机械工程导论。
大作业（读书报告）
题目： 国内外内燃机的现状及内燃机的发展趋势。
专业：机械设计制造及其自动化。
班级：1601
学号：3160301025
学生姓名：夏春文。
完成时间： 2016.11.26
说明。题目： 国内外内燃机的现状及内燃机的发展趋势。
班级：机械1601 学号：3160301025 姓名：夏春文。
摘要：内燃机的出现为汽车等工业的发展提供了基础，这些工业的繁荣促进了内燃机的改进和提高。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，通过多代人的不懈努力，内燃机已经成为汽车、工程机械、农业机械、船舶、内燃机车、内燃机发动设备、地质石油钻机、军用各种机械等产品的心脏，内燃机对我国工业、交通运输、农业、国防建设等都产生巨大影响。
因此，内燃机一直是重要的研究课题之一。
关键词：内燃机；工业；历史；发展趋势。
国内外内燃机的现状及内燃机的发展趋势。
机械1601 3160301025 夏春文。
摘要：内燃机的出现为汽车等工业的发展提供了基础，这些工业的繁荣促进了内燃机的改进和提高。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，通过多代人的不懈努力，内燃机已经成为汽车、工程机械、农业机械、船舶、内燃机车、内燃机发动设备、地质石油钻机、军用各种机械等产品的心脏，内燃机对我国工业、交通运输、农业、国防建设等都产生巨大影响。
因此，内燃机一直是重要的研究课题之一。
关键词：内燃机工业历史发展趋势。
1.内燃机的定义。
内燃机是将液体或气体燃料与空气混合后，直接输入气缸内部的高压燃烧室燃烧爆发产生动力。这也是内能转化为机械能的一种方式。内燃机具有体积小、质量小、便于移动、热效率高、起动性能好等特点。
但是内燃机一般使用石油燃料，同时排出的废气中含有害气体的成分较高。
广义上的内燃机不仅包括往复活塞式内燃机、旋转活塞式发动机和自由活塞式发动机，也包括旋转叶轮式燃气轮机、喷气式发动机等，但通常所说的内燃机是指活塞式内燃机。
活塞式内燃机以往复活塞式最为普遍。活塞式内燃机将燃料和空气混合，在其汽缸内燃烧，释放出的热能是气缸内产生高温高压的燃气。燃气膨胀推动活塞作功，再通过曲柄连杆机构或其他机构将机械功输出，驱动从动机械工作。
常见的有柴油机和汽油机，通过将内能转化为机械能，通过做功改变内能。
2.内燃机发展历史。
按照提高汽油机的功率和降低油耗的历程，可以把汽油机的发展分成以下四个阶段：
第一阶段，是20世纪初期，出于考虑交通运输这个目的，主要研究的方向是提高功率和比功率。这一阶段产生的技术措施主要是：提高内燃机的转速，增加气缸数，使内燃机的比功率有了很大程度的提高；第二阶段，是20世纪20年代后，主要课题是解决汽油机的爆震问题。
通过向汽油中加入一定量的四乙基铅，干扰氧和汽油烃分子的化合过程来减小爆震的倾向，压缩比的增加，提高了汽油机的功率和燃烧热效率；第三阶段，是20世纪30年代到40年代，利用排气压力压缩进气的涡轮增压器的问世，很大程度地提高了汽油机功率和燃烧热效率；第四阶段，是20世纪中期至今，由于耐压材料和生产技术的发展能够使内燃机的结构更加紧凑，移动方便，转速范围大。
在****空前繁荣的20世纪60年代、70年代，市场开始追求更高的速度、更高的舒适程度，进一层奢望豪华。在这样的背景下，发动机的功率和转速得到很大程度的增加，产品也逐渐发展为多样性。在高速和高功率要求下，世界各大汽车企业持续加大技术研发投资力度，对汽车理论进行了全面研究，并通过大量的试验分析，进一步改善了汽车的高速行驶性和结构可靠性。
与此同时，这些研究结果也为内燃机的发展提出了一些待解决的难点，而且这些难点成为同时期内燃机技术发展的重要特征。
