。法国工程师德罗沙认识到，要想尽可能提高内燃机的热效率，就必须使单位气缸容积的冷却面积尽量减小，膨胀时活塞的速率尽量快，膨胀的范围（冲程）尽量长。在此基础上，他在1862年提出了著名的等容燃烧四冲程循环：进气、压缩、燃烧和膨胀、排气。

1876年，德国人奥托制成了第一台四冲程往复活塞式内燃机（单缸、卧式、以煤气为燃料、功率大约为2.21KW、180r/min）。在这部发动机上，奥托增加了飞轮，使运转平稳，把进气道加长，又改进了气缸盖，使混合气充分形成。这是一部非常成功的发动机，其热效率相当于当时蒸汽机的两倍。奥托把三个关键的技术思想：内燃、压缩燃气、四冲程融为一体，使这种内燃机具有效率高、体积小、质量轻和功率大等一系列优点。在1878年巴黎万国博览会上,被誉为“瓦特以来动力机方面最大的成就”。等容燃烧四冲程循环由奥托实现,也被称为奥托循环。

煤气机虽然比蒸汽机具有很大的优越性,但在社会化大生产情况下,仍不能满足交通运输业所要求的高速、轻便等性能。因为它以煤气为燃料,需要庞大的煤气发生炉和管道系统。而且煤气的热值低(约1.75×107～2.09×107J/m3),故煤气机转速慢,比功率小。到19世纪下半叶,随着石油工业的兴起,用石油产品取代煤气作燃料已成为必然趋势。

汽油机的出现

1883年，戴姆勒和迈巴赫制成了第一台四冲程往复式汽油机，此发动机上安装了迈巴赫设计的化油器，还用白炽灯管解决了点火问题。以前内燃机的转速都不超过200r/min，而戴姆勒的汽油机转速一跃为800—1000r/min。它的特点是功率大，质量轻、体积小、转速快和效率高，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，主要的集中活塞式内燃机大体上进入了实用阶段，并且很快显示出巨大的生命力。内燃机在广泛应用中不断地得到改善和革新，迄今已达到一个较高的技术水平。在这样一个漫长的发展历史中，有两个重要的发展阶段是具有划时代意义的：一是50年代兴起的增压技术在发动机上的广泛应用；再就是70年代开始的电子技术及计算机在发动机研制中的应用，这两个发展趋势至今都方兴未艾

首先我们来看一下汽油机在本世纪的发展历程。在汽车和飞机工业的推动下汽油机取得了长足的发展。按提高汽油机的功率、热效率、比功率和降低油耗等主要性能指标的过程，可以把汽油机的发展分为四个阶段。

第一阶段是本世纪最初二十年，为适应交通运输的要求，以提高功率和比功率为主。采取的主要技术措施是提高转速、增加缸数和改进相应辅助装置。这个时期内，转速从上世纪的500—800r/min提高到1000—1500r/min，比功率从3.68W/Kg提高到441.3—735.5W/Kg，对提高飞机的飞行性能和汽车的负载能力具有重大的意义。

第二阶段时间在20年代，主要解决汽油机的爆震燃烧问题。当时汽油机的压缩比达到4时，汽油机就发生爆震。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的四乙基铝，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。当时另一严重影响汽油机功率和热效率的因素是燃烧室的形状和结构，英国的里卡多及其合作者通过对多种燃烧室及燃烧原理的研究，改进了燃烧室，使汽油机的功率提高了20%。

第三阶段是从20年代后期到40年代早期，主要是在汽油机上装备增压器。废气涡轮增压可使气压增至1.4—1.6大气压，他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。但是其真正的广泛应用，却是在50年代后期才普及的。

第四阶段从50年代至今，汽油机技术在原理重大变革之前发展已近极致。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；多气门技术；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。其集中体现在近年来研制成功并投产的缸内直喷分层充气稀燃汽油机（GDI）。

但是随着70年代开始的电子技术在发动机上的应用，为内燃机技术的改进提供了条件,使内燃机基本上满足了目前世界各国有关排放、节能、可靠性和舒适性等方面的要求。内燃机电子控制现已包括电控燃油喷射、电控点火、怠速控制、排放控制、进气控制、增压控制、警告提示、自我诊断、失效保护等诸多方面。

同样内燃机电子控制技术的发展也大致可分为四个阶段：

1、内燃机零部件或局部系统的单独控制,如电子油泵、电子点火装置等。

2、内燃机单一系统或几个相关系统的独立控制,如燃油供给系统控制、最佳空燃比控制等。

3、整台内燃机的统一智能化控制,如内燃机电子控制系统。

4、装置与内燃机动力的集中电子控制,如汽车、船舶、发电机组的集中电子控制系统。

电子控制系统一般由传感器、执行器和控制器三部分组成。由此构成各种不同功能、不同用途的控制系统。。其主要目标是保持发动机各运行参数的最佳值，以求得发动机功率、燃油耗和排放性能的最佳平衡，并监视运行工况。如Caterpillar公司的3406PEPC系统是在3406柴油机上采用可变程序的发动机控制系统，具有电子调速功能，采用电子控制空燃比，可将喷有提前角始终保持在最佳值。美国Stanaclyne公司将其生产的DB型分配泵改为电子控制喷油泵，称为PFP系统，采用步进电机作为执行元件来控制喷油量和喷油定时

