汽车节油技术
随着能源的日渐紧张和对环境保护的日益迫切，节能工作更加深入；同时，由于工业生产上经济效益需求的提高，作为降低作业成本的直接有效措施，节能工作也应更前进一步。尤其对我国这样一个发展中的大国来说，如何有效地利用和节约资源，使之更好地适应国民经济持续、快速、健康发展的需要，已成为我国一项重要的战略问题。目前，节油技术在汽车设计、制造以及使用方面已得到了广泛的应用，并朝着多元化的趋势发展。
一、节油技术的分类与实施
1．优化设计燃烧系统
内燃机技术的发展在很大程度上与燃烧技术的发展密切相关。燃烧室结构是影响燃烧过程的主要因素，它涉及到活塞顶和缸盖的形状，火花塞的位置，进、排气门的尺寸和数量，以及进气口的设计等一系列问题。设计者对燃烧室形状、燃烧室布置以及喷射系统进行了优化设计，具体目标是：
a)在全部工况下都能实现快速、稳定、连续的燃烧；
b)在油门全开时有高的容积效率；
c)由燃烧室壁传走的热量损失少；
d)排放污染物低；
e)抗爆燃性能好。
2．采用电子点火系统
一些现代新型汽油机已越来越多地采用优化的电子点火系统，代替了传统的分电器，最佳点火角可以根据发动机工作范围及一些附加要求(如排放、爆燃界限或驾驶性能等)计算出来，以实现点火提前角的多维优化调节。
燃烧稀混合气是改善火花点火式汽油机燃油经济性，降低CO排放量，特别是使NOx排放符合法规要求的另一有效途径，同时也能放宽所用汽油的种类。但使用稀混合气会降低火焰传播速度，因此，要对传统的结构进行改进，以使混合气加速燃烧。目前主要采取的措施有：高能点火系统、空气喷射燃烧系统、火焰喷射燃烧系统以及分层燃烧等。
3．优化供油系统
现代内燃机向着提高比功率、改善燃油经济性和符合环境保护法规的方向发展，使供油系统有了以下几种发展趋势：
a)采用增压技术。这样不仅能提高发动机升功率，还能降低燃油消耗和有害排放物。
b)改善燃油经济性。为达到这一目的，车用柴油机越来越多地采用直喷燃烧系统，并要求较高的喷油压力和喷油率。
c)精确控制喷油过程参数。随着电控技术在供油系统中的广泛应用，实现了内燃机在每个工况点上对喷油过程参数(喷油定时、喷油率、持续时间)的控制，从而达到了最低油耗，控制了排放污染和噪声污染，使供油系统达到最佳化。
4．降低机械损失
汽车的机械损失主要包括运动部件摩擦损失和驱动功率损失，这两大类损失约占总机械损失的90％以上，为此，汽车设计者在降低运动副的摩擦系数和提高传动效率方面做了许多工作，即主要通过减少活塞组、曲轴与连杆、配气机构、传动系统、各驱动装置的机械损失来实现。另外，使用时在润滑油中添加各种减摩剂，也可使各运动副摩擦系数降低。目前使用的减摩剂主要有二硫化钼、石墨和有机钼、有机硼、GRT、YGC节能减摩剂等，还有一些摩擦改进剂，如磷酸脂、硫磷酸钼、油酸环氧脂等。
5．采用新材料
为适应汽车轻量化的要求，轻金属和非金属材料在汽车制造上的使用量逐年增长，特别是轿车发动机更甚，这样可有效地改善车厢布置，缩小汽车外形尺寸。目前，在汽车制造上主要使用了一些高强度低合金钢、铝合金、镁合金、塑料、陶瓷以及一些纤维强化材料。随着新材料、新工艺的不断发展，一些汽车已开始用铝和其它轻质材料制造保险杠、车厢、车架纵梁、飞轮壳、油箱等，从而使汽车的有效负载能力有了大幅度的提高。资料表明，车重减轻10％，油耗可减少8％-9％，在同样的加速性能下，单位燃油的行驶里程可延长10％左右。
6．改善车厢的空气动力性能
通常汽车速度越快，空气阻力也越大，从而消耗在克服空气阻力上的功率也就越多。在一般车速行驶时，发动机功率的20％—30％消耗于空气阻力。所以，无论是对轿车，还是对载货汽车来说，都应在车体设计上尽可能地减少空气阻力，主要采取的办法是：
a)设计合理的车身外形。对发动机、前保险杠、水箱、翼子板、挡风玻璃、车门、车身、车尾形状进行空气动力学优化设计，使整车综合性能达到最佳。
