汽车发动机国内外技术现状与发展趋势综述
汽车发动机国内外技术现状与发展趋势综述xx
（山东科技大学交通学院，车辆工程2011-1）
摘要：
内燃机是用途最广的动力机械，并且作为汽车动力，在材料与制造技术、电子控制与智能技术、节能与环保技术、燃料与燃烧技术等方面不断发展进步，各种新技术互相交叉、互相渗透，性能指标不断优化和提升。
关键词：
新材料；缸内直喷；分层燃烧；代用燃料；高压共轨
The Status and Development Trend of Domestic and Foreign
Automobile Engines
Ma Chao
(Vehicle Engineering 2011-1, College of Transportation, Shandong University of Science and
Technology)
Abstract:
Key words:
1汽车发动机技术现状
进入21世纪，汽车内燃机并未因其他车用动力的竞争（如电力）而成为“夕阳工业”，相反，技术进步使得车用四行程内燃机仍保持主体地位。
1.1新材料的使用
高强度、低密度材料的使用，如铝与加强纤维、陶瓷材料、塑料、碳素纤维等，使内燃机不断轻量化。
与传统铸铁缸体相比，采用铝合金材料铸造的气缸体，在保证强度的前提下，质量显著减轻，导热性能有所提高，满足了现代汽车发动机的性能要求。但由于铝合金的耐磨性不好，使用时必须镶嵌缸套。有的汽油机汽缸盖用铝合金铸造，因铝的导热性比铸铁好，有利于提高压缩比。铝合金缸盖的缺点是刚度低，使用中容易变形。由于生产成本较高等原因，铝合金发动机并未完全取代传统的铸铁发动机，常见的铝合金发动机有上汽通用别克君越（LaCrosse）所搭载的2.4L直列4缸发动机、一汽-大众奥迪A6L上的2.5LV型6缸发动机、东风日产骐达（TIIDA）上的1.6L发动机等。
1998年，巴斯夫公司与丰田的工程师们合作首次开发成功用聚酰胺6制造的进气歧管，从而取代了铸铁、铸铝等金属材料。这一组件由巴斯夫的Ultramid?制造，Ultramid?是一种经玻璃纤维强化的聚酰胺，已成为众多车型的“首选材料”。当时是采用“去芯成型法”生产这一结构复杂的部件，并进一步开发“振动焊接”工艺将三个部件连接为一体。此项应用中该材料所经受的最大考验是对热空气的耐受能力和抗热老化的能力：
这种聚合物必须能经受住与120℃热空气的长时间接触及最高温度达150℃的耐热测试。在将其投入生产线之前，丰田对该部件进行了严格的实验室测试与广泛的道路测试。
使用聚酰胺（塑料）而非常规铝金属制造进气歧管为丰田带来了众多突破性优势：
塑料取代金属后减轻了该部件约40%的重量，从而提高了燃料效率并减少了排放。使用Ultramid?制造的进气歧管还加强了发动机空气补给，从而提高发动机的性能。比起铝制产品，聚酰胺进气歧管的光滑内壁阻力更低，同时，由于塑料的成型更为容易，这种材料更有利于最佳空气流动设计的实现。
通过优化制造流程，使用Ultramid?制造的组件有助于节省生产成本。设计师能够将其它的功能整合于Ultramid?进气模块中，同时又保证相同水平的质量
与安全性，从而降低组件的复杂性。空气滤清器壳体、配线固定座、防尘罩与安装螺塞都可添加于完全由塑料制成的模块之上。
因为这个项目非常成功，丰田将此合作扩展至其在亚洲、欧洲与美国的其它生产基地。
今天，该组件已被应用于丰田绝大部分使用汽油发动机的小汽车上。
1.2燃烧模式的变革
燃烧模式和燃烧系统发生重大变革，稀燃技术在汽油机上成功应用。典型的有日本三菱公司缸内直喷式汽油机（GDI）、大众缸内直喷分层燃烧发动机（FSI）、凯迪拉克双模直喷发动机（SIDI）。
FSI（Fuel Stratified Injection）燃油分层喷射，是基于GDI（汽油直喷）的一种技术。与常规的进气道喷射点燃式发动机相比，FSI将燃油直接喷入燃烧室。由于喷雾的气化冷却作用，它优化了充气效率，实现了汽油机质的调节，大大降低了进气损失。分层燃烧减少了发动机的传热损失，从而增大了满负荷的输出功率并降低了部分负荷的燃油消耗。
大众FSI发动机利用一个高压泵，使汽油通过一个分流轨道（共轨）到达电磁控制的高压喷嘴。它的特点是空气在进气道中已经产生涡流，进气流以最佳的涡流形态进入燃烧室内，通过分层填充的方式推动，使混合气集中在位于燃烧室中央的火花塞周围。通过缸内空气的运动在火花塞周围形成易于点燃的浓混合气，空燃比达到12：1左右，外层逐渐稀薄。浓混合气点燃后，燃烧迅速扩散至外层。
在发动机低速或中速运转时采用分层注油模式。此时节气门为半开状态，空气由进气管进入气缸冲击活塞顶部，由于活塞顶部制作成特殊的形状，从而在火花塞附近形成期望的涡流。当压缩过程接近尾声时，少量的燃油由喷射器喷出，形成可燃气体。这种分层注油方式可充分提高发动机的经济性，因为在转速较低、负荷较小时除了火花塞周围需要形成浓度较高的油气混合物外，燃烧室的其它地方只需空气含量较高的稀混合气即可，而FSI使其与理想状态非常接近。当节气门完全开启，发动机高速运转时，大量空气高速进入汽缸形成较强涡流并与汽油均匀混合。从而促进燃油充分燃烧，提高发动机的动力输出。
ECU不断地根据发动机的工作状况改变注油模式，始终保持最适宜的供油方式。燃油的充分利用不仅提高了燃烧效率和发动机的输出特性，而且改善了排放。
FSI发动机既然有如此多的技术优势，相应的其对发动机硬件和油品的要求也就很高。
首先，它的喷油器安装在燃烧室内，这就要求其具备在高温高压环境下可靠工作的能力。其次，油路中必须具备比气缸内更高的压力才能有效地把汽油喷射入气缸。燃油管路中的压力提高以后，管接头密封处的强度也要随之提高。这样就对喷油器的设计和制造工艺提出了更高的要求。除此之外，FSI发动机的压缩比较高，可达11.5：1，在这种情况下对燃油标号和油品的要求就很严格。就中国的情况来说，必须使用97号及以上的高清洁度汽油。
通用将燃油直喷技术的代号定为SIDI（Spark Ignition Direct Injection），直译为火花点燃直接喷射技术。其实现原理和一般的直喷发动机并无二致：
凸轮轴驱动的燃油泵为供油系统提供高压燃油，共轨喷油嘴将高压燃油直接喷射入汽缸，点火时间就可得到精确控制，高压喷射和极细的喷嘴设计则保证了喷油量的精确控制。缸内直喷技术代替了传统MPFI（多点电喷）技术之后，发动机在低转速下的燃烧效率进一步提升。
1.3燃料的多样化
燃料更加多样，对于控制排气污染、改善燃油经济性、减少内燃机对日益短缺的石油基燃料的依赖，各国进行了大量内燃机代用燃料的研究工作，并在一定范围内取代汽油和柴油，如用天然气、液化石油气、甲醇、乙醇、合成汽油、合成柴油、生物柴油以及二甲基醚等。
天然气(NG)是一种清洁、高效、优质能源，在世界各国得到广泛的利用。液化天然气(LNG)是将天然气在-162℃常压下转化成液态，其液化后的体积为常压下气态的，小于压缩天然气(CNG)的体积；而CNG是将常温常压下的天然气压缩到20~25MPa后的高压天然气，其体积为常温常压下气态的，是LNG体积的2.5~3.0倍。
由于CNG具有体积较小、储存效率较高和运输较方便等优势；既可将其作为民用、工业和城市燃气调峰，也可作为汽车燃料。目前，我国CNG汽车在四川成都、重庆、郑州、北京、开封、济南等城市迅猛发展，全国天然气汽车拥有量已超10万辆。但天然气和汽油、柴油相比更易燃易爆，对天然气气源和管网的依赖性较强，只能在有天然气管网的地点建设CNG加气站等相应的基础设施。
乙醇汽油E85由85%的乙醇和15%的汽油混合而成，使用E85乙醇汽油能够显著降低CO和HC排放，这是因为乙醇中含有氧元素，使得不完全燃烧产生的CO和HC被氧化。