柴油机——内燃机家族的另一个明星

柴油机几乎是与汽油机同时发展起来的，它们具有许多相同点。所以柴油机的发展也与汽油机有许多相似之处，可以说在整个内燃机的发展史上，它们是相互推动的。

德国狄塞尔博士于1892年获得压缩点火压缩机的技术专利，1897年制成了第一台压缩点火的“狄塞尔”内燃机，即柴油机。

柴油机的高压缩比带来众多的优点：

1、不但可以省去化油器和点火装置，提高了热效率，而且可以使用比汽油便宜得多的柴油作燃料。

2、柴油机由于其压缩比大,最大功率点、单位功率的油耗低。在现代优秀的发动机中,柴油机的油耗约为汽油机的70%。特别像汽车,通常在部分负荷工况下行驶,其油耗约为汽油机的60%。柴油机是目前热效率最高的内燃机。

3、柴油机因为压缩比高,发动机结实,故经久耐用、寿命长。

同时高压缩比也带来了缺点:

1、柴油机的结构笨重。通常柴油的单位功率质量约为汽油机的1.5～3倍。柴油机压缩比高,爆发压力也高,可达汽油机的1.5倍左右(不增压的情况下)。为承受高温高压,就要求结实的结构。所以柴油机最初只是作为一种固定式发动机使用。

2、在同一排量下,柴油机的输出功率约为汽油机的1/3。因为柴油机把燃料直接喷入气缸,不能充分利用空气,相应功率输出低。假设汽油机的空气利用率为100%,那么柴油机仅有80%～90%。柴油机功率输出小的另一原因是压缩比大,发动机的摩擦损失比汽油机大。这种摩擦损失与转速成正比,不能期望通过增加转速来提高功率。转速最高的汽油机每分钟可运转10000次以上(如赛车发动机),而柴油机的最高转速却只有5000r/min。

近百年来,柴油机的热效率提高近80%,比功率提高几十倍,空气利用率达90%。当今柴油机的技术水平表现为:优良的燃烧系统；采用4气门技术；超高压喷射；增压和增压中冷；可控废气再循环和氧化催化器；降低噪声的双弹簧喷油器；全电子发动机管理等,集中体现在以采用电控共轨式燃油喷射系统为特征的新一代柴油机上。目前,日本的Nippondeno公司(ECDU2),德国Bosch(ZECCEL)和美国Caterpilla公司(HELII)是研究和生产共轨式电控喷油系统的主要公司。

增压技术在柴油机上的应用要比汽油机晚一些。早在20年代就有人提出压缩空气提高进气密度的设想，直到1926年瑞士人A.J.伯玉希才第一次设计了一台带废气涡轮增压器的增压发动机。由于当时的技术水平和工艺、材料的限制，还难以制造出性能良好的涡轮增压器，加上二次大战的影响，增压技术为能迅速普及，直到大战结束后，增压技术的研究和应用才受到重视。1950年增压技术才开始在柴油机上使用并作为产品提供市场。

50年代，增压度约为50%，四冲程机的平均有效压力约为0.7—0.8MPa，无中冷，处于一个技术水平较低的发展阶段。其后20多年间，增压技术得到了迅速的发展和广泛地采用。

70年代，增压度达200%以上，正式作为商品提供的柴油机的平均有效压力，四冲程机已达2.0MPa以上，二冲程机已超过1.3MPa，普遍采用中冷，使高增亚（>2.0MPa）四冲程机实用化。单级增压比接近5，并发展了两级增压和超高增压系统，相对于50年代初期刚采用增压技术的发动机技术水平，30年来有了惊人的发展。

进入80年代，仍保持这种发展势头。进排气系统的优化设计，提高充气效率，充分利用废气能量，出现谐振进气系统和MPC增压系统。可变截面涡轮增压器，使得单级涡轮增压比可达到5甚至更高。采用超高增压系统，压力比可达10以上，而发动机的压缩比可降至6以下，发动机的功率输出可提高2—3倍。进一步发展到与动力涡轮复合式二级涡轮增压系统。由此可见，高增压、超高增压的效果是可观的，将发动机的性能提高到了一个崭新的水平。

转动式内燃机

在蒸汽机的发展历史中有从往复活塞式蒸汽机到蒸汽轮机的演化。这一点,对内燃机的发展大有启发的。往复式内燃机运动要通过曲轴连杆机构或凸轮机构、摆盘机构、摇臂机构等,转换为功率输出轴的转动，这样不仅使机构复杂，而且由于转动机构的摩擦损耗,还会降低机械效率。另外由于活塞组的往复运动造成曲柄连杆机构的往复惯性力,这个惯性力与转速的平方成正比。随转速的提高，轴承上的惯性负荷显著增加，并由于惯性力的不平衡而产生强烈的振动。此外，往复式内燃机还有一套复杂的气门控制机构。于是人们设想:既然工具机的运动形式大部分都是轴的转动，能否效法从往复活塞式蒸汽机到蒸汽轮机的路子，使热能直接转化为轴的转动呢？于是人们开始了在这一领域的探索。

燃气轮机

1873年布拉顿(GeorgeBrayton)制造了一种定压燃烧的发动机。该机能提供使燃气完全膨胀到大气压所发出的功率。20世纪初法国的阿曼卡(BeneArmangaud)等成功地应用布拉顿循环原理制成燃气轮机。但是，因当时条件限制,热效率很低未能得到发展。