b)加装导流装置。通常在车身上加装导流板、导风罩等，目前还在一些小轿车上加装了防止因空气浮力而引起汽车牵引力不足的压风板，在大型货车上使用了装在牵引车项上的导风板及装在牵引车与半挂车之间的导风罩等。
7．减少滚动阻力
发动机输出功率的约30％-40％用于克服轮胎的滚动阻力，在平整路面上，轮胎的滚动阻力由轮胎空气阻力、轮胎变形阻力、轮胎与路面间的滑动阻力三部分组成，其中变形阻力占滚动阻力总值的90％以上。目前广泛采用了子午线轮胎，它的滚动阻力系数要比一般斜交线轮胎低25％—30％左右，而且其弹性好，运动阻力小，在使用中节油效果明显。为了更大范围地减少滚动阻力，轮胎正朝着高气压比、无内胎化方面发展，并取得了一些积极的进展。
8．广泛使用汽车诊断与检测技术
现代技术特别是微电子技术极大地促进了汽车诊断与检测技术的发展，实践证明，如能及时地借助诊断设备对汽车状态进行诊断，使汽车技术状况经常保持良好，对于节约能源、环境保护和交通安全具有重要意义。
用现代方法对汽车诊断时，可以在不解体整车的情况下，用专用仪器设备检测出汽车相关总成和机构的参数、曲线或波形，为进一步分析、判断汽车状况提供原始数据，然后再通过计算机进一步对这些数据进行分析、判断、贮存、处理，从而对汽车技术状况作出正确的结论。可以说，检测控制自动化、数据处理自动化是汽车诊断与检测技术的发展方向。
资料表明，如能定期诊断汽车废气，并及时对汽车排放加以限制，可使被查汽车油耗降低5％左右；相反，点火系如在有故障的情况下工作，则油耗最大可超过标准的80％左右。
9．汽车柴油机化
通常柴油机的热效率要比汽油机高许多，如能广泛地使用柴油机，将会节约大量燃料。柴油机的优点还在于它可以使用纯度比较低、价格比汽油便宜的柴油作燃料。据统计，将汽油机转换为柴油机，每升燃料的行程里程平均可增加35％，同样质量和功率相同的柴油机与汽油机相比，油耗下降15％-25％。因此，各汽车制造商都积极地增加柴油车的比重，可以预测，将来会越来越乡地在载货汽车、小客车和小轿车上采用柴油机。
二、节油技术的合理选用
节油技术的选用除了按照效费比这一综合经济性指标衡量其选用是否合理外，还可从以下几方面选择。
1．按功效选用
根据节油技术的功效选择适当的节油技术，如在节省柴油方面，苦发动机工作以重负荷为主，可选用重负荷工况区段节油效果好的项目，如乳化柴油、惯性增压等。若发动机工作以中轻负荷为主，则可选用整个工况区段都具有节油效果的节油技术，如磁化柴油等。
如果从提高发动机功率角度选择。可选用惯性增压、磁化柴油、进气喷水等。如果从环保要求选择，可选用磁化柴油、乳化柴油等。
2．按季节选用
高温、干燥的季节，可选用能够强化冷却的一些节油技术，如进气喷水、乳化柴油等，而在低温、潮湿的季节，则不宜采用上述技术。
风冷发动机、废气涡轮增压柴油机往往热负荷高，发动机容易过热，影响工作效率和可靠性，可选用有强化冷却作用的节油技术。
城市内的汽车对排放污染要求较高，其发动机可选用减少排放污染效果突出的节油技术，又由于汽车对防火安全要求较高，可选用具有一定安全防火作用的节油技术(乳化柴油等)。
一些发动机自身具有一些不足的工作特性，可有针对性地选择节油技术补偿其不足。
3．按地域选用
不同的地域特点，导致不同的甚至相反的节油技术选择。这主要表现在南方的炎热和北方的寒冷上南方温度高，一些兼有强化冷却作用的节油技术效果较好；而北方寒冷，则宜选用具备预温加热的燃油系统。这不仅可以收到节油的良好效果，还可解决发动机的高温散热不良或低温起动困难的问题。
4．提高驾驶员的技术水平
提高驾驶员的技术水平也是降低汽车燃油消耗量的重要途径之一，据测定，驾驶技术高的驾驶员比一般水平的驾驶员可平均节油8％-10％。主要应从以下几个方面注意：
a)保持合理的行车速度；
