內(nèi)燃機(jī)的研究現(xiàn)狀

吳利波，劉柳義沈陽(yáng)理工大學(xué)，遼寧沈陽(yáng) 110159

內(nèi)燃機(jī)的研究現(xiàn)狀

吳利波，劉柳義
沈陽(yáng)理工大學(xué)，遼寧沈陽(yáng) 110159

現(xiàn)代汽車(chē)大多數(shù)都在用老式內(nèi)燃機(jī)，而現(xiàn)在鑒于環(huán)境與資源問(wèn)題，情況迫使我們要用新能源代替老舊的能源，而現(xiàn)在我們的新能源技術(shù)還不成熟，這就要求我們?cè)趦?nèi)燃機(jī)的性能指標(biāo)和特性上大下功夫，并且我們要對(duì)新能源內(nèi)燃機(jī)的前景進(jìn)行正確的預(yù)測(cè)。

內(nèi)燃機(jī)；研究現(xiàn)狀；分類

1 現(xiàn)今內(nèi)燃機(jī)研究狀況

1）現(xiàn)今內(nèi)燃機(jī)的分類。我國(guó)對(duì)于內(nèi)燃機(jī)的使用主要分為兩大類，一種就是柴油機(jī)，柴油機(jī)制作價(jià)錢(qián)相對(duì)來(lái)說(shuō)低一些，投入少造價(jià)低質(zhì)量輕，性價(jià)比非常高。與此同時(shí)柴油機(jī)在操作過(guò)程中聲音較小，聲音污染輕，操作更方便；還有另外一種就是汽油機(jī)，現(xiàn)在我國(guó)大部分主要使用的就是汽油機(jī)，原因是現(xiàn)在我國(guó)對(duì)于柴油機(jī)的研究還不是很成熟，因此，就很少使用柴油機(jī)，這時(shí)候，汽油機(jī)的壓縮比相對(duì)柴油機(jī)來(lái)說(shuō)大，同時(shí)熱效率比較大，這樣就可以擁有足夠的經(jīng)濟(jì)效益和排放性能。

2）現(xiàn)今內(nèi)燃機(jī)自身存在的優(yōu)點(diǎn)。交通運(yùn)輸、工程機(jī)械和許多重要科目對(duì)內(nèi)燃機(jī)的使用要求十分嚴(yán)格，內(nèi)燃機(jī)身為主要提供動(dòng)力的元素，盡管它發(fā)展的時(shí)間比較冗長(zhǎng)，但卻正因?yàn)樗嗄昀鄯e下來(lái)的優(yōu)勢(shì)，決定了它的優(yōu)異與獨(dú)特性。在世界各地，內(nèi)燃機(jī)提供的功率占大部分世界總功率。

到現(xiàn)在為止，它最有利的自身優(yōu)點(diǎn)是可以提供獨(dú)一無(wú)二的功率，可以滿足對(duì)所需動(dòng)量的較高要求。內(nèi)燃機(jī)的速度跨度廣，提供功率跨范圍較長(zhǎng)。單機(jī)的使用存在功率可以從汽油機(jī)到柴油機(jī)，結(jié)構(gòu)類別多，并且能夠用來(lái)滿足多個(gè)不同用途的要求，其余類別熱電機(jī)沒(méi)有能夠和它相提并論的。內(nèi)燃機(jī)結(jié)構(gòu)功能小巧，攜帶使用便捷。啟用快捷，使用簡(jiǎn)潔。

3）現(xiàn)今內(nèi)燃機(jī)自身存在的缺點(diǎn)。燃料供給主要是化石能源，但石油現(xiàn)在正面臨能源危機(jī)。環(huán)境污染較為緊迫，聲音污染也有所擴(kuò)大。

2 現(xiàn)今內(nèi)燃機(jī)的應(yīng)用

內(nèi)燃機(jī)再汽車(chē)行業(yè)的應(yīng)用：社會(huì)在進(jìn)步，但汽車(chē)到現(xiàn)在還是現(xiàn)今社會(huì)的應(yīng)用內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)輸工具中的主要力量。盡管在現(xiàn)今社會(huì)科技發(fā)展的推動(dòng)作用下，已經(jīng)創(chuàng)造出很多非內(nèi)燃機(jī)提供動(dòng)力的新能源汽車(chē)，可問(wèn)題在于，老舊式的內(nèi)燃機(jī)機(jī)車(chē)還是現(xiàn)今社會(huì)的主要運(yùn)輸工具。內(nèi)燃機(jī)在汽車(chē)行業(yè)的推廣，這確實(shí)是社會(huì)在進(jìn)步，也是技術(shù)在進(jìn)步。但是還需要大幅度提升內(nèi)燃機(jī)的有效性能，讓它能盡量滿足節(jié)約資源和保護(hù)環(huán)境的需要，這樣才能夠很好的給交通運(yùn)輸行業(yè)帶來(lái)更好的優(yōu)勢(shì)和發(fā)展，而且還能夠在減少資源使用的同時(shí)盡可能的注意環(huán)保，像這樣適應(yīng)時(shí)代進(jìn)步的熱機(jī)才是現(xiàn)在人們和國(guó)家所要求的。