到30年代,由于空气动力学及耐高温合金材料和冷却系统的进展,为燃气轮机进入实用创造了条件。燃气轮机虽然是内燃机,但它没有像往复式内燃机那样必须在封闭的空间里和限定的时间内燃烧的限制，所以不会发生像汽油机那样令人担心的爆震，也很少像柴油机那样受摩擦损失的限制；且燃料燃烧所产生的气体直接推动叶轮转动，故它的结构简单(与活塞式内燃机相比，其部件仅为它的1/6左右)、质量轻、体积小、运行费用省，且易于采用多种燃料，也较少发生故障。虽然燃气轮机目前尚存在一些缺点：寿命短、需要高级耐热钢材和成本高及排污(主要是NOx)较严重等，致使至今燃气轮机的应用仍局限于飞机、船舶、发电厂和机车，但是由于布拉顿循环的优越性和燃气轮机对燃油的限制少及上述的其它优点,使得它仍为现在和将来人们致力研究的动力技术之一。若突破涡轮入口温度，大大提高热效率，且克服其它缺点，燃气轮机有望取代汽、柴油机。

旋转活塞式发动机

一直以来人们都在致力于建造旋转式发动机，其目标是避免往复式发动机固有的复杂性。在1910年以前，人们曾提出过2000多个旋转发动机的方案。20世纪初，又有许多人提出不同的方案，但大多因结构复杂或无法解决气缸密封问题而不能实现。直到1954年，德国人汪克尔(FelixWankel)经长期研究，突破了气缸密封这一关键技术，才使具有长短幅圆外旋轮线缸体的三角旋转活塞发动机首次运转成功。转子每转一圈可以实现进气、压缩、燃烧膨胀和排气过程，按奥托循环运转。1962年三角转子发动机作为船用动力，到80年代日本东洋工业公司把它用于汽车引擎。

转子发动机有一系列的优点：

1、它取消了曲柄连杆机构、气门机构等，得以实现高速化。

2、质量轻(比往复式内燃机质量下降1/2到1/3)、结构和操作简单(零件数量比往复式少40%，体积减少50%)。

3、在排气污染方面也有所改善，如NOx产生较少。

但转子发动机也存在着严重的不足之处：

1、.这种结构的密封性能较差，至今只能作为压缩比低的汽油机使用。

2、由于高速带来了扭矩低，组织经济的燃烧过程困难。

3、寿命短、可靠性低以及加工长短轴旋轮线的专用机床构造复杂等。

内燃机的发展趋势

内燃机的发明，至今已有100多年的历史。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伦比的。随着科技的发展,内燃机在经济性、动力性、可靠性等诸多方面取得了惊人的进步，为人类做出了巨大贡献。蒸汽机从初创到完成花去了一个世纪的时间，从完成到极盛又走了一个世纪，从极盛到衰落大约也是一个世纪。内燃机的发明也经历了一个世纪的历程，从那时起，人类又前进了一个世纪，可以说如今内燃机已进入了极盛时期。在世纪之交的今天，我们关注内燃机的未来，人们在拭目以待的同时，更希望内燃机能在新的世纪再创辉煌的业绩。这里我将向大家展示新世纪里内燃机的发展趋势。

内燃机增压技术

从内燃机重要参数(压力、温度、转速)的发展规律来看，可以发现这三个参数在1900年以前随着年代的推移提高得很快。而在1900年以后，尤其是1950年以后，温度、转速提高变慢，而平均有效压力随着年代的增加仍直线上升。实践证明：提高平均有效压力可以大幅度地提高效率，减轻质量。而提高平均有效压力的技术就是提高增压度。如柴油机增压可大幅度地缩小柴油机进气管尺寸，并使气缸有足够大的充气效率用于提高柴油机的功率，使之能在一个宽广的转速范围内既提高功率又有大的扭矩。一台增压中冷柴油机可以使功率成倍提高，而造价仅提高15%～30%，即每马力造价可平均降低40%。所以增压、高增压、超高增压是当前内燃机重要的发展方向之一。但是这只是问题的一个方面，另一个方面发动机强化和超强化会给零部件带来过大的机械负荷和热负荷，特别是热负荷问题已成为发动机进一步强化的限制；再就是单级高效率、高压比压气机也限制了增压技术的进一步发展，因此，不是增压度越高越好的。

内燃机电子控制技术

内燃机电子控制技术产生于20世纪60年代后期,通过70年代的发展,80年代趋于成熟。随着电子技术的进一步发展,内燃机电子控制技术将会承担更加重要的任务,其控制面会更宽,控制精度会更高,智能化水平也会更高。诸如燃烧室容积和形状变化的控制、压缩比变化控制、工作状态的机械磨损检测控制等较大难度的内燃机控制将成为现实并得到广泛应用。内燃机电子控制是由单独控制向综合、集中控制方向发展,是由控制的低效率及低精度向控制的高效率及高精度发展的。随着人类进入电子时代,21世纪的内燃机也将步入“内燃机电子时代”,其发展情况将与高速发展的电子技术相适应。内燃机电子控制技术是内燃机适应社会发展需求的主要技术依托,也是内燃机保持21世纪辉煌的重要影响因素。