b)冷车起动时避免延长发动机升温时间；
c)避免不必要的怠速运转；
d)行驶中应尽量避免突然加速和减速；
e)正确掌握变速时机；
f)正确使用空调制冷系统。
汽车制造商在对发动机和底盘零部件等进行综合优化设计研究的同时，也在积极地研究和开发各种代用燃料，研制各种新型的发动机。我们相信，随着新材料、新技术的发展，并通过广大汽车设计、制造人员的不懈努力，汽车节能技术必将有一个更大的发展和提高。
汽车节能减排新技术
随着汽车工业的发展，汽车发动机技术应用越来越普遍，我为大家整理的汽车发动机技术论文，希望你们喜欢。
汽车发动机技术论文篇一
汽车发动机节能技术浅析
摘 要：本文通过对发动机的节能原理进行分析，提出了一些节约发动机燃油消耗的措施，对中国汽车节能提出了发展方向。
关键词：节能;原理;措施;发展
中图分类号：U464 文献标识码：A
一、发动机节能的原理
1 提高充气效率
(1)减小进气系统的流动损失。①减小进气门处的流动损失。可通过增大进气门的直径，选择合适的排气门直径;增加气门的数目，采用小气门;改善进气门处流体动力学性能，减小气门处流动损失;采用S(活塞形成)/D(缸径)值较小的发动机等措施可以减小进气门处的流动损失。②减小整个进气管道的流动阻力。进气道应该有足够的流通截面积、表面光滑、拐弯小、多段通道连接要对中;进气管应该有足够的流通截面积、表面光洁，避免急转弯和流通截面的突然变化;空气滤清器的阻力应随结构和使用时间的延长而不同。(2)减少对新鲜充气量的加热。凡是能降低活塞、气门等热区零件的温度和减小接触面积的措施都是有利于减小对新鲜充气量的加热。(3)减小排气系统的阻力。减少排气系统中排气门座、排气道、排气管、排气消声器的阻力，对降低排气压力、减小排气损失均有利。(4)合理选择配气相位。配气相位是否合理主要根据以下几个方面来判断。①充气效率高，保证发动机的动力性能，主要由进气门迟闭角决定。②必要的燃烧室扫气，以保证降低高温零件的热负荷，使发动机运行可靠，主要由进气门迟闭角决定。③合理的排气温度，主要由排气提前角决定。④较小的换气损失、以保证发动机的经济性，主要由进排气门重叠角决定。
2 减小机械损失可从几个方面着手
(1)降低活塞、活塞环、连杆等往复运动机件的摩擦和质量。(2)降低滑动部件的滑动速度。(3)减少润滑油的搅拌阻力。(4)改良润滑油，使其低粘度化。(5)合理选择摩擦零件的材料。
二、发动机节能的措施
1 发动机稀燃技术
也叫发动机稀薄燃烧技术，指采用发动机的实际空燃比远大于理论空燃比的情况下进行的具有良好动力性、经济性和排放行的燃烧技术。
实现的技术途径：(1)实现稀燃混合气。实现稀燃混合气的措施有：使汽油充分雾化;采用结构紧凑的燃烧室;加快燃烧速度;提高点火能量;采用分层燃烧技术。(2)采用分层燃烧系统。主要有气道喷射稀燃系统和直接喷射稀燃系统。
2 发动机的增压技术
对进入气缸的空气提前进行压缩，使单位时间进入燃烧室的新鲜空气量增多，增加发动机的充气效率，提高发动机的功率。
3 燃油掺水节油技术
发动机采用掺水形成的乳化燃油，可以减少排气中的氮氧化合物等有毒成分、降低烟度减少污染，还能有效降低油耗，节约能源。
4 发动机可变气缸排量技术
发动机在中低负荷情况下，使部分气缸停止工作，增加工作气缸的负荷率，使其工作点落入低燃油消耗率和低排放工作区域内，从而改善车辆的经济性和排放性能;当发动机需要大功率时，则让全部气缸工作，体现发动机的动力性。
5 发动机可变配气正时技术
根据发动机转速和负荷的变化，适时调整配气相位和气门升程。
6 可变进气歧管技术
ECU根据发动机转速和负荷的变化而改变进气道的长度，在高转速时使进气通道变短，减少进气流动损失，提高发动机的高速功率。在低转速和低负荷及起动情况使进气通道变长，管内空气流动的动能增加，导致进气流速加快，充气效率提高，在同样的燃烧条件下会获得更大的输出功率，增加转矩。