現(xiàn)今傳統(tǒng)熱機(jī)在大型運(yùn)輸工具的應(yīng)用情況。海運(yùn)交通物流也是交通行業(yè)中的重要成員。因?yàn)椴裼蜋C(jī)不但燃燒效率高，并且還可以用性價(jià)比超高的低價(jià)重油，因此在航運(yùn)行業(yè)領(lǐng)域，柴油機(jī)因?yàn)槟軌蛴迷谒杏猛旧纤哉紦?jù)了主要地位，其次航海軍事行業(yè)也可以考量一個(gè)國(guó)家的發(fā)展，并且作為一個(gè)很重要的重要因素，甚至如航空母艦這種較多應(yīng)用蒸汽輪機(jī)或核動(dòng)力裝置為主要?jiǎng)恿ρb置的大家，也常要用柴油機(jī)作為備用緊急動(dòng)力?？偟膩?lái)說(shuō)，柴油機(jī)作為大海上的動(dòng)力提供的“霸主”，對(duì)我們國(guó)家的航運(yùn)交通行業(yè)以及國(guó)家海上領(lǐng)土安全起著重要的用途。

3 現(xiàn)今內(nèi)燃機(jī)的研究方向

提高燃燒熱效率與性價(jià)比，減少對(duì)環(huán)境的傷害以及減小振動(dòng)噪聲帶來(lái)的危害。

4 現(xiàn)今內(nèi)燃機(jī)的未來(lái)判斷

氫燃料內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)與以傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)為主要?jiǎng)恿Φ钠?chē)從研究推廣應(yīng)用，環(huán)境污染程度以及燃燒效率等方面比較總體看來(lái)，以氫燃料為主要?jiǎng)恿Φ钠?chē)都將作為今后傳統(tǒng)模式熱機(jī)汽車(chē)的更換。從環(huán)境保護(hù)以及資源保護(hù)的角度看，以氫燃料為動(dòng)力的發(fā)動(dòng)機(jī)可以解決目前的石油能源問(wèn)題，環(huán)境污染的問(wèn)題，并且氫元素點(diǎn)燃后產(chǎn)物自身并不產(chǎn)生污染，但是，因?yàn)闅湓氐娜紵€有空氣的輔助，而且空氣中的氮元素和氧元素在較高溫度的催化的條件下會(huì)產(chǎn)生氧化氮物，是一種污染物，但與石油燃料發(fā)動(dòng)機(jī)相比只有這一種污染物，總這方面看它的使用價(jià)值非常高，甚至超過(guò)了傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)，更能保護(hù)環(huán)境。在技術(shù)發(fā)展角度來(lái)看，以氫元素為動(dòng)力的熱機(jī)可以在現(xiàn)有傳統(tǒng)熱機(jī)的相對(duì)成熟的技術(shù)程度以及各個(gè)角度的經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上研究應(yīng)用以及推廣，所以實(shí)際應(yīng)用推廣起來(lái)相對(duì)容易。在可持續(xù)發(fā)展的大政策下看，用氫元素做動(dòng)力的熱機(jī)與傳統(tǒng)舊模式熱機(jī)相比有著很顯著的優(yōu)勢(shì)，比如造成的環(huán)境污染小，性價(jià)比非常高，在現(xiàn)在這樣一個(gè)保護(hù)環(huán)境變成為絕大多數(shù)人極為關(guān)注的社會(huì)環(huán)境下，用氫元素作為動(dòng)力的內(nèi)熱機(jī)明顯更能夠被人民群眾所接納，投向市場(chǎng)的發(fā)展難度也相對(duì)較小，大范圍的使用推廣程度也相應(yīng)較高。

5 需求分析

隨著我們國(guó)家交通產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，生產(chǎn)汽車(chē)和擁