石油危机的出现使人们突然意识到地球自然资源的有限，并逐渐开始重视节约、高效地利用自然资源。为实现社会可持续的发展，科学家们开始积极开发和利用代用燃料，同时，提高机械效率，降低内燃机燃油消耗，减少损失，推出一系列的节能措施：例如通过降低车速，发展小功率汽车，从而减小汽车的体积和质量，采用稀薄燃烧及高能点火等手段改善燃烧工况。
到目前为止，虽然汽车数量持续增加，但各国不断推行新的排放标准，使汽车排放得以控制，使资源得以有效利用。
现代内燃机是一个技术密集型的产业，21世纪初期，电子化、信息化、新型材料等高新技术正逐步广泛地使用于汽车上，这些持续进步的技术，决定了汽车未来的发展走向，****必定朝着高效环保、节能降耗的方向发展。
自2023年以来，我国积极从德国、法国、日本等国家引进了多种系列的内燃机产品、生产专利、生产设备，很大程度上提高了我国工业制造水平，加速了内燃机产品水平的进步，但我们清醒的认识到，我们未能引进发达国家的核心技术，我们与发达国家仍存在较大差距。我国内燃机产品自主研发能力还有待提高，电控技术、涡轮增压技术等应得到更广泛的应用。我国内燃机的可靠性比较差，平均寿命不及进口机型的一半。
3.内燃机的发展趋势。
未来十年是汽车、船舶、工程机械、铁道机车等行业重要的发展阶段，内燃机仍是各种交通机械的主要动力，这也必然是内燃机行业的转型期，随着燃油质量越来越高和内燃机技术的逐步成熟，提高了能源有效利用率，与此同时，替代燃料也得到了迅速发展，中小型涡轮增压内燃机的开发必定在节能环保方面带来深远影响。
3.1 提高内燃机制造技术。
我国内燃机核心技术远落后于国外的先进水平。因此，需要加大科技投入量，坚持走自主创新的道路，重点扶持例如电控、增压器等一些关键零部件的产业；改进燃烧系统；解决整机匹配问题，尤其是柴油机；改善内燃机制造工艺，开发应用新型材料，降低燃料消耗率。
3.2 开发综合燃烧系统。
由于扩大燃料资源及节能降耗要求，未来的内燃机需要将汽油机及柴油机的优点集于一身，今后的工作重点将集中在开发综合燃烧系统上。
3.3 积极开发代用燃料。
我国石油资源逐渐枯竭，不断加大对进口石油的依赖度，我们必须考虑可代用燃料。氢气是最理想的清洁燃料，也是技术人员追求的方向。但现阶段，制取氢气存在效率低、成本高的难题，以及氢气的储存也存在技术难题。
国外自20世纪后期就开始研究生物质制氢技术，但至今仍没有完成产业化，国内也有一些高校和科研单位进行相关研究，积极开发并应用生物质能源和燃料，这是可持续发展的必经之路。
3.4 发展中小型内燃机的涡轮增压技术。
涡轮增压技术在20世纪中期才开始得到迅速发展和广泛地推广使用。通过采用增压技术，柴油机的功率可提高1～3倍，但目前涡轮增压技术主要应用在大型内燃机上，而在中小型内燃机的应用相对较少。因此涡轮增压技术应该向中小型功率的内燃机发展。
3.5 内燃机的柴油机化。
当前，我国的内燃机产品中，柴油机占到了60%。柴油机热效率高，一般情况下能比汽油机节油25%以上，这也是世界各国众所周知的。随着制造工艺水平与新型材料质量的提升，柴油机终将替代绝大部分的汽油机产品。
尤其是 “石油危机”成为全球问题后，各国的柴油机使用率都在提高，不仅农用车发动机使用柴油机，一些轿车也开始采用柴油机。
4.结论。综上所述，未来发动机将面临来自各方面的挑战，它将义无反顾地朝着节约能源、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、简化维护培养等方向迅猛发展。
通过对内燃机全方面的学习，我们在了解了它的原理以及应用的同时，也看到了它的一些在目前生产水平下无法避免的弊端，而内燃机未来的发展前景，说简单点也就是，针对这些弊端利用不断发展的生产技术来找到相应的解决办法。
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7]毛宗强。 氢能-21世纪的绿色能源[m]. 化学工业出版社， 2005.
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