可变进气歧管技术主要包括可变进气歧管长度和可变进气共振技术。
7 可变压缩比技术
采用可变压缩比技术对于自然吸气发动机，在部分负荷情况下压缩比可以设计高一些;对于增压发动机在增压压力比较低的低负荷情况下，适当降低压缩比，使压缩比随发动机负荷的变化连续调节，这样可以避免爆燃，又提高了在高压缩比情况下中低负荷的工作效率，增加了动力性能，提高了济性，保证了发动机工作效率的最大化。
改变发动机压缩比的方法有改变燃烧室的容积和改变活塞行程。
8 汽油机燃油喷射与点火系统的电子控制技术
在汽油机电控燃油喷射系统中，电控单元主要根据进气量确定基本的喷油量，再根据其他传感器信号对喷油量进行修正，使发动机在各种工况下均能获得最佳浓度的混合气，从而提高发动机的动力性、经济性和排放性;汽油机电控点火系统(ESA)根据相关传感器信号，判断发动机的运行工况和运行条件，选择最佳的点火提前角点燃可燃混合气，从而改变发动机的燃烧过程，实现发动机动力性、经济性和排放性的提高。
9 柴油机燃油喷射系统的电子控制技术
在柴油机电控燃油喷射系统中，ECU主要根据发动机转速和负荷信号来确定基本供油量和供油正时，再根据其他传感器信号进行修正。
10 电子节气门技术
汽车电子节气门技术(ETC)淘汰了传统加速踏板采用拉索或杠杆机构，与发动机节气门之间进行直接的机械连接，通过增加相应的传感器和电控单元，实现精确控制节气门的开度。该技术可以实现发动机转矩和空燃比的精确控制，有助于提高汽车行驶的动力性、平稳性、经济性以及降低排放污染。
11 陶瓷发动机
为了减小发动机能量损失中占绝大部分的冷却损失和排气损失，一般采用取消或部分取消冷却系统的方法，并使用陶瓷等耐高温、耐磨损、耐腐蚀、重量轻和强度高等特点的隔热材料或其他方法减少燃烧室内热量的散失，使发动机在更高的工质温度下工作;利用排气能量。
12 EccoBoost 发动机技术
一种兼具涡轮增压技术和燃油直喷两种技术于一体的发动机技术，发动机能获得更高的动力性和经济性。
结语
根据中国的能源政策和汽车工业发展情况来看，国家首先应该大力发展柴油机技术，主要是研究电控柴油机;其次大力发展电动汽车，优先发展混合动力汽车，加大电池续航能力的研究;再次大力研发推广代用燃料车。发动机油耗的高低直接反应了我国发动机设计与制造水平，汽车发动机节能技术的推广应用，将大力推动我国汽车工业的发展。
参考文献
[1]许文靖现代汽车节能技术探析[J]，科技创新导报，2009(24)
汽车发动机技术论文篇二
汽车发动机修理技术分析
摘要：随着汽车工业的发展，电子控制系统在汽车上的应用越来越普遍，电控系统在提高汽车性能的同时，也使汽车的故障诊断变得复杂起来。汽车发动机修理大多数的诊断都采用的经验诊断和技术诊断，对于目前汽车发动机维修采用“事后维修”和定期强制保养的方式已经不能满足现代化汽车发动机的发展了。更高的技术诊断要求应用于现代的汽车修理维护种，我们在对电控汽车进行维修时应综合分析判断的同时，还要利用传统诊断结合汽车故障的现象来寻找故障部位。并且及时对汽车发动机进行相应的维修及保养。 关键词：汽车发动机;故障;排除;维修 一、汽车发动机维修 随着现代汽车工业随着科学技术的飞速发展，新技术广泛运用，现代汽车的发动机故障诊断不再是眼看、耳听、手摸就能够解决的简单维修了，日益呈现出汽车发动机维修的高科技，随着中国贸易市场的开放，一批批先进的进口汽车检测设备和仪器被引入中国的市场。如四轮定位仪、解码器、汽车专用示波器、汽车专用电表、发动机分析仪、尾气测试仪及电脑动平衡机等，成为现代维修企业的必备工具。在这些高科技检测产品的推动下，使我国的汽车产业得到了较快的发展，尤其是汽车发动机的维修不在是以前的茫然状态。形成了一套正规、准确、科学维修管理。