由于乙醇的气化潜热较大，使得即使发动机的负荷增加，气缸内温度增加也不显著。这样导致CO和HC的排放在使用E85时没有随负荷的增加而显著减少。使用E85乙醇汽油的柯尼塞格Agera R搭载一台5.0升双涡轮增压V8发动机，最大功率达到820kW（1115hp），峰值扭矩1200N·m。而在使用普通98号燃油时，该车仅能实现691kW（940hp），1100N·m的输出。
很明显使用E85能够显著减少HC和CO排放，但同时燃油消耗率会有所增加，这主要是因为乙醇的低热值较低。因此，使用E85将需要更大的油箱，这是其一大缺点。即便如此，使用E85后热效率仍可以提高3%~8%。总之，乙醇汽油由于其良好的排放特性以及可再生性，必将在未来发挥更大的作用。
1.4智能控制技术的应用
各种智能控制技术更加成熟。例如，在进气系统方面，本田的VT
EC、丰田的VVT-i、现代的CVVT、通用的DVVT等可变气门正时技术都得到了广泛应用；柴油机电控技术，包括高压共轨技术、电控泵喷嘴、电控单体泵、增压及中冷技术等向小型柴油机和汽油机扩展。
VVT—i（Variable Valve Timing with intelligence）系统是丰田公司的智能可变气门正时系统的英文缩写，最新款丰田轿车的发动机已普遍安装了VVT—i系统。丰田的VVT—i系统可连续调节气门正时，但不能调节气门升程。它的工作原理是：
当发动机由低速向高速转换时，计算机就自动将机油压向进气凸轮轴驱动齿轮内的小涡轮，在压力的作用下，小涡轮相对齿轮壳旋转一定的角度，从而使凸轮轴在60°的范围内向前或向后旋转，从而改变进气门开启的时刻，达到连续调节气门正时的目的。
高压共轨(CommonRail)电喷技术是指在高压油泵、压力传感器和电子控制单元(ECU)组成的闭环系统中，将喷射压力的产生和喷射过程彼此完全分开的一种供油方式。它是由高压油泵将高压燃油输送到公共供油管(Rail)，通过公共供油管内的油压实现精确控制，使高压油管压力(Pressure)大小与发动机的转速无关，可以大幅度减小柴油机供油压力随发动机转速变化的程度。
共轨系统将燃油压力产生和燃油喷射分离开来，如果把单体泵柴油喷射技术比作柴油技术的革命，那么高压共轨就可以称作反叛了。因为它背离了传统柴油喷射系统而近似于顺序汽油喷射系统。共轨系统开辟了降低柴油发动机排放和噪音的新途径。
欧洲可以说是柴油汽车的天堂，在德国柴油轿车占了39%。柴油轿车已有了近70年的历史，可以说柴油发动机有了突飞猛进的发展。1997年，博世与奔驰公司联合开发了共轨柴油喷射系统(Common Rail System)。今天在欧洲，众多品牌的轿车都配有共轨柴油发动机，如标致公司就有HDI共轨柴油发动机、菲亚特公司的JTD发动机，而德尔福则开发了Multec DCR柴油共轨系统。
近年来，匹配柴油机的轿车在欧洲迅速发展，具备出色的燃油经济性，并降低了发动机噪音。柴油发动机使用的是泵喷嘴系统，国内生产的1.9TDI大众宝来就应用了这一系统，最高喷射压力可达1800kPa。泵喷嘴系统的燃油压力不能保持恒定，随着排放法规日益严苛，更高且恒定的燃油喷射压力和更完善的电子控制成为必需。于是众多制造商就把优点更多的高压共轨系统作为柴油发动机的发展方向。这一系统具有很高的燃油压力，并能提供弹性燃油分配控制，通过ECU灵活地控制燃油分配、燃油喷射时间、喷射压力及喷射速率。通过对以上特性的控制，高压共轨已使柴油机的响应性和驾驶舒适性达到了汽油机的水平，同时它具有显著的燃油经济性和低排放特性。
2车用内燃机发展方向
一般说来，节能和环保，即高经济性和低公害，仍然是21世纪车用内燃机发展的主题。
（1）采用高效率的内燃机工作循环。如米勒（Miller）循环，高增压、中冷循环，内燃机与涡轮复合循环等。
（2）改进进气系统，减小进气阻力，采用低涡流的进气道。进气系统与内燃机进行良好的动态匹配，充分利用进气的脉动或共振能量，使内燃机的扭矩特性可在宽广的转速范围内有较大的提高，进气管、进气道采用CAD（计算机辅助设计）、CAM（计算机辅助制造）、CAT（计算机辅助试验）技术。
（3）采用多气门内燃机，气门正时可随工况变化而自动调节。
（4）改进燃烧室及燃烧过程，改进燃烧室形状及结构参数，提高压缩比。在燃烧过程的研究手段上，采用可视化模拟实验，利用先进的激光技术和高速摄影技术，利用三维流动与燃烧模型的软件对燃烧过程进行仿真计算。
（5）改进燃油供给系，电控汽油机从将汽油喷在进气道内发展到直接喷在燃烧室内，以实现稀薄燃烧。柴油机则采用更高喷射压力（配低空气涡流）的喷油系统，如共轨式、蓄压式、单体泵等，最高喷射压力从目前的近100MPa 提高到120~150MPa，甚至200MPa。
在提高喷射压力的同时，燃油的喷油正时和喷油速率也可实现控制与调节。喷孔数进一步增加，而喷孔直径进一步减小，并对喷孔的形状也在进行研究，从单一的圆形到其他形状，如长方形或夹气喷孔。此外可改变喷射规律，如采用先少喷后多喷的型线凸轮、多次间隙喷射等方式。
（6）采用稀薄燃烧，高能点火，空燃比在20以上，点火能量在
100~120mJ。
（7）采用能量再生系统，如串接在内燃机和变速器之间的电动机——发电机和电容器等装置的能量再生系统。
（8）降低运动机件的摩擦损失。
3典型发动机解析
3.1奥迪
4.0T发动机
在“环保”和“减排”的概念渐渐深入高性能轿车产品领域的大背景下，奥迪再一次成为了先行者。这一次，工程师们为即将加入“S”阵营的S
6、S7及S8带来了全新的V8发动机，不仅动力澎湃，而且更加经济节能。
这台90°夹角的4.0L V8 TFSI发动机拥有高低功率两种不同版本的调校：
在奥迪S6（含旅行版）、S7车型上搭载的是低功率版，拥有309kW
（420hp）的最大功率和550N·m的最大扭矩，而S8车型搭载的高功率版本可输出382kW（520hp），扭矩也达到了650N·m，轻松超越了上一代车型使用5.2L V10自然吸气发动机，匹配7速Stronic双离合变速箱或8速自动变速箱，而未来这台4.0TFSI发动机还将应用到宾利欧陆GT上。
当然，强劲的动力并不是这台4.0TFSI双涡轮增压发动机的唯一卖点，它之所以引人注目，还因为搭载了诸多奥迪最新的技术，“Cylinder on Demand System”便是其中之一。
这套“Cylinder on Demand System”可理解为按需气缸管理系统，是一套依靠对车辆动力需求（发动机负荷）的判断，对发动机工况进行相应调整的系统。在发动机负荷较低的情况下，系统会关闭发动机的4个气缸，使发动机仅以4个气缸工作。目前，在奔驰、本田、通用、克莱斯勒等品牌的产品上都有这种通过关闭气缸来节约能耗的技术。
在实现手段上，“Cylinder on Demand System”也与其它厂商的方法大同小异。它的实现是依靠升级版的奥迪可变气门升程控制系统——“AVS”，在其凸轮轴增加了一套“零升程”的凸轮。当切换到这套“零升程”凸轮时，凸轮轴将无法驱动气门运动，
2、3、
5、8四个气缸的进排气门便处于关闭状态。
要实现关闭气缸运行，需要发动机的工况满足以下诸多条件：
第一是发动机的转速高于怠速，在960~3500rpm之间，发动机输出扭矩在峰值扭矩的25%~40%之间，其次冷却液的温度高于30℃，而且变速箱的挡位处在3挡以上。而变速箱的“运动模式”并不会影响“Cylinder on Demand”系统的工作。
在即将登场的新“S”系列奥迪车型上，将会全部搭载“Start-stop”智能启停系统，进一步提升产品的经济性表现，它帮助奥迪产品减少的二氧化碳排放量高达24g/km。“Cylinder on Demand”与智能启停联合作用使发动机整体经济性提升12%，平均油耗可达10L/100km甚至更低。
除了可变排量的气缸管理技术之外，这台全新的4.0TFSI双涡轮增压发动机还有诸多技术亮点，比如主动的发动机悬置系统——进一步减少车厢的震动，提升舒适性；减少活塞往复阻力的DLC类金刚石碳涂层、更高效的发动机热管理系统等，使得这台双涡轮增压V8发动机在平顺性、经济性和动力性能方面都能拿出优越的表现。