有汽車(chē)的數(shù)量也在飛速攀升，尤其這幾近年來(lái)，汽車(chē)的生產(chǎn)數(shù)量夸張的從300萬(wàn)萬(wàn)輛增加到了900萬(wàn)萬(wàn)輛，平均每年的汽車(chē)數(shù)量增長(zhǎng)率大約都達(dá)到了24%附近，在增長(zhǎng)率上超出別的國(guó)家很多。但是在2004年的時(shí)候，國(guó)家對(duì)汽車(chē)的部分油價(jià)進(jìn)行了改動(dòng)，而且因?yàn)橛蛢r(jià)的改動(dòng)也間接決定了汽車(chē)的賣(mài)出量，汽車(chē)交通產(chǎn)業(yè)也暫時(shí)進(jìn)入到一個(gè)段期的瓶頸期，但是汽車(chē)的產(chǎn)量增加速度依然擁有在15%附近。到了2006年，我們國(guó)家的車(chē)輛交產(chǎn)業(yè)被石油的價(jià)格變動(dòng)的影響也面臨著慢慢的反春，所以汽車(chē)賣(mài)出量也打破了700萬(wàn)大關(guān)，可以闡釋車(chē)輛交通行業(yè)已經(jīng)逐漸步入到中高速的發(fā)展階段。自2007年起，我們國(guó)家車(chē)輛交通產(chǎn)業(yè)的賣(mài)出數(shù)量同比2006增加22%和21.84%，自這兩個(gè)數(shù)中我們也可以看到，我們國(guó)家國(guó)民對(duì)車(chē)輛的應(yīng)用要求量也在呈階梯式的累積，在全世界中，我們國(guó)家的車(chē)輛賣(mài)出量占整個(gè)汽車(chē)賣(mài)出量的一半多，變成了僅次于美國(guó)的排名第二的車(chē)輛輸出的超級(jí)大國(guó)。與此同時(shí)，伴隨我們國(guó)家經(jīng)濟(jì)和社會(huì)資源情況的持續(xù)階梯式發(fā)展，近幾年我國(guó)對(duì)車(chē)輛數(shù)的要求量也將有快速的增多，每個(gè)人的國(guó)有生產(chǎn)總值的快速增加也會(huì)使我們的日常生活水平快速增加，而這顯然對(duì)我們國(guó)家的車(chē)輛生產(chǎn)銷(xiāo)售行業(yè)來(lái)說(shuō)有著十分美好的發(fā)展未來(lái)憧憬。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)各大高校的專業(yè)排名上，新能源的研究很顯然的向上飛速爬升，從這也能看出國(guó)家以及國(guó)民對(duì)于新能源的需求是日益增加的。

6 新能源對(duì)車(chē)輛產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來(lái)的影響

資源的問(wèn)題給汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展增加了大難度。盡管我國(guó)面積達(dá)，資源多，但現(xiàn)實(shí)資源占有量?jī)H居世界中游，同時(shí)人均資源占有率也低于絕大多數(shù)國(guó)家，可怕的是我們對(duì)資源的使用需求量卻非常大，所以為了解決資源占有率問(wèn)題還需通過(guò)能源進(jìn)口以及化石能源來(lái)解決。我們國(guó)家現(xiàn)在的石油進(jìn)口量處在世界第二，僅次于美國(guó)這個(gè)超級(jí)大國(guó)，同時(shí)我國(guó)對(duì)于能源的需求量要求在呈階梯式向上。

而且汽車(chē)行業(yè)是能源消耗的“核心力量”，并且在汽車(chē)數(shù)量不間斷攀升的同時(shí)，對(duì)于能源的使用需求也在逐漸增長(zhǎng)。最近幾年，汽車(chē)的生產(chǎn)數(shù)量以及國(guó)民擁有數(shù)量都已經(jīng)呈階梯形增加，同時(shí)汽車(chē)數(shù)量增加，能源使用的數(shù)量也是占了我國(guó)進(jìn)口資源的一半以上。這種情況不但危害我國(guó)社會(huì)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定發(fā)展，與此同時(shí)對(duì)地球的生態(tài)和我們生存的環(huán)境也造成了嚴(yán)重的影響。

［1］關(guān)鍵，車(chē)闖，冷晨光.內(nèi)燃機(jī)的研究現(xiàn)狀及發(fā)展前景預(yù)測(cè)［J］.黑龍江科技信息，2015（32）.

［2］梁佳，樊文欣，張芳萍.內(nèi)燃機(jī)表面噪聲的聲強(qiáng)測(cè)試分析［J］.機(jī)械工程與自動(dòng)化，2008（5）：91-93.

［3］張晶，韓樹(shù)，索文超.內(nèi)燃機(jī)噪聲研究的現(xiàn)狀與發(fā)展［J］.機(jī)械工程師，2005（7）：26-29.

TK4

A

1674-6708（2016）168-0171-01

吳利波，沈陽(yáng)理工大學(xué)。

劉柳義，沈陽(yáng)理工大學(xué)。