二，汽车维修的维修是汽车发展的必要形式
而汽车的发动机维修是必要中德重要部分，一般发动机面临如下几方面的问题：
1、发动机不能发动，由于蓄电池存电不足、电极桩柱夹松动或电极桩柱氧化严重，电路总保险丝断，点火开关故障，起动机故障，起动线路断路或线路连接器接触不良等原因，经常导致打开点火开关，另外点火线圈工作不良，存在点火的问题，燃油泵不工作或泵油压力过低，燃油压力调节器工作不良;怠速控制阀或其控制线路故障，怠速控制发阀空气管破裂或接头漏气，空气流量计故障。导致起火开关拨到起动位置，发动机发动不着。
2、发动机失速故障，对于发动机进气系统，经常进气系统存在漏气的现象，空气流量计工作不正常，油箱中燃油过少，燃油管内的压力不稳，燃油喷射系统供油压力不稳，冷起动喷油器和温度正时开关工作不良。导致发动机正常工作的转速不能保持一个平稳的状态，转速忽高忽低，发动机不能正常工作。
3、发动机机器零件的老化，或线路故障。发电机经常在高温下工作，发生的高温电火花会电子元件被过电压击穿，或在高温、大电流击穿，会形成短路或断路的现象，会使点火控制器工作异常，造成点火线圈次级绕组无法产生高压电，高压火线不跳火或火花弱，发动机无法启动或工作异常。由于发动机工作的时间较长，或出厂较早，元件老化或性能退化，另外电子元件长期在高温、电压、电流变化频繁、灰尘等恶劣条件下工作等，也会产生元件的老化或性能退化。发动机的某一固定位置安放着传感器和执行器，在正常工作的条件下，导线与电控单元ECu连接是完好状态，若导线接头插接不良或导线短路等，发动机的工作就会发生故障，传感器无法将检测的信号传给电控单元，电控单元不能控制执行器工作，从而造成发动机工作异常，不能正常的启动。
三、发动机故障诊断方法多种多样性
在我们的日常生活始终中，我们可以运用单一诊断方法，也可以多种诊断方法结合使用，依据不通的实际情况，充分发挥个人的智慧创造实用的诊断方法对发动机进行故障诊断。科学与实际相结合，无论哪一种方法都必须是科学的诊断方法、科学的思维方式、科学的分析能力，下面是汽车发动机修理技术的方
1、汽车发动机的保养技术，使用适当质量等级的润滑油，依据发动机的不同类型采用适合该型号的润滑油，选用标准要不低于生产厂家规定要求为准。定期更换机油及滤芯，避免滤清器堵塞。保持曲轴箱通风良好，避免污染气体逆向流，堵塞曲轴箱，造成曲轴箱的污染，在滤芯污染，燃料的消耗大幅度增加，有时燃烧又不充分，不断产生混合的气体，形成油泥。发动机无法正常工作，所以要定期清洗曲轴箱，保发曲和耗持发动机内部的清洁。同时还要定期清洗燃油系统，保养水箱，减少胶质和积碳，在油道、化油器、喷油嘴和燃烧室中沉使燃油雾化不良，对水箱的清洁能够减少水箱破损、渗漏，使发动机保持最佳状态，而且延长水箱和发动机的整体寿命。
2、利用专门诊断仪器诊断，目前在对电控发动机进行故障诊断中，出现了很多诊断方法，但更多应用的是故障解码器，如电眼睛等专用车系诊断仪等。大大提高了电子控制系统的诊断效率。能够及时有效的排除和解决故障，故障解码器的操作十分的简便，检查发动机的故障时将故障解码器的插头和汽车上的故障诊断插座相连接，打开点火开关，进行操作后，可以很方便地从诊断仪的显示屏上读出所有储存在电脑中的故障码。通过数据流程所显示的数据可以具体反映出传感器和执行器现时工作状态。如节气门位置传感器的电压变化;水温传感器的电阻变化;喷油器的喷油时间变化等等。通过对它们工作状态时的变化的观察，我们可以判断哪些传感器和执行器工作是否正常，减少了解决故障的所用时间。