3.2日产VQ38DETT发动机
日产GTR R35上搭载的VQ38DETT发动机，是由英菲尼迪G37的VQ37VHR 发动机发展强化而来。2015款日产GTR Nismo高性能版搭载的3.8升V6双涡轮发动机重新调校后可产生438kW的最大功率和650N·m的最大扭矩，完全超越上一代GTR Nismo车型。
VQ38DETT采用左右交叉的独立铝合金进气歧管。从左侧进入的空气经过歧管进入右侧的汽缸，右侧的空气进入左侧汽缸，如此的设定让第一缸与第六缸，第三缸和第四缸的进气量更加均等，减少了进气干涉。相比前作RB26DETT 的L6布局，VQ38DETT的平顺性得到了显著提升。
VQ38DETT的采用铝合金气缸体，两列汽缸并不是完全对称，而是错开了一定的距离。
这样的设计可以让曲轴连杆更紧凑地布置，使气缸体的体积和质量进一步减小。VQ38DETT是一台紧凑而轻量的V6发动机。
VQ38DETT的进气系统和自然吸气的VQ37VHR相比，反而去掉了VVEL电控可变气门升程技术，并只有进气侧拥有CVTC可变气门正时系统。排气凸轮则通过另一根链条与进气凸轮联动。VQ38DETT采用非常对称的设计，两侧汽缸使用独立的进气歧管、排气歧管、节气门、中冷器以及传感器，为发动机在高负荷运行时提供了良好的可靠性。
3.3克莱斯勒HEMI发动机
HEMI是“hemispherical”一词的缩写，是由于发动机采用了半球形燃烧室而得名。HEMI发动机诞生于上世纪五十年代，至今已繁衍了半个多世纪。其特点是进排气门倾斜布置，以更好地利用气流提升进排气效率，气缸燃烧室因此而呈半球形，这种气缸结构设计一直沿用至今。
HEMI发动机最早出现在1948年，当时开发了一款用于捷豹汽车的6缸HEMI发动机。
随后在1951年，克莱斯勒汽车公司发布了180马力的V8 HEMI发动机，排量5.4L（331立方英寸），因此被命名为“331HEMI”。虽然180马力对于现代发动机不算什么，可这在当时是一个难以触及的动力巅峰，由此开辟了HEMI的传奇时代。
相对于HEMI的半球缸盖，平顶缸盖发动机是上世纪50年代大多数车型的首选，因为这样的结构制造成本更低。平顶燃烧室发动机的进排气门安排在发动机一侧，由凸轮轴直接驱动而省略了挺杆和摇臂。与同时代发动机相比，早期HEMI发动机的最大优势在于燃烧效率，使得它能产生更强大的功率。HEMI 发动机的燃烧室顶部呈半球状，火花塞通常安装在燃烧室的顶部中央，进排气门分列在燃烧室两侧。
上世纪70年代后，HEMI发动机的表现已经大不如前了，新的发动机技术如多气门、可变气门升程和点火提前角、稀薄燃烧和缸内直喷技术等让人眼花缭乱的新鲜事物已经把曾经辉煌的HEMI徽标淹没了。就在人们已经把HEMI逐渐遗忘时，克莱斯勒发布了全新的
5.7L HEMI V8发动机。
HEMI V8发动机可在40ms内实现4缸模式和8缸模式之间的平顺转换。在发动机不需要全功率运转时，可关闭四个气缸；而在需要时，MDS又可迅速恢复气缸工作以释放发动机的全部功率，从而将燃油经济性大大提高，压缩比为7.5：1，这项技术可保证车辆的综合油耗降低20%。
4结束语
纵观世界汽车产业的发展态势，自汽车发明以来一百二十多年的时间，汽车发动机技术仍然蓬勃发展，日新月异，正向世人展现其经久不衰的生机与活力。汽车发动机的动力性与经济性日益精进，不断满足政府与消费者所提出的愈来愈苛刻的各项要求。我们相信在可预见的未来，车用发动机的发展前途仍将一片光明。
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国内外相关研究现状综述知识分享
1.2 国内外相关研究现状综述 1.2.1国外研究综述 1）人力资源外包 Lever觉得外包是一种管理策略，将非核心业务委托给外部专家执行，使公司能专注于本身核心业务发展，以提高竞争优势[3]。而人力资源管理外包，则是一种特殊的外包形式。greer认为，外包是由外部伙伴在重复基础上从事原来由企业内部从事的人力资源任务[4]。 对于人力资源外包，许多国外学者认为，对许多企业来说，外包浪潮的兴起并不意味着一定要实行人力资源管理外包，人力资源管理的实践性很强，往往对适合的企业才最好。 在总结外包优势的基础上，Rodriguez和Carlos指出与专业的雇佣组织签订合同来处理企业的人力资源职能是一个可变的结论，专业雇佣组织可以与他的顾客建立一个雇佣合作关系。Greet认为有五项竞争因素使企业将人力资源部分或是全部外包，分别是企业精简、快速成长或衰退、全球化、竞争增加以及企业再造，而在这些竞争因素背后的根本因素其实就是降低成本与增加人力资源的服务品质。 关于人力资源外包的风险，Quelin认为一个是企业在外包过程中对外包商的过分依赖，他们认为外包后企业就不用再过问这部分工作了，全部由外包商负责就行，很少进行沟通。另外一个是外包商的工作效率及能力不能达到既定目标，影响组织绩效的完成，把工作交给外包商后，企业失去了对这部分工作的控制，至少不能完全控制，于是当外包商的能力及效率不能达到原来期望的时候，就会影响企业的整体绩效。Bahli，Bouchaib等根据交易成本的观点，归纳了外包所具有的风险带来的不确定性有以下两点:交易的不确定性；委托的不确定性和所提供服务的不确定性。 以上研究表明国外的人力资源外包相关研究大多集中在外包决策、外包作用与外包风险上。主要关注的是企业人力资源外包在实际运用中的可行性与实践中的问题。在人力资源外包中引入信任的研究不多。国外学者对信任的研究集中在信任的作用、类型与建立上。这里只摘录其中的一部分。 2）信任 梅耶、戴维斯、斯库尔曼认为:信任是指一方在有能力监控或控制另一方的情况下，宁愿放弃这种能力而使自己处于弱点暴露、利益有可能受到对方损害的状态。Sabel认为:“相互信任就是合作各方坚信，没有一方会利用另一方的脆弱点去获取利益。”胡孔河将信任定义为：在一定情境下，一方凭借自己对对方的
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实用文档之" 汽车发动机的发展历程" 摘要：汽车在现代社会生产生活中发挥着重要作用，而汽车发动机更是其核心部分；可以说汽车发动机的发展历程在一定程度上就是汽车的完善过程。本文阐述了汽车发动机的构造及原理，并讲述了汽车发动机的发展历程。而且笔者还对汽车发动机未来的发展趋势进行了合理预测。 【关键字】汽车发动机原理发展历程新技术 自从第二次工业革命以来，汽车得到迅猛发展。如今，汽车已经渗透到人类社会的各个方面。每天，数以千万计的汽车行驶在大大小小的公路上，而汽车生产所需的零件更是数以亿计。其广阔的市场使得汽车成为各种高科技应用的载体。汽车发动机为汽车提供动力，更是汽车的核心。汽车发动机的发展能极大地促进汽车的发展。在环境日益恶化的今天，传统发动机面临这巨大挑战。 1.发动机的类别 发动有很多种类，按不同划分方法有不同的类型。 按发动机所使用燃料来划分，发动机主要可分为汽油发动机、柴油发动机、天然气发动机、液化石油气发动机、混合动力发动机；根据发动机可分为四冲程发动机和二冲程发动机；按照气缸数，发动机可分为单缸发动机、两缸发动机、多缸（三缸以上）发动机；按照冷却方式不同，发动机可分为水冷式发动机（见图1）和风冷式发动机（见图2）；根据排列方式，发动机可分为直列L型发动机、H型发动机、W型发动机、V型发动机等；按照发动机在车身上的布局不同，发动机可分为前置发动机，中置发动机和后置发动机。
2.发动机构造及原理 发动机是一个热能转换机构，通过在密封汽缸内燃烧汽油（柴油）或天然气，使气体膨胀并推动活塞做往复运动，从而使物质的内能转