内燃机材料技术

内燃机使用的传统材料是钢、铸铁和有色金属及其合金。在内燃机发展过程中，人们不断对其经济性、动力性、排放等提出了更高的要求，从而对内燃机材料的要求相应提高。根据内燃机今后的发展目标，对内燃机材料的要求主要集中在绝热性、耐热性、耐磨性、减摩性、耐腐蚀性及热膨胀小、质量轻等方面。要促进内燃机材料的发展,除采用改变材料化学成分与含量来达到零部件所要求的物理、机械性能这一常规方法外，也可采用表面强化工艺来使材料达到所需的要求，但内燃机材料的发展更需要我们去开发适应不同工作状态的新材料。与内燃机传统材料相比，陶瓷材料具有无可比拟的绝热性和耐热性，陶瓷材料和工程塑料(如纤维增强塑料)具有比传统材料优越的减摩性、耐磨性和耐腐蚀性,其比重与铝合金不相上下而比钢和铸铁轻得多。因此,陶瓷材料(高性能陶瓷)凭借其优良的综合性能，可用在许多内燃机零件上，如喷油点火零件、燃烧室、活塞顶等，若能克服脆性、成本等方面的弱点，在新世纪里将会得到广泛应用。工程塑料也可用于许多内燃机零件，如内燃机上的各种罩盖、活塞裙部、正时齿轮、推杆等，随着工艺水平的提高及价格的降低,未来工程塑料在内燃机上的应用将会与日俱增。综合内燃机的各种材料，为扬长避短，在新材料的基础上又开发出了以金属、塑料或陶瓷为基材的各种复合材料,并开始在内燃机上逐渐推广使用。

展望新世纪，在今后一段时期内，钢、铸铁和有色金属及其合金，仍将是内燃机的主要材料。各种表面强化工艺将更加先进，并得到广泛应用。以金属、塑料、陶瓷为基材的各种复合材料将在10年之后进入惊人的高速推广时期，新材料在内燃机上的使用也将同时加速。

内燃机制造技术

内燃机的发展水平取决于其零部件的发展水平，而内燃机零部件的发展水平，是由生产制造技术等因素来决定的。也就是说，内燃机零部件的制造技术水平，对主机的性能、寿命及可靠性有决定性的影响。同样制造技术与设备的关系也是密不可分的，每当新一代设备或工艺材料研制成功，都会给制造技术的革新带来突破性的进展。进入新世纪后，科学技术的发展会异常迅猛,新设备的研制周期将越来越短，因此新世纪内燃机制造技术必将形成迅速发展的局面。

由于铸造技术水平的提高，气冲造型、静压造型、树脂自硬砂造型制芯、消失模铸造，使内燃机铸造的主要零件如机体、缸盖可以制成形状复杂曲面及箱型结构的薄壁铸件。这不仅在很大程度上提高了机体刚度,降低了噪声辐射，而且使内燃机达到轻量化。由于象喷涂、重熔、烧结、堆焊、电化学加工、激光加工等局部表面强化技术的进步，使材料功能得到完善的发挥；由于设备水平提高，加工制造技术向高精度、高效率、自动化方向发展，带动了内燃机零部件生产向高集中化程度发展。另一方面，柔性制造技术的推广，使内燃机产品更新换代具有更大的灵活性和适应性。多品种小批量生产的柔性制造系统引起了内燃机制造商们的广泛认同，也顺应了生产技术发展及市场形势的变化。电子技术及计算机在设计、制造、试验、检测、工艺过程控制上的应用,推动了行业的技术进步，提高了内燃机的产品质量。新材料的发展也推动了内燃机零部件生产工艺的变革，特别是工程塑料、陶瓷材料及复合材料在内燃机上的运用，有力地促进了内燃机制造技术的发展。随着内燃机电控技术的发展，电控系统三大组成部分(传感器、执行器、控制单元)将成为内燃机零部件行业的重要分支，同时向传统的内燃机制造业提出了新的课题。

由此我们可以推断:在21世纪,内燃机制造技术将向高精度、多元化方面飞速发展。它的发展速度和方向不仅关系到内燃机的质量,还直接对内燃机的未来产生重大影响。就其产品技术进步快慢而言,汽车内燃机发展最快,其次是机车、船舶、发电机组、工程机械、农业机械等。

内燃机代用燃料

由于世界石油危机和发动机尾气对环境的污染日益严重，内燃机技术的研究转向高效节能及开发利用洁净的代用燃料。以汽油机和柴油机为基础进行改造或重新设计，开发以天然气、液化石油气和氢气等为燃料的气体发动机为目前和今后一段时间内内燃机技术的重点之一。其中气体发动机的功率恢复技术和氢气发动机的燃烧控制等是其中的重中之重。

综述

内燃机在应用中不断发展，各种内燃机彼此相互竞争，相互渗透，相互综合，从中演化出各种新的混合式发动机。如燃气轮机的发明和发展一方面对柴油机形成竞争，另一方面也补充了柴油机，使柴油机废气涡轮增压得到完善，反过来增强了柴油机的竞争能力。燃气轮机本来也是蒸汽轮机的竞争对手，但人们把燃气轮机和蒸汽轮机这两种按不同热力循环工作的热机联合在一起，构成一种崭新的高效循环:燃气——蒸汽轮机联合循环。热力学第二定律告诉我们，要提高热效率，应尽可能提高热机的加热温度和降低排热温度。蒸汽机的排热温度较低(约300K)，但由于水蒸气本身特性和设备条件的限制，其加热温度不可能太高，目前稳定在800～900K以下。随着冶金和冷却技术的发展，燃气轮机的加热温度一直在上升，目前已达1300～1500K左右；但其排热温度却不能太低，一般为700～800K，甚至更高。所以这两种热机目前的实际热效率都未超过40%。燃气——蒸汽联合循环，将燃气轮机的排气送进余热锅炉生产蒸气，供蒸汽轮机利用。联合循环可以同时取得燃气轮机加热温度高和蒸汽轮机排热温度低的双重优点。目前此联合循环机组最高热效率已达47%以上。如果把它作为热电并供机组使用，其燃料利用率可达80%左右。