3、培训相关的高科技维修人才，在我国传统的汽车维修企业中，维修人员的文化水平、受教育程度、理论基础、外语水平都较低，汽车维修企业的现代化和先进化发展比较缓慢，受传统思想影响比较严重，大都采用师傅带徒弟的模式，很难达到机电一体化、懂电脑、会外语的现代维修技术人员的水平。随着经济全球化的、知识一体化、汽车高科技的发展的要求，从事汽车维修服务的技术人员，不仅要具备高科技的素质，坚实的汽车专业理论、熟练掌握各种汽车检测设备与仪器的基本技能，还要有一定的外语基础，能熟练使用电脑查询汽车维修资料，对出现的各种疑难杂症进行分析，以最少的时间完成最快的检测，准确判断、熟练排除，做到科学准确的对汽车发动机进行有效的维修。
4、故障症状模拟诊断，对电控发动机故障诊断中，往往会出现理论与实际不相符的情况，我们经常会碰到发动机有故障但没有明显故障症状的现象，不知道故障到底出现在哪里，正常的维修工作无法进行，这就要求我们采用故障故障症状模拟诊断，排除可能出现的故障，缩小故障范围。模拟出现故障时相同或相似的条件和环境，找出故障原因，提出实际的解决方案，有针对性的维修排除故障。
四、结语：
汽车的发动机不仅仅要靠科技和维修。还需要驾驶员平时在开车中还要始终使发动机保持正常的工作温度，并能避免发动机超负荷运转。及时做好汽车发动机的清洁和维护工作，全面深刻了解发动机的原理，掌握有关功能作用，运用科学的分析方法和维修技巧，尽可能的排除可能发生的故障，使我国汽车发动机维修行业在汽车维修企业发展要素中，起主导作用，促进我国汽车行业的健康稳定发展。
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有关汽车在节能和环保方面有哪些技术
汽车节能减排主要在动力系统，其新技术分为两类，一类是传统内燃机技术的改进，一类是时下热门的新能源汽车技术。
传统内燃机，包括汽油机和柴油机，其能量利用率只有30%左右，还有很大的潜力可挖。汽油机技术包括，缸内燃油直喷，分层燃烧，贫燃技术，增压技术，可变进气歧管等都可以节能并减排，催化剂等的利用，可以减排。柴油机目前的新技术是高压共轨。
新能源，主要包括相对洁净的天然气发动机，以及加上电机的混合动力技术，还有就是电驱动汽车。天然气技术很多城市的出租车都在采用，混合动力比亚迪的F3DM也比较成功，根据电动机的大小，有弱混、中混和强混之分。
重点是电驱动汽车，以前的称呼是电动汽车，现在业界的新归类是电驱动，包括燃料电池驱动汽车、插电式电驱动汽车、增程式电动汽车。电驱动汽车是今后的发展主要方向。
除了动力系统之外，新材料的应用，使得车辆的小型化与轻量化成为可能，也是节能减排的一条有效路径。
推动节能减排KSPG研发发动机新技术
1、缸内直喷
与传统的歧管喷射不同的是，缸内直喷（GDI）就是将燃油喷嘴安装于气缸内，直接将燃油喷入气缸内与进气混合。喷射压力进一步提高，使燃油雾化更加细致，同时，喷嘴位置、喷雾形状、进气气流控制，以及活塞顶形状等特别的设计，使油气能够在整个气缸内充分、均匀的混合，能量转化效率更高，增加发动机工作效率同时提升燃油经济性。
点评：早在50-70年代，缸内直喷技术便已经存在，但是最终因电控技术尚不成熟、成本过高、氮氧化物排放不达标等一些原因而被搁置下来。如今，随着车企技术能力的提升，加之油耗标法规的推动，搭载缸内直喷发动机的车型在市场上越来越常见。业内人士指出，未来三到五年时间内，车企基本都会采用这一技术。
不过，相比传统的进气道喷射式发动机（PFI)，采用GDI技术虽然降低了燃油消耗，但其颗粒物排放却大于传统的PFI，而从技术人员对此的反馈来看，这似乎并不是大问题，通过后处理或其他技术是可以解决的。
2、自动停缸
停缸技术也称为可变排量技术，是指发动机在部分负荷下运行时，通过相关机构切断部分气缸的燃油供给、点火和进排气，停止其工作，使剩余工作气缸负荷率增大，以提高效率，降低燃油消耗。
点评：近两年，通用、本田、克莱斯勒、大众、福特、奔驰等多家企业都在其新车型上搭载了这一技术。并且随着各种计算机及电子控制装置在汽车上的大量应用，这一技术本身也越来越完善，应用范围也从大排量发动机逐渐扩展到了小排量发动机上。