化为机械能。发动机是一种有许多机构和系统组成的复杂的机械设备。无论是哪种类型的发动机，要想完成热能转化为机械能的能量转化过程，实现工作循环，保证发动机能持续正常工作，都离不开发动机中各个机构和系统之间的配合。 汽油机是由五大系统和两大连杆组成，即曲柄连杆机构、配气机构、燃料供给系、润滑系、冷却系、点火系和起动系组成。 曲柄连杆机构是发动机实现工作循环，完成能量转换的主要运动零件。它由机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组等组成。在作功行程中，活塞承受燃气压力在气缸内作直线运动，通过连杆转换成曲轴的旋转运动，并从曲轴对外输出动力。而在进气、压缩和排气行程中，飞轮释放能量又把曲轴的旋转运动转化成活塞的直线运动。 配气机构的功用是根据发动机的工作顺序和工作过程，定时开启和关闭进气门和排气门，使可燃混合气或空气进入气缸，并使废气从气缸内排出，实现换气过程。配气机构大多采用顶置气门式配气机构，一般由气门组、气门传动组和气门驱动组组成。 汽油机燃料供给系的功用是根据发动机的要求，配制出一定数量和浓度的混合气，供入气缸，并将燃烧后的废气从气缸内排出到大气中去；柴油机燃料供给系的功用是把柴油和空气分别供入气缸，在燃烧室内形成混合气并燃烧，最后将燃烧后的废气排出。 润滑系的功用是向作相对运动的零件表面输送定量的清洁润滑油，以实现液体摩擦，减小摩擦阻力，减轻机件的磨损。并对零件表面进行清洗和冷却。润滑系通常由润滑油道、机油泵、机油滤清器和一些阀门等组成。 冷却系的功用是将受热零件吸收的部分热量及时散发出去，保证发动机在最适宜的温度状态下工作。水冷发动机的冷却系通常由冷却水套、水泵、风扇、水箱、节温器等组成。 在汽油机中，气缸内的可燃混合气是K电火花点燃的，为此在汽油机的气缸盖上装有火花塞，火花塞头部伸入燃烧室内。能够按时在火花塞电极间产生电火花的全部设备称为点火系，点火系通常由蓄电池、发电机、分电器、点火线圈和火花塞等组成。 要使发动机由静止状态过渡到工作状态，必须先用外力转动发动机的曲轴，使活塞作往复运动，气缸内的可燃混合气燃烧膨胀作功，推动活塞向下运动使曲轴旋转。发动机才能自行运转，工作循环才能自动进行。因此，曲轴在外力作用下开始转动到发动机开始自动地怠速运转的全过程，称为发动机的起动。完成起动过程所需的装置，称为发动机的起动系。
汽车发动机电子控制系统开发现状及趋势
汽车发动机电子控制系统开发现状及趋势 丁志盛叶挺宁 摘要：介绍了汽车发动机电子控制系统相关技术背景、开发现状及发展趋势。 关键词：EECS,ECU汽车发动机电喷 一、汽车发动机电子控制系统概述 汽车发动机电子控制系统(Engine Electronic Control System，简称EECS)通过电子控制手段对发动机点火、喷油、空气与燃油的比率、排放废气等进行优化控制，使发动机工作在最佳工况，达到提高性能、安全、节能、降低废气排放的目的。汽车发动机电子控制系统主要包括： - 燃油喷射控制； - 点火系统控制； - 怠速控制； - 尾气排放控制； - 进气控制； - 增压控制； - 失效保护； - 后备系统； - 诊断系统等功能。 另外，随着网络、集成控制技术的广泛应用，作为汽车控制主要单元的EMS系统通过 CAN(Controllers Area Network)总线与其他控制系统，例如：安全系统(如ABS、牵引力电子稳定装置ESP (Electronic Stability Program))、底盘系统（如主动悬挂ABC(Active Body Control)）、巡航控制系统（Speed Control System或Cruse Control System）以及空调、防盗、音响等系统实现网络互联，实现信息共享并实施集成优化统一控制。在不久的将来，车载通讯平台将利用现有无线通讯网络为汽车驾驶提供更广泛的咨询、娱乐等增值服务（如GPS全球定位系统的应用）。 汽车发动机电子控制系统的开发主要涉及以下技术容： - 传感器 主要包括空气流量传感器、空气温度传感器、节气门位置传感器、冷却液温度传感器、转速传感
国内外汽车发动机发展现状与趋势
国内外汽车发动机的技术现状及发展趋势 摘要：内燃机从发明发展到一百多年后的今天，相关技术不断创新和走向成熟。但内燃机作为汽车动力仍然面临着诸多问题，主要是热效率还不够高（特别是汽油机），所依赖的石油资源逐渐减少，废气排放污染大气环境，并难以集中治理等。因此，先进的发动机技术将在汽车节能、环保技术开发中起着关键的决定性的作用。 关键词：高压共轨；汽油直喷技术（GDI）；可变气门正时技术（VVT）；均质充量压缩点燃（HCCI） Abstract：With the invention of the development of internal combustion engine, to over one hundred years later, the related technical innovation and to mature. But internal combustion engines as a motor power still faces many problems, which is still not tall enough thermal efficiency (especially the gasoline engine), dependent on oil resources reduce gradually, emissions atmospheric pollution environment, and difficult to focus on control, etc.Therefore, the advanced engine technology will in car the energy conservation, the environmental protection technology development plays a key of the decisive role. Keywords: gasoline direct injection technology (GDI); Variable valve timing technology (VVT); Homogeneous filling quantity compression lighting (HCCI); Electric auxiliary pressurization 当今世界，为了保护环境，节约能源并减少温室气体二氧化碳的排放,人们不断的探索和改进车用动力的解决方案。 一、车用柴油机的现状及发展趋势 1.1车用柴油机的性能特点 1）有能量密度高（大型低速增压柴油机的有效热效率已超过50%），燃油消耗率低，这对节约能源和提高经济效益都很重要。 2）好的燃油经济性； 3）温室效应气体排放少，其CO2的排放量比汽油机大约低30-35%，但废气中含有害成分（NO，颗粒物等）较多，噪声较大，在环境环保方面已引起重视。4）功率和转速范围很大（功率1—65580KW，转速54—5000r/min），因此应用领域宽 5）结构较复杂，零部件材料和工艺要求较高，制造成本较高，与汽油机相比质量较大。主要有三大优点: a.经济。首先, 每单位柴油的能量含量比汽油高;其次,柴油机的压燃特性, 使其热效率比汽油机高。一般柴油机的油耗要比汽油机的低30%～40%。 b.环保。一般来说, 机动车的主要排放物有一氧化碳、碳氢化合物、二氧化碳、颗粒物和氮氧化物。相对而言, 柴油机的一氧化碳、碳氢化合物和二氧化碳排放量极低, 但在颗粒物和氮氧化物的排放控制上要比汽油机更难处理。这是柴油机本身的特性造成的, 可通过现代技术处治。 c.柴油机低速大扭矩的特性, 为汽车提供了更好的使用性能。通过采用先进的燃油喷射技术和电控技术, 现代柴油机在动力性、加速性、舒适性指标上已经