混合动力的意义越来越广，如电动马达加汽油机或柴油机，以应用各自的优点，屏蔽各自的缺点。而日产汽车工业公司则把高性能的发电机兼电动机装入柴油机飞轮的位置,成功地研制出名符其实的混合式发动机，即成功地开发了使两种原理同时作用的原动机(HIMR发动机)。混合式发动机是未来动力技术的热点之一，它极有望成为既不损害人类已获得的方便，又能保持美好环境的机械。

内燃机的发展史表明，具有本质上优越性的新技术，是富有生命力的新生事物，必有广阔的发展前途。第一台实用内燃机热效率只有4%，而当时蒸汽机的热效率已达8%～10%；但内燃机“内燃”本质上的优越性决定了它很快地就超过了蒸汽机。

综上所述,21世纪的内燃机将面临来自各方面的挑战,它将义无返顾地朝着节约能源、燃料多样化、提高功率、延长寿命、提高可靠性、降低排放和噪声、减轻质量、缩小体积、降低成本、简化维护保养等方向迅猛发展。在21世纪,天然气、醇类、植物油及氢等代用燃料将为内燃机增添新的活力,而内燃机电子控制技术在提高品质的同时也延长了内燃机行业的“生命”。新材料、新工艺的技术革命,为21世纪内燃机的发展产生了新的推动力。21世纪的内燃机,将在造福人类的同时不断弥补自身缺陷,以尽可能完美的形象为人类作出新的贡献