当然，停缸技术在实际应用中也有难点，例如实现气门关闭的停阀机构、空间布置和切换速度等必须适用于目标发动机，另外停缸也会导致发动机和整车的振动与噪声（NVH)性能恶化，而由此所带来的软硬件的增加又会导致停缸发动机成本的增加。不过基于这一技术可以有效节省能耗，车企们已经设法推出各种方案来解决这些问题。
3、分层燃烧
分层燃烧的好处在于热效率高、节流损失少、有限的燃料尽可能多地转化成工作能量。其基本原理是，发动机在吸气行程活塞到达下止点时，ECU控制喷油嘴先进行一次小量的喷油，使气缸内形成稀薄混合气。
而在活塞压缩到上止点时再进行第二次喷油，利用活塞顶的特殊结构让火花塞附近出现混合气相对浓度较高的区域，然后利用这部分较浓的混合气引燃汽缸内的稀薄混合气，从而实现气缸内的稀薄燃烧，这就可以用更少的燃油达到同样的燃烧效果，使得发动机的油耗更低。
点评：了解缸内直喷的人士大多对分层燃烧也有所耳闻，从技术的角度来看，两者关系匪浅：缸内直喷是分层燃烧的实现基础，而分层燃烧又是缸内直喷能够省油的重要手段。目前，国外许多车企都有自己的缸内直喷分层燃烧发动机，而就国内来说。
也有一部分车企在此方面在做相关的尝试，但由于分层燃烧对于油品的要求较高，所带来的成本也相对较高，此外还需解决氮氧化物的排放问题等，目前其在国内的应用还不是很广泛。不过，随着国内油品质量的提升等方面的进步，此类适应高效低耗趋势的发动机会有不错的前景。
4、阿特金森循环
1882年，英国工程师JamesAtkinson（詹姆斯·阿特金森）在使用奥托循环（四冲程循环）内燃机的基础上，通过一套复杂的连杆机构，使得发动机的压缩行程大于膨胀行程，这种巧妙的设计，不仅改善了发动机的进气效率，也使得发动机的膨胀比高于压缩比，有效地提高了发动机效率，这种发动机的工作原理被称为阿特金森循环。
点评：这一技术除了应用在马自达的创驰蓝天发动机上，更为普遍的应用是在混动车型上，如丰田系的普锐斯、卡罗拉、雷凌等混动版，雷克萨斯的CT200、RX450h混动版等。这主要是因为，其与混动系统结合所发挥的作用更为明显：
车辆起步阶段，通过电动机驱动可以保证动力性能。而在中高速匀速行驶时，由于阿特金森循环发动机的热效率高，又可以有效提高燃油经济性。未来几年，随着市面上混动车型的逐渐增加，阿特金森循环发动机的应用无疑也会越来越多。
5、可变气门正时系统
传统发动机的气门正时系统，是一种配气相位即气门开启关闭一成不变的机械系统，这种配气系统很难满足发动机在多种工况对配气的需要，不能满足发动机在各种转速工况下均输出强劲的动力要求。
而可变气门正时系统（VVT）是一种改变气门开启时间或开启大小的电控系统，通过在不同转速下为车辆匹配更合理的气门开启或关闭时刻，来增强车辆扭矩输出的均衡性，提高发动机功率并降低车辆的油耗。
点评：整体来看，可变气门正时系统已经成为了比较大众化的技术，目前市场在售的车型已经有很大部分的发动机装配了这一系统。就国内自主品牌来说，虽说这方面技术水平不一，但也取得了不少的进展。
而在具体的技术应用上，各厂家的做法有所不同，其中双可变气门正时技术是近两年较常见的方式，具体来说，它是通过可变气门正时系统与可变气门升程技术结合的方式，为发动机在各种工况和转速下提供更高的进、排气效率。
内燃机如何节能
节能减排是当前汽车行业的重点。德国KSPG新引进的发动机气门驱动系统、钢活塞、循环空气动推力阀、多通道气门喷嘴，为汽车和发动机厂商提供了全新的技术选择。KSPG集团旗下皮尔博格公司开发了多通道阀门喷嘴，可以降低有害物质的影响。在增压柴油机上使用这种喷嘴可以达到最佳的吸气温度，从而改善燃烧，恢复微粒过滤器的原始状态。公司研发的电动循环空气动推力阀也成为增压发动机的首选部件。该公司最近成功推出的废气门电动执行器新产品方案正在与发动机和涡轮增压器制造商合作进行优化，以实现大规模生产。为了将可变气门控制应用于柴油、商用车和天然气发动机，KSPG开发了一种新型气门控制系统“FlexValve”，其模块化组件为现有发动机平台提供了良好的集成和升级可能性。“均匀”气门系统，纯机械式，运行安全，摩擦小，为降低发动机油耗提供了巨大的潜力，提高了正点火发动机的启动性能。