汽车发动机发展史
汽车发动机发展史 汽车整体技术日新月异，而作为汽车的心脏——发动机技术的进步显得更受关注。如今介绍一辆汽车的发动机时：可变气门正时技术，双顶置凸轮轴技术，缸内直喷技术，VCM汽缸管理技术，涡轮增压技术，等等都已经运用的相当广泛；在用料上也是往轻量化的方向发展：全铝发动机目前的应用已经非常广泛；汽车的污染也是不可避免，于是新能源技术，包括柴油机的高压共轨，燃料电池，混合动力，纯电动，生物燃料技术也已经有普及的趋向，但回顾一下发动机的历史或许更能理解这一百多年来汽车技术所发生的巨大变革。 十佳发动机VQ35 汽车技术的迅猛发展从我国的汽车教材也能看出端倪：新技术的发展已经让汽车教材难以跟上步伐！如今大部分汽车教材还是以东风汽车的发动机来作为范例，而东风发动机还是带化油器的老式发动机，与如今全电子化的发动机简直就隔了几个世纪。 回到汽车的起步阶段，那时的汽车被马车嘲笑，污染严重，但起步的意义却非同寻常。 汽油机之前的摸索阶段
18世纪中叶，瓦特发明了蒸气机，此后人们开始设想把蒸汽机装到车子上载人。法国的居纽（N.J.Cugnot）是第一个将蒸汽机装到车子上的人。1770年，居纽制作了一辆三轮蒸汽机车。这辆车全长7.23米，时速为3.5公里,是世界上第一辆蒸汽机车。1771年古诺改进了蒸汽汽车，时速可达9.5千米，牵引4-5吨的货物。 蒸汽机汽车 1858年，定居在法国巴黎的里诺发明了煤气发动机，并于1860年申请了专利。发动机用煤气和空气的混合气体取代往复式蒸汽机的蒸汽，使用电池和感应线圈产生电火花，用电火花将混合气点燃爆发。这种发动机有气缸、活塞、连杆、飞轮等。煤气机是内燃机的初级产品，因为煤气发动机的压缩比为零。 N.J.Cugnot 1867年，德国人奥托（Nicolaus August Otto）受里诺研制煤气发动机的启发，对煤气发动机进行了大量的研究，制作了一台卧式气压煤气发动机，后经过改进，于1878年在法国举办的国际展览会上展出了他制作的样品。由于该发动机工作效率高，引起了参观者极大的兴趣。在长期的研究过程中，奥托提出了内燃机的四冲程理论，为内燃机的发明奠定了理论基础。德国人奥姆勒和卡尔·本茨根据奥托发动机的原理，各自研制出具有现代意义的汽油发动机，为汽车的发展铺平了道路。 1892年，德国工程师狄塞尔根据定压热功循环原理，研制出压燃式柴油机，并取得了制造这种发动机的专利权。
国内外研究现状及发展趋势
国内外研究现状及发展趋势 世界银行2000年研究报告《中国：服务业发展和中国经济竞争力》的研究结果表明，在中国有4个服务性行业对于提高生产力和推动中国经济增长具有重要意义，它们是物流服务、商业服务、电子商务和电信。其中，物流服务占1997年服务业产出的42．4％，是比重最大的一类。进入21世纪，中国要实现对WTO缔约国全面开放服务业的承诺，物流服务作为在服务业中所占比例较大的服务门类，肯定会首先遭遇国际物流业的竞争。 物流的配送方式从手工下单、手工核查的方式慢慢转变成现今的物流平台电子信息化管理方式，从而节省了大量的人力，使得配送流程管理自动化、一体化。 当今出现一种智能运输系统，即是物流系统的一种，也是我国未来大力研究的方向。它是指采用信息处理、通信、控制、电子等先进技术，使人、车、路更加协调地结合在一起，减少交通事故、阻塞和污染，从而提高交通运输效率及生产率的综合系统。我国是从70年代开始注意电子信息技术在公路交通领域的研究及应用工作的，相应建立了电子信息技术、科技情报信息、交通工程、自动控制等方面的研究机构。迄今为止以取得了以道路桥梁自动化检测、道路桥梁数据库、高速公路通信监控系统、高速公路收费系统、交通与气象数据采
集自动化系统等为代表的一批成果。尽管如此，由于研究的分散以及研究水平所限，形成多数研究项目是针对交通运输的某一局部问题而进得的，缺乏一个综全性的、具有战略意义的研究项目恰恰是覆盖这些领域的一项综合性技术，也就是说可以通过智能运输系统将原来这些互不相干的项目有机的联系在一起，使公路交通系统的规划、建设、管理、运营等各方面工作在更高的层次上协调发展，使公路交通发挥出更大的效益。 1.国内物流产业发展迅速。国内物流产业正处在前所未有的高速增长阶段。2008年，全国社会物流总额达89.9万亿元，比2000年增长4.2倍，年均增长23%；物流业实现增加值2万亿元，比2000年增长1.9倍，年均增长14%。2008年，物流业增加值占全部服务业增加值的比重为16. 5%，占GDP的比重为6. 6%。预计“十一五”期间，我国物流产业年均增速保持在15%以上，远远高于美国的10%和加拿大、西欧的9%。 2.物流专业化水平与服务效率不断提高。社会物流总费用与GDP 的比例体现了一个国家物流产业专业化水平和服务效率。我国社会物流总费用与GDP的比例在近年来呈现不断下降趋势，“十五”期间，社会物流总费用占GDP的比例，由2000年的19.4%下降到2006年的18. 3%；2007年这一比例则下降到18. 0%，标志着我国物流产业的专业化水平和服务效率不断提高。但同发达国家相比较，我国物流
氢气发动机的发展和现状
课程结业论文 题目：氢气发动机的发展和现状 学生姓名： 学生学号： 专业班级： 课程名称：现代汽车新技术概论 所属院部： 指导教师： 2013——2014学年第 1 学期
目录 第一章绪论 (1) 1.1氢气发动机的历史 (1) 1.2 氢动力汽车的现状 (2) 1.3氢动力汽车的研究发展方向 (3) 1.4发展氢动力汽车的必要性 (3) 第二章氢气能源性质 (4) 2.1 氢的特征 (4) 2.2氢气与传统燃料的性质对比 (5) 2.3 氢能的开发和利用 (6) 2.3.1 氢能的开发 (6) 2.3.2氢能的应用 (8) 第三章氢气的存储 (10) 3.1高压气瓶储氢 (10) 3.2液氢储氢 (11) 3.3金属氢化物储氢 (11) 3.4 浆液储氢技术 (12) 第四章氢气发动机的发展前景 (13)
氢气发动机的发展和现状 第一章绪论 1.1氢气发动机的历史 随着“汽车社会”的逐渐形成，汽车保有量不断地上升，而石油等资源却捉襟见肘，同时，消耗大量汽油的车辆不断排放有害气体和污染物质，对环境造成严重的危害。这一问题的解决之道当然不是限制汽车产业的发展，而是开发替代石油的新能源—氢能。氢作为内燃机的燃料并是人类最近的发明。在内燃机中使用氢气已有相当长的历史。 人类历史上第一款氢气内燃机的历史可以上溯到 1807 年，瑞士人伊萨克·代·李瓦茨制成了单缸氢气内燃机。他把氢气充进气缸，氢气在气缸内燃烧，最终推动活塞往复运动。该项发明在 1807 年 1 月 30 日获得法国专利，这是第一个关于汽车产品的专利。但由于受当时的技术水平所限，制造和使用氢气远比使用蒸汽和汽油等资源复杂，氢气内燃机于是被蒸汽机、柴油机以及汽油机“淹没”。 早在十九世纪中期，人们就开始对使用氢气作为内燃机燃料产生了兴趣。1841 年英国颁发了第一个用氢气和氧气的混合气体工作的内燃机专利证。1852 年，慕尼黑的宫廷钟表技师制成一台用氢气-空气混合气体工作的内燃机。 在氢内燃机的历史上，德国一直占有很重要的地位。德国的 Rudolph Erren 尝试在氢内燃机中采用内部混气的方式。在他的研究工作中，穿过内燃机的冷水套的管道，氢气被一些小喷嘴直接喷入气缸内进行混合。氢喷入的质量和时间由燃料分配器控制，这种方案可以用任何燃料或是采用双燃料的方式让发动机工作。他还提出氢氧内燃机构想，并据此设计了实验，用到潜艇上。德国的奔驰公司开发组建的氢动力车队是世界首个用氢气作为内燃机燃料的车队，该车队在柏林已经试运行多年。氢气输送管道，加氢站也是最先在德国兴建的。现在，空中客车公司德国分部，奔驰航空公司也都正在努力开发装备氢动力内燃机的空中飞机。德国的其他汽车公司如宝马等都在大力发展氢动力汽车。 1.2 氢动力汽车的现状 日本自 1984 年实施“阳光计划”，投入示范运行氢动力车，仅日本武藏工业大学就有多达九辆的氢动力车投入试验，且型号各不相同；日本各大汽车公司，如马自达，本田等，也都在积极加入氢动力车行列；马自达公司推出了第一款氢动力概念车 HR-X，金属氢化物储氢罐储氢，