㈡ 奔驰公司的开创者是谁

奔驰汽车公司并不是由奔驰先生一人创办的，它是两大汽车巨人的合作，他们就是汽车发明的鼻祖卡尔·费利特里奇·奔驰和戈特利布·戴姆勒。1926年这两大汽车公司合并为一家形成了戴姆勒·奔驰公司。此时戴姆勒早已去逝。而奔驰也已经是82岁高龄了。然而造化弄人这两位汽车发明巨匠不知什么原因，虽然两人分别在仅距80km的两座小城内，却从未见过一次面。成为汽车史上的一大憾事。但他们的继承人不负众望，使两位伟人所开创的事业得以发扬光大，使奔驰汽车公司成为了世界上第一流的汽车公司。 1878年2月奔驰在他34岁时，首次研制成功了一台二冲程煤气发动机。 1882年4月，戴姆勒辞去奥托公司职务，与朋友们共同创建汽车制造厂。 1883年3月年奔驰开始创建“奔驰公司和莱茵煤气发动机厂”。与此同时，戴姆勒成功的发明了世界第一台高压缩比的内燃发动机，成为现代汽车发动机的鼻祖。 1885年9月戴姆勒把它的单缸发动机装到自行车上，制成了世界上第一辆摩托车。同年10月，奔驰设计制造了一辆装汽油机的三轮汽车。 1886年3月，奔驰发明的汽油发动机为动力的三轮车被授予专利，与此同时，戴姆勒也发明出了他的第一辆四轮汽车，同年他还取得了船用发动机专利。 1889年7月，戴姆勒首先为它的汽车安装上了四档变速器。 1890年6月，戴姆勒汽车公司成立（DMG），梅巴赫设计了第一台直列4缸四冲程发动机。 1894年7月，世界首次从巴黎到鲁昂（Rouen）的汽车赛，装有戴姆勒发动机的汽车取得了胜利。 1895年5月，世界第一条公共汽车线路开始运营，该车采用奔驰与马力的发动机。 1896年5月，戴姆勒汽车公司制造成功世界上第一辆货车。戴姆勒为P&L公司制造了世界首台汽车用4缸发动机。 1897年8月，世界首家出租车服务公司在斯图加特将戴姆勒制造的汽车作为出租车，并投入运营。 1901年4月，戴姆勒汽车公司制造的第一台35马力的梅赛德斯跑车赢得Nice-La Turbie爬山赛冠军。 1902年10月，戴姆勒获得了“梅赛德斯”法定使用权，并将“梅塞德斯”作为其新的商标。 1903年12月，奔驰汽车公司的第一种装有对置式，水冷发动机和传动轴的汽车帕西法尔型汽车制造成功。 1910年11月，奔驰汽车公司开发了第一台4气门发动机。 1914年3月，奔驰制造了第一台12气缸250马力的航空发动机. 1926年6月29日戴姆勒公司和奔驰公司合并，成立了在汽车史上举足轻重的戴姆勒－奔驰公司（Daimler－Benz），从此他们生产的所有汽车都命名为“梅赛德斯－奔驰Mercedes-Benz”。在这之后，公司坚持以生产军用产品为方针，决心依靠德意志银行建立全德统一的汽车工业康采恩。 1934年8月“梅赛德斯-奔驰”汽车公司制造了世界上第一辆防弹汽车770K，该车是为希特勒特制的高级轿车，车身用4mm厚的钢板制成，挡风玻璃有50mm厚，轮胎是钢丝网状防弹车胎，后排坐垫靠背装有防弹钢板，地板也被加厚到4.5mm整车重理超过5吨，它配有一台排量为7655ml的V8发动机，可产生100kw的功率，此车共生产了17辆，大部分都毁于二战，现在仅存3辆成为稀世珍品。 1936年4月“梅赛德斯-奔驰”汽车公司首次将柴油发动机成功地安装在了轿车上，从而使轿车的使用费用大大降低。 1954年公司在300SL型汽车上率使用了汽油喷射装置。从而成为了淘汰传统化油器的新科技。 954年公司在带有传奇色彩的跑车300sl上率先使用了汽油喷射装置。从而成为了淘汰传统化油器的新科技。 1961年，公司推出了第一款带有空气悬架的汽车300se。 1969年9月，戴姆勒-奔驰汽车公司吸引了全世界的目光。公司在法兰克福汽车展上推出了c111一代试验车，该车采用了三转子的汪克尔发动机，拥有惊人的280匹马力。一年之后，又推出了c111二代车，和一代不同的是，它采用了带四个转子的汪克尔发动机，输出350匹马力的强大动力，使得它具有十分突出的性能。 1972年，公司开发了一款全新的豪华车280se。随后，这款车被命名为“s-class”（内部代号：w116），也就是我们熟悉的最早的s系列车。 1974年，推出了世界上第一款搭载5缸柴油发动机的汽车240d 3.0。 1978年，公司在法兰克福国际汽车展上推出了一款搭载5l排量的轻型铝合金发动机的汽车450slc 5.0。 1979年，公司凭借着全新开发的“g-class”进军越野车市场。 1986年，梅赛德斯—奔驰中国有限公司成立. 1986年，梅赛德斯-奔驰(中国)有限公司在香港成立。伴随梅赛德斯-奔驰中国业务的蒸蒸日上，2006年，梅赛德斯-奔驰中国的总部迁至北京，同时公司也更名为梅赛德斯-奔驰(中国)汽车销售有限公司(以下简称奔驰中国)，拥有在中国大陆以及香港和澳门特别行政区销售梅赛德斯汽车集团旗下产品的所有经销权。由始至终，奔驰中国一直致力于满足中国市场日益增长的客户需求。1998年，德国戴姆勒-奔驰公司和美国克莱斯勒公司合并为全球化运营的戴姆勒-克莱斯勒集团。 1999年，公司首次突破年销售100万辆轿车的大关。时至今日，梅赛德斯-奔驰的三叉星徽标识也已遍布中国。根据数据显示，梅赛德斯-奔驰在中国市场的保有量已经超过15万辆，且还保持着高速增长。今年第一季度，梅赛德斯-奔驰在中国(包括港澳地区)的轿车销量更是跃居东北亚首位，总计销售6800辆，创造了历史新高。在北京，戴姆勒东北亚与北京汽车工业控股有限责任公司成立了合资企业北京奔驰-戴姆勒克莱斯勒汽车有限公司，生产梅赛德斯-奔驰E级和C级轿车；在福州，戴姆勒东北亚与福建省汽车工业集团和中华汽车工业股份有限公司成立了合资企业福建戴姆勒汽车工业有限公司，戴姆勒东北亚投资有限公司位于北京，负责梅赛德斯-奔驰轿车、梅赛德斯-奔驰轻型商用车、戴姆勒载重车和戴姆勒金融服务在中国大陆、香港、台湾和韩国的业务。戴姆勒在东北亚地区进口梅赛德斯-奔驰、迈巴赫和smart品牌的汽车，并在中国大陆制造梅赛德斯-奔驰轿车和轻型商用车。在北京，戴姆勒东北亚与北京汽车工业控股有限责任公司成立了合资企业北京奔驰-戴姆勒克莱斯勒汽车有限公司，生产梅赛德斯-奔驰E级和C级轿车；在福州，戴姆勒东北亚与福建省汽车工业集团和中华汽车工业股份有限公司成立了合资企业福建戴姆勒汽车工业有限公司，将生产梅赛德斯-奔驰威霆/唯雅诺和凌特轻型商用车。戴姆勒东北亚也正与北汽福田汽车股份有限公司进行洽谈，计划在中国提供中型和重型载重车产品和技术。将生产梅赛德斯-奔驰威霆/唯雅诺和凌特轻型商用车。戴姆勒东北亚也正与北汽福田汽车股份有限公司进行洽谈，计划在中国提供中型和重型载重车产品和技术。自第一辆汽车诞生之日起，隆隆驶向全球市场的车轮就再不停息。作为第一辆汽车的缔造者和世界最顶级的豪华车品牌，有着全球定位战略的梅赛德斯-奔驰正不断加大对中国市场的产品投入力度，将更多印有三叉星徽烙印的顶尖产品引入中国，在满足用户日益增长的多元化需求的同时，设立了中国豪华车市场新标杆。这也是梅赛德斯-奔驰对中国市场的长期承诺。仅从去年至今，梅赛德斯-奔驰旗舰产品S级系列豪华轿车就先后引进S 600加长版、S 300加长版和S 500 4MATIC三款新车，并推出了全面升级的S 350加长版，使S级家族在中国顶级豪华车细分市场的领袖地位更加稳固。而于去年正式引入的R级车也因为填补了中国豪华运动旅行车细分市场的空白，赢得广泛赞誉。去年北京车展上的超豪华车迈巴赫62 S、SUV家族全新车系GL大型豪华越野车以及4款最新的AMG系列车型也于日前先后进入中国。覆盖更多应用领域和细分市场的产品引进与升级，既显示出梅赛德斯-奔驰对中国用户需求变化的细致把握，也表明了梅赛德斯-奔驰对中国市场前所未有的重视程度。目前，梅赛德斯-奔驰在中国销售的产品包括：轿车类 － S级系列、E级、C级；跑车类 － CLK四座跑车、SLK双门跑车、SL豪华跑车、CLS轿跑车；SUV系列 － ML多功能越野车、GL豪华越野车、G级越野车以及R级大型豪华运动旅行车等几十款顶级车型。如今，在中国的道路山川，都可以看到这些车型飞驰而过的身影，由此不难看出中国消费者对梅赛德斯-奔驰品牌以及这些车型的喜爱和高度认可从2002年起，奔驰在中国投放的车型有：新款E级（2002年）新款S级改进版（2003年）新款CLK敞篷跑车（2003年上海国际汽车工业展览会） C级改进版（2004年）新款SLK（2004年5月）迈巴赫57和迈巴赫62（2004年中国国际汽车展览会） S280L（2004年）新款CLS（2005年3月）新款迈巴赫57S（2005年4月） 2003年9月,戴姆勒—克莱斯勒及其长期合作伙伴北京汽车工业控股有限公司签署了框架协议。根据框架协议,双方将成立合资企业，在中国生产梅赛德斯—奔驰E级和C级轿车。 2004年12月6日，梅赛德斯—奔驰新工厂的奠基仪式在北京隆重举行。2005年8月8日，由北京汽车工业控股有限责任公司与戴姆勒克莱斯勒股份公司、戴姆勒克莱斯勒(中国)投资有限公司组建的北京奔驰-戴姆勒克莱斯勒汽车有限公司(BBDC)在北京正式成立。BBDC的成立是梅赛德斯-奔驰对中国市场高度重视和倾力投入的又一有力证明，此举进一步增强了梅赛德斯-奔驰在中国的实力，同时也正式揭开了梅赛德斯-奔驰E级轿车国产的序幕。2005年12月22日，北京奔驰-戴姆勒克莱斯勒汽车有限公司首批国产