汽车节能有哪些主要的方法
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074—147KW，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221KW、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175×107～209×107J/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368W/Kg提高到4413—7355W/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14—16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15～3倍。柴油机压缩比高,爆发压力也高,可达汽油机的15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AJ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07—08MPa，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20MPa以上，二冲程机已超过13MPa，普遍采用中冷，使高增亚（>20MPa）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
汽车节能采用了哪些方面的技术？
1、加强国家立法；
2、国家税收政策向小排量汽车倾斜；
3、新型燃料的开发利用；
4、提高发动机性能（缸内直喷技术、可变气门升程和正时技术、可变截面涡轮增压器技术、其他技术）；
5、发展汽车轻量化技术；
6、优先发展公共交通事业；7提高驾驶人员业务水平。固体悬浮微粒会对人类的健康造成危害。由于它有较强的吸附能力，会将各种有害物质带入人的呼吸道、肺部等。
扩展资料：
发动机的种类决定了有效燃油消耗率的大致范围，热效率由低到高的顺序是：二冲程发动机、四冲程汽油机、二冲程柴油机、四冲程柴油机。汽车节能是指汽车在完成相同运输任务（运量或周转量）前提下的燃料或储能的消耗量下降。全世界1/4的能源用于交通运输，包括每年生产的2/3石油在内。
交通运输领域的一些节能措施根本就不用花钱，比如说：保持轮胎适当充气就能提高能效6%。此外，油电混合动力车等环保汽车在汽油消耗量相同的情况下，行驶里程（询底价|查参配）可比传统汽车多出20%。能源是人类赖以生存和发展的物质基础。随着汽车工业的高速发展，汽车节能减排的问题日益受到人们的关注。
汽车节能技术 automobile conservation technology 用于改进汽车能源消耗的技术。汽车节能措施涉及方方面面，就中国的现状而言，有效措施包括以下几个方面：公路与交通设施的合理配套，车型及油品按需生产配置，运营的合理等非技术问题。技术方面，保证产品质量，按照规范使用和维护机器，改变汽油机燃烧方式以提高能量转换效率。在现有的燃烧方式下，可以采取以下手段进行节能：改进供油系统，汽油机改气缸燃油喷射，可提高汽油燃烧效率；改进点火系统，提高汽油机运转稳定性；减少发动机附件损失，合理使用配件，进行相应的改装。