汽车发动机发展史
汽车发动机发展史 1110100C20涂小政发动机，汽车中最重要的部分，可以说没有发动机的存在，就不存在汽车。发动机的发展即是汽车的发展。 发动机作为汽车的心脏，为汽车的行走提供动力和汽车的动力性、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)的热能，通过在密封气缸内燃烧气体膨胀时，推动活塞做功，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，虽然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，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。 所以可以说发动机的发展史即是汽车的发展史。 而发动机的发展也经历了无数人的努力，无数人的智慧与汗水。发动机是汽车的动力源。汽车发动机大多是热能动力装置，简称热力机。热力机是借助工质的状态变化将燃料燃烧产生的热能转变为机械能。 惠更斯于1673年设计绘制了方案图，如下图所示。
第一台蒸汽机的的设计于1712年设计完成，如下图所示。
1858年，定居在法国巴黎的里诺发明了煤气发动机，并于1860年申请了专利。发动机用煤气和空气的混合气体取代往复式蒸汽机的蒸汽，使用电池和感应线圈产生电火花，用电火花将混合气点燃爆发。这种发动机有气缸、活塞、连杆、飞轮等。煤气机是内燃机的初级产品，因为煤气发动机的压缩比为零。 1867年，德国人奥托（Nicolaus August Otto）受里诺研制煤气发动机的启发，对煤气发动机进行了大量的研究，制作了一台卧式气压煤气发动机，后经过改进，于1878年在法国举办的国际展览会上展出了他制作的样品。由于该发动机工作效率高，引起了参观者极大的兴趣。在长期的研究过程中，奥托提出了内燃机的四冲程理论，为内燃机的发明奠定了理论基础。德国人奥姆勒和卡尔—本茨根据奥托发动机的原理，各自研制出具有现代意义的汽油发动机，为汽车的发展铺平了道路。 1886年被视为汽车的诞生日，那辆奔驰一直为人所津津乐道。但是其动力单元却实在“寒酸”：第一辆“三轮奔驰”搭载的卧式单缸二冲程汽油发动机，最高时速16KM每小时。这就是第一辆汽车的发动机，那时勇敢卡尔奔驰的夫人驾驶这辆奔驰1号上坡还需要儿子推车，当然沿途不停的熄火，转向也不灵，回娘家100公里的路程硬是走了一整天。 四冲程发动机其实早就由德国人奥托研制出来了。但应用的汽车上不得不提戴姆勒，他由于协助奥托研制四冲程发动机的原因而成为了第一个将四冲程发动机装上汽车的人。显然，从四冲程到二冲程是
国内外智慧政府研究现状与发展情况综述
国内外智慧政府研究现状与发展情况综述 标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]
国内外智慧政府研究现状与发展情况综述 行政管理秦高文 【摘要】随着信息的高速化发展以及经济全球化的发展，电子政务日益成熟并进入了一个全新的发展阶段——智慧政府。本文通过对近年来对公开发表的学术论文进行内容分析，研究梳理了国内外智慧政府建设发展的情况，结合智慧政府主要的研究视角和研究内容开展文献综述，希望得以了解国内外智慧政府研究的整体进展情况。总结归纳了智慧政府研究取得的进展和成绩，并对未来智慧政府研究发展趋势进行了展望。 【关键词】电子政务；智慧政府；智慧城市；政府信息化；公共服务 一、引言 现代政府事务日益复杂，传统政府的智能水平已经难以应付这种新的形势，伴随着新兴信息技术的高速化发展，政府信息化建设也在紧跟时代的步伐，在历经传统政府、数字政府、电子政务、移动政务等多个阶段后，“智慧政府”的概念便应运而生。 “智慧政府”是电子政务发展的高级阶段，是提高党的执政能力的重要手段。政府的四大职能是经济调节、市场监管、社会管理和公共服务。“智慧政府”就是要实现上述职能的数字化、网络化、智能化、精细化。 与传统电子政务相比，“智慧政府”具有移动性、社会性、虚拟性、个性化等特征。「1」这些新特征是信息技术进步和电子政务应用创新两者融合演化发展到更高级实践阶段的必然结果。「2」智慧政府的概念正是在这样的大背景下提出的，这一概念具有明显
的实践先于理论的特点，它的建设尚处于探索阶段，世界各国政府机构都是在探索中先行先试。 二、智慧政府在国内外的探索实践 2011年11月，美国加利福尼亚州为提高政府服务的绩效及服务能力，提出智慧政府建设框架（Smart Government Framework）。「3」2012年6月，韩国政府公共行政与安全部顺应时代发展构建了智慧政府实施计划（Smart Government Implementation Plan），使得韩国始终居于联合国电子政务指数排名中的领先位置。「4」2013年6月，迪拜专门成立智慧政府部门(Dubai Smart Government Department)，负责指导和监督迪拜电子政务的转型与实施，迪拜智慧政府项目通过各部门共同努力取得了重要成就，是该地区为企业和社区生活提供政府在线服务的开创性举措，标志着迪拜开始进入智慧政府时代。「5」2014年3月，新加坡资讯通信发展管理局推出“资讯媒体总体规划2025”（Infocomm Media Masterplan 2025），该规划的重要目标是将新加坡政府建设成为智慧政府，使新加坡成为全球领先的ICM技术使用者和倡导者，通过有效的安全措施保护个人的隐私和交易，促使企业提高生产率和收入，帮助政府利用数据更好地分析城市问题，从而制定更适当的政策。「6」 国内在政策方面，中央网络安全和信息化领导小组办公室、国家发展和改革委员会、工业和信息化部等主管部门发布了《国务院关于促进信息消费扩大内需的若干意见》《“宽带中国”战略及实施方案》《信息化发展规划》《关于印发促进智慧城市健康发展的指导意见的通知》《关于加快实施信息惠民工程有关工作的通知》等文件，要求电子政务向智慧化和服务化转变。在建设实践方面，中国已经有超过两百个城市提出智慧城市的建设发展计划，而智慧政府则是智慧城市建设的首要任务。「7」北京、上海、南
国内外汽车发动机的现状和发展趋势
国内外汽车发动机的现状和发展趋势姓名：祖春胜班级：车辆09-2 学号：0901040440 摘要：本文综述了发动机的发展带动汽车的发展，随着汽车产销量的不断增长， 大气污染，石油资源枯竭，故而，世界汽车界将在发动机上发展更先进的技术从而实现汽车的节能和环保，通过列举大量国内外发动机的技术现状及发展趋势，从而更进一步的了解发动机的节能与环保。 