㈢ 中国十佳柴油发动机有哪些

1、潍柴

潍柴创建于1946年，是中国最早一批生产柴油机的厂家之一，是目前中国综合实力最强的汽车及装备制造集团之一，也是国内唯一同时拥有整车整机、动力总成、豪华游艇、汽车零部件和金融服务五大业务板块的企业。

潍坊发动机产品销售服务坐落在美丽的世界风筝之都，素有“中国动力城”之称的山东省潍坊市，直销潍坊柴油机、潍坊柴油发电机组、潍坊原厂配件等，并承担潍坊发动机及潍坊发电机组的维修服务和安装调试工作。

其中潍坊柴油机包括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、斯太尔系列、道依茨系列、蓝擎国三系列等。

按用途分有固定动力用柴油机、发电设备用柴油机、重型卡车用柴油机、工程机械用柴油机、农业装备用柴油机、船舶动力用柴油机等，按照功率分从8KW-2000KW，按照转速分从750转-2500转，按照缸数分有3缸、4缸、6缸、8缸、12缸等；

潍坊柴油发电机组包括里卡多系列、斯太尔系列、道依茨系列、康明斯系列、帕金斯雷沃系列、无动系列等，按用途分有普通机组系列、自动化系列、低噪音系列、防雨棚系列、移动拖车系列等；工程机械包括装载机、压路机、推土机、挖掘机、平地机、摊铺机、汽车吊等。

2、玉柴

广西玉柴机器集团有限公司始建于1951年，总部位于广西玉林市，是中国产品型谱最齐全、完整的内燃机制造基地。2019年伊始，玉柴发布14款全系列国六发动机，率先发力国六，也将玉柴迈向高端、实现转型升级的重要契机。

3、上柴

上海柴油机股份有限公司前身为上海柴油机厂，始建于1947年，1993年改制为在境内外发行A、B股的国有控股公司，现隶属于上汽集团，是一家从事发动机、零部件以及发电机组研发、制造的国家大型高新技术企业，拥有国家级技术中心和博士后工作站、国际一流的自动化生产线和乘用车标准的质量管理体系。

公司在近70年的发展历程中，产品遍布世界各地，目前拥有R、H、D、C、E、G、W等七大系列柴油、天然气发动机，功率覆盖50~1600kW，主要应用于工程机械、卡车、客车、发电设备、船舶、农业机械等领域。公司坚持以客户为中心，以“五纵七横”的公路网为依托，打造了由15个大区、5个配售中心和300多家核心服务站、2000余家2S商的组建的销售、服务支持体系。

4、锡柴

一汽解放锡柴位于江苏省无锡市，现有占地面积67万平方米，拥有塘南、堰桥、马山、大豪四大厂区。塘南厂区位于无锡市梁溪区[1] 永乐东路99号，是行政中心、研发中心、销售中心和轻型柴油机生产基地。