关键词：电控液压进气系统；涡轮增压；燃油品质；排气后处理；汽油机直喷（GDI）技术 The status and development trend of Domestic and foreign automobile engines Abstract: The paper distract the development of internal combustion engine driven vehicle development, accompanied by rapid growth in automobile production and sales from the atmospheric pollution and oil consumption. Undoubtedly, the development advanced engine technology in the automotive energy-saving, environmental protection is the important issue to the world automotive industry.By listing plenty of domestic and foreign engine technology situation and the development tendency, so as to further understand the engine of energy conservation and environmental protection Keywords:Electric hydraulic air intake system；Monomer pump technology; Fuel Character；Exhaust Gas After Treatment、Gasoline direct injection (GDI) technology 伴随着汽车产销量的不断增长，从而带来了世界石油资源日趋枯竭的压力, 面对汽车急剧增长对环境的影响, 世界汽车界不停地在寻找实现汽车工业可持续发展的解决方法，对发动机的环保，能源诸方面的技术加以改进。 一．柴油机的发展及现状 1.1柴油机的性能特点 （1）好的燃油经济性。 （2）有能量密度高，燃油消耗率低，这对节约能源和提高经济效益都很重要。（3）结构较复杂，零部件材料和工艺要求较高，制造成本较高，与汽油机相比质量较大。柴油机主要有三大优点: (1) 经济。首先，每单位柴油的能量含量比汽油高；其次，柴油机的压燃特性，使其热效率比汽油机高。一般柴油机的油耗要比汽油机的低 30%～40%。 (2) 环保。一般来说, 机动车的主要排放物有一氧化碳、碳氢化合物、二氧
汽车发动机的发展历程
汽车发动机的发展历程集团标准化工作小组 #Q8QGGQT-GX8G08Q8-GNQGJ8-MHHGN#
汽车发动机的发展历程 摘要：汽车在现代社会生产生活中发挥着重要作用，而汽车发动机更是其核心部分；可以说汽车发动机的发展历程在一定程度上就是汽车的完善过程。本文阐述了汽车发动机的构造及原理，并讲述了汽车发动机的发展历程。而且笔者还对汽车发动机未来的发展趋势进行了合理预测。 【关键字】汽车发动机原理发展历程新技术 自从第二次工业革命以来，汽车得到迅猛发展。如今，汽车已经渗透到人类社会的各个方面。每天，数以千万计的汽车行驶在大大小小的公路上，而汽车生产所需的零件更是数以亿计。其广阔的市场使得汽车成为各种高科技应用的载体。汽车发动机为汽车提供动力，更是汽车的核心。汽车发动机的发展能极大地促进汽车的发展。在环境日益恶化的今天，传统发动机面临这巨大挑战。 1.发动机的类别 发动有很多种类，按不同划分方法有不同的类型。 按发动机所使用燃料来划分，发动机主要可分为汽油发动机、柴油发动机、天然气发动机、液化石油气发动机、混合动力发动机；根据发动机可分为四冲程发动机和二冲程发动机；按照气缸数，发动机可分为单缸发动机、两缸发动机、多缸（三缸以上）发动机；按照冷却方式不同，发动机可分为水冷式发动机（见图1）和风冷式发动机（见图2）；根据排列方式，发动机可分为直列L 型发动机、H型发动机、W型发动机、V型发动机等；按照发动机在车身上的布局不同，发动机可分为前置发动机，中置发动机和后置发动机。 2.发动机构造及原理 发动机是一个热能转换机构，通过在密封汽缸内燃烧汽油（柴油）或天然气，使气体膨胀并推动活塞做往复运动，从而使物质的内能转化为机械能。发动机是一种有许多机构和系统组成的复杂的机械设备。无论是哪种类型的发动机，要想完成热能转化为机械能的能量转化过程，实现工作循环，保证发动机能持续正常工作，都离不开发动机中各个机构和系统之间的配合。 汽油机是由五大系统和两大连杆组成，即曲柄连杆机构、、燃料供给系、润滑系、冷却系、点火系和起动系组成。 是发动机实现工作循环，完成的主要运动零件。它由机体组、活塞连杆组和飞轮组等组成。在作功行程中，活塞承受燃气压力在内作直线运动，通过连杆转换成的旋转运动，并从对外输出动力。而在进气、压缩和排气行程中，飞轮释放能量又把曲轴的旋转运动转化成活塞的直线运动。 的功用是根据发动机的工作顺序和工作过程，定时开启和关闭进气门和排气门，使可燃混合气或空气进入，并使废气从内排出，实现换气过程。大多采用顶置气门式配气机构，一般由气门组、气门传动组和气门驱动组组成。 汽油机燃料供给系的功用是根据发动机的要求，配制出一定数量和浓度的混合气，供入气缸，并将燃烧后的废气从气缸内排出到大气中去；柴油机燃料供给系的功用是把柴油和空气分别供入气缸，在燃烧室内形成混合气并燃烧，最后将燃烧后的废气排出。
国内外测试仪器发展现状及趋势
国内外测试仪器发展现状及趋势 科学是从测量开始的—这是19世纪著名科学家门捷列夫的名言。到了21世纪的今天，作为信息产业的三大关键技术之一，测试测量行业已经成为电子信息产业的基础和发展保障。 而测试仪器作为测试测量行业发展不可或缺的工具，在测试测量行业的发展中起到了巨大的作用。中国“十一五”期间，由于国家不断增加基础建设的投入力度，在旺盛市场需求的带动下，对仪器需求不断增加，同时测试仪器市场也正在快速发展。 全球测试仪器市场情况及分析 国内电子测量仪器行业在经过一段沉寂后，慢慢开始复苏。产品大幅增长主要有两个原因，一是市场的巨大需求，特别是通信、广播电视市场的巨大发展，引发了电子测量仪器市场的迅速增长，二是电子测量仪器行业近几年迅速向数字化、
智能化方向发展，推出了部分数字化产品，因而在若干个门类品种上取得了较快增长。从近期中国仪表行业发展的情况来看势头喜人的，与全国制造业一样，虽然遇到了不少困难但仍然保持了向上发展的态势。 尽管中国仪器市场正在快速的发展着，但与国外仪器生产企业比较仍然有很大的差距。中国主要科研单位、学校以及企业等单位中使用的高档、大型仪器设备几乎全部依赖进口。同时，国外公司还占有国内中档产品以及许多关键零部件市场60%以上的份额。世界测试仪器市场对中国的影响依然非常大。目前，在世界电子测量仪器市场上，竞争日趋激烈。以往，测试仪器生产厂商主要都将仪器产品的高性能作为竞争优势，厂商开发什么，用户买什么。而今则已变成厂商努力开发用户需要的仪器，并且把更便宜、更好、更快、更易使用的测试仪器作为奋斗目标。在信息化的推动下，全世界测试仪器市场将继续保持增长的势头。人们普遍认为，电子测量仪器市场的前景依然乐观。 国际仪器发展趋势和国内现状 一、国际趋势
发动机电子控制系统
摘要：介绍了汽车发动机电子控制系统相关技术背景、开发现状及发展趋势。关键词： EECS,ECU汽车发动机电喷一、汽车发动机电子控制系统概述 汽车发动机电子控制系统(Engine Electronic Control System，简称EECS)通过电子控制手段对发动机点火、喷油、空气与燃油的比率、排放废气等进行优化控制，使发动机工作在最佳工况，达到提高性能、安全、节能、降低废气排放的目的。汽车发动机电子控制系统主要包括：中国发动机论坛(XHEPPo!G - 燃油喷射控制； |柴油机|柴油机配件|内燃机原理|内燃机构造|发动机测试| - 点火系统控制； - 怠速控制； - 尾气排放控制； - 进气控制； - 增压控制； - 失效保护； e - 后备系统； - 诊断系统等功能。 |柴油机|柴油机配件|内燃机原理|内燃机构造|发动机测试另外，随着网络、集成控制技术的广泛应用，作为汽车控制主要单元的EMS系统通过 CAN(Controllers Area Network)总线与其他控制系统，例如：安全系统(如ABS、牵引力电子稳定装置ESP (Electronic Stability Program))、底盘系统（如主动悬挂ABC(Active Body Control)）、巡航控制系统（Speed Control System或Cruse Control System）以及空调、防盗、音响等系统实现网络互联，实现信息共享并实施集成优化统一控制。在不久的将来，车载通讯平台将利用现有无线通讯网络为汽车驾驶提供更广泛的咨询、娱乐等增值服务（如GPS全球定位系统的应用）。 汽车发动机电子控制系统的开发主要涉及以下技术内容： - 传感器 主要包括空气流量传感器、空气温度传感器、节气门位置传感器、冷却液温度传感器、转速传感器、曲轴位置传感器、凸轮轴位置传感器、爆燃传感器、车速传感器、氧传感器等。- 执行器 主要包括喷油器、点火控制模块、怠速空气控制阀以及各种电磁阀等。 - 电控单元ECU(Electronic Control Unit) 和控制算法程序软件 其作用是通过采集各种传感器输入信号并将信号进行调理，根据发动机管理控制算法进行运算，然后输出控制信号并进行功率放大给执行器。同时检测传感器信号正常状态，出现故障时报警。 另外，为了应对汽车产业产品作为多种产品链状集成开发的特点以及快速更新的市场需求，高性能的发动机试验台架、集成开发环境工具以及测试产品耐环境性能的设备为快速开发高质量面向不同汽车发动机的管理系统产品提供保障： - 发动机试验台架 主要包括不同种类的发动机以及工况装置、测功仪、废气测量仪以及各种传感器和测量装置。 - 集成开发环境IDE（Integrated Development Environment）系统 主要包括用于开发电控单元ECU 和控制算法程序软件的集成开发环境。目前，基于模型设计(Model Based Design)、快速原型(Rapid Prototyping)技术以及符合OSEK标准的实时操作系统得到了越来越广泛的应用。 - 耐环境实验设备 用于元器件、产品的耐温、振动、抗干扰、防漏水、耐久性等环境试验设备。上述设施的联合使用，为开发汽车发动机电子控制系统提供必要的联调、参数标定、性能试验、环境试验等必要条件。另外，为了适应不同区域的气候条件，在不同海拔地区、不同季节的车载试验需要脱离发动机试验台架并借助车载标定系统在特定环境及试验地完成，以确定相对不同区域和气候的控制参数。 二、汽车发动机电子控制系统应用市场现状 汽车发动机电子控制系统技术属于汽车电子领域的关键技术并占据汽车电子市场的主要份
汽车发动机的发展历程
汽车发动机的发展历程 【摘要】发动机是汽车的“心脏”。汽车的发展与发动机的进步有着直接的联系发动机是汽车的动力源。汽车发动机大多是热能动力装置，简称热力机。热力机是借助工质的状态变化将燃料燃烧产生的热能转变为机械能发动机用煤气和空气的混合气体取代往复式蒸汽机的蒸汽，使用电池和感应线圈产生电火花，用电火花将混合气点燃爆发。这种发动机有气缸、活塞、连杆、飞轮等。 【关键词】发动机；外燃机；内燃机；历史；趋势；汽油发动机；柴油发动机
第一章：汽车发动机的历史及其发展 1.1汽油发动机的历史及其发展 18世纪中叶，瓦特发明了蒸气机，此后人们开始设想把蒸汽机装到车子上载人。法国的居纽（N.J.Cugnot）是第一个将蒸汽机装到车子上的人。1770年，居纽制作了一辆三轮蒸汽机车。这辆车全长7.23米，时速为3.5公里,是世界上第一辆蒸汽机车。 1858年，定居在法国巴黎的里诺发明了煤气发动机，并于1860年申请了专利。发动机用煤气和空气的混合气体取代往复式蒸汽机的蒸汽，使用电池和感应线圈产生电火花，用电火花将混合气点燃爆发。这种发动机有气缸、活塞、连杆、飞轮等。煤气机是内燃机的初级产品，因为煤气发动机的压缩比为零. 1867年，德国人奥托（Nicolaus August Otto）受里诺研制煤气发动机的启发，对煤气发动机进行了大量的研究，制作了一台卧式气压煤气发动机，后经过改进，于1878年在法国举办的国际展览会上展出了他制作的样品。由于该发动机工作效率高，引起了参观者极大的兴趣。在长期的研究过程中，奥托提出了内燃机的四冲程理论，为内燃机的发明奠定了理论基础。德国人奥姆勒和卡尔·本茨根据奥托发动机的原理，各自研制出具有现代意义的汽油发动机，为汽车的发展铺平了道路。 1892年，德国工程师狄塞尔根据定压热功循环原理，研制出压燃式柴油机，并取得了制造这种发动机的专利权。 1957年，德国人汪克尔发明了转子活塞发动机，这是汽油发动机发展的一个重要分支。转子发动机的特点是利用内转子圆外旋轮线和外转子圆内旋轮线相结合的机构，无曲轴连杆和配气机构，可将三角活塞运动直接转换为旋转运动。它的零件数比往复活塞式汽油少40%，质量轻、体积小、转速高、功率大。1958年汪克尔将外转子改为固定转子为行星运动，制成功率为22.79千瓦、转速为5500转/分的新型旋转活塞发动机。该机具有重要的开发价值，因而引起各国的重视。日本东洋公司（马自达公司）买下了转子发动机的样机，并把转子发动机装在汽车上，可以说，转子发动机生在德国，长在日本。
国内外公路研究现状与发展趋势
第1章绪论 1.1我国公路现状 交通运输业是国民经济中从事运送货物和旅客的社会生产部门，是国民经济和社会发展的动脉，是经济社会发展的基础行业、先行产业。交通运输主要包括铁路、公路、水运、航空、管道五种运输方式，其中，铁路、水运、航空、管道起着“线”的作用，公路则起着“面”的作用，各种运输方式之间通过公路路网联结起来，形成四通八达、遍布城乡的运输网络。改革开放以来，灵活、快捷的公路运输发展迅速，目前，在综合运输体系中，公路运输客运量、货运量所占比重分别达90％以上和近80％。高速公路是经济发展的必然产物，在交通运输业中有着举足轻重的地位。在设计和建设上，高速公路采取限制出入、分向分车道行驶、汽车专用、全封闭、全立交等较高的技术标准和完善的交通基础设施，为汽车快速、安全、经济、舒适运行创造了条件。与普通公路相比，高速公路具有行车速度快、通行能力大、运输成本低、行车安全、舒适等突出优势，其行车速度比普通公路高出50％以上，通行能力提高了2~6倍,并可降低30％以上的燃油消耗、减少1/3的汽车尾气排放、降低1/3的交通事故率。 新中国成立以来，经过60多年的建设，公路建设有了长足发展。2011年初正值“十一五”规划结束，“十二五”规划伊始。“十一五”时期是我国公路交通发展速度最快、发展质量最好、服务水平提升最为显著的时期。经过4年多的发展，公路交通运输紧张状况已实现总体缓解，基础设施规模迅速扩大，运输服务水平稳步提升，安全保障能力明显增强，为应对国际金融危机、保持经济平稳较快发展、加快经济发展方式转变、促进城乡区域协调发展、保障社会和谐稳定、进一步提高我国的综合国力和国际竞争力作出了重要贡献。 “十一五”前4年，全国累计完成公路建设投资2.93万亿元，年均增长近16％，约为“十一五”预计总投资的1.2倍，也超过了“九五”和“十五”的投资总和。公路建设投资的快速增长，极大地拉动和促进了国民经济的迅猛发展。从公路建设投资占同期全社会固定资产总投资的比重来看，“十一五”期间基本保持在4.5％左右。 在投资带动下，公路网规模不断扩大，截至2009年底，全国公路网总里程达到386万公里，其中高速公路6.51万公里，二级及以上公路42.52万公里，分别较"十五"末增加36.4万公里、2.5万公里和9.4万公里；全国公路网密度由“十五”末的每百平方公里34.8公里提升至40.2公里。预计到2010年底，全国公路网总里程将达到395万公里，高速公路超过7万公里，分别较“十五”末增加45.3万公里与3万公里。农村公路投资规模年均增长30%，总里程将达到345万公里，实现全国96%的乡镇通沥青（水泥）路。 “十一五”期间公路的快速发展，为扩大内需、拉动经济增长作出了突出贡献。特别是2008年以来，为应对国际金融危机，以高速公路为重点，建设步伐进一步加快，“十一五”末高速公路里程将达到"十五"末的1.78倍。“十一五”期间全社会高速公路建设累计投资达2万亿元，直接拉动GDP增长约3万亿元，拉动相关行业产出