堰桥厂区位于无锡市惠山区惠景路599号，是重型柴油机制造基地。主要产品为W、X、K、F、L、N、M七大系列柴油机和五大系列改装车。柴油机功率覆盖范围46-500马力，排量跨越2-13升，改装车有半挂、载货等200多个品种。

是柴油机行业唯一同时掌握VCU、GPS、EGR、发动机制动等多项关键核心技术、我国第一家研制成功四气门柴油机、第一家研制成功电控共轨柴油机、第一家研制成功两级增压柴油机并成功推广的企业。

5、重汽

中国重汽始终坚持自主创新，大力实施技术领先战略，以自主知识产权构筑企业核心竞争力，截至2018年底累计获授权专利3682项，其中获国家发明专利284项，参与制定国家标准52项，行业标准26项，成为国内重卡行业专利最多的企业。

中国重汽技术发展中心是全国第一批国家级企业技术中心，拥有“中国实验室国家认可委员会”认可的检测实验室，具有整车、发动机、零部件、汽车电子、材料工艺等全方位的研发和检测能力，拥有各种加工、试验、测试等高、精、尖设备，发动机、整车、部件振动、强度测试等设备均达到世界先进水平。

6、全柴

安徽全柴动力股份有限公司是一家集研发、制造、销售、服务于一体的上市企业，是国家高新技术企业，国家知识产权优势企业，国家技术创新示范企业，中国内燃机行业排头兵企业，安徽省产学研合作示范企业。

具备年产50万台系列发动机的制造能力，是目前国内最大的四缸发动机研发与制造企业之一。全柴集团有限公司坐落于皖东历史名城--全椒，公司始建于1949年，当前，非道路柴油机市场已经成为全柴的重要市场，甚至占了上风，并在在工程机械等非道路市场的增长速度很快。

7、雷沃

天津雷沃动力股份有限公司（简称：雷沃动力），是在中英合资珀金斯动力（天津）有限公司的基础上，为适应动力产品国际化趋势要求，引入新的战略合作伙伴，扩大资产规模，提升生产能力，升级产品技术建立的现代化发动机制造企业。

2005年雷沃动力技术中心被评定为“天津市级企业技术中心”，2007年雷沃动力公司被评定为“天津市高新技术企业” 、2008年雷沃动力公司被评定为“中国工业经济先锋全国示范单位”。

原合资公司成立于1997年，占地8.8万平方米，投资1亿美元建成占地2.6万平方米的生产车间，从英、美、德、法等国家购入最先进的七条现代化的生产线，形成6万台产能。

脱胎于世界王牌、成长与与时俱进的雷沃动力品牌柴油机以其极高性、价比得到国内、国外两个市场的高度认可。自2003年重组以来柴油机产、销量已超过每年50％以。

8、云内

昆明云内动力股份有限公司，简称云内动力，隶属于昆明市国资委，是我国多缸小缸径柴油机行业的首家国有控股上市公司，属国家大一型企业，是国家重点扶持的520户企业之一，开发和生产能力居同行业前列。

公司主要实体除母公司云南内燃机厂外，还拥有从事柴油机生产的成都云内动力有限公司、山东云内动力有限公司和从事汽车整车生产的云内动力达州汽车有限公司三个控股子公司。

主要产品包括102、100、95、90系列四缸柴油发动机，变型机型达600余种。

9、莱动

山东华源莱动内燃机有限公司位于山东莱阳，是中国主要的中小功率柴油机生产基地。主要从事发动机及零部件的开发设计、生产、销售及相关进出口贸易。公司具有强大的产品研发和生产制造能力，年产能力可达30万台。

公司主要从事发动机及零部件的开发设计、生产、销售及相关进出口贸易。 主导产品有:为中小型拖拉机、低速载货汽车配套的单缸系列195、1100、1105、1110、1115、KM130、KM138、KM160、KM173、KM186型柴油机。

年产能力40万台;为低速载货汽车、微型汽车、中型拖拉机、工程机械、收获机械配套的L系列LL380、LL480、KM385、KM485、4L22自然吸气机型和KM385BZL、LL480BZ、4L22BZ、4L22TDI增压中冷机型等小缸径多缸柴油机，年产能力15万台;为轻型卡车、工程机械、收获机械配套的D系列D495、4D30Y、4D30YB、4D30A、KM496、KM4100自然吸气机型和KM496BZL、KM4100BZL增压中冷机型等高速车用柴油机，年产能力8万台。

公司与国外先进企业合资合作、联合开发的具有国际一流水平，排放达到欧Ⅲ、欧Ⅳ标准的系列柴油发动机产品已经开发成功，2008年可实现批量投产。

此外，公司还对外承揽各种铸件、油泵、发电机、起动机等业务，从而逐步形成以发动机为主业，各种零部件、收获机械、水泵机组、发电机组、船用机组等齐头并进的产业布局。

10、新柴

浙江新柴股份有限公司是一个具有鲜明个性的企业， 在中国小柴行业被誉为”新柴模式”，准确的市场定位和卓越的性价比是奠定新柴步入发展快车道的基础。

产品涵盖485、490、495、498、、4105、4108、4V33等八大机型，300多个变型产品的完整产品结构，功率范围覆盖30～140HP，全部达到国家环保法规要求。

产品主要配套轻型汽车、客车、工程机械、农业机械、小型发电机组、汽车空调机组等领域，畅销全国各地、远销欧美、中东等国家。其中在国内1～4吨内燃叉车配套市场一直居主导地位。